冰下沉积物作为冰川底部运移、消融、沉降的产物,广泛分布于各类冰下水环境之中,沉积层厚度可达数米至数百米,对研究冰架进退历史、评估现代南极冰盖稳定性及探查冰下矿产油气资源分布及底栖生物多样性具有重要意义。冰下沉积物取样通常采用无旋转直推式取样方法,常见取样方式有重力式、压入式、活塞式和振动式等。然而,由于冰下沉积地层的复杂性,常规取样方式在南极冰下水环境的取样进尺从未超过3米,为了实现长进尺,吉林大学极地研究中心研发了用于冰下沉积物取芯的振动取样器,以期通过振动液化和冲击加强的方式实现大长度的沉积物样芯获取。
2017年我校范晓鹏老师携带自主研发的振动式冰下沉积物取样器参加了由德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所(Alfred Wegener Institute, AWI)组织的“东南极Ekström冰架热水钻探”项目,开展了该振动器的南极现场试验。此次试验地点为Ekström冰架,距离诺伊迈尔三站(Neumayer Ⅲ)约2km,冰架厚度约200m。试钻期间,利用德国AWI热水钻机完成了两个冰架热水钻孔施工,之后通过AWI浅层沉积物取样器、UWITEC锤击取样器和JLU振动取样器获取了冰下样品。

Neumayer Ⅲ站位置

范晓鹏老师在Neumayer站前留影

现场热水钻探

2017年JLU冰下沉积物振动取样器进行下井试验
2018年我校派遣宫达老师和李亚洲博士再次参加了“东南极Ekström冰架热水钻探”项目,并在南极现场研发了低扰动型锤击式冰下沉积物取样器,完成一项技术创新,并基于技术成功获取了1.28米柱状冰下全地层沉积物样品。

2018年JLU冰下沉积物振动取样器进行下井试验

JLU冰下沉积物振动取样器进行下井准备

锤击式冰下沉积物取样器在Ekström冰架获取的沉积物