航次介绍

IODP 355航次海上工作介绍

      

鹿化煜

南京大学地理与海洋科学学院

 

       南亚季风是地球气候系统组成中最活跃的部分之一,其在新生代的形成演化与喜马拉雅——青藏高原生长和印度——阿拉伯海地区的地质演化有密切关系。印度次大陆以西的阿拉伯海,有巨大的印度河海底扇和厚层的新生代沉积,保存着南亚季风气候演化的丰富信息。IODP 355航次的科学目标,就是在阿拉伯Laxmi 盆地取得连续的沉积,重建南亚季风演化历史、Laxmi 盆地拉张和形成过程及其与德干高原火成岩(Deccan Large Igneous Province) 的联系。这个航次也简称为“阿拉伯季风”航次。

       IODP 355航次于2015年3月31日从斯里兰卡科伦坡开始、5月31日在印度孟买靠港结束。这个航次在阿拉伯海东部(16-17°N, 67-68°E)水深3650米的地方,分别在站位U1456和U1457钻探深度1109.4 m和1108.6 m,在两个站位共钻取了8个钻孔,获得高质量的岩心1722 m。这次钻探计划的建议书由印度和美国的科学家提出。我在船上与其他7位科学家承担沉积分析方面的工作。工作时间是两班倒,我每天中午12:00上班、晚上12:00下班。我们对取上来的每管岩芯,进行岩性描述、扫描照相、矿物鉴定和磁化率、光谱测试等,同时完成相关科学报告。在355航次中,我们完成了每2厘米磁化率测试等大量的实验分析工作,获得了以万计的数据,完成了初步研究报告。在这个航次中,我们首次获得了印度河海底扇基底的玄武岩(其年代约为~62 Ma)样品,将为认识这一边缘海的构造活动、Laxim盆地的张裂、印度河发育时间和喜马拉雅山系演化等,提供直接证据;我们获得了新生代以来、尤其是1770万年以来的沉积物岩芯,这是认识南亚季风气候起源的重要沉积记录;我们还获取了高质量的第四纪沉积物的岩芯,为认识季风气候的动力过程、风化强度和沉积物物源变化等,打下了基础。钻探获得的样品保存在美国德克萨斯的岩芯库,我将在8月22日赴美国分取样品。由我本人提交的研究冰期——间冰期阿拉伯海海底扇物源变化及第四纪南亚季风气候变化动力过程的建议得到了批准,样品管理委员会批准了我提出要求样品的建议,并提供足量的样品供我们分析研究。

 

图1 本文作者在JOIDES Resolution号科学考察船上分析岩心样品

 

       60多天的船上工作和生活是艰苦的,也是丰富的。船上30位科学家来自不同的国家和专业,利用这此机会,进行了深入和全面的学术交流。我们对获取的全部岩芯进行了厘米级的观察、描述和测试,获得了很多直接认识和大量的数据。同时,船上安排有多种方式的学术交流活动,我分别做了“风尘堆积与晚新生代亚洲季风气候演化”和“U1457站位沉积学分析初步结果”两个学术报告。

       承担钻探任务的JOIDES Resolution科考船上拥有世界上最先进的海底沉积钻探取样技术,钻取的岩芯可及时在船上进行沉积学、古生物和地层学、古地磁学、地球化学和同位素地球化学、物理参数、微生物和钻井物理参数等分析。除了船上配备先进的仪器设备、多名高级实验技术人员和计算机工程师等外,其严格有序的管理、全体工作人员的敬业精神,令人难忘。丰富可口的食品和干净卫生的条件,使人忘记了海上工作的艰辛。虽然海上工作已经过去很多天了,但我还怀念那里高效的工作环境、怀念在船上专心阅读研究报告的快乐、怀念和不同专业科学家共同工作获得新知的兴奋。

       在接下来的数年甚至于十多年的时间里,科学家们将对这个航次取得的样品进行全面分析,以获取区域构造演化、南亚季风起源及冰期——间冰期动力过程的深入认识。我将应用我们南京大学的锆石U-Pb年代学实验室和沉积物分析实验室等,进行阿拉伯海冰期——间冰期沉积物物源、风化强度和沉积动力变化的研究,并把这些研究结果与我们在青藏高原东北部的研究进行对比,期望全面认识亚洲季风演化与印度板块运动、青藏高原生长的联系。

 

参考文献

1. Pandey DK, Clift PD, Kulhanek DK, Andò S, Bendle JAP, Bratenkov S, Griffith EM, Gurumurthy GP, Hahn A, Iwai M, Khim B-K, Kumar A, Kumar AG, Liddy HM, Lu H, Lyle MW, Mishra R, Radhakrishna T, Routledge CM, Saraswat R, Saxena R, Scardia G, Sharma GK, Singh AD, Steinke S, Suzuki K, Tauxe L, Tiwari M, Xu Z, and Yu Z, 2015. Expedition 355 Preliminary Report: Arabian Sea Monsoon. International Ocean Discovery Program. http://dx.doi.org/ 10.14379/​iodp.pr.355.2015

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