科学家分析海底岩心有孔虫 还原530万年气候史

　　记者 王君

　　海洋涌动，永不平静，尤其是地中海深处一个巨大的溢出流像瀑布直泻入大西洋，深埋于洋底的泥质岩心，记录着过去530万年以来的气候变化和构造活动的证据。

　　为了揭开谜团，从去年的11月17日，中科院南京市地质与古生物研究所的李保华研究员参与了IODP339次科学考察船——“JOIDES。决心号”为期两个月的科考，近期顺利返回。

　　他与来自英、美、法等其他十四国的34位科学家一道，在此次航行中共获得了近5000米的岩心样品，完成了该地区规模最大的一次钻探科考活动。

　　海底岩心记录气候史

　　就像大树的年轮可以记录气候变化一样，沉积在海洋底部的泥质岩石，也在默默记录着自然的变迁。

　　李保华研究员告诉记者，海洋底部的泥质岩石就像一座自然档案馆，所有有重量的东西都会沉积，年复一年，层层堆积，旧的底岩层被新的岩层覆盖，周而复始，敏感地将许多自然环境变动的细节都记录下来。

　　在这里记录着地球磁场的转变，记录着生物面貌的变迁，记录着地壳、板块的剧烈活动，记录着数百万年的气候。

　　位于海洋深处的地中海溢出流对于全世界的科学家们来说，都是一个巨大的吸引，它像是瀑布直泻大西洋，由于这股水体的盐度高、从而相对较重，它沿着陆坡一直达到1000米的水深，冲刷着海底，雕刻着深海峡谷，形成我们知之甚少的泥质地形。

　　为了这揭开其中的秘密，来自15个国家的35名科学家齐集IODP339次科学考察船，他们沿着直布罗陀海峡外的地中海溢出流流径，打了7个钻位，将钻头深入了数百米到近千余米的海底深处，获得了5000余米的岩心记录，而从获得了该地区530万年以来气候变化、板块构造运动的珍贵资料。

　　有孔虫化石找到“冰期”记录

　　来自海洋深处1000多米的岩心到底啥模样？

　　李保华研究员打开电脑，记者看到，科学家们每次钻探上来的9米长海底岩心，被分成了1.5米的小段，整整齐齐的排列着，而岩心的颜色多样，有浅灰色、深灰色或灰绿色等。

　　而这不同颜色的沉积物，记录着多次的南北磁极倒转，地震和海啸的信息，以及生物类群变化包含的气候变迁，以及洋流对于气候的影响。

　　而李保华研究员的工作任务就是要将海洋岩心中的底栖有孔虫化石寻找出来，并找出其中隐藏着的气候密码。

　　有孔虫是一类古老的原生动物，5亿多年前就出现在海洋中，至今种类繁多。

　　由于它能够分泌钙质形成外壳，而且不同壳间壁有多个细孔，因此被称为有孔虫。即便是在普通立体显微镜下，直径只有几百微米大小的有孔虫，也只有米粒大小。

　　他说，科考船上的工作过程非常枯燥，每天工作12个小时，就是要在显微镜下细细地寻找，慢慢地分辨，为有孔虫分类，记录每一种种类的数量，并将不同岩层底栖有孔虫的化石组合面貌和目前洋面上不同洋流、不同气候环境中生活的浮游有孔虫生物组合的面貌作对比，将这530万年的气候变化还原出来。

　　该航次中，李保华和另外一名奥地利有孔虫学家合作分析鉴定的底栖有孔虫有两百多个类型。

　　李保华说，在这数百种的底栖有孔虫的化石中，他已经大致获得了丰富的晚新生代气候变化深海记录，以及海洋对气候变化影响的重要信息，还在这其中寻找到了化合的冰期和间冰期的周期性特征。

　　而在未来几年的研究中，他和他的研究小组还将对两千多个岩心样品进行高分辨率分析，在部分时期里将解读出平均200年左右的气候变化特征。

　　找到古代地震等的沉积证据

　　洋流涌动，现在的海洋永不平静，大洋的关键通道影响着主要海流的循环，专家们此次科考的直布罗陀海峡就是其中之一，它曾经将大西洋和地中海阻断，直至不到六百万年前才重新打开。

　　在这一次的科考中，专家们在三个站位中发现了较大的沉积记录断层，证明了强劲海流对于海底的冲刷，发现了大量的沉积物从浅海搬到深海的“鲍马序列”(它是地震、海啸等动荡环境下的特有的岩层排列序列)。

　　专家说，这其中隐藏着非洲板块、欧洲板块连接处构造运动的“脉搏”的证据，而这些脉动是洋流通道附近重要的构造抬升、下沉重复发生的原因，同时它还会导致地震、海啸等极端事件的发生。

　　地中海溢出流或藏油气资源

　　从直布罗陀海峡海底1000多米钻出来的岩心样品，带着一股浓浓的“包装纸”味道，为什么这里岩心的气味会如此独特？

　　专家在此后的考察研究中发现了惊喜，在这些沉积物岩心中，专家发理了大量的砂体，而且它们在泥质沉积中是以厚层形式存在的，而且这个巨大的砂席一直散布到距离直布罗陀海峡100公里以外。

　　李保华告诉记者，这些砂体具有高孔隙度和可渗透性，这意味着地中海溢出流附近可能藏着比较巨大的油气资源，而岩心样品浓浓的包装纸的味道其实是附着其上的油气味。

　　而如果这些砂岩埋藏于合适的深度的话，如果专家的猜想确实的话，那么这个发现，可能会对未来的油气勘探产生重要的影响。