“奋斗五号”海上作业

1999年10月11日上午，中国地质调查局广州海洋地质调查局二海大队“奋斗五号”船缓缓离开了黄埔军校码头，这一次的任务是通过高分辨率的多道地震调查，采集约500千米的测线资料，初步判别调查区内可能存在BSR（似海底反射）地震标志，为我国进一步开展天然气水合物资源调查积累经验。

BSR，代表天然气水合物稳定带的基底，在BSR之上为天然气水合物稳定带，是识别海域天然气水合物存在的重要的地球物理标志。

与平常出海调查一样，船上的人员都很平静，但大家都未曾想到，这次看似与往常一样的调查开启了一个历史的新篇章。

“奋斗五号”船刚驶出珠江口，业务部就开始忙碌起来，在关晓春部门长的带领下，开始往海里放电缆进行调试。

那时，“奋斗五号”采用的地震仪是美国生产的DAS-1数字地震仪，比起现在的数字缆，调试工作强度大，电缆故障多。每一道采集的信号都靠一条细小的电缆传输到地震仪上，如果中间某一段有故障，就会造成很多接收道有问题，而每一次从电缆绞车上收放都有可能对电缆造成伤害。

经过几个小时的放电缆试验，发现电缆坏道太多，于是决定就地抛锚检修电缆。经过两天的紧张检修，10月14日晚再次起锚赶赴工区。

经过一夜航行到达工区，但是天气又变坏了，调查船只好避风等待，这一等差不多一周就过去了。10月21日，终于可以起锚去工区了。22日，开始放电缆调试，到下午17时34分，编号为XS-5测线开始工作，打响了天然气水合物调查的第一炮。

经过22个小时的连续工作，完成了这条近170千米的测线调查。由于当时采用的是3480磁带，而每盒磁带只能记录1千米多一点儿的测线工作，大约8分多钟就要换一盒磁带。操作地震仪的兄弟们几乎没有空闲，记班报、写磁带标签，一轮接着一轮。

这条测线完工后，天气又变坏了，直到10月27日早上收到气象预报，预计几天内会有相对较好的天气，才再次起锚，实施第二条测线作业。直到10月30日12时，3条设计测线终于全部完成，共计完成工作量534.3千米。

因为这次调查任务的特殊性，二海大队专门安排计算解释中心技术员徐华宁上船负责现场地震资料处理，并配备了相关设备。在避风期间，徐华宁抓紧时间将第一条测线进行了简单的叠加处理。当处理出来的地震剖面出现在电脑屏幕上时，大家都睁大眼睛，仔细看着剖面的细节。基于当时对BSR肤浅的认识，大家感觉在地震剖面上某一段的反射记录好像有BSR的现象，于是立即把剖面打印出来传真回二海大队。时任大队总工程师杨胜雄及总工办主任张明在看到这个传真时都异常兴奋，都觉得这次调查成功了，指示我们继续保质保量完成余下的工作。这个好消息也传到了为了这个项目立项呕心沥血、正在医院住院的张光学副总工程师的耳里。

返航后，由文鹏飞、徐华宁等组成的资料处理组开始正式对此次采集的资料进行数据处理。在处理工作期间，才发现原来在海上认为的BSR并非真正的似海底反射，而是被誉为震源激发造成的“鬼波”，是需要剔除的“有害”信息，真正的BSR出现在剖面上更深的位置处。

经过1个月的工作，处理成果摆在了解释项目组负责人梁金强的面前——在XS-3、XS-4测线上发现了BSR，再结合其他的相关信息，推测出我国南海北部陆坡西沙海槽区存在天然气水合物。最终，广州海洋地质调查局二海大队把这一认识写进了调查成果报告。成果经中国地质调查局以专报的形式上报国务院，时任国务院副总理的温家宝批示“在南海发现天然气水合物存在的似海底反射波，意味着这类新资源在我国零的突破”。

（作者系中国地质调查局广州海洋地质调查局科学技术处（项目管理处）副处长、高级工程师，“奋斗五号”执行南海天然气水合物前期调查航次技术负责，主要从事地球物理勘探技术研究。）

 

　　2015年1月4日，由于北查尔斯王子山地区的天气仍不理想，所以通过与科考站协商，我们提前完成了戴维斯站以东大约320 千米的布朗山（Mt.Brown）地区的地质考察。考察队利用澳大利亚现代化的南极考察航空运输网络和天气预报系统，通过有效的组织和部署，在极其有限的时间内完成了该项考察任务。
布朗山地区地质考察是本次南极考察的一项重要任务。已有研究表明，在西福尔丘陵附近存在四个早期演化历史不同的地质体，包括晚太古-古元古代西福尔陆块、太古宙-中元古代赖于尔复合地体、中-新元古代雷纳杂岩（普里兹造山带）和通过冰碛物组成推测的古太古代冰下地块，因而这是解决东南极大地构造演化的关键地区。布朗山是西福尔丘陵以东唯一出露的基岩区，该区至今尚未进行过地质考察与研究。


由于戴维斯站距布朗山地区较远，飞行计划需要进行缜密的部署，有时候可能需要精确到分钟。戴维斯站的站长、后勤保障和气象预报等相关人员也在时刻关注这一地区的天气情况，以便随时安排我们的考察。在等待出发的时候，机场地勤人员对我们的每件行李进行称重，包括相机和个人体重，并估计样品重量，以便于机长对飞机进行配重并保障飞行的安全。一直到下午5点，飞行计划才最终确定，我们将乘坐“双水獭”固定翼飞机前往布朗山。由于“双水獭”只能在冰面上停靠，所以我们需要先乘坐直升机前往位于戴维斯站东北部约30千米的Whoop Whoop机场


5点半开始，我们一行5人分两个架次乘坐“小松鼠”直升机前往机场，6点钟“双水獭”固定翼飞机起飞。这架飞机比巴斯勒飞机小很多，但是运货能力明显强于直升机。7点15分，我们顺利抵达了布朗山，虽然在着陆阶段有强烈颠簸，但最终还是在满是雪垄的冰面上安全降落。飞机停稳后，野外培训员James Hamilton先下飞机前去探路，确定雪面安全后，才让我们下飞机。

根据天气预报，飞机在该地区停留时间不能超过2个半小时，我们需要在2个小时内完成所有考察，而布朗山南北方向长度大约有1千米，所以我们明确了分工：刘晓春负责岩石观察、采样和简单记录，刘健负责样品编号，陈虹负责GPS定位和产状测量。在前期准备充足的情况下，考察队顺利完成了从南向北的剖面观察和采样，其中南端和北端地区由于地形原因无法到达，只能放弃。大约晚上9点，机长通过对讲机告知我们天气在变坏，需要加快速度。9点20分，我们全部抵达飞机旁，放置好岩石样品后立刻返航。



虽然布朗山考察时间非常有限，但通过队员们的密切配合，我们圆满完成了既定目标和任务，共采集岩石样品26件。根据野外地质观察，初步判断布朗山的岩石组成与格罗夫山和埃默里冰架东缘地区比较相近，而与西福尔丘陵-赖于尔群岛地区存在显著差别，可能属于雷纳杂岩的一部分。该项研究工作将对我们重新认识普里兹湾-查尔斯王子山地区的大地构造框架以及普里兹造山带的延伸方向具有重要意义。