海洋六号深海浅钻作业 妙"手"巧取海底芯
来源:中国网
作者:马亮
发布时间:2013-06-24
中国网6月20日讯 6月17日,凌晨两点,太平洋的夜空繁星点点,四周大海一片漆黑,“海洋六号”的可视化工作室和后甲板却依然灯火通明。由于此前浅钻设备意外发生故障,深海浅钻工作一度被推迟,甚至面临可能搁浅的窘境。但在维修攻关小组的十几天连续加班和三个通宵鏖战后,“调皮捣蛋”的浅钻设备终于进入了正常状态。
深夜的海况还不错,风平浪静,但排水量达4650吨的“海洋六号”停泊在大洋之中,仍如一叶轻巧的扁舟,伴随着阵阵涌浪不断上下左右摇荡。一夜无眠,早上5点左右,在科考队员的一阵欢呼中,“海洋六号”通过钻探获取到本航段第一管海底结壳样品。
所谓“深海浅钻”,就是在深海钻探获取浅地层岩芯。此次“海洋六号”使用的深海浅层岩芯取样钻机,是一套我国自行研发,具有自主知识产权的全液压浅层岩芯取样钻机,采用光电复合缆供电和通讯,图像及测控信号为全数字传输,由甲板监控系统可视、在线操作。首席科学家何高文介绍说:这套系统主要用于海底富钴结壳矿区的矿石取样,以获取富钴结壳矿体的地质资料,为资源评价提供依据。
深海浅钻是中国大洋29航次第一航段科考工作的重头戏之一,记者特用文字记录下其中的艰辛不易——
静静停放在后甲板的深海钻机,外形是一个高强度钢框架结构,底部为正四边形,上部呈方锥形,高3米、2米多见方。每次下水之前,科考队员们都要对这个“大家伙”进行保养和检查,上黄油、调紧螺栓、通电测试等,对钻机电、机械、液压、控制、视频等系统进行入水前检测,一会要爬到钻机顶部进行调整,一会又要俯身弯腰探头查看,准备工作琐碎而反复,但每个人都一丝不苟。
到达钻位后,驾驶台启动动力定位,“海洋六号”停泊在预定的位置。接下来,深海钻机准备入水。由于船体会随着波涛起伏,钻机吊起后也会随之摇摆,为了稳住钻机,科考人员将4根拇指粗的绳索绑在钻机的4个边框,以便通过牵引减少摇摆。记者看到,A型架将钻机吊起后,科考人员分成两组拉住绳子,一边在摇摆的甲板上站稳脚跟,一边要用力地牵紧绳索稳定,钻机慢慢吊放入水。紧接着,还有安装浮球等工作,大约二十多分钟后,入水动作完毕。
接下来,大家回到可视化工作室,通过电脑操作海中的钻机。入水100米,进行常规测试,正常。根据多波束测定,预定的钻孔位置水深约1000多米,据此,继续释放光纤电缆,钻机以每分钟50米的速度向海底挺进。20多分钟后,不少没有当班的科考队员也簇拥在监测屏幕前,等待钻机座底开钻,有人开玩笑说,这可是“免费的海底电影”。
当钻机快到达海底时,操作人员打开高度计、摄像头和照明灯,进行钻探点寻址。片刻之后,钻机稳稳地座在海底,从屏幕画面中可以看到,钻机触底时,激荡起一片雾状的细小沉积物粉尘,不过很快就沉静下来,可以清晰地看到黑色的富钴结壳。钻机一次座底成功!首席科学家何高文介绍说,钻机能否稳稳座底,是浅钻工作中最重要的一环,为确保作业安全,避免钻进作业时钻机被顶起侧翻或卡钻,要求钻机座底的姿态角不能超过30°。加上海底地形复杂,有时候要花好几个小时反复选址,才能给这“大家伙”找到落脚的地方。科考队员于彦江说,“最多的钻位一共移动了10次位置,前后3个多小时。”
科考队员围坐在屏幕前面,静静地等待绝缘检测后,启动高压强电,通电测试、开钻,1000多米海底摄像通过光缆传输,传回的画面非常清晰,随着钻杆旋转处,海底像冒烟一样,扬起黑色的粉尘,钻头一点点钻进海底岩石中,黑色的雾慢慢变成灰白色,片刻之后,指挥人员果断地指挥起钻。
接着,在光纤缆的牵引下,深海钻机缓慢回收。透过太平洋清澈的海水,橘黄色的钻机缓缓出水。两吨重的钻机离开水面后,在吊机上开始微微晃动。稍稍靠近船尾,左右两边等候的科考队员分成两组冲上前去,用提前准备好的绳索穿过钻机钢架,全力扯紧绳索,吊机把钻机缓缓移至甲板稳稳放好。接着,紧张有序地卸钻杆,取样品。一段28厘米长的岩芯样品被成功取出!首席科学家助理邓希光介绍说,这黑白相间的看似不起眼的家伙,其实浓缩了这块海底许多的秘密,通过分析它,可以判断该区域的资源分布情况、地质结构演化过程以及海底环境的变化。
来不及休息,科考队员们继续乘胜追击,当天又完成9个站位的工作。当天获取的岩芯样品中,富钴结壳厚度最厚的达16厘米。
中国国土资源报 马亮