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大洋科考朝夕迫 地球“体检”测井忙

导读: 测井,是要获得关于岩石密度、磁性和地震波速度等性质的“实地”资料。每一管上岸的岩芯都要经过地球物理和地球化学组的全面“体检”,但数据毕竟不够“原汁原味”。而且,岩芯回收率不可能是100%,数据资料总有缺失。

测井,是要获得关于岩石密度、磁性和地震波速度等性质的“实地”资料。每一管上岸的岩芯都要经过地球物理和地球化学组的全面“体检”,但数据毕竟不够“原汁原味”。而且,岩芯回收率不可能是100%,数据资料总有缺失。所以,测井就是要回到“案发现场”,让科学家对这一站位的地质状况和岩石性质有更全面了解。

“我们要knock on wood。”中科院南海海洋研究所研究员林间拿指关节在桌子上敲了三下,“希望能有好运”。5月13日凌晨,国际大洋发现计划(IODP)368航次开始了第二站位(U1502)的测井工作。

测井能否顺利进行,很大程度上仰赖钻井状况——如果井壁坍塌或者变窄,仪器无法顺利进入,测井就只能半途夭折。所以,它需要些运气。

凌晨时分,第一组37米长的三联测井仪器已经晃晃悠悠地荡到了钻井里。这是一长串家伙,装载着伽马射线测量仪器、密度测量仪器和地震波测量仪器等诸多设备。

13日下午,第二组测井仪器上马。它叫垂直地震测量仪,需要配合空气枪联合使用,以获得地震波速度。

大洋科考朝夕迫 地球“体检”测井忙

简单来说,就是得在离船一定距离的地方制造“震源”,也就是在水里打上一枪。水下的钻井内,垂直地震测量仪伸出“耳朵”贴在井壁上。当空气枪引发的震动到达它的耳朵,仪器便会记录下听到声音的时间。

接下来,就是简单的算术题了。速度等于距离除以时间。这里的时间,就是“枪响”和“接收到声音”的时间差。

这样的枪要打上多次。垂直地震测量仪会从井底开始往上移动,在多个点位对声音进行接收和记录。

这是一项特殊的作业,它对时间有严格要求——必须在白天进行。更确切地说,是必须在日落前进行。

测井工程师Clayton Furman表示,在正式打空气枪之前,需要进行连续的小幅测试,以吸引附近的海洋动物。因为要保护海洋哺乳动物。如果真有哺乳动物出于好奇游了过来,那对不起,作业就得立即停止。而日落之后,视野不佳,人类可能无法及时发现哺乳动物,因此,测井也不能进行。

13日南海的日落时间是18时48分。

大洋钻探,本身就是一场和时间的赛跑。IODP 368航次的下一个站位至少需要22天的钻探时间。何况突发情况常有,如果在海底出现技术问题,动辄也要十几小时来搞定。在科学家眼中,航次剩下的时间以“小时”计。

实际工作本就不会和计划严丝合缝,第二项测井开始时间就已经比预计的迟。

结果又出现了新情况。做地震垂直测量前,需将套管中的钻管拉上来,以免影响仪器“听力”。原计划是拉到海底以下80米处,但结果在海底以下259米时,就出现了海水倒灌。

此时已经是下午三点多钟。离日落也只剩下不到4个小时。

是继续测井,还是干脆放弃?林间决定,停止拉出钻管,直接开始测井。能获得多少数据,就算多少。

“最后我们打了8发空气枪,获得了6个有效数据,6个漂亮的波形。”最后一枪响起,水花从水下涌上,又在空气枪上的浮球旁边荡开——此时正好是晚上18时48分。“我们还真是非常幸运。”林间笑说。

之后,回收仪器,回收钻管,“决心”号“打扫”好第二站位的“战场”,驶向了此航次的第三站位。

南海海陆变迁之谜的探索,将在此继续。

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