历时15年，他在南海追寻地球演化的奥秘︱走近科学本栏目由“世界科学”和“赛

本栏目由 “世界科学”和 “赛先生”联合出品
本篇报道围绕2018年度上海市自然科学奖二等奖项目“南海陆源碎屑物质从源到汇的搬运过程”展开，该奖项由同济大学刘志飞领衔的团队获得。
一位海洋学家曾经说：“在海底深处，流落着尘世的诗篇” 。这是因为，深海沉积是地球表层系统演化重要的信息载体，读懂这些信息密码，就能读懂地球演化的奥秘。
同济大学海洋与地球科学学院刘志飞教授及其团队成员， 15年来在南海执着追寻“尘世的诗篇” 。
他们详细调查了汇入南海的180多条河流沉积物，并在南海海底采集表层沉积物，共获得1500 余个站位样品，涉及9 个国家和地区，建成了全球先进的深海沉积动力过程锚系观测系统。

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从深海原位观测的季节尺度、表层沉积样品指示的百年尺度以及深海岩芯揭示的第四纪万年尺度等多时间尺度变化过程，团队成员深入研究了南海陆源碎屑物质从源到汇搬运过程及其控制机理，取得原创性研究成果，受到国内外学术界好评。

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2017年3月11日，刘志飞在美国“决心”号大洋钻探船（张建松摄）
“等深流”和“中尺度涡”对南海深海陆源碎屑物质的远距离搬运起到最关键作用
南海是西太平洋地区最大的边缘海，濒临亚洲大陆，是全球接收陆源碎屑沉积物最多的半封闭海盆。同时，南海还具有丰富的表层和深水洋流系统，拥有保存完好的半深海沉积物质，是开展深海过程和深海沉积研究的“天然实验室” 。
从成都理工大学沉积学专业博士毕业的刘志飞，最初的研究方向是青藏高原。为了将海陆结合起来研究，他来到同济大学，师从我国著名的海洋地质学家汪品先院士。2001年，他到法国南巴黎大学和里尔大学进一步深造，专攻海洋沉积学。回国后，刘志飞将研究的目光锁定在南海深海沉积学和南海陆源碎屑物质“从源到汇”的海陆结合研究。
2011年，国家自然科学基金委正式启动了“南海深海过程演变”重大研究计划，对南海展开三大方面系统研究：
以海底扩张到板块俯冲的构造演化作为“骨” ，以深海沉积过程和盆地充填作为“肉” ，以深海生物地球化学过程作为“血” ，在岩石圈、水圈和生物圈相互作用的层面，解读南海，构建边缘海的“生命史” 。
在该计划支持下，刘志飞在南海进一步开展了深海沉积搬运过程的观测。他和团队成员十多次乘船前往南海，战风斗浪、历经艰辛，在海底深处建立了全球先进的“深海沉积动力过程综合观测系统” 。
他们通过在南海海底布放长度在1000～3300米之间的综合锚系，让这些“观测员”牢牢扎根于海底，日夜进行“蹲点调查” ，观测记录南海的深海泥沙运动以及海水流速、温度、盐度、混合强度等参数，并收集深海里的悬浮泥沙颗粒，成为我国科学家持续开展深海沉积学研究的“野外实验室” 。
洋流系统及其沉积动力学过程，是陆源碎屑物质从近岸到深海搬运和沉积作用的主要控制因素。以往的研究多认为，南海表层洋流是搬运陆源碎屑物质的主导因素。这种认识上的局限，是因为前期对海底沉积的调查不足以及缺乏对深层海流的直接观测。
刘志飞团队通过采集遍布南海海底1100 余个站位表层样品，分析黏土矿物学和同位素地球化学组成，发现除了表层洋流搬运作用之外，南海深海洋流对陆源碎屑物质的远距离搬运起到更为重要的作用。