【點讚中國】深度4929.17米!鑽獲南海洋盆玄武岩樣品 海底取心「夢想」成真 中國鑽探國際領先

●在南海大洋完成鑽探試鑽任務的「夢想」號大洋鑽探船。圖為海上航拍。香港文匯報廣州傳真
●在南海大洋完成鑽探試鑽任務的「夢想」號大洋鑽探船。圖為海上航拍。香港文匯報廣州傳真

●RJ2鑽孔第7回次岩心照片,取心率98.1%。 香港文匯報廣州傳真
●RJ2鑽孔第7回次岩心照片,取心率98.1%。 香港文匯報廣州傳真

  在廣州南沙的海洋科考碼頭上,停泊着一艘嶄新巨大的科考船,橙色塗裝的船身在陽光下熠熠生輝。這是剛完成南海大洋鑽探試鑽任務返回廣州的「夢想」號大洋鑽探船。該航次歷時30天,在中國南海4,100米水深海域完成2口井鑽探取心任務,成功鑽獲南海洋盆玄武岩樣品,將中國深海鑽探取心作業能力提升至5,000米級。

  據介紹,本航次「夢想」號最大完鑽深度4,929.17米,最大進尺864.77米,刷新中國自主實施最大作業水深鑽探紀錄,中國深海鑽探高效取心作業能力邁入國際先進行列;使用自主研發的回轉取心鑽具成功鑽獲4.27米玄武岩岩心樣品,中國成為繼美國、日本之後,第三個利用鑽探船鑽獲深海洋盆硬岩樣品的國家,並構建起與國際大洋鑽探同等水準的取心作業體系,取心效率、質量和作業穩定性達國際先進水平。 ●文 / 圖:香港文匯報記者盧靜怡 廣東報道

  站在「夢想」號甲板上,九月陽光直射,工作人員穿着橙色工作服,在鑽井設備旁忙碌調試。甲板上一根根數米高的粗大鑽桿整齊排列,讓人震撼的是,這些看起來如「氧氣筒」般粗的鋼筋,竟然是接駁一根根進入深海的鑽桿。廣州海洋地質調查局工程師、「夢想」號鑽井部工藝隊長汪明鑫對香港文匯報記者形容,要從4,000多米深的茫茫大海中,把海底玄武岩樣本完整取出來,其難度就像是在幾公里深的水下「用一根極細的吸管去掏海底的西瓜」。

  本航次由自然資源部中國地質調查局組織,廣州海洋地質調查局負責實施,共有來自中國地質調查局、中海油服、北京大學、中船集團、中國地質大學(武漢)、海南大學、海南熱帶海洋學院等9家單位的170名科考隊員參加。在這艘「深海巨鑽」上,科研人員們為香港文匯報記者講解還原了今次鑽探的過程。

  海底5000米「開盲盒」

  新技術兩小時抓取岩心

  抵達目標海域後,「夢想」號首先利用動力定位系統穩定船位,再將鑽頭、取心工具和一根根鑽桿逐節連接下放。鑽具全部連接後,總長接近5,000米,總重量近200噸。「傳統做法如果每取一段石頭就把近5,000米長的鑽桿全部提回海面上,會極其浪費時間。」汪明鑫介紹,鑽頭並不是把整塊岩石「打碎」帶上來,而是利用中空設計,在鑽頭高速旋轉切削周圍岩石時,讓中間完整的柱狀岩石進入取心管,形成一段完整岩心。

  「打撈器抵達取心管後,底部的彈簧和卡爪會自動扣住取心管,再由甲板上的絞車沿鋼絲繩將岩心拉回海面。」汪明鑫還給香港文匯報記者演示,打撈器底部特殊的彈簧和卡爪結構如何「卡扣」緊緊咬合。「整個打撈過程大約需要兩個小時,是最緊張的『開盲盒』階段。」汪明鑫笑着說,直到取心管重新出現在甲板、打開管身的那一刻,科研人員才能知道這次究竟取到的岩心樣品是否理想。

  水下遙控潛水器

  全面提升科考作業效能

  如果說鑽桿是「夢想」號伸向海底取岩心的長臂,那麼水下遙控潛水器(ROV)就是科考人員在4,000多米水深海底進行作業的「眼」和「手」。本航次「夢想」號首次開展船載ROV長時間、高強度連續協同作業,2台ROV在4,000米水下累計作業超358小時,單次連續作業最長103小時,作業能力達國際先進水平。

  ROV駕駛室的操控台前,是密密麻麻的按鈕,還有多個可以實時回傳海底畫面的大屏幕。ROV配備9個攝像頭,可從不同方向觀察海底環境,另搭載自研的水下4K高清相機及多種傳感器。香港文匯報記者特別留意到,控制台有一個操作手柄。工程師在船上搖動手柄,動作會實時同步傳送給4,000米水下的機械手。廣州海洋地質調查局工程師、「夢想」號調查設備組長肖旺告訴香港文匯報記者:「按下控制鍵即可鎖緊爪子,抓取目標物或操作水下設備,相當於把工程師的雙手延伸到了幾千米深的黑暗海底。機械手擁有7個關節,能完成前後左右等各種複雜動作。」

  岩心被帶回甲板後,會通過「夢想」號的自動化傳輸軌道進行運輸,由自帶齒輪的切割設備按標準切成1.5米一段,再由拖車順暢推進後續的分析實驗室。汪明鑫表示:「以往的大洋鑽探全靠人力徒手搬運笨重的岩心,現在自動運輸既省力又極大地保護了岩心樣品的完整性。」