寻冰之梦

　　时光如白驹过隙，转眼我国年轻的可燃冰事业已走过不平凡的20年，打开记忆的闸门，追忆可燃冰的海上调查、室内研究等寻“冰”之路让人心动不已，一幕幕仿佛就在昨天，今天的试采成功更令人兴奋。作为一名海洋地质工作者，曾经参与并为之默默耕耘而感到自豪，有幸见证了整个历史进程。 

科学兴趣萌生寻冰之梦 

　　初识可燃冰，回想起来似乎是一种冥冥之中的“缘份”。我是学石油地质与勘探专业的，自然科学之美及职业习惯驱使我非常关注海洋油气方面的报道，上世纪90年代初有幸参与南海南部地质科学考察，经常翻阅《Marine petroleum geology》、《Geological society》、《Offshore》等国外权威杂志，一个偶然的机会，翻阅到有关“南海海槽和苏拉威西海存在水合物的地震标志-似海底反射层（BSR）”的报道，以及俄罗斯麦索雅哈水合物的发现。水合物为何物？一种人类未来的新型替代能源！亦谓之可燃冰。可燃冰如惊鸿一瞥，当我首次从国外文献中看到这个词，就觉得有一股巨大的吸引力让人无法抵挡，强烈的好奇心让我对这个未解之谜穷追不舍。工作之余，我阅读翻译大量文献资料，遨游於水合物的成矿条件、找矿标志、分布规律、探测方法等知识海洋中，去感悟水合物的科学奥妙，为后来从事调查研究奠定了良好的专业基础。 

　　1998年3月，我随金庆焕院士、陈邦彦总工到北京西峰寺，参加地矿部科技司召开的海洋地质基础研究研讨会，首次提及水合物（海洋固体瓦斯）研究。同年6月，在北京十三陵参加国土资源部科合司召开的国家重点基础项目研讨会，提出了“南海甲烷水合物成藏标志和找矿前景研究”项目建议书，后并入“我国油气战略接替区和非常规领域成藏过程及勘探开发基础研究”项目。交流过程中，我深感以自己浅薄的知识，难以满足院士、专家对水合物的好奇追问，需要尽快学习补课。同年9月，我受邀参加中国地质科学院矿床研究所吴必豪先生组织的水合物专题研讨会，首次聆听到ODP164水合物调查航次首席科学家日本东京大学松本良教授（Ryo Matsumoto）作的水合物专题讲座，加深了我对水合物的理解和认识。有了前期知识的积累，走向学术讲坛就多了一份自信。1999年，我参加首届广东青年科学家论坛，作“南海甲烷水合物的地震特征研究”学术报告。2002年5月，首次走出国门，参加日本横滨召开的第四届国际水合物大会，增长学识，增进友谊，增强信心，拓展视野，初步全方位了解了水合物的相关知识。同年10月，受邀参加“中国地质学会成立80周年庆祝大会暨面向21世纪地质科学讨论会”，作“南海北部陆坡天然气水合物地质地球物理特征及其前景初探”大会特邀报告。从此，与水合物结下了深厚的专业情结，全身心地沉浸于水合物的科学研究中。 

地质调查踏上寻冰之旅 

　　水合物作为一种新型高效的洁净能源，资源潜力巨大，摸清资源家底，掌握分布规律，系统调查是关键。1998年，借国土资源部启动新一轮国土资源大调查的契机，凭借本人已初步掌握的基本知识，广海局决定由我负责撰写《南海北部陆坡甲烷水合物资源调查与评价》项目书。经过夜以继日的奋战，系统研判了南海北部陆坡2.1万公里的地震剖面，终于找到水合物存在的蛛丝马迹（BSR），结合成藏条件，圏定了四个预测远景区，经后期调查，预测逐渐得到证实，也因此得到立项有功奖励，为后续设立专项奠定了坚实基础。1999年下半年，正当启动前期调查关键之时，我却因病入院，只好暂时离开心爱的事业，悉数移交手头工作及资料，这多少带来些许遗憾。 

　　“国之所需，我之所向”，2000年初病愈后，我重拾回心之所系的水合物研究。前期调查初显成效，得到政府重视，国家很快批复设立专项，先后于2002年9月9日、2012年10月29日在北京召开专项总体设计审查会和新的水合物工程实施方案评审会，我代表项目组汇报答辩。作为专项主要负责人之一，科学规划部署，做好顶层设计，提出以“底水（冷泉）、海底微地貌、含水合物矿层的浅地层”为找矿目标的立体探测、以“似海底反射、速度反转、振幅空白带和水合物特殊地震属性”为找矿标志的综合勘查思路，指导水合物地质调查；制定工作蓝图，组织项目实施，通过神狐海域等靶区的点上突破，带动陆坡区水合物资源的整体评价，这些实战经验已总结编制形成《海洋天然气水合物地质勘查规范》。与此同时，初步形成多专业协同作战的专业调查队伍。 

科技攻关打磨寻冰利器 

　　海洋地质找矿技术帮助科学家实现找矿梦想。我们始终围绕“寻找水合物地震标志”的找矿主线开展技术攻关，自1998年开始，历时3个五年计划，先后参与完成了国家863计划“海底气体水合物资源探查关键技术、天然气水合物地震识别技术、南海北部海域天然气水合物首钻目标优选关键技术”等课题研究，形成了区域水合物地震找矿的探测技术，依此系列技术开展区域水合物的信息异常寻踪，有效服务区域面积找矿。“十一五”之初，作为重大项目总体专家组成员，组织编写了国家863计划-“天然气水合物勘探开发关键技术”重大项目实施方案，为形成水合物的地质、地球物理及地球化学综合探测技术系统奠定了良好基础，搭建了海域水合物探测的科学研究团队。 

　　为精准寻找靶区，圏定矿体目标，坚持不懈研发新的特效技术，将我国海域水合物多道地震勘探发展成为高分辨率多道地震与海底高频地震联合勘探，结合我局实际调查能力，依托奋斗四号船，开展国家863计划“天然气水合物矿体的准三维与海底高频地震（HF-OBS）联合探测技术”研究，研发了联合采集、属性检测、定量评价等相关技术，实现了反射点精确定位，提高了纵横向分辨率，获取了横波信息，有效识别水合物矿层及其下覆游离气，准确圏定矿体外形、描述矿体内部结构，已成为我国海域水合物矿体目标地震勘探的主打技术，以此技术支撑发现了南海北部陆坡水合物，绘制了首张“水合物矿体外形和内部结构特征”图像。在系统梳理、总结国内外水合物地震勘探的基础上，结合我国海域水合物地震勘探实践，将形成的勘探技术总结成册，编写出版了《海域天然气水合物地震学》和《海洋天然气水合物地震联合探测》两部专著，奉献给水合物探测的科技爱好者，以期与同行分享海域水合物地震勘探相关知识。  

　　水合物系统成藏已成为找矿预测的地质理论。水合物铭记在科学家的脑海里，一开始在“低纬度高热盆的南海”找水合物就遭质疑，是否存在水合物？是否仅限盆地区？与常规油气藏的关系等系列问题必须理论予以回答，理论从不会华丽登场，而是经实践摔打而成，依托国家自然科学基金、国际科技合作、中科院知识创新工程、中国工程院重大咨询研究等多学科平台，开展水合物烃类气体的成因机制、成藏条件、储层特征、资源潜力、成矿远景等方面系列地质研究，回答了南海陆坡、陆隆及转折带部位具有水合物形成的合适温压域及充足气源条件，特别是地形转折带、沉积厚度带、构造隆升带与深部大油气区的叠合部位，是深部石油、中部天然气和浅部水合物的共生区，水合物与下覆油气构成复式成藏，2003年在《地质论评》首次提出“三位一体”的综合兼探概念。随后，聚焦目标，专注浅部的水合物及其下覆游离气研究，神狐等地区的水合物钻探实践向人们述说着南海不但有水合物，而且分布范围广，存在的时间跨度大、变化频繁，且与其下覆游离气处于相对平衡状态，互层复式伴生，两者构成水合物系统成藏，2016年在《地学前缘》探究水合物藏的地质演化过程，强调游离气与水合物的相互转化，为水合物试采提供地质理论依据。理论源于实践而高于实践，在水合物的成矿区域地质、形成机理、成矿预测、成矿远景等方面形成了较为系统和成熟的学科体系，先后参与出版了《我国海域天然气水合物地质-地球物理特征及前景》、《天然气水合物资源概论》、《天然气水合物资源勘探开发战略研究》等四部有关基础地质理论研究专著，为后续预测找矿提供地质理论依据。 

科学实践圆梦寻冰愿景 

　　人类探寻水合物的步伐难以追及水合物矿藏的地质演化过程，但面对深海之镜赏冰之容的觅觅寻踪永无止境。专项原定计划2007年实施钻探，时间紧、任务急，这是一次没有硝烟、无现存经验可资借鉴的科技攻坚战。我们一方面尽快寻租钻探船、了解钻探相关技术要求，2005年9月，就水合物钻探及钻探船租用等相关事宜，随同黄永样总工调研美国、加拿大的相关部门，最终选定水合物钻探合作方。另一方面，2006年7月下旬，与张明、梁金强等科技人员一起，加紧研究钻探选区，经反复对比选定神狐远景区，急调奋斗四号船，采用张明副总领衔研发的863准三维地震探测技术，首次开创性进行水合物地震加密调查，为2007年3月提交井位赢得了时机，争取了主动。全程参与组织南海北部神狐海域水合物钻探技术准备、钻探井位确定、技术设计及钻探工作，首次在我国海域发现非可视的水合物样品，实现我国海域水合物资源勘查的战略性突破。遗憾的是，此次发现的仅为非可视水合物，甚至随后很长时间被人质疑其是否为水合物？若不被肯定，这就意味着该项研究坐了15年“冷板凳”。南海水合物是否可寻觅？到底珍藏在海底龙宫何处？带着这些质疑，2013年又重启钻探工作，开始寻找水合物的漫长征途。我作为首席科学家组织实施南海北部珠江口盆地东部海域水合物钻探，7-8月的南海台风频发、设备故障较多，要在“完成既定任务、经费不超标”的前提下找到可视水合物，压力真的很大！幸运的是，经科学攻关，同心努力，我们首次在中国海域发现了可视的、多自然产状的水合物样品，圏定了千亿方级矿藏，在海域水合物勘查领域写下重要的一笔。 

　　手捧洁白如玉的冰芯，心潮澎湃，梦里追寻15载，今日终现人间，并赋名“冰美人”。对科学之美的执著，对未知领域的征服，没有什么比探究未知并有所收获更令人开心，如同打通“任督二脉”般的畅快和欣喜，这应该就是怀揣梦想、享受创造过程的真正快乐！秋收思春之播种，深藏海底龙宫的冰美人再现人间，其不平凡的历程催人奋进，喜悦的心情难以言表，即兴赋词一曲，表达此次水合物钻探由期望、失望到梦圆的心路历程。 

水调歌头·贺水合物钻探成功 

　　轻舟骋辽疆，海天竞斑斓。凭栏远眺迷人，绕船总流连。晨赏丹霞云雨，夜听钻机轰鸣，梦醉寻冰忙。风暴雷霆急，仰望星空愁。 

　　出赤湾，经珠江，入南海。寻冰美人，科考健儿波浪翻。钻塔披红列装，龙宫探冰犹酣，更待众志城。海天放飞梦，见冰梦终圆。 

（2013.7.17，於REM Etive 钻探船。为首次发现中国海域可视可燃冰而作。） 

　　冰美人俏颜笑靥，风姿绰韵。与冰美人不期而遇，虽无碧桃花下、新月如钩的浪漫，却有永追不舍的坚守情结。愿她在未来能源世界里风骚百年，服务人类社会。为民无小事，枝叶总关情，水合物何时为民所用，勘查试采任重而道远。扬帆水合物事业正当时，以科技创新引领中国海域水合物事业再续新辉煌。 

（作者张光学系广州海洋地质调查局副局长、党委委员，教授级高工，国务院特殊津贴（自然科学研究）专家，新世纪百千万人才国家级人选。主要从事海域油气盆地分析、成藏条件与资源评价研究，以及水合物探测技术、成矿条件、形成机理与远景预测研究。）