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“蛟龙”再两探“大糦”:有助于认知热液喷口成矿过程
2022-05-26

新浪科技讯 当地时间(下同)9日和11日蛟龙号载人潜水器在“大糦”热液区分别开展了本航次的第5次下潜(总第127潜次)和第6次下潜(总第128潜次)。第5次下潜最大深度:3537米,水中时间9小时54分钟,海底作业时间5小时50分钟。下潜人员:齐海滨、唐嘉陵、余星。第6次下潜最大深度:3501米,水中时间10小时13分钟,海底作业时间5小时57分钟。下潜人员:陈云赛、傅文韬、邵宗泽。

第5次下潜,在大糦热液区沿测线开展了精细调查和观察,进行了测深侧扫微地形测量,对洋中脊的新生火山脊进行了从山底到山顶的完整剖面调查与采样,对地热探针和蜡状岩芯取样器进行了测试与作业;利用携带的“新武器”——岩屑取样器,在大糦热液区斩获了数枚火山玻璃样品。齐海滨作为实习潜航员独立进行主驾驶训练。

岩屑取样器重约20公斤,呈圆柱状,柱体末端有一圈齿状凸起,就像长了一圈钢牙。在海底,潜航员操作机械手先将“钢牙棒”提起,松开后任其自由落体,以金属齿部撞击海底岩石,凭借柱体底部填充的石蜡粘取岩石碎屑。该取样器可在“蛟龙”机械手无法抓取大体积岩石时使用,以获取岩屑样本。

下潜科学家、国家海洋局第二海洋研究所副研究员余星介绍,本潜次调查了大糦热液区中一座新生火山脊的完整剖面,“从山脚到山顶爬升150米,翻越了整座山脊。”蛟龙号沿测线开展了测深侧扫微地形测量和精细取样,在山脚处的枕状玄武岩上获取到火山玻璃(为岩浆遇海水快速冷凝的产物)样品,并成功使用了新搭载工具岩屑取样器。此次共获取岩石样品、短柱状沉积物插管3管,这些样品将为揭示西北印度洋脊的岩浆过程和洋脊演化历史提供重要资料。尽管没有发现硫化物区和热液喷口,但本潜次详细的测线调查为科学家今后在相似洋脊开展工作提供了一个观察样本。“如果把黑烟囱比作树木,那供它生长的土壤就是洋脊。”航段首席科学家韩喜球认为,要想明白“树木”如何生长,就需要了解“土壤”的成分和结构。此次采集的岩石样品中包括了热液蚀变玄武岩及玄武岩火山玻璃,有助于研究洋脊的火山活动和岩浆作用,揭示其演化历史和海底热液硫化物成矿间的关系。

第6次下潜,成功测得热液喷口流体温度(最高温度275℃),拍摄到珍贵的典型烟囱体视像资料,成果回收了第一次下潜(第4次)在大禧区布放的微生物富集装置,陈云赛作为实习潜航员独立进行主驾驶训练。

大糦热液区宛如喀斯特石林的烟囱群景观给下潜科学家、国家海洋局第三海洋研究所研究员邵宗泽留下了深刻印象,这是他个人第二次搭乘蛟龙号下潜。“这里比我在西南印度洋龙旂热液区看到的烟囱景观更加奇特、壮观,有些黑烟囱顶端长有细如避雷针的新生烟囱壁。”邵宗泽称赞两名潜航员技术过硬、胆大心细,在保障潜器安全的同时,能够在复杂作业环境中完成精细取样,所获样品种类丰富,包括活动烟囱壁、硫化物、岩石、保压热液流体样品、热液盲虾、海葵、热液羽状流样品等。

实习潜航员陈云赛在本潜次独立担任主驾驶,他在下潜前仔细研究了“大糦”前两个潜次调查的地形资料,多次观看机械手采样视频,并向前次下潜人员请教经验。“在烟囱上取样的难点在于寻找搭靠点。”陈云赛告诉记者,测量热液喷口流体温度时,蛟龙号要将高温探针插入热液口停留5分钟,期间潜器轻轻搭靠在烟囱壁上或保持悬浮状态,十分考验潜航员对潜器姿态和机械手的控制能力。

航段总指挥于洪军表示,实习潜航员在热液区独立担任主驾,有助于快速积累经验,掌握在复杂环境下航行和取样的本领。本航段中,6名实习潜航员将轮流完成独立主驾驶训练。

航段首席科学家韩喜球表示,此次采集的样品涵盖了活动烟囱体、非活动烟囱体以及烟囱体不同部位的烟囱壁,包含了非常珍贵的地质、矿物和生物信息,有助于认知热液喷口成矿过程及其与地质构造间的关联,对分析该区域生态环境、生物群落、成矿背景等方面具有重要意义。

据悉,大糦热液区由中国大洋33航次于2015年发现,其名得自《诗经·商颂·玄鸟》中的“龙旂十乘,大糦是承”,意指非常丰富的食物。这是因为大糦热液区热液活动较为频繁,为盲虾、螃蟹等生物提供了充足的营养,好似龙宫盛馔。

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