李保华研究员参加IODP339航次地中海科考顺利归来

李保华研究员（右）在科考船上

近日，中国科学院南京地质古生物研究所李保华研究员从刚刚结束的IODP339航次科学考察船——“JOIDES·决心号”顺利返回。来自中、英、美、德、法等十五个国家的35名科学家在此次航行中共获得了近5000米长的岩心样品。该地区以前从未实施过如此大规模的钻探。此次科考发现了深部地球构造运动的证据，获得了气候变化的详细记录，而且其关键发现将对未来油气勘探产生重要影响。

洋流涌动，现在的海洋远永不平静。许多大规模的海流在海面以下的不同深度流动，这些海流形成了一个全球的传送带，通过它进行着能量的传递、并帮助地球缓解极端气候的发生。大洋的关键通道影响着这些主要海流的循环，直布罗陀海峡就是其中之一，它曾经将大西洋和地中海阻断，直至不到六百万年前重新打开。

现在，海洋深处一个巨大的地中海水流（“地中海溢出流”）瀑布径直泻入大西洋。由于这股水体的高盐度、从而相对较重，它沿陆坡到达1000m水深，冲刷着海底，雕刻出深海峡谷，进而形成了大量的我们还知之甚少的泥质地形。这些沉积物保留了过去5.3百万年来气候变化和构造活动的证据。

此次由综合大洋钻探（IODP）组织的为期60天的海上航行中，科学家们采集到的沉积物由于形成它们的海流平行于海底的等深线，因此被称为“等深流沉积”(contourite)。尽管伊比利亚(Iberia)西南海岸及其临近的Cadiz湾早就被认为是研究这些记录的主要地区，IODP339航次却是首次在这里获得海底下近千米深处的沉积物岩心样品。

航次对等深流沉积的独特之处有非常广泛的认识，毫无疑问澄清了关于此类沉积的迷团。在带给科学家们热切期望答案的同时，还获得了期望不到的科学成果。科学家们发现了非洲板块、欧洲板块连接处构造运动“脉搏”的证据。这些脉动是洋流通道附近重要构造抬升、下沉重复发生的原因，同时还会导致地震、海啸及相应的大量碎屑被搬运到深海。此次7个站位中的三个站位中就有较大的沉积记录断层，证明了这些强劲海流对海底的冲刷。

科学家们一直期望认识直布罗陀海峡在过去6百万年前隔离及其后打开作为洋流通道是如何发生的，航次的完成使科学家们已经有了这样的共识，尤其是对这股穿越直布罗陀海峡强大的地中海逸出流的认识。同时，科学家们惊奇的发现这些等深流沉积中包含了晚新生代气候变化更为丰富的深海记录。由于不同来源的沉积物混合和海流的分选作用，解译这些气候密码对于等深流沉积非常困难。但现场的沉积学和微体古生物学研究已经揭示了海洋和气候变化的重要信息。

此外，在这些等深流沉积中大量砂体的发现是个奇迹，是科学家们从来没有预料到的。这些砂体充填在等深流通道中，以厚层形式存在于泥质沉积中，而且巨大的砂席一直散布在距离直布罗陀海峡100公里以外。这一切证明了地中海逸出流的强度之大。同时这些发现将对未来油气勘探产生重要影响，如果它们埋蒇于合适深度可以储藏油气的话，这些砂体的厚度、范围和性质使它们成为了一个理想的油气勘探目标。由于这些砂体以其独特的形式存在、区别于典型的以陆坡浊流沉积，他们干净、分选好，从而具有高孔隙度和可渗透性，因而此发现将促进未来油气勘探目标的转变。

小知识

The Integrated Ocean Drilling Program (综合大洋钻探计划，简称IODP)是一个致力于通过对海底的钻探、采样、观察促进对地球认识的国际性科学研究计划。“JOIDES·决心号”是IODP美国执行委员会管理的科学考察船。IODP美国执行委员会由德州农工大学、哥伦比亚大学拉蒙特－多尔蒂地球观测所和海洋领导联合会组成。IODP由主要美国国家自然科学基金会和日本文部科学省两大组织支持，同时，欧洲海洋研究钻探联合体(ECORD)、澳大利亚-新西兰联合体(ANZIC)、印度地球科学部、中国(科技部)和韩国地球科学与矿产研究所为会员单位提供支持。

中国科学院南京地质古生物研究所