2016年01月13日 星期三

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你所知与未知的南极

记地质力学研究所西南极中智联合科学考察

来源:地科院力学所 作者:张超越 裴军令 发布时间:2016-03-24

2016年3月7日,地质力学研究所赵越研究员、张拴宏研究员、裴军令副研究员圆满完成了西南极南设得兰群岛地区中智联合地质考察工作,顺利回国,考察组正紧张地在对此次科考带回来的各类样品进行整理。西南极中智联合科学考察组历时25天, 重点对具有独特构造背景和地理位置的西南极南设得兰群岛和南极半岛开展了多个地点的地质剖面测量、岩石化学特征、岩浆演化机制及块体运动等研究样品的采集工作。

2016年2月12日,南极考察团在所长徐勇等人的送行下出征南极,经巴黎-圣地亚哥,历时四十余小时抵达智利南部城市蓬塔,与参与本次科考的海洋局一所、三所,北京师范大学等其他7名队员汇合,于当地时间2月14日(以下同,比北京时间晚11小时)在智利南极所开展学术讨论与交流,并商定本次科考的细节与未来的合作计划。

由于天气多变,赴南极的飞机只能视天气窗口择时起飞,因此常会遇到飞至目的地却无法降落而原路返回的情况。虽然考察团在2月15日当晚就抵达了长城站,但行至智利科考船AQUILES号的路程却并不顺利, 晚上22:00左右赵越、张拴宏等5名队员乘坐橡皮艇由软梯登船,而裴军令及其他4名队员却一直等到凌晨,终因风浪太大而返回长城站,直至2月18日才最终登上考察船开赴南极半岛。

 
                            雪夜离岸

2月19日一大早,考察队员登陆O’H奥尔金斯站(智利),站上遍布企鹅,小企鹅已经长大,正是换毛期间。还有不少的海狮,多数懒洋洋的。湾中小湖水平浪静,偶有海狮在其中游戏,并穿梭于大小冰山之中。空中贼鸥、白头翁自由飞翔,时不时冲向企鹅群戏耍一番。而距O’H站南约300公里的Yelcho站区,企鹅则偏小一些,有许多还需要加以呵护,孵化地也有不少的蛋壳,可以偶见企鹅尸骨,不幸成为了空中贼鸥的食物。

 南极的动植物

被冰雪覆盖的南极大陆气候变幻无常,几天就会遭遇一场暴风雨,一天之中会经历雪花漫天至烈日炎炎。持续的暴风雪可以使瞬时风力达12级以上,科考队员在船上如同炒豆一般,要依靠护栏才不至于掉下来,队员们都存在不同程度的晕船现象,多数人整天不能进食,舱中的物品也会随着大浪滚来滚去。

暴风雪中长城站一角

考察队员们的住宿条件也并不乐观。在考察船上时,四个人挤满了小舱,船的引擎噪音比想象中要大得多。野外露营时,寻块相对平整少石的湿地已是运气,想做到防潮湿则是一种奢求。防风则是野外露营的最大难题,即使使用专门定制的巨型钢钩,将其砸入卵石堆中也需耗费不少的体力。帐篷周边只能靠石头来压实,每个人都需要有精卫填海的精神,搬来足够多的石头才能够压牢周边。如果是遇到了暴风雪天气,就只能在避难小屋内蜷缩度过。

我国对西南极的地质研究始于80年代,由于交通等条件所限,多数集中在长城站所在的乔治王岛。由地调局力学所开展的本次科考则对乔治王岛以外的南设得兰群岛和南极半岛多个地点出露的中、新生代火山岩及代表性的沉积岩剖面开展重点调查研究。这将会厘清多个区域火山岩、沉积岩的空间与时代分布关系,并通过深入多种手段实验分析,进而讨论中、新生代以来火山活动期次,各块体运动过程及时限,以及全球气候变化在西南极所造成的影响。

考察队员抵达南极

在本次的考察路线中,南极半岛西北端可越冬,其岩性主要为一套T3或J1的浅变质石英砂岩,富含石英脉,主要沿海岸带出露,其余大部分被积雪或北川覆盖。剖面考察中,发现两个走向不同的岩墙,采下定向样品准备进行年龄、古地磁及岩石磁学测试。智利站之一的Yelcho站暂时不支持越冬,站附近地区冰与雪明显比较多,露头不多,主要是约50Ma的花岗闪长岩,发育有两条岩墙。其中,附近一个小岛屿的包裹体非常发育,并有明显优选方向。围岩在另一登陆点可见,主要是次火山岩,多形成陡峭山峰,甚是壮观。

 

 

 

 

以上为地质剖面与露头

本次考察计划周密,于西南极多个地点登陆,采集了南设得兰群岛与南极半岛多个地点的中、新生代火山岩、沉积岩、变质岩样品120块左右,约200公斤。完成了拜尔斯半岛三条路线考察,测制地质剖面2条。辅助考察队中,北京师范大学无人机队获得拜尔斯半岛高清图片,为后期分析区域地质概况提供了基础保障。

中智合作

艳阳照耀中的长城站

科考队员赵越 

科考队员张拴宏

 

科考队员裴军令

冰川一角

而实际上,随着对南极大陆考察的深入,各种设施设备也在不断的完善与齐备当中,比如O’H奥尔金斯站里就智利科考队员的祷告之所健身之地,还有点心和咖啡可以随意使用,甚至已装有了WIFI方便与家人朋友取得联系。而在饮食方面,虽然主食依旧比较西餐化,味道已能够让中国的科考队员们习惯, 而从长城站带的萝卜干、辣酱已受到大家的普遍欢迎

在南极科考地采集样品,与国内的野外考察是完全不同的感觉,由于登陆时间有限,从登陆开始完全是在“抢样品”,在有些考察点只给考察队员10分钟的时间,通常是队员们还没上岸就拿出地质锤,一登陆即以最快的速度扫描一下分地采集。

而近几年的考察也让我们发现,大气候上的全球变暖在南极表现的更为显著,夏季冰雪融化规模越来越大,湿地范围越来越广。野外考察中只能穿长筒靴,雪地与湿地长期行走下来全无感觉。与东南极相比,冰裂缝的危险相对较少,但由于刚经历过暴风雪天气,考察队员们遇到了雪盖湖现象,走着走着一脚踏空,雪下为水,漫入靴中的话只能倒倒继续前行,一路忍受着寒冷与潮湿。

雪盖湖现象


雪地中穿行