法摩斯計畫

法摩斯計畫制訂於1971年。法美聯合大洋中部海下研究(French-American Mid-Ocean Undersea Study)計畫的簡稱,指1971~1974年期間,使用載人潛水器等先進技術,詳細考察大西洋中央裂谷地質現象的海洋地質研究計畫。它的主要目的是,通過對正在形成新洋殼的分離型板塊邊界的直接觀察,進一步驗證和發展板塊構造說。

簡介

法美聯合大洋中部海下研究(French-American Mid-Ocean Undersea Study)計畫的簡稱,指1971~1974年期間,使用載人潛水器等先進技術,詳細考察大西洋中央裂谷地質現象的海洋地質研究計畫。它的主要目的是,通過對正在形成新洋殼的分離型板塊邊界的直接觀察,進一步驗證和發展板塊構造說

概況  

法摩斯計畫制訂於1971年。負責調查的有美國伍茲霍爾海洋研究所,J.R.海茨勒任首席科學家;法國國家海洋開發中心,由C.里福和X.勒皮雄擔任領導。參加調查的3艘潛水器是法國的“西安納”號(Cyana)、“阿基米德”號(Archimède),和美國的“阿爾文”號(Alvin)。

此外還有若干艘海面調查船和後勤船配合工作。調查海域選在大西洋亞速爾群島西南,北緯36°30′~37°附近的大洋裂谷帶,稱為法摩斯區。該區具有典型的大洋裂谷特徵,且與轉換斷層相交切,水深在3000米左右,適宜於參加調查的潛水器的作業水深。正式潛海調查之前,在法摩斯區作了精密的測深和海底地形製圖,進行了詳細的地震、重力和磁力勘查,以及海底採樣和攝影工作。1973年的初步考察階段,由“阿基米德”號單獨進行,8月2日“阿基米德”號首次潛入裂谷底,在這一階段共潛海7次。1974年7、8月間的主要考察階段,“阿爾文”號潛海17次,“西安納”號潛海15次,“阿基米德”號潛海12次。潛海調查於1974年9月3日結束,兩年間潛海總數達51次,合計228小時,在洋底潛航了91公里,並在167處採集了約2噸岩石樣品(使用機械手採樣),共拍攝了27000張照片及大量電視片和影片。

成果  

法摩斯計畫的主要成果有:

①在裂谷帶見到大量新鮮的熔岩、年青的火山丘、平行於裂谷延伸的正斷層和開口的張性裂隙、岩牆露頭等,顯示大洋中脊軸帶確是洋殼生長和擴張的場所。

②查明了大洋裂谷和轉換斷層的詳細地質特徵,發現裂谷帶的擴張作用具有十分複雜的非穩態性質,如不對稱擴張、擴張方向的調整、擴張中心的遷移等。

③在北緯 37°附近的轉換斷層崖壁上,見到沉積物遭受形變;板塊構造理論所預言的這一斷層的左旋剪下運動,已為直接觀察到的微構造所證實。儘管轉換斷層活動帶的寬度僅300~1000米,但它並非由單一的大斷層組成,具有複雜的動力演化過程。

④在法摩斯區採集到金屬熱液礦床標本,證實了裂谷擴張中心是生成熱液礦床的重要源地。法摩斯計畫成果陸續發表在《科學》(美國)、《自然》(英國)等刊物上,一些重要成果集中刊載於《美國地質學會通報》1977年 4月和5月號。潛水器拍攝的珍貴照片,經精選後已結集出版。

法摩斯計畫是人類首次潛入深海底從事目的明確、計畫周密的科學考察活動。海洋地質學家在探照燈光下直接觀察洋底地質現象,這種詳密的地質考察在一定程度上可與陸上的地質考察相比,從而在海洋地質調查史上開創了海底實地考察的新階段。

法摩斯”計畫

1974年,“法摩斯”海底科學探險考察計畫中的兩艘深潛器——法 國的“西安娜”和美國的“阿爾文”號開始了探險活動。 7月的天空,火紅的太陽照得海面上熱辣辣、堂堂的,“阿爾文” 號深潛器在母船“鹿鹿”的幫助下,慢慢地潛入了水中,開始了探測深 海裂谷的工作。 駕駛員傑克操縱著“阿爾文”號順利地下沉著。“阿爾文”號一 艘有著顯赫功績的深潛器,曾因1966年在幾千米沉的海底撈上來一顆3 米長的失落的氫彈而名揚四海。 突然,探險家們發現海里出現了許許多多的亮光,這些亮光斑斑點點,像一串串珍珠,在幽深的黑暗中閃爍,每一串“珍珠”長約15到20 厘米,由20到30個光點組成。這些光點在深海中閃爍,仿佛是龍宮中 的盞盞燈火。其實,這是海里的浮游生物的把戲。有些浮游生物受到刺 激,就發出點點光亮,像夜光蟲、多甲藻、深溝鞭蟲紅潮鞭蟲等都能 產生髮光現象,而這些浮游生物又常常組成一串串的群體,這一串串的 群體就發出了珍珠般燦爛的光芒,構成了黑夜深海中的絢麗景色,給探 險家們增加了無限樂趣。 “阿爾文”號著了底,緊緊地貼在裂谷陡峻的岩坡上,海底的奇景 馬上出現在眼前:地球深處溫度高達1200℃的岩漿,從深海裂谷這個地 殼裂縫的地方涌了出來,碰上了1℃—4℃的海水,立刻就冷卻了,形成 了一根根的管道,而管道裡面的岩漿,卻仍然保持了較高的溫度,仍在 不停地流動,一直流到管道的末端,衝到海里,又形成一股新的管道。 有的地方形成了高3.5—4.5米、寬6—9米的熔岩堆,熔岩從堆的頂部 流出,向各個方向四散開來,有的像從牙膏管里擠出來,而有的卻好像 從窗縫裡擠出來的。在神秘的大海深處,就是這樣迅速地在創造著新的 海底,再一次從一個側面證實了板塊學說的正確性。 “阿爾文”號在海底有條不紊地工作著。它採集岩樣,拍攝照片, 錄下各種聲音。正在這時,危險發生了。“阿爾文”號在不知不覺中鑽 進了一條只能容下艙身的一條裂縫,而裂縫兩邊的峭壁呈鋸齒型,“阿 爾文”號在這條裂縫中進退兩難。怎么辦?探險家們一點也沒有驚慌, 傑克操作著深潛器,一會兒微微向前,一會兒又緩緩後退,一會兒又左 右搖晃,他沉著地、慢慢地挪動著,整整用了一個半小時,“阿爾文” 號才從裂縫裡逃了出來,轉危為安。 經過5個時的緊張考察,“阿爾文”號順利地完成了任務。 從1973年8月2日到1974年9月3日,“法摩斯”計畫全部勝利 完成,參加考察的3艘深潛器一共下潛了51次,共228個小時,在海底 潛行了91公里,在167處地區採集了2噸重的岩石標本,拍攝了各種照 片23000張,錄製了100多個小時的電視片,進行了大量的地形測繪工 作,使人們清楚地看到了海底擴張的情景,充分證明了板塊學說的正確性。

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