中德合作南海揭谜“可燃冰”

来自我局等单位的10余位科学家将于6月2日从香港登上德国科学考察船“太阳号”，与德国科学家一起实施《南海北部陆坡甲烷和天然气水合物分布、形成及其对环境影响的研究》项目调查SO177航次。在中国南海北部海域获取海底浅表层的天然气水合物是本调查航次的一项首要任务。

南海海域可燃冰资源前景可观

    天然气水合物，俗称“可燃冰”，被许多科学家誉为“21世纪最理想的、具有商业开发前景的新能源”。从1999年开始，我局承担了我国海域天然气水合物调查研究工作，已在我国南海北部海域发现了可证实这一资源存在的多种地质、地球物理和地球化学的重要的间接标志，初步证实在我国南海北部陆坡天然气水合物成矿条件良好，资源远景非常乐观。
    但由于受到我国现有技术方法和技术设备等因素的限制，至今没有在我国海域获取到天然气水合物的实物样品。今年，我国在这一研究领域中首次开展国际合作，我局与德国基尔大学于今年3月在广州签署了有关合作协议，由德国“太阳号”科学考察船执行合作项目的海上调查航次，我局总工程师黄永样教授级高工、德国基尔大学Leibniz海洋科学研究所副所长Erwin Suess教授担任双方的首席科学家。

采获样品无需科学家“下海”

    在我局2002、2003年开展我国海域天然气水合物调查工作成果的基础上，优选出位于南海北部陆坡的东沙海域和西沙海槽，作为合作项目的两个研究区，东沙海域为优先研究区。
    据中方首席科学家黄永样介绍，中德科学家将利用“太阳号”船的多波束测量、浅层剖面仪等多种先进调查设备，在研究区内对海底进行地貌、地球物理、地球化学调查，结合海底生物分布、海水中甲烷和二氧化碳浓度等各种状况进行综合分析，确定出有利于天然气水合物赋存的构造体和冷泉的位置，然后投放带有海底电视监测系统的取样设备等进行天然气水合物实物样品的采集。这一过程并不需要科学家深入几百米乃至几千米的海底工作。

建议通过钻探采集可燃冰

    采获天然气水合物样品的成功率有几成？黄永样总工认为，尽管我国南海北部海域天然气水合物资源前景乐观，但在海底浅表层形成天然气水合物的条件并不优越，因此，从海底获取浅表层可燃冰的难度很大，（期望值）成功率不高。他举例说明在美国布莱克海台，科学家们也没有采获到天然气水合物的样品，但通过大洋深钻，最终证实了这一海域天然气水合物资源的存在。黄永样总工建议：“尽快在我国南海北部实施海底钻探，是获取海底天然气水合物实物的最可靠、有效地方式。”
    SO177航次还将运用海底电视观测系统进行海底摄像实时调查；对（海底）表层海水中的游离甲烷和二氧化碳进行连续监测；并通过对各种电视监视多管取样、电视抓斗和重力取样设备采集的沉积物孔隙水进行化学、同位素分析测试，追踪甲烷的释放和通量；通过水柱图像分析，研究海底到水体的甲烷释放和通量；通过自生碳酸盐地球化学和同位素分析，研究甲烷碳的长周期沉积。通过项目研究，以了解甲烷循环过程，研究释放甲烷的“冷泉”特点，评估南海北部陆坡甲烷和天然气水合物在全球环境变化中的潜在作用。

背　景：

    天然气水合物是由天然气与水分子在高压（?10MPa）、低温（0～10 ℃）条件下形成的一种固态结晶物质，外貌类似冰雪，可以像固体酒精一样被点燃，被形象地称为“可燃冰”，是地球上尚未开发的最大未知能源库。
海洋的底部是天然气水合物矿藏形成的最佳场所。在海洋中，天然气水合物主要分布在水深300 米～4000 米、温度相对较低的深海陆坡海域，即海洋中的深水区或是水深100～250米以下的极地陆架海域。在海洋的深水区，天然气水合物主要存在于海底以下0～1100米的未固结沉积层中。因此，也有科学家将海域中的天然气水合物的开采形象地称为“深海浅挖”。
目前，科学家们已至少在全球116个地区发现了天然气水合物存在的证据，其中海洋中已发现的有78处，而在中国发现的 3处为南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡。
    1999年以来，我局已获得了包括地质、地球物理、地球化学、海底摄像等多信息的可证实天然气水合物存在的有利证据，目前牵头承担了我国海洋天然气水合物地质、地球物理、地球化学勘查、资源评价及有关的基础地质及技术方法研究，并得到了国家专项、“863”、“973”及国际合作重点项目计划、科学基金项目的支持或资助。
    德国基尔大学Leibniz海洋科学研究所，在海洋天然气水合物调查与研究方面处于国际领先水平，尤其在海底天然气水合物高清晰摄像调查与采样、地球化学探测和地震资料特殊处理和水合物识别技术方面具有特长和优势。德方首席科学家Erwin Suess教授，曾任多个天然气水合物国际合作项目和4个天然气水合物调查航次的首席科学家。“太阳号”科学考察船在全球至少5个海域，如墨西哥湾、中美洲西海岸外海、美国俄勒岗外海等海域采获到“可燃冰”实物样品。