今年(2019年)8月5日到18日,我參加了中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會主辦的歐亞科學(xué)家的北極聯(lián)合考察。
這次考察讓我親身到達(dá)了極其向往、極其陌生、極其遙遠(yuǎn)的北冰洋和北緯78度到80度的斯瓦爾巴群島(Svalbard Islands)。這里與北京的直線弧度距離是5000千米。我們從北京出發(fā),飛機(jī)經(jīng)停奧斯陸(Oslo),再到達(dá)斯瓦爾巴群島的緯度78度的朗伊爾城(Longyearbyen),飛行距離至少有9000千米。之后,我們就在朗伊爾城進(jìn)行地質(zhì)、巖石力學(xué)與工程考察。再坐船沿北部海岸進(jìn)行地質(zhì)等考察,直達(dá)到緯度80度的Moffen島。
通過實(shí)地所看到的
地質(zhì)考察,我體會和理解了,這里是大陸地殼的一個組成部分。在這篇博文中,我將先介紹這里的巖石。再介紹這里的煤碳開采。之后,再介紹這里的煤碳開采的瓦斯爆炸事件。主要是用我在現(xiàn)場的照片來做這些介紹。如下圖所示,沉積巖(砂巖、粉砂巖、泥巖)在朗伊爾城和巴爾倫堡大量見到。石灰?guī)r、白云巖和大理巖在中部的新奧勒松大量見到。變質(zhì)巖(片麻巖)和火成巖在北部的Nordvest-Spitsbergen 國家野外公園大量見到。
這些巖石的具體情況可見以下照片。
煤層在
沉積巖中廣泛存在,煤層數(shù)可達(dá)7層。煤的開采和使用可參見以下照片。
煤碳開采的瓦斯爆炸事件是在新奧勒松(Ny-Alesund)鎮(zhèn)見到的。距介紹,這里在1916年開始了
地下采煤。大約到1920年,這里就成了一座采煤鎮(zhèn)。在1924年開采了9萬5千噸煤。在1917到1929年之間,8位煤礦工人死于(瓦斯)礦難。1933年挪威政府接管了這里煤礦。二戰(zhàn)前后,采煤停止。在1945年又開始采煤。在1950年后期,挪威政府現(xiàn)代化這里的采煤技術(shù)。但是,在1962年11月5日,最嚴(yán)重的瓦斯(甲烷)爆炸事件發(fā)生了。21名礦工死亡,其中11位礦工的遺體從來沒有找到。之后,在1963年夏天,煤礦就關(guān)閉了。之后,這里就成了北極科學(xué)考察和研究基地了。其中包括中國北京黃河站。
在斯瓦爾巴群島的西北海岸線上所看到的巖石可以進(jìn)一步地與這里的
地質(zhì)圖進(jìn)行對比和研究。
這些裸露在山坡地表的沉積巖地層和古老的火成巖
變質(zhì)巖結(jié)晶基底,讓我感到,這里巖石是屬于陸殼巖石。它們是被強(qiáng)烈抬升到四周海平面以上的。再通過Google地球,可知道,這斯瓦爾巴群島與歐洲陸地連接這斯瓦爾巴群島與歐洲陸地連接的、寬度大于650千米的海水深度在300米以內(nèi)。因此,它們應(yīng)該是屬于歐洲大陸架一部分。群島的西部才是3000到4000米深的深海北極洋洋殼。
那么,斯瓦爾巴群島和附近的陸殼為什么會抬升呢?難道是其地殼深部存在厚層極高壓甲烷氣體嗎?這些極高壓氣體頂起、隆起、抬起了上部地殼巖石嗎?這里可能還沒有開采
石油和天然氣的資源。
最后,我要再次感謝中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會科普部、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會和中國自然科學(xué)基金!
2019年12月26日16:20寫成于香港大學(xué)602辦公室
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