本重大研究计划的组织和管理模式

本研究计划的组织实施将充分注意基础研究的特点和高新技术的作用，同时兼顾国家对资源、海洋权益和灾害预防的需求，实行以基金资助管理与专家学术管理相结合的管理思路。设立研究计划专家委员会和联合工作组，负责项目的组织实施。实施方案建议如下：

1、在广泛听取有关专家意见和建议的基础上，明确围绕南海深海过程演变这一科学命题所应开展的研究工作，做好以科学目标为引导的顶层设计。国家自然科学基金委员会每年发布申请指南，提出年度拟资助的原则和研究方向。

2、成立指导专家组，负责项目的立项、管理与集成。指导专家组在必要时可邀请咨询专家列席会议，参加讨论。为保证研究计划的高质量实施，指导专家组成员在实施后期可以参加集成研究工作。

3、鉴于研究计划的跨学科性质，建议由基金委地球科学部、生命科学部和工程与材料科学部共同成立管理工作组，以保障研究计划的顺利实施，开展实质性的多学科交叉研究。通过设立学科交叉性项目，举行工作会议和学术讨论会等形式，以保证项目的顺利进行。

4、研究计划内的项目应本着有限目标、重点突破的原则，以科学问题为先导，开展研究工作。各项目立项与实施应体现其在整个研究计划中的作用，为研究计划整体科学目标的实现做出贡献。鼓励项目在实施过程中开拓新技术、新方法，以获取更多的新资料。项目实行滚动管理，对进展状态差的项目，经专家委员会讨论后可建议终止执行。为促进研究计划不同项目负责人之间的联系和学术思想及信息的及时交流，促进新的科学研究群体的形成及多学科集成，每年举行一次研究计划项目负责人会议。

5、强调国际学术合作与竞争。与许多其它计划不同，南海的研究需要在其他周边国家和地区，以及长期在南海有研究基础的发达国家合作下完成。为此，拟以本计划为基础，通过适当途径组织以我国为主的国际合作，提高学识水平，扩大国际影响，注意在国际高水平杂志上发表学术论文，并组织有影响的国际学术交流活动。

6、项目遴选时，需强调项目对加速研究计划总体进展和认识核心科学问题所起的作用。为实现研究计划总体科学目标和多学科集成的需要，项目申请人应承诺遵守观测技术标准以及数据和资料管理的相关规定。

 

项目总体布局和分年度规划

由于南海深部、尤其是4000米以深的中央海盆十分缺乏调查，具体的研究方案只能随计划进程逐步制定、及时调整。现在根据目前的资料，提出分以下三阶段实施的方案：

1、重点航次阶段（第1~2年） 

以两次“南海深部基金航次”为主体，开展以洋壳演化和现代深海过程为目标的突破性研究。这将是南海深水区（>3,500 m）有史以来第一次探测，在原有工作积累基础上，选择重点的剖面和海区（图2左），采用深海新技术对磁异常条带、火山链和海底流体溢出进行探测；在深海盆开展断面调查和布放锚定浮标（图2右），同时进行多学科海上工作。所取得突破性的结果将为后面大规模开展工作铺设路径。

2、全面研究阶段（第3~5年） 

在上述扩张年代成果与选区深水过程基础上，结合大洋钻探和深水勘探资料，以及海底观测、海山钻探等，全面开展南海古、今深海过程的研究。同时组织有规模的国际合作。

3、深入与总结阶段（第6~8年）

在前五年基础上整合、提高，一方面聚焦到少量理论问题深入探索，另方面从全球视角得出边缘海深海过程的规律性认识。

 

采用的研究手段，除了深海常用的古海洋学方法，和常规的地质地球物理、水文和生物学等方法外，还有以下几方面的新技术：

1、基底的地质、地球物理研究

（1）洋壳的磁异常测量：使用深拖或水下机器人搭载磁力仪的方法，贴近海底（可距海底以上5米）作近底测量，精度可以提高两个数量级^[35]，揭示的细节可用于计算扩张速率。

（2）残余中脊和火山链：采用深拖或者用水下机器人搭载多波束测深，对特选的海区进行高分辨率地形制图；在海山上用硬岩钻井技术打浅钻采样。

 2、沉积的地质与地球化学研究

（1）深海沉积搬运：采用锚系和海底三脚架观测技术，进行深部海流的连续观测，研究底层海流在沉积搬运中的作用；结合高分辨率地震与浅地层剖面，解释现代海底沉积堆积体的形成机制.

（2）源区与深层海流：根据不同流域碎屑物的矿物与Nd同位素等标志^[36]，求取南海沉积格局的时空变化；利用eNd、d¹³C和底栖化石等分析等方法，结合沉积波分布等宏观特征，再造深层海流。

（3）高分辨率沉积记录：通过X射线荧光光谱岩芯扫描（XRF）和地层微电阻率扫描成像测井（FMS）和两种新技术的结合，探测深海沉积结构与古环境的高分辨率变化。

3、水文与生物地球化学研究

（1）长期水文观测：在1000米以深的关键部位投放若干锚定深水浮标，对深部海流进行3~5年的连续观测，并伴以适量的生物化学和悬浮体观测。

（2）微生物海洋学：对深海水体中微生物和溶解有机碳的分布进行动态观测，对微生物生态过程开展现场实验^[37]；与沉积物中指示不同生物的脂类标志化合物及其同位素的分析相结合，探索深海碳循环。

（3）海底溢出流：采用物理和化学的方法（包括Rn、Ra同位素等^[27]）调查来自海底的羽状流；采用海底观测、争取用井塞（CORK）技术^[1]检测海底下的流体活动及其中的微生物。

 

与此同时，本计划执行中需注意以下几点：

（1）充分利用有关部门深海技术项目的成果，及时将深潜、海底观测等新技术用于本计划；

（2）充分利用产业系统在深海油气开发、天然气水合物勘探等方面的成果与资料，发展合作研究，推进产研结合；

（3）充分利用国际合作渠道，一方面利用发达国家和国际计划的新技术手段、发展科学合作，另方面促进南海周边国家的科研联合，为本计划的顺利实施创造条件，亦为我国深海研究扩大国际影响。

 

 

预期结果

深海研究属于迅速发展中的新兴领域，南海的深海研究需要国家级的投入。在本计划框架内达到的预期目标，是在理解深部过程的基础上建立边缘海“生命史”模式，具体包括：

（1）在最新技术基础上，重新测定深海盆扩张年龄与扩张速率变化；

（2）在地球物理与沉积记录结合的基础上，验证南海边缘海盆地的演变模式；

（3）将海底过程观测与地质调查相结合，在我国开创一系列的深海研究领域（深海沉积学，海底水文学等）；

（4）在南海海底流体和微生物研究的基础上，对深海碳循环过程得出具有突破性的新认识；

（5）确立我国在南海研究中的主导地位，形成我国具有国际竞争力的深海基础研究力量。

 

 “南海深部计划”的实施，将是我国海洋领域第一个大型的基础研究计划，也是国内各系统的投入在海洋科学层面上的整合；在国际上，将有助于建立我国在南海科学研究中的主导作用。具体说来有三方面的意义：

1、实现科学研究和学科建设上的突破

本计划的实施，将是一个边缘海生命史完整的解剖。在西太平洋的大型边缘海中，南海是唯一能够提供环境演变高分辨率记录的海区。从深部研究南海“生命史”，不仅为边缘海解剖提供典范，促成我国深海学科的跨越式发展，而且还将因此而推动我国地球科学的整体进展。

2、为南海资源的进一步开发提供科学依据

洋盆发育和沉积充填历史的再认识，将在战略层面上为南海深水油气勘探提供新思路；南海现代深水过程的研究，又将为深海油气开发的工程安全提供基础信息。同时，深部过程的研究又为南海从水合物到基因资源的新资源勘探开发提供学术基础。

3、从科学层面为捍卫南海主权作出贡献

我国在南海的主权面临挑战。我国传统海疆面积的70%属于国际争议区，几乎包括了南海南部全部最有利的油气区。近年来世界各国的权益之争，往往用科学考察的形式出现。本计划的执行必然带动海峡两岸的合作，和以我国为主的南海国际科研合作计划，势必在客观上增强我国在该海区的主导地位