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6月6日,，本報報道:我國海域天然氣水合物資源調(diào)查獲得重大突破,，中國地質(zhì)調(diào)查局在我國南海北部神狐海域成功鉆取獲得了高純度可燃冰實物樣品,。消息甫一傳出，引起極大轟動,，本報讀者紛紛來電希望了解詳細(xì)經(jīng)過,。我們特組此稿，以饗讀者,。
冰中之火 知易求難
天然氣水合物又稱可燃冰,。二十世紀(jì)七十年代，美國地質(zhì)工作者在海洋中鉆探時,，發(fā)現(xiàn)了一種看上去像普通干冰的東西,，當(dāng)它從海底被撈上來后，那些“冰”很快就成為冒著氣泡的泥水,，而那些氣泡卻意外地被點著了,，這些氣泡就是甲烷。據(jù)研究測試,，這些像干冰一樣的灰白色物質(zhì),，是由天然氣與水在高壓低溫條件下結(jié)晶形成的固態(tài)混合物,。目前的科研考察結(jié)果表明，它僅存在于海底或陸地凍土帶內(nèi),。純凈的天然氣水合物外觀呈白色，形似冰雪,，可以像固體酒精一樣直接點燃,，因此，人們通俗,、形象地稱其為“可燃冰”,。
科學(xué)家的研究結(jié)果表明，可燃冰的能量密度非常高,，1立方米可燃冰可以釋放出164立方米的天然氣,。目前地球上可供人類開采的石油、煤炭等能源正在不斷減少,，許多國家正在尋找新的替代能源,，可燃冰的發(fā)現(xiàn)立即引起人們的關(guān)注。一些國家相繼把可燃冰作為后續(xù)能源進(jìn)行開發(fā)研究,，對可燃冰的科學(xué)考察取得可喜成績,。美國、日本等國家先后在海底獲得了可燃冰實物樣品,，而加拿大在凍土帶內(nèi)找到了可燃冰,。綜合考察表明，天然氣水合物資源量巨大,，據(jù)保守估算,，世界上天然氣水合物所含的有機(jī)碳的總資源量，相當(dāng)于全球已知煤,、石油和天然氣總量的2倍,。特別是天然氣水合物的主要成分是甲烷，燃燒后幾乎沒有污染,，是一種綠色的新型能源,。從其儲量之大、分布范圍之廣和應(yīng)用前景之好來看,，它是石油,、天然氣、煤等傳統(tǒng)能源之后最佳的接替能源,�,？扇急c燃了人類二十一世紀(jì)能源利用的希望之光。
但是要觸到這束希望之光并不容易,。有關(guān)研究成果表明,，可燃冰形成的必要條件是低溫和高壓,，因而它主要存在于凍土層和海底大陸坡中。這些賦存所需要的特殊溫度和壓力條件,，使人們采集可燃冰的實物樣品十分困難,，不僅需要高投資，還需要游泳航海,、地質(zhì)鉆探,、樣品取存等方面的高技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備。
可燃冰的開發(fā)利用更是世界性難題,�,？茖W(xué)家指出，開發(fā)可燃冰非常危險,，由于水化物是在低溫高壓下形成的,，它的主要成分是甲烷80％、二氧化碳20％,，一旦脫離地下和海底,，氣化造成的“溫室效應(yīng)”十分嚴(yán)重。且開采時還有可能導(dǎo)致海床崩塌使甲烷大量釋放,，釋放過程中一旦失控,，難免釀成災(zāi)難。因此有人認(rèn)為可燃冰成為新能源只是人類的一個希望,，在今后幾十年內(nèi),，它還是可望而不可及的。
神狐海域 收獲神奇
我國從1997年開始組織開展對天然氣水合物的前期研究,。1999年,，國土資源部啟動了天然氣水合物的海上勘查，開展了18個航次的調(diào)查工作,，發(fā)現(xiàn)我國南海北部陸坡存在非常有利的天然氣水合物賦存條件,，并取得了一系列地球物理學(xué)、地球化學(xué),、地質(zhì)學(xué),、生物學(xué)等明顯證據(jù)。
2003年12月底,，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局首次在南海北部海域,，利用海底攝像技術(shù)在3000米深海底發(fā)現(xiàn)了灰白色團(tuán)塊狀的沉積物質(zhì)，分析認(rèn)為,，這種灰白色團(tuán)塊狀物質(zhì)是深部地層中的可燃冰分解后,，甲烷氣體沿海底斷裂噴溢出海底后形成的。該結(jié)論得到國際可燃冰權(quán)威專家的認(rèn)同,。這一發(fā)現(xiàn)證實,，中國南海北部海域有可燃冰,。
2007年4月21日，我國正式啟動南海北部陸坡海域天然氣水合物鉆探工作,。鉆探由中國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)一組織部署,分兩個航次實施,，由中國科學(xué)家主持科研和調(diào)度工作，同時有來自9個國家的外國科學(xué)家和工程技術(shù)人員參與工作,。在航次鉆探開始前,，科學(xué)家經(jīng)過地球物理資料的精細(xì)處理和反復(fù)研究，圈定出2個重要目標(biāo)區(qū),，確定了8個鉆探井位。
5月1日凌晨,，鉆探船在南海北部神狐海域的一號鉆探站位,，鉆探獲取海底多段沉積物巖芯，樣品取自海底以下183米至201米,，水深約1245米,。科學(xué)家在現(xiàn)場對巖芯進(jìn)行X-射線影像,、紅外掃描和數(shù)十項測試分析,，確認(rèn)多個層段含有分散浸染狀和薄層狀天然氣水合物�,？疾烊藛T在現(xiàn)場迅速剖開巖芯,，因釋壓和升溫的影響，樣品大部分迅速分解氣化,，但在樣品新鮮切面仍清晰保留細(xì)小斑點狀天然氣水合物的白色晶體,。
“我們將保壓巖芯樣品放入水中，涌出了大量氣泡,，將這些釋放的氣體直接點燃,，火苗是藍(lán)色的，非常旺盛,�,！焙酱问紫茖W(xué)家、中國地質(zhì)調(diào)查局張海啟博士向記者介紹當(dāng)時的情景時,，仍然十分興奮,。
據(jù)張海啟博士介紹，第一個站位取得成功后,，他們又于5月15日在第四個站位成功獲得了天然氣水合物實物樣品,，其測試結(jié)果更是振奮人心，測井,、溫度等各項分析數(shù)據(jù)證實,，天然氣水合物的沉積層厚度達(dá)34米,，氣體中甲烷的含量高達(dá)99.8%。無論是礦層厚度之大,、水合物豐度之高,，還是甲烷含量之純，都遠(yuǎn)超出世界上其他地區(qū)類似分散浸染狀的水合物,�,！拔覀儾粌H只鉆了3口半探井就成功獲得了天然氣水合物實物樣品，而且這是一種從未被發(fā)現(xiàn)的全新類型樣品,�,！睆埡⒄f。在神狐海域,，我們獲得了一個神奇的成功,。
中國地質(zhì)調(diào)查局副局長、總工程師張洪濤接受采訪時指出,，我國首次實施鉆探,，就成功獲取實物樣品，驗證了我國基礎(chǔ)地質(zhì)工作的實力,，展示了我國南海北部海域巨大的天然氣水合物資源遠(yuǎn)景,。這一巨大成功，凝聚了全國各地,、各單位上百位科學(xué)家辛勤勞動的結(jié)晶,，體現(xiàn)了各部門的相互配合和大力支持。
中國的發(fā)現(xiàn)讓人類離可燃冰更近
由于能源的緊缺,，國際社會高度關(guān)注天然氣水合物的開發(fā)利用,。美國、日本等發(fā)達(dá)國家將其勘探和開發(fā)提高到能源安全的戰(zhàn)略高度予以重視,，投入巨資進(jìn)行前期調(diào)查和研究,，它們將利用該能源的時間表定在了2015年。目前,，起步較早的美國,、俄羅斯等國家已經(jīng)進(jìn)入可燃冰的初級開發(fā)階段。但是,，可燃冰開發(fā)利用中存在的釋放出的二氧化碳難以解決的問題,，仍然是可燃冰開發(fā)利用道路上的攔路虎。有些科學(xué)家甚至從保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā),，建議終止開發(fā)利用可燃冰的研究,。
此次中國地質(zhì)調(diào)查局在我國南海北部神狐海域，成功鉆取獲得了高純度天然氣水合物實物樣品，不僅使我國成為繼美國,、日本,、印度之后第4個通過國家級研發(fā)計劃采到水合物實物樣品的國家，使我國天然氣水合物的調(diào)查研究水平一舉步入世界先進(jìn)行列,，也使人類試圖利用這種新能源的努力成為可行,。
張洪濤指出，這次獲得了如此高純度的可燃冰樣品,，大大減輕了可燃冰資源利用研究的難度,。可以斷言,，中國在南海海域的成功讓世界增加了信心,，這對天然氣水合物的開發(fā)利用研究將起到極大的推動作用。同時,，作為首次獲取高純度天然氣水合物實物樣品的國家,，我國的天然氣水合物研究同樣取得了歷史性突破，向前跨越了一大步,。據(jù)介紹，南海天然氣水合物鉆探的第二航次工作已于5月19日繼續(xù)實施,，我國科學(xué)家正奮戰(zhàn)在祖國南海海域,，進(jìn)一步擴(kuò)大航探范圍，綜合評價區(qū)域天然氣水合物資源量,。同時青藏高原凍土層以及東海,、南海等幾個重要地域的勘探規(guī)劃也已確定。
天然氣水合物成為新型可用能源的目標(biāo),，人類正離它越來越近,。
數(shù)字
4：中國由此成為繼美國、日本,、印度之后第4個通過國家級研發(fā)計劃采到水合物實物樣品的國家,。
5：截至本次鉆獲天然氣水合物實物，國土資源部累計投入經(jīng)費5億元,。
9：國土資源部從1999年開始啟動天然氣水合物海上勘查,，歷經(jīng)9年。
24：中國此次發(fā)現(xiàn)天然氣水合物的南海神狐海域,，成為世界上第24個采到天然氣水合物實物樣品的地區(qū),。
164：1立方米天然氣水合物可以釋放出164立方米的天然氣。 |