向更深处，为海底山脉“做CT”

　　浙江在线5月28日讯（记者 何冬健 通讯员 孙湫词 潘盈盈）打开世界地图，陆地的黄色与海洋的蓝色呈现出约3∶7的比例。透过这幅图，地质学家的眼里看到的却是全球六大板块“漂浮”在具有流动性的地幔软流层之上，就像巨大的木筏在缓缓流动的河流上移动，无声诉说地球内部运行的奥秘。

　　不久前，由海底科学与划界全国重点实验室领衔的“超慢速扩张加克洋中脊的高变化岩浆增生”一文在《自然》上刊登，颠覆了传统权威理论，在全球板块构造领域发出了中国科学家的声音。

　　“我们一直在去向更深处，给地球最北端的海底山脉‘做CT’。”中国工程院院士、海底科学与划界全国重点实验室主任李家彪说，20多年来，团队孜孜不倦，用一项项研究为经典板块构造学说打上“补丁”。

　　记者走进位于杭州的自然资源部第二海洋研究所，这群皮肤黝黑、肌肉虬结的科学家看上去更像是风吹日晒的水手，他们正清点设备和物资，为即将开始的新航次做准备。海洋二所研究员张涛笑着说，有地球之“最”称呼的特殊地形地貌，更易获得他们的青睐。

　　北纬85°附近的“海底山脉”加克洋中脊恰好激发了团队的兴趣。作为地球上扩张速度最慢的洋中脊，在经典板块构造学说的理论中，这里的海底因长时间的传导冷却，无法形成岩浆，因此地壳厚度几近于零。

　　“研究它关乎地球演化本质核心命题。通俗地说，我们有望进一步解读覆盖地球大部分面积的海洋地壳是怎么形成的。”张涛告诉记者。

　　由于这片海域几乎常年冰封，放置到海底的传统探测设备无法实现有效回收。自板块构造学说提出50多年来，国际上还没有科研团队来到这里查明地壳深部情况、开展大规模主动源海底地震的探测。

　　“外国人做不成的，我们来做。”顶着这股执着的劲头，2021年，在我国第12次北极科考中，团队在冰封海域成功布设了43台具有自主知识产权、可实现数米厚冰下精准定位的海底地震仪，回收率高达97.7%。

　　这是国际上首次在极地恶劣环境下完成的大规模海底地震探测，打破了北极高纬密集冰区无法开展海底地震探测的断言。

　　在海洋二所研究员丁巍伟的办公室，我们看到一面“雪龙2号”极地考察船的旗帜，上面是第12次北极科考全体成员的签名，还有一份珍藏在上海海洋博物馆。

　　通过本次科考，团队收获了意想不到的研究数据——加克洋中脊的地壳平均厚度竟然超过了5000米，部分甚至接近9000米，远远超出了传统理论的预测。

　　这意味着，即使是扩张速度最慢的洋中脊，也存在丰富的岩浆活动。想象一下，地球就像一个巨大的高压锅，而大洋中脊就像是高压锅上的气阀。在传统的理论中，地幔物质是被动上涌的，就像有人拿掉了气阀，使里面的物质被动喷出。

　　海洋二所的最新研究却发现，超慢速扩张洋中脊的情况大不相同。在这里，地幔物质不仅会被动上涌，还会主动上涌，就像高压锅内的气体压力达到一定程度，主动把气阀顶了起来，喷出高压气体一样。

　　一面是国际公认的经典理论，一面是团队亲自观测的科学数据与发现。当二者发生矛盾时，尤其考验科学家的定力与耐心。

　　张涛记得，有团队成员提出：这会不会仅是一个偶然而非普遍的现象？

　　在李家彪院士的鼓励下，团队决定深化自己的研究——证明传统的被动上涌理论并不完善。挑战权威当然不是一件容易的事情。张涛说：“北大西洋、西南印度洋、太平洋……既然北冰洋洋中脊还不够，我们就将研究范围扩展到全球典型海底进行探究。”

　　潜心的研究换来“不负苦心人”的骄傲成绩。文章刊发后，“颠覆性”成为国际同行的共同评价。中国科学院院士朱日祥及团队在《国家科学评论》专题撰文：“卓越的成果极其深刻地改变了我们对洋中脊地幔动力学的理解。”

　　“科学上的突破，很多时候是来自对经典的质疑、对传统的挑战。”张涛说。目前，实验室正在开发更多更好的设备，为探测地球深处奥秘装上更新的“慧眼”。今年起，他们正在研发更“聪明”的漂浮式地震仪“海豚鱼”，它能够在收到海底地震信号后上浮至水面，借助卫星自主传输数据。

　　“地球内部是如何运行的？”这是《科学》杂志在创刊125周年之际，提出的125个人类未知的根本性科学问题之一。

　　去年秋天，李家彪团队再赴北极进行长达2个月的考察，研究极端环境的海底地质构造，目前正在加速分析考察所获得的宝贵数据。他们仍在与海洋为伴。