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    我国“东亚古季风的海洋记录”研究取得突出成果

    日期 2003-05-13   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

    --极大地提高了我国在国际大洋科学钻探和深海研究中的学术地位   本文提要:2003年2月27日,国家自然科学基金重大项目"东亚古季风的海洋记录"通过了结题验收。该项目在实施国际大洋钻探计划184航次背景下,对深海钻探取得的样品进行了综合研究。验收专家组认为,通过本项研究实现了我国古气候、古环境研究中深海与陆地的结合,从而进入了探索全球环境问题的前沿领域,并在许多方面取得了具有突破性和创新性的研究成果。项目建立了西太平洋区最佳深海地层剖面,揭示了热带过程在碳循环及气候周期演变中的作用,取得了东亚季风演变的深海记录以及南海演变的沉积证据,极大地提高了我国在国际大洋科学钻探和深海研究中的学术地位。通过实际工作,培养了一批从事大洋钻探与深海研究的科研人才,为我国下一步参加国际综合大洋钻探计划奠定了基础。   2003年2月27日,国家自然科学基金重大项目"东亚古季风的海洋记录"通过了结题验收。由9位本领域权威专家组成的验收组认真听取了项目组成员的报告,审阅了结题材料,并就有关学术问题同项目组成员进行了讨论与交流。专家组一致认为,该项目超额完成了原定的研究任务,取得了突出的研究成果。   该重大项目是在实施国际大洋钻探计划(ODP)184航次背景下,由基金重点项目转为重大项目的。国际大洋钻探计划(1985-2003)及其前身深海钻探计划(DSDP, 1968-1983)是二十世纪地球科学规模最大、历时最久的国际合作研究计划,30余年来在全球各大洋钻井近3000口,取芯近30万米,证实了板块构造学说,创立了古海洋学,导致地球科学一场真正的革命,把地质学从陆地扩展到全球,改变了固体地球科学几乎每一个分支原有的发展轨迹。   我国在1998年经国务院领导批准正式加入大洋钻探计划。早在1995年底,汪品先教授等向国际大洋钻探学术委员会提交了"东亚季风在南海的记录及其全球气候意义"建议书并获得高度评价。1996年底经修改后,在1997年度国际大洋钻探学术委员会的全球建议书评审中获第一名,正式列为国际大洋钻探航次。   1999年2月18日至4月12日,国际大洋钻探船"决心号"来南海实施ODP第184航次。我国同济大学汪品先教授担任两位首席科学家之一,海峡两岸和当时在海外工作的九位中国科学家积极参加,实现了中国海深海科学钻探零的突破。184航次在南海南北6个深水站位钻孔17口,从水深2000米到3300米的海底钻入地层,最深的一口井深入海底以下850米,取得高质量的连续岩心共计5500米,取心率将近95%,超额完成了预定任务。   南海大洋钻探航次之后,在国家自然科学基金委"重大项目"的支持下,汪品先教授领导的项目组对所取得的深海钻孔剖面样品开展了全面研究。专家组认为,本项研究实现了我国古气候、古环境研究中深海与陆地的结合,从而进入探索全球问题的前沿领域,并在许多方面取得了具有突破性和创新性的研究成果,突出表现在:   一、建立了西太平洋区最佳深海地层剖面。包括东沙附近的全球唯一不经拼接的2300万年来同位素连续剖面,世界上时间分辨率最高的4个500万年剖面中的南沙海区剖面,以及分辨率高达10年量级的沉积物物理参数剖面;第一次为亚太地区的环境演变获得了系统的高质量海洋纪录,并第一次系统地研究了2000多万年以来轨道尺度气候周期性的演变。   二、揭示了热带过程在碳循环及气候周期演变中的作用。在南沙钻孔中发现了40-50万年周期性的出现碳同位素重值期(δ13Cmax),证明它们为大洋碳循环的长周期,属于地球轨道变化所引起的热带过程的产物,对冰期旋回的进程起着调控作用。由此提出低纬和高纬相互结合、水循环和碳循环互动、以及短周期和长周期相互叠加综合控制冰期气候旋回的新认识,对预测未来气候演变趋势具有重要意义。   三、取得了东亚季风演变的深海记录。首次取得的深海长纪录揭示出发生在约800万年、320万年、200万年、90万年和40万年等一系列事件,它们与南亚季风演变的阶段性十分相似,区别在于东亚冬季风信号的强盛;南海南部古季风变化具有最为丰富的频谱信息,显示出低纬海区对轨道周期响应的特色。综合海陆资料,得出东亚季风可以上溯到2000多万年前的结论。   四、取得了南海演变的沉积证据。所取得的沉积纪录反映了南海海盆扩张的历史,渐新世深海相沉积的发现表明海盆扩张初期已经有深海存在,而渐新世晚期距今约2500万年前后的构造运动最为强烈,直到近300多万年前南海南北沉积环境差异增大,最终形成今天的格局。   基金重大项目"东亚古季风的海洋记录"的研究,极大地提高了我国在国际大洋科学钻探和深海研究中的学术地位。它是我国第一个以大洋钻探为主题的重大项目。我国的大洋钻探和深海科学研究从无到有,也仅是近5年的事。南海大洋钻探184航次的成功实施可以说是我国深海研究历史上的里程碑,引起了国际学术界的广泛关注。项目组与美、德、法、英、瑞士、日等国科学家开展了合作,5年来组织了7个国际学术会议,接待了60余位国外科学家,58人次出国访问。更重要的是,一大批航次后研究成果的接踵问世,更是展现了我国深海研究的实力,使我国成为该领域国际研究群体中的积极成员,并在将开始的新一轮国际深海研究竞争中占据有利地位。   另外,该项目在中国成功地建立了一套针对深海沉积基础研究的方法。5年中,项目组共进行了30余种6万多次实验分析,大大超过了原有设计。更重要的是,这些分析项目全部采用了国际标准。建立了包括天文周期与时序分析,同位素等各种地化分析,深海孢粉、微古、粘土矿物等在内的一套开展深海沉积研究的方法,为我国深海研究奠定了坚实的基础。   通过实际研究工作,该项目培养了一批从事深海研究的人才,初步建立了我国深海研究的队伍。该项目的研究成功,是国内8个单位数十名科学家通力协作的结果。在项目执行的5年中,培养国家杰出青年基金获得者、博士后、博士和硕士等年轻人才共26人。他们的成长,是我国深海研究的希望,也为我国参与下一阶段国际综合大洋钻探计划(IODP)提供了人才储备。  



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