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IODP 350航次 伊豆小笠原马里亚那岛弧 rear arc

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rubejoy 发表于 2014-4-5 00:08:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 rubejoy 于 2014-4-5 00:10 编辑

各位老师同学大家好,在joyocean潜水了好久,今天冒个泡更更我们正在进行的IODP350航次。沾349南海航次的光,相信大家对于JOIDES Resolution都比较熟悉了,船舱里到处都能看到中国的印记,349的各位老师们在船上过了春节,好多门上都贴了“春”字,顿时有种回家的感觉,房间里还留着一张字条,大概是中国春节,给大家分巧克力吃,只不过我只看到了字条,木有巧克力吃

350航次中国一共派出两个人,马亮和我,我们两个人都来自中科院广州地化所,马亮毕业于南京大学,去年刚到地化所做博士后。很遗憾的是,由于身体状况的原因,马亮最终决定不跟我们出海了,昨天就已经回国了。不过,还有一位来自日本的中国留学生也参加了350航次,贾冀辉,京都大学博士生,船上工作:岩石物性测量。

很幸运在愚人节晚上在基隆港口碰到了马上要离开的林间老师,也算是349到350的交接吧。今天上午JOIDES Resolution离开了基隆港,开始了350的航行。希望可以有非常好的收获!
滚滚长江都是水 发表于 2014-4-5 03:48:53 | 显示全部楼层
祝航程一路顺利,期待连载。
SunZhen 发表于 2014-4-5 09:11:37 | 显示全部楼层
加油,杨阳,期待着你们的新发现。
jlinwhoi 发表于 2014-4-5 09:23:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 jlinwhoi 于 2014-4-6 18:00 编辑

杨阳,很高兴在基隆的码头上意外相见!相信在航次中你们会对多学科研究有深刻的印象!两个月的时间很长,怎么克服有时不可避免的困难呢?我问过经常上船的技术员Gemma, 她新婚不久,家住美国中部。她说她带上自已喜欢的音乐,过上正常的上班时间,想着不久的将来与家人团聚的日子,心里就踏实了。可利用两个月的时间,尽量多学你本专业与非你专业(比如古生物地层定年学、古地磁学、沉积学、地球物理岩性测量、岩芯构造、测井等)的研究方法,相信在你的学术思想上会有飞跃性的收获!想必航次中你英文交流能力也会有诸多进步。预祝350航次圆满成功!


图1. 在台湾基隆码头意外相见。左起:林间(349航次)、杨阳(350航次)。


图2. 2014年IODP钻探349、350航次的两位首席科学家,2013年在云南相聚。左起:Yoshihiko Tamura(350航次)、林间(349航次)。

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小郭 发表于 2014-4-5 10:50:26 | 显示全部楼层
杨博士,期待你和这个航次都有满意的收获,并可以跟大家一起分享。
 楼主| rubejoy 发表于 2014-4-5 19:07:54 | 显示全部楼层
非常感謝各位老師和同學的鼓勵,我們也會努力希望可以滿載而歸!
 楼主| rubejoy 发表于 2014-4-5 19:15:27 | 显示全部楼层
回复 4# jlinwhoi

多謝林老師的鼓勵和建議。因為我們才剛剛開始航行,目前也沒有暈船反應,船上的科學家們和服務人員都很友好,所以現在還處於興奮和熟悉的階段。可能待幾週就會覺得有點悶了,不過就像林老師說的,這是很好的跟大家交流和學習的機會,我也會趁著這個機會多學習其他專業的相關知識,讓這兩個月的時間過的更有意義!
中国IODP办公室 发表于 2014-4-8 10:53:28 | 显示全部楼层
谢谢杨阳的直播!期待更多精彩分享。
 楼主| rubejoy 发表于 2014-4-8 23:45:52 | 显示全部楼层
伊豆小笠原马里亚纳(Izu Bonin Mariana, 英文简称IBM)岛弧的钻探计划一共包含四个航段。今年JOIDES Resolution在IBM岛弧有三个航段350-352,而另外一个航段的钻探计划,是用日本的超深钻探船“Chikyu”地球号在弧的前端位置打一个超过5千米的钻孔,预期钻到下地壳的位置来研究陆壳的形成。我们此次的航段350是IBM计划中实施的第一个航段,目标是弧的后段位置rear arc。今天我们到了第一个钻探点,这个点位于的前段位置front arc,是为了Chikyu的超深钻孔做的准备工作,我们预计在这个位置打150米左右的钻孔。之后就到我们的rear arc进行钻探工作。预计凌晨两三点第一孔样品就会出来,大家都在很兴奋的期待中。希望一切顺利!
SunZhen 发表于 2014-4-27 22:01:06 | 显示全部楼层
杨阳,近期钻井情况怎么样了?有什么新发现?
 楼主| rubejoy 发表于 2014-4-29 20:40:33 | 显示全部楼层
非常抱歉,很久没有更新了。我们在第一个钻探点U1436打了一个150m的钻孔之后就来到了我们的主要钻探点IBM的rear arc,计划是钻一个约2000m的钻孔,1200的沉积物,800m的基底。不过现实与计划总不可能完美匹配,到目前为止我们已经钻了1100m,但是古地磁及古生物学家推测的地层年龄大概只有6Ma。而我们的钻探点是在海山的斜坡上,根据地震资料,海山的火山碎屑沉积岩会在800m及以下的位置大量沉积,然而我们钻到的大部分都是泥质沉积物或者泥岩,只有很少的火山灰和火山碎屑沉积物。船上大部分都是做火成岩石学和地球化学的,所以一上来钻孔大家看到是泥岩都很沮丧。在一千米左右火山碎屑沉积岩变多,还有不少火山角砾。不过由于岩性变化,我们在1100米最后一个钻孔只有10%的样品,而且大部分碎裂了。船上的工程人员建议我们停止钻探,要casing(下套管)以保证钻孔不会坍塌。而casing到1100米深度需要大约两周的时间,所以我们在这两周内都没有样品,大家都在期望两周后的钻探会带给我们不同的样品。
 楼主| rubejoy 发表于 2014-4-29 21:10:33 | 显示全部楼层
很羡慕孙珍老师看到了那么多种类的生物,我们只有在半夜十二点左右看到过乌贼,其他时候我们就是孤零零的漂泊在太平洋上。看气象情况,一个台风眼在向我们靠近中,预期3号我们会强烈感受到台风的影响。希望不会受到太大的影响。
SunZhen 发表于 2014-4-30 10:05:32 | 显示全部楼层
回复 11# rubejoy


    谢谢杨阳,这样说起来,火山上的沉积物大部分都是后期的泥质沉积而不是火山碎屑沉积,也就是说形成一个火山并不需要多次或长时间的喷发?在太平洋中火山上有这么多沉积物应该很奇怪吧?沉积物性质是什么?知不知道火山的斜坡度数?你们期望此火山年龄是多少?
jlinwhoi 发表于 2014-4-30 13:15:08 | 显示全部楼层
多谢杨阳分享,祝航次顺利!
 楼主| rubejoy 发表于 2014-4-30 16:53:19 | 显示全部楼层
回复 13# SunZhen


    我们的钻探点是在海山的斜坡的末端,基本上没有太明显的坡度了,海山拖网样品的Ar-Ar年龄是6.5Ma,喷发的持续时间并不清楚主要因为拖网样品太少。按照地震剖面图应该是800m左右的位置应该有大量6Ma左右的火山碎屑沉积,而从剖面上看800m左右的位置海山的坡度大概10-20度,但是我们却没有发现太多火山物质,而且大部分火山碎屑沉积的成分都是安山岩到流纹岩,没有发现玄武岩。而海山的成分是从玄武岩到流纹岩,所以有不少人认为海山的物质还在下面。现在古地磁和古生物的年龄资料都不太好解释,所以目前没有太明确的年龄,只能等到两周后继续往下钻探看下面到底是海山的东西还是更老的岩石。上部的沉积物大部分是泥质沉积,夹有少量的ash layer,我们现在估计泥质沉积来自于半远洋环境(hemipelagic,不知道翻译的对不对)的粘土和碳酸盐沉积以及>25%的火山灰沉积。因为在IBM的rear-arc有很多海山,年龄从3-17 Ma不等,而我们计算的沉积速率也很高(~165 m/m.y.),所以有大量的来自于酸性的火山物质沉积。
minifish 发表于 2014-5-1 16:04:34 | 显示全部楼层
俯冲工厂看样子很复杂,从玄武岩-安山岩-流纹岩都可能存在。期待更多后续报道。
上一个图展示JOIDES 4月份动态。

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SunZhen 发表于 2014-5-1 22:08:17 | 显示全部楼层
回复 15# rubejoy


    谢谢杨阳的详细解释,根据minifish提供的图,看样子站位还是在火山弧向弧后的斜坡尾端,因此应该是经历了从火山弧向弧后的位置转换,如果这样,岩性出现从酸性到基性也就不奇怪了吧!想知道,几种不同性质的沉积物出现的顺序有没有规律?上次看到一位日本科学家写的琉球火山弧的岩性变化,先是英安岩,后期是玄武岩,安山岩与玄武岩形成时间相近,且常具有前两者的混合特征。这里的镜下特征不知道怎样的关系?
 楼主| rubejoy 发表于 2014-5-8 13:39:27 | 显示全部楼层
回复 17# SunZhen

    是的,3Ma左右Izu-Bonin岛弧中间开始伸展,形成了active rift以及近100km的拉张区域(extensional zone),而我们的钻探点就在active rift的后方(西侧),所以3Ma以前和以后的沉积物记载的应该是不同的物源。 我们目前的钻孔里的岩石系列并没有太明显的演化规律,据目前的地球化学资料,小于3Ma的样品可能汇集了不同来源的火山作用,如volcanic front,岛弧伸展区以及岛弧西侧海山岩浆作用的产物。因为IZU BONIN岛弧的演化历史比较复杂,我们现在还不能完全确定不同特征岩石类型的物质来源。而大于3Ma的样品由于没有岛弧伸展的影响,只有volcanic front和海山两个可能的源区。目前我们地球化学实验室比较达到统一认识的是我们在~1000m以下的样品 应该主要是海山的沉积物,年龄相符,地球化学特征也相符,但也有其他实验室的人有不同的意见。由于船上的地球化学分析很有限,能分析的样品量也比较少,所以还得等到了岸上进行系统的岩石地球化学研究才能有比较好的解释。
    岛弧火山岩的岩性变化最开始是在volcanic front形成玻安岩和岛弧拉斑玄武岩,而慢慢的向钙碱性-碱性系列演化。由于早期岛弧地壳为洋壳,其厚度较薄(最厚也不超过10km),因此地幔熔融形成的岩浆在上升过程中不会受到太多的阻碍,主要形成玄武岩。而随着岛弧岩浆作用的进行,岛弧的地壳逐渐变厚,岩浆在上升过程中受到较厚地壳的影响,会在岩浆房中发生结晶分异,形成较为演化的岩浆如安山岩,英安岩到流纹岩。因此,在较为年轻的岛弧体系中,基性岩石如玄武岩为主要的岩石类型。而在成熟的岛弧体系中, 中性岩石安山岩到英安岩为主要的岩石类型。
 楼主| rubejoy 发表于 2014-5-10 13:03:31 | 显示全部楼层
等了两周,casing总算结束了,据说我们这次的casing深度和速度破了JOIDES Resolution的记录了。总算有新的样品了,可惜大部分还是泥岩和细粒的凝灰岩,现在钻探速度明显变慢了,四五个小时才上来一个钻孔。希望能象349一样,钻到些基底的玄武岩啊。。
 楼主| rubejoy 发表于 2014-5-22 21:23:34 | 显示全部楼层
时间过的好快,我们的航次就剩一周就要结束了。casing之后经过漫长的mud总算是有了些好东西,钻到了很多安山质的火山角砾,大的有20cm,有些可能是玄武质的,还发现了一层酸性的侵入体。古地磁的年龄和古生物的年龄在1300米的位置大概是11-12Ma,现在钻到了1700米还没有太准确的年龄,但是可以确定的是离原计划1200米就能钻到的渐新世的基底还差很远。俯冲带的构造和岩石地球化学组成的变化太复杂,钻的越深,现象越多,船上有限的分析能解释的越少。我们写报告也变得越来越保守,不敢下太果断的结论。就等着下了船大家回去做分析,希望可以有一个很漂亮的岛弧演化的故事出来。
 楼主| rubejoy 发表于 2014-5-22 21:25:58 | 显示全部楼层
明天要开一个小讨论会,商量航次后会议举办的地方,美国的首席科学家提议去多米尼加,还有一个法国的提议去摩洛哥,都是好远好远的地方,直达的飞机都没有。。各位349的老师们,不知道349的航次后会议定在哪里举办啊?
SunZhen 发表于 2014-5-22 22:29:09 | 显示全部楼层
谢谢杨阳介绍了这么多新的进展,真想亲眼看看你们钻到的岩心。没想到对深度的估计偏差这么大,原因是什么呢?倾斜地层不易确定基底?
我们的航次会议好像是在韩国济州岛。
jlinwhoi 发表于 2014-5-25 00:25:43 | 显示全部楼层
谢谢杨阳的介绍!如果在广州见不到的话,我们7月2-4日在上海的地球系统科学会议上见!
 楼主| rubejoy 发表于 2014-5-25 12:28:17 | 显示全部楼层
回复 22# SunZhen


    原来的估计是来自于地震剖面的资料。因为我们的钻探位置在海山的斜坡上,所以在钻探之前大家认为在800-1200米应该都是海山的沉积物,而1200米以下地震剖面跟上面地层有很大不同,上面地层在地震剖面上可以看到很清晰的一层一层的结构,但是在1200米以下就很不明显了。所以之前我们的钻探计划书里面推测1200米以下可能是基底的东西,可能存在熔岩。可惜现在钻探的结果出来,还是火山碎屑沉积,与上面地层的不同是发现很多大块的火山角砾,不知道是不是因为这个造成地震剖面的差异?地震方面的内容我就不懂了,可能说的不对孙老师见谅啊。。
济州岛好地方啊,离得也近。我们大部分人投票选的摩洛哥,不知道IODP会不会给批这么远的地方啊。
 楼主| rubejoy 发表于 2014-5-25 12:29:46 | 显示全部楼层
回复 23# jlinwhoi


    很遗憾,广州估计是碰不到了,希望您在广州玩得开心!我们七月上海见!
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