今年(2019年)8月5日到18日,我參加了中國巖石力學與工程學會主辦的歐亞科學家的北極聯合考察。
這次考察讓我親身到達了極其向往、極其陌生、極其遙遠的北冰洋和北緯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,飛機經停奧斯陸(Oslo),再到達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行地質、巖石力學與工程考察。再坐船沿北部海岸進行地質等考察,直達到緯度80度的Moffen島。
通過實地所看到的
地質考察,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。石灰巖、白云巖和大理巖在中部的新奧勒松大量見到。變質巖(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,煤層數可達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。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。二戰前后,采煤停止。在1945年又開始采煤。在1950年后期,挪威政府現代化這里的采煤技術。但是,在1962年11月5日,最嚴重的瓦斯(甲烷)爆炸事件發生了。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,煤礦就關閉了。之后,這里就成了北極科學考察和研究基地了。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一步地與這里的
地質圖進行對比和研究。
這些裸露在山坡地表的沉積巖地層和古老的火成巖
變質巖結晶基底,讓我感到,這里巖石是屬于陸殼巖石。它們是被強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。因此,它們應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技術協會科普部、中國巖石力學與工程學會和中國自然科學基金!
2019年12月26日16:20寫成于香港大學602辦公室
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