洋中脊体系是地球表面最长的、连续的地形特征，也是地表最大的岩浆作用带。全球洋中脊系统总长约 60 000 km，平均高 2 000 m，宽 2 000 m，占洋底总面积的 33%。Macdonald 1982 年将之分为 3 种类型：(1)慢速扩张脊(1～5 cm/a)，如 MAR;(2)中速扩张脊(5～9 cm/a)，如 EPR 21°N;(3)快速扩张脊(9～18 km/a)，如 EPR 3°S。洋中脊的火山喷发是间歇性的，板块增生过程却是连续的，因此，洋中脊随时间将经历不同的火山-构造过程。洋中脊的研究对地球的演化历史、现状及发展趋势的了解尤为关键。尤其海底“热液生物”、“黑暗生物链”,以及“深部生物圈”等概念的提出及日新月异的各项研究成果，在很大程度上影响了人类对诸如生命起源这种重大科学问题的传统认识，很可能导致新理论的建立[1]。国际洋中脊计划(InterRidge，简称 IR)正是为了让人们更有效地了解并参与洋中脊的科学研究而成立的国际性大洋中脊计划。以下是对该计划的历史变革、近年来的主要成就、今后几年的发展趋势及其组织结构，以及近两年已经或即将实施的国际性航次等方面进行简单的介绍。并概略探讨了中国加入大洋中脊研究的挑战和机遇。
1 IR 的历史变革
IR 计划的实施主要通过以下几种形式：在学术和后勤方面对各项研究计划进行协调;围绕科学主题组织讨论会，并成立专题研究小组，促进国际性洋脊研究组织间资料和思想的交流;通过 IR 办事处发行会议报告、专题研究报告、IR 新闻通讯以及互联网，共享科学研究成果;为科学研究人员提供与诸多国家及国际性资料库相连接的互联网络数据库;在互联网上提供洋中脊科学各相关领域研究人员的通讯录及其详细联络方式，进一步为国际交流与合作提供方便。
该计划实施之初曾设定了 3 个重要的研究专题，分别是：(1)全球性研究(Global Studies)：对全球范围的洋中脊系统进行研究，尤其是调查资料非常少的高纬度地区。( 2 )中等规模的研究(Meso-Scale Studies)：对地幔过程在时间和空间尺度上的相互作用进行研究，建立全球性与区域性活动过程间的关系。重点研究对岩浆和构造起控制作用的地幔过程，各段质量、能量及化学通量的定量化，以及对边缘(弧后)海盆中的海脊所进行的专项研究。(3)活动过程/时间变化的研究 (Active Processes/Temporal Variation Studies)：对各洋中脊站点的活动过程进行观察、测量和监控，并将物质和能量的通量以及生物影响定量化;了解热液喷口生物活动区的发展和再生产战略及其扩散途径，以及与脊顶的物理、化学和地质过程的联系和相互作用。
IR 第一个 10 年计划可分为 3 个阶段：阶段 I(1992～1994 年)：促进由单个国家或多国(2～3 个) 正在实施的项目间的沟通与协作;通过举办国际性的座谈会和专题讨论会，鼓励相互间的合作、交流;提出 IR 特殊的行动计划。阶段 II(1995～1997 年)：由 IR 制定研究计划并协调配合，通过多学科领域共同努力，对洋中脊特殊的时空变化进行深入系统的研究;通过国际互联网建立一个资料的数据库，促进国际洋中脊科学的交流。阶段 III(1997～2003 年)：对全球洋中脊系统进行连续的填图和取样;进一步研制并部署海底测试设备;召开国际研讨会，讨论研究进展和将来的研究方向。
在阶段 II 中，IR 的组织结构由原来的与 3 个主要专题相关的大规模工作组，变成了围绕各个具体研究计划的小工作组。但这 3 个主要专题将继续保留，其它研究计划则分别划归各专题之下。
在过去 10 年中，IR 在许多发达国家建成了统一的、国际协调合作的洋中脊研究团体，并在世界范围的洋中脊研究中建立了积极、广泛的联系。而 IR 目前的任务主要在两个方面：一是鼓励组织内部的接触，尤其加强联合那些还没加入 IR 的国家的科学家;二是加强重视那些相对重大而长期的科学目标的完成。
2 IR 的主要成就
IR 初时，对洋中脊的调查主要由单一国家或少数几个国家在很有限的合作方式下进行。IR 前 10 年的工作基本改变了这一格局，把那些分散的机构转变成了由来自 47 个国家 2 700 多位研究人员组成的统一的、规模强大的、相互协作的，并且信息灵通的洋中脊研究团体。在第一个 10 年计划中，IR 计划主要在以下几个方面取得了显著的成就。
2.1 西南印度洋中脊(SWIR)的勘察与研究
在 IR 之初，由于地理位置太远，SWIR 几乎完全不为人所知。然而，该洋中脊由于被证实是一种慢速的高倾斜扩张，从而成为中脊研究的热点之一。经过 IR SWIR 工作组的努力，在过去 10 年中已经对该区进行了 16 个航次的勘察，使 SWIR 成为目前研究得最好的地区之一。
2.2 北极 Gakkel 洋脊的首次海底地形测量与取样
目前为止，北极 Gakkel 洋脊是研究尚少的全球性洋中脊系统中的一个。通过北极洋脊研究工作组的努力，于 1994 年和 1998 年分别组织了两次专题研讨会制定了在该洋脊进行海底地形测量和取样的计划，于 2001 年由 IR 组织国际性航次对 Gakkel 洋脊进行了调查。结果表明，Gakkel 洋脊的扩张方式是以前在地球上从未见识过的。首次发现洋中脊可以在无岩浆或极少岩浆的条件下扩张，同时也为超低速扩张脊中心岩浆强烈富集的理论找到了直接证据。
2.3 召开了多次有关洋中脊研究的专题讨论会
在过去 10 年中，IR 共在 8 个国家召开了 21 次专题讨论会，并出版了相关的白皮书。总共有来自 36 个国家的 1 300 人出席了这些讨论会，显示了 IR 在国际合作中所发挥的重要作用。
2.4 形成了国际大洋中脊研究团体
目前在 IR 通讯录上注册的洋中脊研究人员已经超过了 2 700 人。IR 通讯的内容包括各工作组的活动细则、预定的航次、及出海调查成果等，每年出版两期，在全球 3 000 多个地区免费发行。IR 网页平均每月收到超过 10 000 页的咨询。这充分显示了 IR 在第一个 10 年中所产生的巨大影响力。
2.5 与其它国际性研究计划紧密联合
通过各工作组的协调，召开各种专题讨论会交流合作，与 SCOR,ODP,LAVCEL 等国际性研究计划相结合，而且这些国际性研究计划中的许多成员同时也是 IR 中的一分子。
2.6 为洋中脊研究者提供发言权
随着深海旅游，以及对洋中脊热液喷口资源的评估和采掘，洋中脊研究科学家急需提出科学的立场和法则来合理利用深海。IR 已着手举行一个包括洋中脊科学家在内，其他领域专家也参与的重要讨论会，以使专家意见能用来指导制定海洋保护区，并向国际海底管理局提供建议。
2.7 对洋中脊进行了全球性采样
在 IR 开始之初，全球洋中脊系统的许多地段的样品没有或极少。IR 科学家通过各专项航次或与其他项目合作的航次对洋中脊进行了调查取样，大大提高了样品的覆盖率。
另外，在热液喷口极端环境下的生物、3D-4D 洋壳填图以及深海底实时观测等高新技术的研究和应用方面取得了巨大成就。为进一步了解海底地形、地貌特征及其动态变化，探索生命起源之谜提供了金钥匙。
3 IR 的研究计划
IR 第一个 10 年计划的各项科学目标均已顺利完成，以此为基础的第二个 10 年计划(IRND：2004～ 2013 年)将对世界洋中脊调查研究工作发挥更大的作用。IR 今后 10 年所担负的使命是：“通过各国研究人员间的学术交流，促进对大洋扩张中心多学科的国际性研究。促进科学技术和调查设备的共享，尤其鼓励非成员国共同参与该计划，对扩张中心进行研究、利用和保护。促进各国国民、科学家以及政府对研究资料的共享。”
尽管 IR 旨在支持和鼓励对全球洋中脊进行全面的研究，但是，对于某些特定的地区和研究方向需要特别的关注和协作。因此，以下对 IRND 将集中解决的几个科学问题进行概要的介绍。
3.1 超低速扩张洋脊
迄今为止， SWIR 和北极洋脊的研究是 IR 中最为成功的范例。这两个工作组提出的“超低速扩张”将成为以后的研究焦点之一。以“超低速扩张”(半扩张速率小于 1 cm/a)的科学主题为基础，IR 将把先前这两个工作组合并为一个新的工作组。该工作组在今后 10 年的研究重点是：(1)岩石圈与软流圈的相互作用;(2)岩浆起源以及地幔组成;(3)水圈与岩石圈的相互作用;(4)生命起源学说;(5)生物的地理分布。与该课题相结合的国际性研究计划是整和的大洋钻探计划(IODP)。
3.2 洋脊-热点相互作用
大洋中脊的构造、地球物理、岩石和地球化学等特征受邻近地区热点的影响非常强烈，例如冰岛、亚述尔群岛、留尼汪正向事件、加拉帕戈斯以及另外十几个洋中脊附近的热点对洋中脊的影响。全球洋中脊系统大部分已经或正在受到洋中脊附近热点的作用，而且邻近中脊的大多数岛屿都是这一作用的产物。这一作用产生的科学问题有：(1)洋脊-热点相互作用的地幔动力学;(2)由洋脊-热点相互作用所形成的地壳构造特征;(3)由洋脊-热点相互作用导致的热量输运、热液活动及岩浆作用。
与之有关的国际性研究计划是：ODP/IODP， IAVCEI(国际火山学与地球内部化学协会)，IAVCEI LIPS group(大规模火成岩区研究小组)，MOMAR 和 Mantle Dynamics(NSF)。
3.3 弧后扩张系统/弧后盆地(BABs)
正常扩张轴的许多重要地质现象在BABs也能见到，包括海底扩张、热液活动及其喷口动物群等。然而，BABs 在很多方面仍有别于大洋中脊。由于位置靠近汇聚板块边缘，代表的是一种非稳定态系统， BABs 在相对较短的时期内将经历相当复杂的改变，板块俯冲动力及岛弧岩浆作用对其几何形状的影响巨大。因此，BABs 的普遍特征即是错综性和空间不均匀性。而且海盆的物质堆积还受到大陆径流和沉积作用的强烈影响。在今后 10 年，IR 在这一领域的研究重点是：(1)区域构造的复杂性;(2)岩浆作用的多样性;(3)成矿作用与流体作用;(4)生物的地理分布。与之有关的研究计划是：MARGINS，IODP， SOPAC(南太平洋应用地球科学委员会)。
3.4 大洋中脊的生态系统
在过去 10 年，对大洋中脊的调查中发现了高度特殊化动物群，产生了异常的热液生态系统。这些以化能自养为基础的生态系统的机能至今不为人知。因此，需要更详细、深入的调查来研究喷口系统与周围受光合作用影响的洋中脊生态系统之间的相互作用。喷口区仅代表洋脊地区的小部分，而化学合成生产对整个洋脊生物产量的影响到底有多大目前还不太清楚，但也可能很小。而对于与喷口不相连的洋脊动物群的生物生产力和多样性方面的研究相对更少。未来的主要研究任务是继续采集不同洋脊生态系统结构和机能方面的基础信息，进一步调查喷口和非喷口区生物群落的共同特征。该领域将要进行的专项研究包括：(1)大洋中脊生态系统的模式和过程;(2)与中脊相关的有机体种群结构;(3)对关键种的年龄测定进行审定和校准;(4)对地下生物群落的调查;(5)资源保护方面的科学试验。与该项研究有关的研究计划是：MAR-ECO、海洋生物种群及其化能自养生态系统组分普查(CoML&ChEss)、DFG-Schwerpunktprogramm1144“从地幔到海洋——扩张轴上的物质、能量及生命的循环”。
3.5 海底监测与观察
对各洋脊系统动力过程及系统内不同部分复杂关系的研究，需要在一定时间序列上综合应用多学科方法。大洋中脊定点观测站的设立导致了 MoMAR 思想的产生。该工作组将要解决的主要科学问题有：(1)现代热液活动点不同地质、化学、生物系统间的依赖关系;(2)海底热液系统的演化及短期变化;(3)脊顶的热液系统对洋中脊周围环境的影响;(4)热液流出并扩散入海过程中，热量和物质的产生机理;(5)如何更好地利用深海观测站进行海底实验。国际上已经制定了多项全球性的海底监测计划，但 IR/MoMAR 是唯一一个以低速扩张的大西洋中脊为观测目标的组织。将开展海底监测计划的组织有 RIDGE2000， Archaean Park(太古代公园计划)，ODP/IODP，ION(国际海洋控制网)，HUGO(夏威夷海底地球观测站)， NeMO(新世纪观测站)，H2O(Hawaii-2 观测站)， LEO15(生态系统长期观测站)，OOI(海洋观测计划) 等。
3.6 地球深部取样
IR 鼓励对古洋壳、现代洋壳和浅层地幔进行 4-D 多学科调查，以及对洋壳底面生物圈的广度和多样性进行探索。工作组将对船侧岩石钻探、立管钻探，以及包括陆地钻井平台在内的各种钻采平台进行开发和利用，这将推动新的国际性钻探计划的实施。预计 20 年以内，将在大西洋、太平洋以及不同构造背景下部分其它地区的地壳和地幔的原位观测方面取得突破性进展。该工作组将优先考虑对洋脊轴部和构造窗处的现代热液系统，以及年轻洋壳和地幔进行钻探。以这些钻井作为实验场所，可进行多项试验、长期监测及洋壳内部水文系统等方面的研究。为证实蛇绿岩在海洋岩石圈研究中的重要意义，工作组将支持在那些研究得已经相当充分，并且代表着大洋中脊和岛弧环境重要端员的蛇绿岩复合体处进行陆上钻探，获取洋壳和浅层地幔的长剖面。围绕地球深部钻探进行的研究主要有：(1)现代海底热液系统;(2)零年龄洋壳及轴部地幔;(3)深部生物圈;(4)蛇绿岩套。该工作主要与 IODP 协作。
3.7 全球性调查
IRND 将要进行全球性调查的重要领域有：(1)全球海底水深测量与地质构造调查;(2)热液活动及喷口生物的全球分布;(3)利用声学遥感技术测定沿扩张系统分布的火山-构造活动;(4)各种全球通量计算;(5)离轴火山和已停止扩张的老扩张中心。——论文作者：薛发玉，翟世奎
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