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一望无际的蓝色海洋，

蕴藏着极为丰富的

生物、矿产、油气等资源，

给人类的生活带来的价值无可估量。

但人类对于海洋，尤其是对深海区却知之甚少，从古至今，人类的求知欲、探索欲不断推动着人们向更深的深海底部进军，从蛟龙探海，到深海载人潜水器，一代代人在不断努力探索深海隐藏的奥秘。

海水之下暗藏了一片独特的土地。

深海的尽头是陆地，

这片神秘的陆地

也像我们生活的大陆一样，

有着各种复杂的现象。

这就是研究深海时，

不可或缺的一部分——

深海沉积。

深海沉积是什么？

海洋沉积并非一种现象，它其实是各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称。沉积作用一般可分为物理沉积、化学沉积和生物沉积三种不同过程。这三个过程相辅相成，它们的共同作用形成了海洋沉积物——即海洋沉积是一类由物理、化学、生物互相作用而产生的地质体。

千万别小看这深海沉积，它记载着地球大洋变迁的历史信息，在研究深海发展史中有着无法替代的作用。不仅如此，深海沉积物与极地冰心、黄土被称为全球气候变化的三大信息库，连续的深海沉积剖面能够在百万年时间尺度上记录丰富的气候变化信息，被越来越广泛地应用于古气候研究。

深海沉积物怎么获取呢？

从上世纪六十年代，各国兴起了深海钻探（DSDP），当时，科学家们为了探索海洋，研发了一系列适用于海洋钻探取样的工具，其中就有专门用于采获海底沉积物样品的液压活塞取心器（APC）。与传统钻探取样不同的是，液压活塞取心器采用不回转的方式，利用泥浆压力直接将岩心管压入到海底沉积物中，这样能最大限度减小对沉积物的扰动，尽可能采获原状样品。

在搭载钻探船（或钻探平台）到达取样地点后，钻井工程师们开始连接钻杆直到海底，然后将取心器投放到钻杆底部，随后向钻杆中注入泥浆，泥浆的压力驱动岩心管以一定的速度压入地层实现取样。岩心管的活塞，能够排出岩心管里的水，减小岩心上的压力，以防止对岩心产生冲蚀和扰动。在完成取样后，通过绳索打捞工具将取心器打捞回钻井船，从中将沉积物样品取出后交由科学家开展后续的实验测试，进而解锁其中的奥秘。

科学家在取样海洋沉积物

目前，海洋沉积动力学正在打破传统，走向与海洋工程学、物理海洋学和地质学的联合，有望共同建立一门综合性的、统一的沉积动力学。其技术手段包括：悬沙输运的动力学模型方法、以力学为基础的半经验公式、经验公式、人工和天然示踪沉积物技术、地貌学信息方法、沉积学信息方法、以及现场直接观测。

深海沉积物里的秘密

那么，深海沉积物里到底隐藏着什么秘密，能够不断吸引人们进行取样，开展科学研究呢？其中一个重要原因，就是里面含有丰富的多金属结核、稀土元素等多种金属矿产，具有广阔的开发和利用前景。

随着陆地金属矿产的日益消耗，人们发现深海海底蕴藏着丰富的金属矿产资源，且资源量巨大。例如，含有镍、钴、铜、锰等70多种元素的多金属结核资源，在太平洋底表层一米内锰结核中所含锰、铜、镍、钴等的储量即相当于陆地储量的几十至几千倍。有科学家乐观估计多金属硫化物中铜、锌含量是陆地硫化物的倍，以现在的开采速度，可以维持人类0年的使用。

再看看富钴结壳，富含钴、镍、铂、稀土等金属，其中钴的平均含量最高达0.8%至1.2%，较陆地原生钴矿高几十倍，是多金属结核钴含量的4倍。可以看出，无论是储量还是利用价值，海底矿产都是未来人类开发利用有价金属的重要原料来源。

除了资源价值，深海沉积在地球科学、海洋环境科学及生命科学等方面还具有重要的研究价值。由于沉积速率极其缓慢，深海沉积物里记录了百万年的海洋地质演化历史，这就像年轮对树的记录一样，但它的意义和影响的范围却远比年轮大得多。从深海沉积物里，科学家们能够知道在地球的某个地质历史时期，沧海怎样变成桑田，也能知道地球的气候变化。

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