【特稿】「自動檢測診所」搬上船 為岩心做「CT」
走進「夢想」號船載實驗室,映入眼簾的是一排排樣本架,上面擺放着一根根被透明管封裝的深海岩心。深灰、褐色、黑色……這些從4,000多米深海底取出的岩心樣本,有着不同的色澤和紋路,有的疏鬆多孔,有的細密光滑,都被按順序仔細擺放好。科研人員生動形容稱,這些來自深海的岩心,有的細膩程度可以超越市面上最高級別的「海底泥面膜」。在登上「夢想」號採訪過程中,最讓香港文匯報記者震撼的,就是這一根根看似普通泥土的岩心樣本。
指甲蓋長度岩石 記錄地球萬年變化
「這裏數厘米就是一萬年,這裏一米多長,足足百萬年。」廣州海洋地質調查局高級工程師、航次首席助理陳紅瑾指着桌面上被剖開一半的岩心說道。這裏每段岩心旁邊還有嚴密的刻度尺,眼前看似只有指甲蓋長度的一小段岩石,可能已經默默記錄了地球一萬年的變化。海洋環境、氣候變化、生物活動乃至火山噴發留下的痕跡,都可能隨着沉積物一層層累積,被封存在這條「時間軸」中。
以最高65微米分辨率無損掃描
為了第一時間讀取這些深海樣品的信息,「夢想」號將一套精密的「自動檢測診所」搬到了船上。廣州海洋地質調查局工程師、「夢想」號岩心數字化主管謝德豪介紹,剛剛從海底打撈上來的岩心,會先完整保存在約1.5米長的透明管內。在正式切割之前,科研人員會先進行無損自動掃描,其中第一關就是給岩心做「CT」。實驗室裏這台重達8噸的「巨無霸」設備,可以以最高65微米的分辨率,對整根1.5米長岩心進行三維無損CT掃描。「通過三維CT圖像,可以進一步分析像碳酸鹽、玄武岩等不同岩石或沉積物內部的顆粒組成、空間分布和佔比等,從而為科學家判別這些岩石或沉積物的來源以及沉積過程提供依據。」
岩心在做研究前,表面往往裹着泥沙,有些軟岩、黏土甚至已經與岩石緊密固結在一起。科研人員需要先進行複雜的前處理。對於緊密黏連的軟岩或黏土,會使用雙氧水等試劑逐步處理,將泥土與其中包裹的化石分離出來。這些化石往往微小到肉眼無法辨認。科研人員需要坐在顯微鏡前,對照實驗室裏的化石圖譜,逐一辨認種類。
「放射蟲、有孔蟲、超微化石……不同微體化石的『生存時間』各不相同。有些物種可能在地球上延續數百萬年,如果只依靠一種化石判斷地層年代,誤差可能達到數百萬年。」陳紅瑾表示,科研人員會把多種微體化石的首次和末次出現時間窗口進行交叉比對,就像同時破解多重密碼鎖,最終把一段岩心的地質年代鎖定到更加精確的範圍,一米多長的岩心,可能就是百萬年的海底記憶。 ●香港文匯報記者 盧靜怡 廣東報道