海洋钻探船“格罗麦”挑战号(Glomar Challenger)在世界大洋中经过了长达十五年之久的海底钻探,已经返航了。它给人们增添了许多地质历史知识,给人类带来在揭开地球之谜中具有意义的新发现。

新的海洋钻探船的研究方向正在继续计划中,明年初,新的海洋钻探船*将进入海洋,它的装备将更为完善,将首次在海洋中进行钻探,它的钻杆备有特制的套管,一旦钻到油气层,可以不用害怕石油、天然气会突然喷溢。

“格罗麦”挑战者号海洋考察船十五年来在海洋中共进行了九十六个航次,他们被称作国际科学家组成的一支专门队伍,在全世界的海洋中用钻探平台和浮坞布了六百多个钻探点。钻井钻透了上千英尺海底沉积物,一直深至海底基岩,由此给人们带来了许多新发现。

人们从位于澳大利亚海域塔斯马尼亚海的深部沉积层的火山灰中发现:当新西兰岛在一千八百万年前从海中升起以来,这里大的火山活动可分为三个时期。从靠近新西兰南部海岛以东的海域钻孔中取到的六百万年前的沉积物推想,正是南半球的“阿尔卑斯山”的高高耸起才提供了丰富的沉积物质。

在像日本那些火山岛下那样的倾斜的海底或像中美洲大陆边缘处的区域里打钻,将有助于搞清楚海岸区域演化的差异。已经发现在有些情况下,倾斜的海底上的沉积物在大陆的边缘被侵蚀了。而且,由于尚未弄清的原因,沉积物被送到了海底的深处。

去年夏天,在纬度相当美国弗吉尼亚州到纽芬兰之间的大西洋中脊上的一系列钻探发现:二百四十万年前的沉积物中有典型的冰河沉积。虽然格陵兰现在仍然被冰雪覆盖,但这些现代冰河显然是不可能输送到大西洋中脊区域的。那么,二百四十万年前的冰河物质又是从何而来?海洋钻探解开了这个谜。原来当时的冰川规模远比今日大得多,一直延伸到今日的大西洋中脊。钻孔资料还粗略地预示着冰河活动的时间表,大约每十万年循环一次,从现在起,八万年后将又是一次新的冰河时期。

今年早些时候的海洋钻探还揭示,海底石油、天然气的矿床远远不只蕴藏在大陆架。在风暴角以东270英里的15,000英尺水下钻井,钻透了4,000英尺厚的沉积物,有些钻头钻透了包含着许多页岩的油沙层,含有这种有机质的页岩层还在北大西洋洋脊处找到过,在这种含有石油半成品的地层上覆有一层3,000英尺硬的盖层,形成了帽状岩层,有利于石油的保护。

由于页岩埋藏得还不够深,还不能取得致使有机质变为石油的足够热量。“格罗麦”挑战者号没有防止油气喷发的特殊装备,因此每当它刚发现油气喷溢时,就立即停钻,这种情况,“格罗麦”挑战者号在南极洲的罗斯海,墨西哥湾和其他地方都多次出现过。

在四年多时间里,通过四次回到加拉帕戈斯群岛以东的一个钻孔上,它钻了一个4,226英尺的穿透孔,其中3,324英尺是在基岩上,在这儿以及别的地方测量表明:海水深深地和洋底下面的火山岩置换物质,从而不断改变岩石和海水的组成成分。

以往科学家往往无法用河流夹带流入海洋来解释海底为什么有如此丰裕的盐类和其他矿物。现在海底钻孔告诉我们:成百万年来,海底岩石在不断地丰富着海水中的矿物成分和含盐量。过热的海水从海洋里刚刚新形成的海底的岩石、热泉中摄取不同的物质,加入海水之中。但是钻探表明,在海底火山带移过之后数百万年,这种深海循环至今仍在进行。

“格罗麦”挑战者号已经成功地在钻入洋壳的钻孔中建立了半永久性的地震观察站。这一类似于禁止地下核试验的无人监听器的设计是非常成功的。

在塔布提岛西南1000英里的一个地点在水下3?英里打成了孔。这儿靠近汤加海沟,海底倾斜伸入地球深处,导致产生频繁的地震。

套筒由电缆与在海底的数据存贮箱联在一起,后者又与在近于底部抛锚的浮子相连接。四十五天以后,斯克里昔(Scripps)海洋地貌学研究院的研究船“米尔维拉”号(Melville)回到此处并送出一个声音信号,从而解除了浮子的锚,并把存贮箱带到水面。

感受器仍在洞中,仍由电缆与存贮箱连结在一起。后者被重新置于海底,这种操作进行过两次,而地震记录则被“海军大洋研究和发展活动”(密西西比)带回研究。

海洋钻探的又一个成就是,六十年代的晚些时候一系列海底钻探的成果揭示了靠近大西洋中脊的海底沉积物要比远离大西洋中脊的沉积物轻,这就是大西洋沿着中线在撕裂着的征兆,使得欧洲、非洲和美洲逐步东西漂移。这个发现导致了板块构造Slit的产生。

同样振奋人心的是,从地中海海底沉积的岩盐证明了地中海在冰河期间,当世界海平面普遍降低之时,直布罗陀海峡补充地中海的海水被阻、地中海海水蒸发殆尽,仅仅留下了一汪高盐度的水,地中海是一片荒漠。从中美洲海底取出的淤积物证实,当巴拿马地峡从海底升起之时,大西洋和太平洋之间的海水循环也就中断了。

这些发现正关系到海洋生物、海洋洋流和世界气候的演化,它是由一个新的“水力活塞”式的采样器取得的,它最先能从钻头中穿出,进入下层沉积物,并对沉积物脆弱的层次结构影响最小。这种听的采样器把以前最多只能追溯一百万年的大洋环境的详细记录大约向前延伸到一千万年。然而,最新的岩芯样品,现在仅仅分析了一部分。

深海钻探规划是在联合海洋研究院监督下,由美国加利福尼亚州拉 · 乔莱(La Jolla)的斯克利普斯(Scripps)海洋研究所实施的。

通常就国际海洋钻探来说,这个联合研究院还包含其他参预国,诸如英国、法国、日本和西德的有关研究所。

除美国以外,这些国家每年度提供科学预算基金一百万美元。众所周知,海洋钻探的新方案在联合海洋研究院监督下,将由美国德克萨斯州大学实施

[Chicago Tribune,1984年3月4日]

——————

* 译者注:新的海洋钻探船是英国石油公司和美国赛特科(Sedco)公司共同制造的Sedco/BP471,它将替代“格罗麦”挑战者号进行深海钻探。