[编者按]王颖同志是南京大学地理系的副教授,她从1957年开始,就从事我国海岸地貌的研究,二十多年来积累了丰富的经验,解决了生产上不少具体问题。特别是1979 ~ 1982年在加拿大从事海洋地质研究工作,取得了重大成绩。她写的有关鼓丘方面的论文,被国外科学家称为“鼓丘海岸的典型文献”。同志们称她为地理科学中“冲出亚洲,走向世界”的女科学家。为此,本特地采访了她,现报道如下:

记者:王颖老师,你从事海洋地质研究工作已经二十多年了,请你谈谈这方面的情况。

王颖:好,先从海洋学谈起。因为海洋地质学是属于海洋科学的。总的来看,现代海洋科学是从第二次世界大战后蓬勃发展起来的,海洋地质学亦是如此。由于军事活动、海上交通运输、海底矿产资源及领土等等问题,都刺激了海洋学的发展,而二次大战后部分船舰与舰艇转为民用也促进了海洋地质学的发展。

海洋科学的特点是:综合性、全球性和技术复杂性。

为什么说是综合性和技术复杂性呢?因为海洋研究不像陆地上的研究是看得见、摸得f的,在国外甚至有人说,到今天为止我们对海底的了解还不如对月球表面了解得更清楚,因为通过拍照月球表面可以看得很清楚,而海底呢?厚层的海水覆盖就使对它的研究很困难了。而且往往对海底进行一个任何过程的研究都是互相影响、互相制约的,例如,海洋水圈、海里的生物、海水的物理特性、海浪和水流对海底地形的塑造与影响,而反过来内动力所影响的海底地形又对波浪有影响,所以它是综合性很强的就是研究海洋地质的话,必须具备海流、波浪的知识,还必须有海水化学、物理特性的知由,同时又需要了解生物过程。这就是说水圈、岩石圈、生物圈、大气圈都是在这里相互交会、相互作用的,所以它综合性特别强,需要有多种学科协同作战。另外,所以要协同作战,这是由于它技术上的复杂性有关。例如,进行一次海洋调查,必须要用船,船上要装备很多仪器,如测深、地震地层仪、水下摄影、重力、磁力测量,水下取样钻探等以及潜水器具等,出海一次花费很大,函此要求每次航程要相应的多学科,以便尽可能在一次出海中获得较多的成果。所以其综合性强也是有它技术复杂性所决定的。而由于技术复杂性,也决定了多学科作战,以便取得最大的经济效益。

还有一个特点是全球规模的影响。全球大洋是互相沟通的,如海洋环流,南纬40°的西风怒吼区所形成的波浪,海流能影响得很远。因此对海洋现象不能仅仅从一个地区孤立来研究。又如夏威夷、智利海底地震所产生的地震波,对日本海岸带来灾害性的影响。因此对海洋科学研究来说,它还有一个全球性的特点。

海洋科学的发展和生产发展需要和应用分不开的。以海洋学的发展为例,各国多半是从渔业捕捞开始,注意到海洋研究,因此生物海洋学和海洋生物学发展得最早,进一步是物理海洋学的发展。由于交通运输的发展,船只航行需要有风浪、水文与天气预报,这样就促使了物理海洋学发展。近年来,人们集中注意力于海底矿产,这不仅是在国外。就是我国的情况也是如此,紧接着海洋物理学的发展,海洋地质学以茁壮蓬勃的声势登上了海洋科学舞台。

海洋地质学的发展首先也是从应用方面即生产活动的需要而促进的。最主要的是:1. 海底矿产资源的开发利用,如:① 海底石油和天然气,蕴藏丰富。主要分布于:海湾、海岸泻湖沉积、三角洲沉积、大陆架沉积盆地以及大陆坡下的深海沉积扇或沉积盆地中等。勘探与开发海底油气资源如美国开发墨西哥湾油田,英国开发北海大陆架石油,我国开发渤海与南海油气储藏都有力的推动了海洋地质学的发展。② 多金属矿瘤,即锰结核。这是一种深海资源,分布在2000 ~ 6000米深的海底,如在太平洋北纬6° ~ 20°、西径110° ~ 180°之间有600万平方公里、水深为3200 ~ 5900米的海底,锰结核在那里富积的程度每平方米在10公斤以上。现在世界上已经建8个跨国财团约有100多家公司在从事勘探与试采。据海洋情报研究所的资料,太平洋底锰结核的金属含量为:镍164亿吨,铜88亿吨,比较一下镍在陆地上的蕴藏量为0.6名吨,铜为4.10亿吨,而铜是非常需要的。钴为58亿吨,陆地上是0.06亿吨;而锰结核中锰的含量就更高了,达4000亿吨,陆地上仅60亿吨。所以在锰结核中金属的含量都要比陆地上多得多,引起了人们的巨大兴趣。因此,石油的开发引起了对大陆架的研究,而锰结核的开发引起对深海的研究,特别是海底平原的研究。③ 海底的砂矿。海岸带有砂矿,海底也有砂矿,如金、金刚石、锆英石、金红石、独聚石等一些稀有元素,这些矿物在原岩中是分散的,不足以成为矿床开采,但岩石经过风化松散以后,这些重矿离解出来了,再经过流水搬运与波浪淘洗作用,最后堆积富聚起来,形成海滨砂矿,有些砂矿具有重要的开采价值,如山东半岛南部的锆英石砂矿,美国在阿拉斯加大陆架开采金砂矿,马来西亚的砂锡矿,印度、澳大利亚开采金红石、独聚石砂矿,南非开采金刚石砂矿,这些都促使了对海岸堆积过程以及大陆架形成发展的研究。

2. 港口交通。事实上对海洋的开发利用是从海岸带开始的,即从港口与海上交通开始的。港口设置在海岸带,海岸是人们进出海洋的门户。过去我们了解海岸只是一条线,实际上不是这样。海岸应该是一个带,它是海水与陆地互相交界、相互作用的地带,是个“两栖”地带,既有沿岸陆地又有水下岸坡,水下大概达到20 ~ 30米水深,也有十多米的,也是波浪开始扰动泥沙,其水深相当于当地平均波长的1/2 ~ 1/3的地方。不是所有的海岸带都适宜建港的。譬如,大连港是位于适宜建港的天然海湾,而天津新港建于淤泥质海滩,这是不适宜的。新建海港需要进行动力地貌调查,选择理想的港址。所以随着港口的发展促使了对海岸进行研究,研究海岸带的波浪、水流、泥沙运动,地貌的形成与变化情况,今后海岸带还要注意对生态环境的研究。

3. 通讯。如铺设海底电缆与管道等问题。要求在海底选择一条地形适宜、浪、水流扰动强度较小及泥沙活动强度较小的地方,这就需要了解海底地貌与海底表面地质过程的情况。例如,在北海铺设电缆管道,洋底浑浊流切断了海底电缆,需要防止海底沙浪移动问题。又如在加拿大,浮动冰山切断海底石油管道,促进了研究冰刻痕,了解浮冰移动规律。

4. 海洋环境问题。石油资源的开发,特别是海上平台、钻井的设置,涉及到环境海洋地质问题。如沙浪移动规律影响海上平台的稳定性。海底沉积层如粉砂层、砂层、粘土层等不同的土层与海底工程地基的稳定性问题,这些工作与陆地上工程地质不太相同,国外称为环境海洋地质问题,就是要研究水流、泥沙、海底地貌的形成和变化以及沉积层稳定特性与分布等特点,所以不仅开采石油问题,还有一个环境的研究,这是很重要的。我参加过加拿大的大陆架与深海调查,其中涉及到环境海洋地质问题,如深海原子能废物藏的可能性问题。随着核电站和核燃料的使用,产生了对高放射性的核废物处理问题。有些国家把核燃料废物投放于海底,但究竟人类共有的海床能否放置核废物,现在英、美、法、加拿大、荷、日等国参加的国际海床研究组织专门研究这个问题,我在加拿大也参加了,是作为海洋地貌和沉积方面参加了对大西洋梭木深海平原的调查研究工作,了解到洋底沉积与其上海之间有着一个活动交换层,通过海水,泥沙,地球化学元素与生物之交换转移,核废物的放射性会辗转影响到水里,进一步会影响到生物,因此海底埋藏核废物需慎重加以研讨,这是个环境海洋地质问题,用沉积学的方法,用地球化学的方法研究确定物质来源,用浮游体、古生物,用石英砂表面结构确定物质来源,知道影响范围。

5. 领土问题也促进了对大陆架的研究。

以上五个方面,由于应用问题提出了对海洋地质的要求,也促进了海洋地质学的发展。

但在另一方面不是应用问题,而是理论本身促进了它的发展。最明显的是海底构造。环太平洋的大山、地震带,喜马拉雅与地中海的地震带分布、进而提出海洋是如何起源与发展,海洋演变问题。在第二次世界大战以后,加强了海底调查,了解到地球是几个大的板块组成的,并且地球上地壳的厚度并不是一样的,大陆上地壳很厚,可达60多公里,海洋里地壳厚度仅3公里,平均为10 ~ 12公里,并了解到大洋的年龄很年轻,不超过2亿年。大西洋洋中脊中部有一个大断裂,炽热的熔岩就通过这个大断裂喷发出来。所以现在海洋地质学中一个重要方面是研究海底构造,研究洋壳与板块运动机制,这是全球性的问题。五十年代末期板块运动的研究是震撼地质科学的革命,有力地推动了海洋地质学的发展。

记者:而我国在海洋地质学的研究状况呢?

王:国外对海洋研究很重视。按研究实力与影响地位大致上可分为北美、欧洲、亚洲太平洋三大研究中心,当前以北美领先。

我国海洋科学开展较迟,五十年代开始。而海洋地质学更迟,五十年代末才开始国内目前研究海洋地质的有五个系统1. 科学院;2. 教育部3. 海洋局;4. 地质部;5. 石油部。科学院海洋研究所在1958年海洋地质普查中进行了渤海湾及东海大陆架调查,教育部高校系统结合港口建设、河口治理及海滨砂矿等问题从事海岸和河口研究,五十年代末期地质部就开展了渤海与南海石油研究,然后是六十年代石油部迅速开展海洋石油地质工作。总的来说,海洋地质与海洋科学一样,在我们国家是比较新兴的。最近钱学森、钱伟长等著名科学家提出要像当年发展核工业、航天工业那样重视、发展海洋事业,这是十分正确的。

国内研究情况是,海岸研究首先发展,现在也是重点,它联系我国生产的实际任务,工作进行得很深入。当时有苏联海岸专家曾科维奇指导。我们的海岸研究在世界上也是具相当水平的,把海岸作为陆上、海下的整体来看,研究它的动力作用,研究它的现代过程。但我们也有不足之处,就是手段落后。

大陆架调查五十年代末开始,而主要发展在七十年代,如对渤海、南黄海、南海的石油普查勘探,现在已经形成较大的研究力量。在深海研究上还是零星的,如对太平洋导弹溅落区及锰结核的调查研究等。而国外情况跟我们不一样,它们海岸开发早,海岸工程手段强。所以,目前海岸带研究着重于海滩侵蚀防护,土地利用规划和管理,并发展到海岸生态系的研究,对海岸带研究的手段(船只定位,测深,取样,制图等)先进,省时高效。他们在大陆架的研究较深入,因为要开发石油。同时国外在深海地区的研究也较深入,如板块运动、深海浑浊流问题等,并广泛进行了深海钻探,在大西洋、地中海、太平洋都搞。这方面我国没有参加,任美锷教授为此呼吁了二次。

我国处于亚洲大陆东部与太平洋的边缘,因此我们研究板块理论比人家有独特的地方。有潮海、季风、波浪加上长江黄河等大河的影响作用,因此海岸和海底都有特色。从海岸上来说,淤泥质平原海岸的研究,港湾海岸的研究,这个特色我们抓住了。还有堆积成因的大陆架,由于大河三角洲的堆积及很多沉积盆地,因此油气藏的远景在大陆架与海岸带堆积体内都是很丰富的。再有一个构造上的特点,一些边缘海,如白令海、日本海到东海、南海都呈现为一些菱形的海盆,我国位于岛海沟系的内侧,对于边缘海海盆成因的研究,洋壳运动在太平洋边缘发生的变化,能搞清的话,都具有全球性的重大意义。所以说我国海洋地质研究是很有特色的,只要我们花上一定的力量,是能取得突出成绩的。

总的来说,我国研究海岸带能结合实际问题,区域综合分析比较强,了解海岸地质过程比较深入,所以能解决很多生产实际问题,这样就进一步发展了海岸研究我国海岸研究中还有一个特色是把海岸动力、地貌和沉积结合起来;同时我们海岸地貌又与港口工程结合起来。大陆架工作开展不久,但生命力强大发展迅速。远洋深海工作尚有待于发展,这就是我国在海洋地质方面简单的研究情况

记者:这方面你已经谈了很多了,那么海洋地质学研究的内容和方法呢?

王:根据以上所讲,就可以知道海洋地质学是研究海岸和海底就是被海水覆和作用这一地带岩石圈的形态、成因和变化的。具包括:1. 海岸;2. 大陆架及其底下的大陆坡;3. 深海(包括深海平原,深海沟)。

海洋地质学的研究内容呢?我认为;1. 海岸与海底地貌,过去没有单独提出来,实际上它很重要,海底山脉、海沟都是构造地貌,反映了它的成因,人们都是从海底地貌着手来研究海底构造的,所以它很受重视。2. 研究海洋沉积和沉积层,包括微体古生物松散沉积。3. 海底构造。

这三方面研究方法不一样。虽然都需要应用船只,通过雷达、无线电、卫星或声学导航定位,但海底地貌通过回声测深仪、旁侧声纳、海底扫描摄可以取得,主要取得它的形态结构与分布,而海底沉积要通过取样、打钻再进行分析研究。研究海底构造则是应用地球物理方法,如地震、重力、磁力、钻探。现在已有很多国家用小的潜水器深入到海底进行直接观测。所以说如果登月是一个重大成就的话,那么使用潜水器进入几千米深的海底也是一项重大成就。但它们二者在方法上不一样。

记者:你在加拿大工作了三年,取得了很大成绩。现在再请你谈谈今后工作的打算。

王:我今后打算有三个:1. 就是自己本专业,继续从事海岸研究工作,尤其是淤泥质平原海岸和南、北方的砂砾质港湾式海岸。2. 参加大陆品和深海海洋沉积的调查研究3. 我在加拿大期间,向加拿大同行学习了沉积物的分析方法,深海的工作方法。还了解了加拿大科研组织机构情况、研究课题如何选定及他们的研究方法,以便借鉴。加拿大在海洋科学上是较先进的,而且它与美国随时沟通。因此我们可以通过加拿大,保持了一条稳定渠道,来了解北美海洋中心的研究状况,这对我们来说是很重要的。我愿意尽我一点力量,促进中国与加拿大、美、英在海洋地质科学方面的友好交流。

我另外还想说一点,就是我国应该进一步在海洋科学上加强对外交流,多订外文原版杂志,尽快了解信息。还要加强仪器建设。但更主要的是:科研政策稳定,对某一个科研项目不要轻易上马、下马,同时人才要集中使用,打破部门所有制。

记者:谢谢你,介绍了这么多的情况。预祝你在海洋地质科学的研究中取得新的成绩。

(本刊记者:蒋平)