在冰封大陆上,圣彼得堡矿业大学的极地科考队正在对刚刚结束的野外工作进行初步总结。地质学家、地球物理学家和钻探专家们已开始在南极分析他们的研究成果,随后将在漫长的归途中继续这项工作,但大量数据的科学分析当然还是会在大学校内完成。第71次俄罗斯南极考察季的一个特点是,在大陆的矿山地质和气候条件下,对大地电磁测深法进行了测试应用。
由矿业大学校长弗拉基米尔·利特维年科领导的科研项目"东南极洲深部构造综合地质地球物理研究"的重点方向之一,就是元地质学。
考虑到大地电磁测深法具有最大的探测深度,团队决定必须将其应用于工作中。该方法能提供从数十到数百公里深度的地球物理剖面,并可分析冰下基岩的构造。
"我们并非首个在此区域使用该方法的研究团队,外国同行也曾尝试过,但并非所有获取的数据质量都令人满意。南极地区条件复杂,可能影响结果的可靠性。例如,'海岸效应'会产生强烈影响,表现为地磁变化特性的畸变。大部分信号被海洋吸收。此外,冰川导电性差也带来影响。矿业大学的工作人员总结了全球研究经验,找出了影响数据质量的负面因素,确定了将其影响降至最低的方法,并邀请了一位在俄罗斯难以到达地区拥有丰富野外工作经验的大地电磁测深技术专家加入团队。" — 矿业大学野外科考队队长阿列克谢·博利舒诺夫指出。
一看到大陆海岸线,科学家们就在破冰船上开始构思接地条件与磁力探头的布设。乘坐"纤夫"越野车前往考察站的行程,本身也是一次初步的路线勘察。尽管GPS导航仪中已标定了进行试验性大地电磁测深工作的坐标,但最终一切都要根据实地情况调整。在行程中,确定了在冰川上和夏季积雪融化、基岩裸露区域布设基准点的位置,并找到了一片便于设备抵达的平坦场地,用于进行测试记录和设备校准。
地球物理学家与钻探专家一起,在距离"进步"站约10公里的布罗克内斯半岛开展工作。他们从考察站搬到了钻探点的野外宿营车居住,前者开始进行大地电磁测深的方法试验工作,后者则着手建设钻探综合体。
"一月中下旬,我们全面展开了研究工作。这些研究将使我们能够沿着连接'进步'站和'东方'站的拟议横贯南极剖面,获取沿海地段的电阻率剖面,并厘清该南极区域深处的构造。本考察季,我们使用俄罗斯产的新型设备,在复杂气候条件下对工作方法进行了试验。同时,我们还开展研究,探究数据质量随不同参数(如设备制造商、电极类型、前置放大器有无、记录时长、天气条件如风速、温度、积雪状况,以及远端基准大地电磁站的位置)变化的规律。
自一月末起,暴风雪愈发频繁,能见度有时全天不足百米。我们必须时刻准备着,即使是在夜间,一旦天气稍有好转,就要立即出发前往剖面开展工作,剖面的最远端距离我们驻地约30公里。队里拥有自己的'纤夫'越野车,极大地便利了后勤运输。目前,野外工作的主要阶段已顺利结束,正在进行数据处理和设备打包运输的准备工作。" — "南极"科考队工程师研究员伊利亚·舒克林介绍说。
"矿业大学队成功完成了既定任务,验证了工作方法,并实现了所有计划的工作。值得强调的是,这是俄罗斯首次在南极使用大地电磁测深法进行研究。通过使用带有前置放大器的有源电极和加长的电线,以减少电极间风噪的干扰,我们获得了频率范围在1000到0.0003赫兹之间的高质量电磁测深曲线,这使得我们能够探测到超过50公里的深度。野外数据的质量对最终结果影响巨大,它关系到后续所有解释阶段以及最终获得的地质-地球物理剖面。对所获研究的分析,将有助于厘清东南极洲的构造特征,追踪深大断裂和超大陆缝合带。" — "南极"科考队工程师研究员尼娜·波克罗夫斯卡娅报告说。
南极夏季正值极昼——太阳不落于地平线之下,而是低低地绕着圈子。即使在多云天气下,在冰川上工作也必须佩戴墨镜和涂抹防晒霜。
"总的来说,整天在户外工作还挺舒服。但也会遇到恶劣天气期,一连几天狂风不止。由于强风和暴风雪,甚至走出宿营车都很危险,能见度可能不足百米。必须为这种天气突变做好准备,不要把任何轻便或未固定的物品留在户外或雪地上,否则一切都有可能被风吹走或被一米厚的雪掩埋。我们从一开始就做好了在艰苦条件下工作的准备,因此只要有机会,就会抓紧时间尽全力完成工作,绝不拖延到第二天。" — 尼娜·波克罗夫斯卡娅分享道。
如果工作安排和天气允许,科考队每周会前往"进步"站一次,补充食物并洗个澡。尽管距离考察站不到10公里,但那里的天气却大不相同。夏季的海岸地带几乎没有积雪和强风。从冰川上下来,可以欣赏到不同的景色,看到一群群的鸟和前来好奇观望的企鹅。二月初,考察季第一次出现了黄昏和日落。
伊利亚·舒克林分享道:“1月26日,矿业大学的队员们有幸受邀参加了在印度巴拉蒂站举行的共和日庆祝活动。期间,他们与印度地质学家和地球物理学家进行了交流,了解了印方的工作内容以及站内实验室的设备配置。外国同行对矿业大学在斯特内斯半岛和大地电磁测线取得的初步研究成果表现出浓厚的兴趣。此类活动非常重要,因为它促进了国际合作精神与良性竞争的氛围。”
在整个野外考察季期间,极地队员们还庆祝了几个对俄罗斯南极科考具有重要意义的日子。这包括纪念俄罗斯探险队(由法捷伊·别林斯高晋和米哈伊尔·拉扎列夫指挥)发现南极大陆的日子,首座苏联南极科考站“和平”站建立70周年,以及位于地球上最寒冷之处的“东方”科学考察站的建站纪念日。






