乘著 R/V Marion Dufresne 的海上旅程 V：活塞岩心處理流程 @ 生活多寶格

這一篇開始來介紹巨型活塞岩心取上甲板後，
所經歷的處理程序。
我們在船上地獄般的惡夢也從此開始…

當船上的技工們將塑膠襯管（Plastic Liner）開始從鐵管內抽出時，
第一個步驟便是由我拿著手持式紅外線測溫儀來快速掃描岩心外殼的溫度。

為什麼要抓緊時間量測岩心管壁的溫度呢？
我們知道天然氣水合物解離是屬於一種吸熱的反應。
就像冰塊融解的時候也會吸熱一樣。
換個角度想，原本排列整齊的水分子及甲烷分子要崩解，要在空間中四處逃竄時，
當然就得要吸收點能量來加強自己的動能囉！

所以若是岩心裏頭含有甲烷水合物且被拉到甲板上，
在其開始脫離穩定態而分解之際，
包圍一旁的沉積物就會因為熱能被吸走而導致溫度下降，
連帶著塑膠襯管的溫度也就稍稍降低。
既然我們人的肉眼無法看穿不透明的襯管裏有沒有天然氣水合物，
那麼就先用紅外線測溫儀來掃描襯管表面的溫度分佈情形。
一旦發現了有特別低溫的區域，就可以先將管壁切開，取出珍貴難得的水合物。
否則等大夥慢吞吞地做好全部的處理程序，天然氣水合物早就已經不見蹤影了。

只是在這趟的航次中，雖然取得了不少岩心，掃描的結果是連一點低溫的異常都沒有。
這並非代表天然氣水合物不曾存在於這些岩心中（因為有其他間接徵兆），
而是表示整個岩心從海底取上來所耗的時間實在太久了，
就算是有獲取到水合物樣本，也早就在上升的過程中解離一空。

下圖就是三張紅外線測溫儀記錄下來的溫度分布模樣。
左邊第一張我是拿來隨便拍的：
一個技工靠著船舷朝著蔚藍大海張望。
他的臉和手臂及小腿肚溫度明顯較高，畫面中看來便是紅色。
而天空及地板則是低溫的藍色。

第二及第三張則是拍攝岩心管。
雖然我們沒有發現有異常低溫的情形，
但這不代表測溫儀就都完全沒有用處。
像在這兩張圖中我們便可以注意到岩心反而有幾段呈現綠色的溫度高異常。
這告訴我們什麼訊息呢？就是岩心的空心段，也就是說岩心被氣體佔據的部位。

能預先知道這些被氣體佔據的空心段也很重要，
因為我們就能在岩心被切開，氣體都跑光前先找到正確的地方鑽孔採集氣體樣本。

當確定都沒有天然氣水合物存在後，
接著，就用抹布將襯管上的污泥清除，
再以無限量供應的廚房紙巾吸乾管壁上的水氣。
這個步驟除了是表示我們的「清潔相」外，
主要還是為了後續的岩心標示工作，
否則溼淋淋的管壁，油漆筆也寫不上一個字。

在長皮尺的幫忙下，
將長長的岩心每1.5公尺區分為一段，每段分為左右兩半，
朝海的一半是工作剖面（Working Half，用來採樣），
面船艙的一半則是歸檔剖面（Archive Half，儲存起來，以備將來的不時之需）。
不論哪一半的上下那端，也都得標上Top、Bottom及所處的深度資訊。

在相關該有的資訊都標妥後，
下一步又是掃描溫度了。
？？？剛剛不是已經用過手持式的測溫儀了嗎？
沒錯，剛才是已經量過了，
不過那只是很快速粗淺地測量，目的是要在第一時間找出水合物來。
現在上場的則是精密度更高，位置距離固定，且可以連續記錄的測溫儀。
用這臺紅外線測溫儀掃過後，便可以得到全管岩心的溫度分布資料。
當然，一開始用手持的機器沒掃到異常，
這臺後續的機器也沒能發現奇蹟。

始初的規劃是以每公尺為單位鑽孔，
如上圖在孔中插入熱探針以測量沉積物的熱導係數，
但可能是新設計的探針太細太精密了，反而不堪海上惡劣的條件，
才施測幾次便報銷，非常地不耐用。

有時岩心裏的壓力很大
（可能是水合物解離放出氣體，亦或原本存在孔隙間的氣體因上升到水面，壓力降低而膨脹），
一鑽孔，裏頭的軟質沉積物就像條蠕動的蟲從孔中冉冉而出。
也因此，為了避免壓力太大爆管，往往鑽孔也是必要的安全措施。

在海洋沉積物中，愈往深處，含氧量愈低，
漸漸成了個還原環境。
在這樣的條件下，細菌在還原有機物的過程中就會產生硫化氫(H2S)氣體。
硫化氫屬於一種急性劇毒，
吸入少量高濃度硫化氫會在短時間內致命。
而低濃度的硫化氫對眼、呼吸系統及中樞神經也都會造成影響。

更危險地是，硫化氫濃度低時帶惡臭，氣味如臭蛋，
聞到時還知道走避。
要是濃度高時，反而沒有氣味（因為高濃度的硫化氫可以麻痹嗅覺神經）。

為了安全起見，此次上船也就特地準備了硫化氫的偵測器。
然而試用的結果是…螢幕上的"0"ppm這個值壓根都沒有變化過。

應該是在甲板上風太大了吧！
所以即使岩心中有硫化氫釋出，也早就被氣流一掃而空啦。

當襯管上該有的標號、深度都記妥後，
最耗費體力的就是切管了！
這麼長的岩心（往往都長達2、30米）一定是得分段處理的。
在這航次的規劃中，以每1.5米分切。

但切管不能用電鋸，一來怕刀片切入沉積物後造成污染，
二來電鋸也不容易切齊。
因此要對付頗厚的塑膠襯管只能用上頭照片裏的Core Cutter，
以純手工的方式來操作了。

要切岩心是很費力又得有些天份的（像本人就沒有）。
所以在手人不足之際，
我們小組的隊員可是忙成一團，
自然我也沒時間還好意思在旁邊袖手旁觀的拍照啦，
這就是為什麼在文裏看不到相關切岩心畫面的緣故。

在一段岩心剛切妥之際，
一些採集氣體及微生物、古菌樣本的學生們也同時蜂湧而上，
圍在切口處把握黃金時刻蒐集他們所需的沉積物。
這樣的熱血畫面，同樣無法精彩的補捉下來給各位看倌欣賞。
或許就等我要到其他人的照片再放上來吧。

一段段的岩心不是光切分好就行了，
還得再貼上標尺，做更仔細的編號，
接著再做剖半處理。

切成兩半的岩心，
一半將完整保留，
觀察其表面，做岩心外觀及沉積相描述。
另也利用多重感應岩心記錄器，
順著岩心延展方向量測沉積物的一些物理性質，
像是密度、P波速度、磁感率等。
之後將這完整的一半岩心包裝儲存(Archive)，
以備日後研究不時之需（前面已經講過了）。

另一半各實驗室則會針其各別不同的目地需求，
採取沉積物樣本分析，
像是孔隙水離子濃度、氣體種類及濃度等。