1月13日这一天,中国科学院地质与地球物理研究所的科考队在南纬60度的斯科舍海域,给15台自主研制的海底地震仪找到了安身之所。就在前一天的1月12日,南设得兰海槽和沙克尔顿断裂带的交界区域,已经被这些仪器占领。这个地方是南极板块和斯科舍板块的接触地带,因为地质活动特别频繁,所以被科学家当成了天然的实验室。科考队员任安楠博士把任务交给了这些设备,让它们在接下来的一年里,记录下天然地震信号和背景噪声。地球物理学研究告诉我们,地震波就像在做“地质CT扫描”,穿过不同岩层时速度会变化,坚硬的岩层传得快,流体区域传得慢。为了揭示板块边界深部的情况,大家把15台地震仪埋进了2600米深的海底。 海底作业比陆地难得多,海水会吃掉很多横波。为了克服这个困难,研究团队用耐压钛合金舱体做外壳,还给仪器配上了高精度的地震计和数据采集系统。这些设备能扛住6000米的水压,还能一直记录三个方向的地面运动数据。在南纬45度到60度这片被称为“魔鬼西风带”的海域作业,科考队可不容易。大家分析了天气和海况数据,抓住了短暂的机会,驾驶台、作业甲板和实验室都动了起来。每台重约300公斤的仪器被铠装缆绳缓缓放下,科研人员得盯着它们看是否顺利着地。 按照计划,这些仪器接下来要进入“沉默监听”模式。内部的存储系统能存下超过18个月的波形数据。等到明年再来的时候,科考船会发出特定频率的声学信号让仪器浮上来。这次布放填补了南极板块东北缘深部结构探测的空白。那个地方是研究冈瓦纳大陆怎么裂开的关键区域,了解它的地幔热状态和板块应力分布,对搞清楚南极冰盖为啥稳定很有意义。 到了1月14日清晨,第15台海底地震仪也成功布放了。“雪龙2”号完成了本航次第一个大洋综合考察任务。这批设备躺在2600米深的海底,不停地捕捉地球内部传来的震动信号。这次行动不光是展示了我国的极地观测技术进步,还为人类认识地球系统运作规律提供了新视角。