6月7日傍晚, '向陽紅10' 科考船地球物理實驗室. 梁錦盯著淺剖儀的屏幕, 陷入沉思.
淺剖儀能縱向反映海底淺地層結構. 屏幕映像上, 像軟泥般的沉積物和基岩有明顯的分界, 前者是淺灰色, 後者是深黑色. 現在, 代表堅硬岩石的黑色部分上方出現了較穩定的淺灰色訊號, 意味著船所處位置的海底分布有較厚的沉積物, 可以下放重力柱了.
重力柱, 就是一種專門用來獲取海底沉積物的取樣設備. 它呈圓筒狀, 長度可調節, 從3米到十幾米不等; 頂端加了若干鉛塊, 好似杠鈴片, 每個重達數十公斤, 可通過增減鉛塊調節重量. 顧名思義, 它是靠重力加速度直接砸進海底, 獲取一定深度的柱狀沉積物. 與鑽機在堅硬的岩石裡開鑽不同, 重力柱 '吃軟不吃硬' , 適合在軟質海底工作.
大洋49航次在第四航段首次開展重力柱作業. 作為該航段首席科學家專業助理, 梁錦擔心的是, 不知沉積物厚度如何, 是否又會撞到石頭? 因為6月5日至7日, 兩次作業均告失敗, 打上來的重力柱取樣管是空的.
'重力柱更適合在深海平原作業, 但這次在西南印度洋中脊工作, 該區域沉積物較薄, 且分布有限, 成功率低. 如果砸的點正好落在一塊大石頭上, 就取不到樣品了. ' 科考隊地質組成員, 廣州海洋地質調查局工程師任金鋒笑稱, 砸重力柱成功與否主要靠運氣和人品.
'它雖然沒有電視抓鬥取樣效率高, 但重力柱夠長, 取樣深, 且擾動較少. ' 梁錦說, 比其他取樣器優越的是, 重力柱取上來的沉積物會保持著原本的沉積層序, 反映沉積的曆史.
梁錦決定再試一把, 事不過三, 這也是最後一次嘗試. 為了提高穩定性和命中率, 他將之前的250公斤鉛塊加到500公斤.
下午5時16分, 重力柱順利入水, 由纜繩放至3000多米的海底. 梁錦來回踱著步子, 不時看著實驗室屏幕顯示的下放數據.
兩個小時後, 他又來到控制纜繩的操作室——八角樓, 關注進度. 與電視抓鬥完全不一樣, 下重力柱是兩眼一抹黑. 電視抓鬥有攝像頭, 抓什麼可以選, 抓取樣品不好還可以再抓. 而對重力柱, 工作人員只有憑纜繩長度和張力數據判斷其下放情況, 受很多不確定因素影響, 能否取到樣品, 也只有將設備回收至甲板才知道.
在離海底150米時, 重力柱開始加速, 以每分鐘50米的速度快速下放. 7時30分左右, 纜繩長度大於水深, 且纜繩最大張力突然變小, 工作人員判斷重力柱已見底.
重力柱底端是雙層刀瓣, 能伸縮具有彈性, 砸下去後刀瓣撐開, 軟泥塞進套在重力柱的塑料空管裡, 當纜繩上拉時, 刀瓣自動閉合, 以防止沉積物泄漏.
9時21分, 重力柱出水. 科考隊員在後甲板嚴陣以待, 祈禱今天有點好 '收成' . 開啟刀口, 取出塑料管, 令人驚喜的是, 直徑110厘米, 長度近3米的塑料圓筒裝了滿滿一管 '泥' . 梁錦如釋重負, 和大家喜滋滋地將樣品扛回實驗室, 並拍照, 處理, 保存.
這一管柱狀樣品將原封不動地送回國內實驗室, 等待後續系列分析. 雖現場無法看清沉積物的分層, 但在處理樣品時大家還是發現了沉積物的變化: 最底層也就是刀瓣處的沉積物顏色深, 偏綠, 偏幹; 頂部的沉積物則是灰白色, 偏稀.
'這裡面的沉積物保守估計有十萬年的曆史. 西南印度洋中脊的沉積曆史的研究數據目前還相對較少, 如果運氣好的話, 樣品也許還能反映附近熱液活動的資訊. ' 梁錦說.
'重力柱取回的沉積物樣品能幫助我們了解海底地質的演化曆史. ' 任金鋒介紹, 可以通過這管樣品做該區域的古環境研究, 還可以測元素含量以及沉積物年齡. 利用沉積物中的生物, 如有孔蟲的殼體, 分析重建不同時代的氣候訊號, 並將其變化曲線與已構建的全球氣候變化曲線互相對比驗證.
重力柱砸出看似普通的 '深海泥' , 也許能為我們講述數萬年前西南印度洋的滄海桑田.
