史上首次！地壳地幔边界将被打穿 中美等参与

原标题：环环相扣打入海底的“岩石探针”——“决心”号大洋钻探目击记

新华网“决心”号12月20日电（记者张建松）蔚蓝色的西南印度洋，连日来晴空万里。“决心”号大洋钻探船自16日晚抵达后，稳稳地停在这片位于南纬32度42分、东经57度17分的目标海域，连夜展开大洋钻探工作。

来自美国、英国、中国等12个国家30名科学家参加的这次大洋钻探活动，准备在西南印度洋中脊一处名为“亚特兰蒂斯浅滩”的地方，在人类历史上首次打穿地壳与地幔的边界。整个钻探计划分3个航次，本次开展的是首次钻探。

资料图：地球内部构造示意图

亚特兰蒂斯浅滩位于海水下方约700米深处。“决心”号抵达后，一个巨大的水下电视摄像系统和钻杆一起，通过船底与海水相连通的月池缓缓放入海底。在灯光的照射下，亚特兰蒂斯浅滩的神秘面纱被小心翼翼揭开，通过电缆线在船上电视屏幕上直播。

这是一片生机勃勃的海底世界。成群结队的小鱼被灯光吸引，像飞舞的雪花一样掠过电视屏幕；有时还看见一只生活在海底的螃蟹，似乎刚刚被“不速之客”惊醒；甚至还有一条路过的小鲨鱼，它的影子倒映在海底。

随着摄像机缓缓移动，亚特兰蒂斯浅滩上白色的“沙滩”与黑色的岩石相互交错的地形地貌一览无余。据英国卡迪夫大学克里斯托弗·马克里德教授介绍，由于这片海域洋流很大，海底沉积物大多被冲走，这些白色的“沙滩”其实是石灰岩，黑色岩石就是下地壳的代表性岩石——辉长岩。

经过近10个小时的搜寻，水下摄像机17日终于找到一块合适的平坦区域。“决心”号钻探人员连夜在此展开钻孔重返装置的安装工作。他们将钻杆、返孔锥下部导管和底座以及一个扩孔器套在一起，缓缓放入海底。钻杆抵达海底后，钻头开始钻进。随着钻孔一点点深入，返孔锥下部导管和扩孔器就会一点点嵌入钻孔。

18日傍晚，经过整整一天钻进，10多米长的导管和扩孔器已全部嵌入钻孔，返孔锥底座也安装在钻孔口。通过月池，工人们将漏斗状的返孔锥套在钻杆上，让它顺着钻杆落到海底的底座上。反转钻杆，扩孔器收缩，直径变小，就可牢牢固定返孔锥。

这些安装工作完成后，船上就可收回“打底孔”的钻杆，换上专门钻取岩芯的钻杆。19日下午，岩芯钻杆顺利进入了钻孔。科学家将这个钻孔编号为U1473A。今后一个多月中，“决心”号将一直在这个孔里钻取岩芯。

岩石是一定地质作用的产物，形成和稳定于一定的地质环境。每当地质环境改变，岩石也将随之改变。因此深入研究岩石，就能窥探地球发展和演化过程的“蛛丝马迹”。大洋钻探犹如打入海底的“岩石探针”，直接获取珍贵的研究样品和科学数据。

科学家期待通过钻取U1473A孔的岩芯，研究一系列科学问题，如下地壳的岩石是如何分层的？下地壳中有多少地幔混入？莫霍面是否代表了地幔的蚀变边界？下地壳和含水的地幔中是否存在生命？

乔迪斯·决心号钻探船

乔迪斯·决心号是大洋钻探计划以及综合大洋钻探计划中所使用的一艘钻探船。该船原名为“Sedco/BP 471号”,是美国Sedco公司和英国石油公司所属的一艘商用石油勘探船。后改装供大洋钻探计划使用，改名为“乔迪斯·决心号”，“乔迪斯”音译自地球深部取样海洋研究机构联合体（Joint Oceangraphic Institutions Deep Earth Sampling）的英文简称JOIDES，“决心”（Resolution）是为了纪念18世纪英国著名探险家詹姆斯·库克率领“HRM Resolution号”探索太平洋与南极地区的冒险精神。

“乔迪斯·决心号”钻探船总排水量9050吨，船长度143m，宽度21m，钻塔高61.5m，能操作9150m钻杆柱，其钻探能力为9150m，钻探最大水深8235m，海底下最大钻探深度为4000m左右。与先前的“格罗玛·挑战者号”相比，“乔迪斯·决心号”功率更大，稳定性更好，钻进深度更深。船上装备有12个用于动力定位的强劲推进器和提升能力达400吨的世界上最大的升降补偿装置。该船还拥有1400平方米的七层实验室，可供沉积学、岩石学、古生物学、地球化学、地球物理学等方面的分析研究。

“乔迪斯·决心号”从1985年开始成为大洋钻探计划专属钻探船，到2003年9月共实施了111个航次（第100航次到第210航次）的调查，行程355781海里，足迹遍布全球各大洋，在669个站位钻了1797个钻孔，取心总数为35772个（取心长度总和35772米）。2004年，大洋钻探计划为综合大洋钻探计划所取代，“乔迪斯·决心号”继续为综合大洋钻探计划服役至今。