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直击“海洋六号”深海开钻:获取海底结壳样品

2011-08-20 10:19:00     作者:    来源: 科技日报  我要评论

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[提要] 深海浅钻是中国大洋23航次科考工作的重头戏。万事开头难,记者用文字和镜头记录下“海洋六号”深海第一钻的艰辛和不易
直击“海洋六号”深海开钻:获取海底结壳样品
首钻出海 记者 左朝胜摄

  当地时间8月15日,“海洋六号”船抵达调查工区后的第二天,按照调查部的计划,实施深海浅钻。午饭后,深海浅钻准备工作开始。当天海况不错,蓝天白云,艳阳高照,风平浪静。尽管如此,4500吨的“海洋六号”停泊在太平洋上,仍如一叶扁舟,伴随一阵又一阵的涌浪上下左右摇荡。晚上20时,在科考队员的一阵欢呼中,“海洋六号”首次成功通过钻探获取到海底结壳样品。

  深海浅钻是中国大洋23航次科考工作的重头戏。万事开头难,记者用文字和镜头记录下“海洋六号”深海第一钻的艰辛和不易。

  所谓“深海浅钻”,即是在深海钻探获取浅地层岩芯。本航次“海洋六号”使用的深海浅层岩芯取样钻机,是一套我国自行研发,具有自主知识产权的全液压浅层岩芯取样钻机,由北京先驱高技术开发公司研发。2004年开始投入使用,最初采用蓄电池供电。今年,针对“海洋六号”的特点,又研发了采用光电复合缆供电和通讯,图像及测控信号为全数字传输,由甲板监控系统可视、在线操作的一套全新系统。从钻机的标签上可以看到,这套系统今年5月出厂。据科考队员吴鸿云博士介绍,今年6月在南海试航中通过了海上试验验收。可以适用于4000米工作水深的作业区域。这套系统主要用于海底富钴结壳矿区的矿石取样,以获取富钴结壳矿体的地质资料,为资源评价提供依据。

  为选取适当的站位,8月15日上午,科考队员对中太平洋海山区某海山进行多波束地形地貌探测,最终确定了深海浅钻的位置。

  镜头一:设备到位

  当日下午14时,记者赶往“海洋六号”后甲板,这是科考设备的主要作业平台。此刻,科考人员正准备将钻机从四层甲板搬往三层作业甲板。停放在四层甲板的深海钻机,外形是一个高强度钢框架结构,底部为正四边形,上部呈方锥形,高3米、2米多见方。

  看似简单的吊运设备,在海上却极为不易。记者看到,折臂吊上悬挂的2吨多重的钻机随着船身的晃动在空中摇摆。为了稳住摇摆的钻机,科考人员将4根拇指粗的绳索绑在钻机的4个边框,每列2—3名科考人员一边要在摇摆的甲板上站稳脚跟,一边要用力地牵紧绳索,以稳定钻机、减少摇摆。同时,驾驶台尽可能将船舶调整到相对稳定的方位,通过一步步摸索、尝试,2个多小时过去了,钻机移动了10几米,下了一层楼,安全地移动到3层作业甲板上。

  紧接着,将连接钻机和光纤的承重头传过A型架滑轮,安装至钻机顶部。上黄油、调紧螺栓、通电测试等,对钻机电、机械、液压、控制、视频等系统进行入水前检测,准备工作琐碎,但一丝不苟。从午饭后到下午17时,4个小时过去了,准备工作全部完成。

 

  镜头二:吊机入水

  下午17时,驾驶台启动动力定位,“海洋六号”停泊在预定的位置。经过搬运钻机的尝试,入水显得相对简单了,打开A型架,同样是4队科考人员齐心牵引,稳定钻机后被慢慢吊放入水,紧接着,安装浮球,不到半小时,入水动作完毕。大家撤离现场,回到监控室。

  入水100米,进行常规测试,正常。根据多波束测定,预定的钻孔位置水深约2000多米,据此,继续释放光纤电缆,除值班人员进行观测记录外,其余人员离开。

  镜头三:座底开钻

  19时整,记者吃完晚饭,来到深海浅钻的监测台,大家已簇拥在监测屏幕前,等待钻机座底开钻。

  根据多波束显示,钻机离底约100米,操作人员打开高度计、摄像头和照明灯,进行钻探点寻址。

  2012米,钻机稳稳地座在海山上,根据海底摄像画面显示,钻机落下激起的细小沉积物粉尘很快沉静,人们清晰地看到黑色的富钴结壳上覆盖着浅灰色的海底沉积物。钻机一次座底成功。

  此时,10几位科考队员围坐在监控仪前面,静静地等待绝缘检测后,启动高压强电,通电测试、开钻,2000多米海底摄像通过光缆传输,传回的画面非常清晰,随着钻杆旋转处,海底像冒烟一样,扬起的细小沉积物粉尘。当钻杆钻进14公分时,遇到了硬岩。操作手很有经验地把钻杆倒转,拔起些许,然后再次下钻。直到确认无法继续钻进,指挥人员就果断地指挥起钻。此刻,人们发现许多没有值班的科考队员也来到了现场,围在海底浅钻的视频前面,七嘴八舌地发表意见。就像渔民起网一样,等待钻机回收带来的深海丰收。

  和大家一样剃了光头、身着工作服的首席科学家何高文对记者说,这会儿科考队员来了大半!

  镜头四:获取样品

  20时,在铠装光纤缆的牵引下,深海钻机缓慢回收。在船尾高强的灯光照射下,透过太平洋清澈的海水,看见了橘黄色的钻机缓缓出水。此刻因为浪涌船体有些摇晃,两吨重的钻机离开水面后在吊机上有些摇摆。一位科考队员手持顶端带弯钩的长杆,勾住左右摇摆的钻机,用尽全力稳住钻机。稍稍靠近船尾,左右两边等候的科考队员分别冲上前去,用提前准备好的绳索穿过钻机钢架,像拔河一样扯紧绳索,直到船载吊机把钻机缓缓移至甲板稳稳放好。等候已久的科考队员一拥而上,紧张有序地卸钻杆,取样品。终于,10多厘米长的岩芯样品被成功取出。大家将其盛放在托盘里,在钻机旁合影留念。

  前后整整6个小时,“海洋六号”完成了深海第一钻。科考队员们连夜乘胜追击,紧接着又完成2个站位的工作。当晚最长获取到8厘米厚的富钴结壳岩芯样品。(特派记者 左朝胜 国土资源报记者 陈惠玲)

李辉

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