按照目前計(jì)劃,“蛟龍?zhí)枴睂⒅苯佑脕?lái)獲取“可燃冰”樣品 7月底,中國(guó)載人潛水器“蛟龍?zhí)枴背晒ν黄?000米海深,刷新了2010年創(chuàng)下的3759米紀(jì)錄。根據(jù)每次潛深遞增20%的計(jì)劃,它將于2012年沖擊7000米設(shè)計(jì)深度。 在不斷創(chuàng)造深潛紀(jì)錄之外,它又能給中國(guó)人帶來(lái)何種實(shí)際利益? 《瞭望東方周刊》獲悉,2012年3至5月,“蛟龍?zhí)枴庇型澳虾5谝淮握綀?zhí)行勘探考察任務(wù)?!?/p> 這個(gè)預(yù)算達(dá)到1.5億元人民幣的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,希望揭示南海的深海過(guò)程及其演變,進(jìn)而探討南海深海過(guò)程演變的資源與環(huán)境效應(yīng)。 “蛟龍?zhí)枴焙苡锌赡苤苯佑脕?lái)獲取激動(dòng)人心的“可燃冰”樣品。 “早在1999年,許多科研人員就曾討論要用我國(guó)自行設(shè)計(jì)的潛水器進(jìn)行科研,一等就是十幾年。如今我的鬢角已生白發(fā),終于迎來(lái)了‘蛟龍?zhí)枴!蓖瑵?jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室周懷陽(yáng)教授對(duì)《瞭望東方周刊》說(shuō)。 揭開(kāi)南海之謎 2011年5月,“南海深海過(guò)程演變”重大研究計(jì)劃辦公室正式向主持“蛟龍?zhí)枴表?xiàng)目的中國(guó)大洋礦產(chǎn)資源研究開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì)和科技部遞交申請(qǐng)。他們希望結(jié)合2012年和2013年“蛟龍?zhí)枴钡倪M(jìn)一步試驗(yàn),以該項(xiàng)目的科學(xué)目標(biāo)為主題,在南海開(kāi)展深潛科考,對(duì)南海深部過(guò)程進(jìn)行高精度、高分辨率的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)工作。 “南海深海過(guò)程演變”計(jì)劃從2011年起,用8年時(shí)間探測(cè)深海海盆,“研究整個(gè)南海海底的發(fā)展演化規(guī)律,為中國(guó)在南海海域的決策提供科學(xué)依據(jù)?!眳⑴c該項(xiàng)目的周懷陽(yáng)說(shuō)。 “完成全部海試后的‘蛟龍?zhí)枴?,將為這一海洋科研提供極大的便利?!鳖I(lǐng)銜這一項(xiàng)目的中國(guó)科學(xué)院院士汪品先告訴《瞭望東方周刊》。 南海深海面積達(dá)到350萬(wàn)平方公里。對(duì)地質(zhì)學(xué)家們而言,它作為西太平洋最大的一個(gè)邊緣海,規(guī)模小、年齡新,其研究深部過(guò)程的條件比太平洋和大西洋都要優(yōu)越。 更為重要的是,2006年在這里發(fā)現(xiàn)豐富的海底天然氣,2007年又發(fā)現(xiàn)被稱為“可燃冰”的天然氣水合物。 目前,中國(guó)的許多部門(mén)都在展開(kāi)南海研究項(xiàng)目。比如國(guó)土資源部系統(tǒng)的“海洋地質(zhì)保障工程”、中國(guó)海油的深海石油勘探計(jì)劃、科技部的深海高技術(shù)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)等等。 “南海深海過(guò)程演變”是國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中關(guān)于南海預(yù)算最大的一個(gè)項(xiàng)目。 國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)網(wǎng)站信息顯示,2010年立項(xiàng)、從2011年初即實(shí)施的項(xiàng)目中有46項(xiàng)與南海有關(guān),涉及南海底部天然氣水合物分解釋放甲烷、地幔及轉(zhuǎn)換帶結(jié)構(gòu)、晚新生代中層深層水演變、環(huán)流結(jié)構(gòu)、深海沉淀物、自生礦物及碳氧硫同位素記錄等多個(gè)領(lǐng)域。 周懷陽(yáng)介紹說(shuō),“南海深海過(guò)程演變”具體研究南海構(gòu)造演化、沉積動(dòng)力學(xué)、生物地球化學(xué)三方面。 正如大陸一樣,海底板塊的運(yùn)動(dòng)是成就海洋基本框架的根本原因。在海底擴(kuò)張、熔巖溢出形成火山鏈、板塊俯沖消減這一系列運(yùn)動(dòng)中,海底擴(kuò)張最為基礎(chǔ)。 目前有關(guān)南海海底擴(kuò)張的數(shù)據(jù)主要來(lái)自70年代美國(guó)的船測(cè)資料,它顯示南海形成于距今320萬(wàn)年至1600萬(wàn)年之間。一直到1999年,鉆探才取得了距今3300萬(wàn)年的沉積記錄。但是,中外科學(xué)家們始終無(wú)法了解南海海底擴(kuò)張的具體情況。 揭示南海形成的演化過(guò)程,是探索這一海域所有謎團(tuán)的基礎(chǔ)。不僅包括海底油氣資源的形成與分布,還有海底地震及其他重大自然災(zāi)害的成因與規(guī)律。 目前研究海底擴(kuò)張的途徑之一是了解火山熔巖的年齡和成因。一般認(rèn)為,海底的火山鏈?zhǔn)菙U(kuò)張結(jié)束后,熔巖冷卻的產(chǎn)物。因此,取得深海海底的火山巖石標(biāo)本就非常重要。 到達(dá)南海后,“蛟龍?zhí)枴睂⒗脵C(jī)械手等作業(yè)工具完成保壓取樣和潛鉆取芯等任務(wù),對(duì)原位微環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,定點(diǎn)獲取水合物分解形成的碳酸鹽樣品、水樣品、沉積物樣品、生物樣品、巖石樣品,還可以高速傳輸圖象和語(yǔ)音,探測(cè)海底的小目標(biāo)。 這將是“蛟龍?zhí)枴闭嬲饬x上的第一次科考之旅。 目標(biāo)可燃冰 “總的來(lái)說(shuō),我國(guó)深海探測(cè)尚處于起步階段。但最近幾年國(guó)家很重視、投入力度也很大。比如,‘南海深海過(guò)程演變’項(xiàng)目申請(qǐng)使用‘蛟龍?zhí)枴褪猪樌F(xiàn)還在等最終一個(gè)審批。”周懷陽(yáng)說(shuō)。 他告訴本刊記者,“蛟龍?zhí)枴惫ぷ饕惶斓馁M(fèi)用至少二三十萬(wàn)元人民幣,這還不包括人員費(fèi)用?!懊绹?guó)‘阿爾文號(hào)’深潛器及其搭載的船舶,一天的費(fèi)用最起碼也要5萬(wàn)美元??梢?jiàn),國(guó)家對(duì)這次南海深??蒲兄С至Χ榷啻??!?/p> 如此決心,也證明了南海深海探測(cè)對(duì)于中國(guó)的重要性。 海底運(yùn)動(dòng)后,會(huì)形成盆地和盆地群,接納來(lái)自陸地、島嶼的沉積物和生物殘骸,最終形成油氣盆地。 然而,目前對(duì)于南海的深海海流和沉積過(guò)程仍沒(méi)有權(quán)威說(shuō)法。特別是由于缺乏有效觀測(cè),中國(guó)還沒(méi)有自己創(chuàng)立的沉積學(xué)說(shuō)。而它將對(duì)深海油氣勘探戰(zhàn)略提供科學(xué)背景。 生物地球化學(xué)過(guò)程則涉及另一個(gè)尖端領(lǐng)域,即所謂“海底下的海洋”—— 地層流體。 目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在海底有各種流體溢出,其中甚至包括淡水和泉水。它們都來(lái)自地層,不僅改變著海水的成分,還支配著深海微生物生物圈,即所謂“暗能量生物圈”。 這一研究的意義在于,深海微生物釋放出巨量有機(jī)碳。它不僅改變著海洋和整個(gè)地球的碳循環(huán),還將提供新的能源方式。 “這一領(lǐng)域的研究,我們2005年才開(kāi)始,美國(guó)已經(jīng)有30年左右的歷史,此外還有英、法、日、俄等十來(lái)個(gè)國(guó)家研究多年。我們正加速科研步伐?!敝軕殃?yáng)說(shuō)。 “現(xiàn)階段‘蛟龍?zhí)枴芙o‘南海深海過(guò)程演變’計(jì)劃提供幫助的,是海底火山年齡及其成因,生物地球化學(xué)兩個(gè)子項(xiàng)目?!敝軕殃?yáng)透露,科考將探索何種深海構(gòu)造環(huán)境下會(huì)存在哪些資源的規(guī)律,指導(dǎo)資源尋找和環(huán)境管理保護(hù)。 按照目前計(jì)劃,“蛟龍?zhí)枴睂⒅苯佑脕?lái)獲取“可燃冰”樣品。 1立方米天然氣水合物可釋放164立方米的天然氣,被視為石油、天然氣之后最佳的替代能源。但它埋藏于海底的巖石中,至今還沒(méi)有完美的開(kāi)采方案。一些發(fā)達(dá)國(guó)家希望在2015年前對(duì)其開(kāi)始進(jìn)行利用。 中國(guó)從1999年就開(kāi)始對(duì)“可燃冰”進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的調(diào)查研究。2007年4月至6月,中國(guó)通過(guò)租用外國(guó)鉆探船在南海海域成功獲取了“可燃冰”實(shí)物樣品。 面臨三大挑戰(zhàn) “蛟龍?zhí)枴弊?010年第一次公開(kāi)深潛就引起巨大的關(guān)注。目前,它每次公開(kāi)下潛都由三名人員組成駕駛小組。與第一次兩名駕駛員、一名科學(xué)家的組成不同,此次試驗(yàn)有一名駕駛員、兩名科學(xué)家。這顯示,中國(guó)的深潛器駕駛員隊(duì)伍已經(jīng)趨向成熟,不再需要占用有限的空間來(lái)豐富駕駛員經(jīng)驗(yàn)。 周懷陽(yáng)曾乘坐美國(guó)的“阿爾文號(hào)”深潛器進(jìn)入深海,他說(shuō):“中國(guó)目前坐過(guò)國(guó)外深潛器、有深潛經(jīng)歷的科學(xué)家尚不到10人,而國(guó)際海洋研究領(lǐng)域的先進(jìn)國(guó)家起碼有深潛科學(xué)家?guī)浊恕!?/p> “‘蛟龍?zhí)枴茏鳂I(yè)是根本,不能研制完就束之高閣。‘阿爾文號(hào)’一年的下潛紀(jì)錄最高可達(dá)兩百七八十次,乘坐載人潛水器深入海洋開(kāi)展科研活動(dòng)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已是一種常規(guī)性的工作?!敝軕殃?yáng)說(shuō),“我們?nèi)匀沃氐肋h(yuǎn)?!?/p> 在他看來(lái),“蛟龍?zhí)枴?012年赴南海執(zhí)行第一次科考任務(wù)還需要應(yīng)對(duì)三個(gè)挑戰(zhàn),“科學(xué)裝備需要添置,據(jù)我所知目前可用的科研設(shè)備還是很少;其次,專(zhuān)業(yè)潛航員技術(shù)是否熟練、經(jīng)驗(yàn)是否老到對(duì)深??蒲兄陵P(guān)重要,‘蛟龍?zhí)枴缲?fù)著培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)潛航員的重要任務(wù);‘蛟龍?zhí)枴旧淼牟考阅苁欠穹€(wěn)定,也是令人關(guān)心的問(wèn)題?!?/p> 他介紹說(shuō),盡管最近幾年國(guó)家對(duì)深海探測(cè)十分重視,但由于中國(guó)在該領(lǐng)域基礎(chǔ)薄弱,科研人員能力有待提高,出于中國(guó)威脅論,“國(guó)外某些媒體對(duì)我們的研究能力往往過(guò)于渲染了”。 和目前中國(guó)所有的重大科技項(xiàng)目一樣,周懷陽(yáng)認(rèn)為,想在深海探索領(lǐng)域取得突破也要著手解決兩個(gè)體制性問(wèn)題。 “一是各科研行政部門(mén)各自為政,缺乏一個(gè)國(guó)家級(jí)別上的協(xié)調(diào)指導(dǎo)委員會(huì),統(tǒng)一規(guī)劃和指揮。二是,科學(xué)技術(shù)兩張皮,科學(xué)要用到技術(shù)很難,也沒(méi)有后續(xù)機(jī)制保障技術(shù)得到實(shí)際的應(yīng)用檢驗(yàn)?!?/p> “蛟龍?zhí)枴笨傇O(shè)計(jì)師徐芑南曾在接受媒體采訪時(shí)說(shuō):“我的腦海中,經(jīng)常想象這樣一幅畫(huà)面:我們的潛航員駕駛著我國(guó)自主建造的深潛器,帶著科學(xué)家在大洋深處航行,帶回各種礦物資源、前所未見(jiàn)的物種,造福我們的社會(huì)和人民?!?/p> |