蛟龍?zhí)?012首赴南?？瓶?取可燃冰樣品(圖)

按照目前計劃，“蛟龍?zhí)枴睂⒅苯佑脕慝@取“可燃冰”樣品

　　7月底，中國載人潛水器“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%的計劃，它將于2012年沖擊7000米設(shè)計深度。

　　在不斷創(chuàng)造深潛紀(jì)錄之外，它又能給中國人帶來何種實(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)。　

　　這個預(yù)算達(dá)到1.5億元人民幣的國家自然科學(xué)基金項目，希望揭示南海的深海過程及其演變，進(jìn)而探討南海深海過程演變的資源與環(huán)境效應(yīng)。

　　“蛟龍?zhí)枴焙苡锌赡苤苯佑脕慝@取激動人心的“可燃冰”樣品。

　　“早在1999年，許多科研人員就曾討論要用我國自行設(shè)計的潛水器進(jìn)行科研，一等就是十幾年。如今我的鬢角已生白發(fā)，終于迎來了‘蛟龍?zhí)枴！蓖瑵?jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室周懷陽教授對《瞭望東方周刊》說。

　　揭開南海之謎

　　2011年5月，“南海深海過程演變”重大研究計劃辦公室正式向主持“蛟龍?zhí)枴表椖康闹袊笱蟮V產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會和科技部遞交申請。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)，以該項目的科學(xué)目標(biāo)為主題，在南海開展深潛科考，對南海深部過程進(jìn)行高精度、高分辨率的現(xiàn)場探測工作。

　　“南海深海過程演變”計劃從2011年起，用8年時間探測深海海盆，“研究整個南海海底的發(fā)展演化規(guī)律，為中國在南海海域的決策提供科學(xué)依據(jù)。”參與該項目的周懷陽說。

　　“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。”領(lǐng)銜這一項目的中國科學(xué)院院士汪品先告訴《瞭望東方周刊》。

　　南海深海面積達(dá)到350萬平方公里。對地質(zhì)學(xué)家們而言，它作為西太平洋最大的一個邊緣海，規(guī)模小、年齡新，其研究深部過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，中國的許多部門都在展開南海研究項目。比如國土資源部系統(tǒng)的“海洋地質(zhì)保障工程”、中國海油的深海石油勘探計劃、科技部的深海高技術(shù)發(fā)展專項等等。

　　“南海深海過程演變”是國家自然科學(xué)基金項目中關(guān)于南海預(yù)算最大的一個項目。

　　國家自然科學(xué)基金委員會網(wǎng)站信息顯示，2010年立項、從2011年初即實(shí)施的項目中有46項與南海有關(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領(lǐng)域。

　　周懷陽介紹說，“南海深海過程演變”具體研究南海構(gòu)造演化、沉積動力學(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)主要來自70年代美國的船測資料，它顯示南海形成于距今320萬年至1600萬年之間。一直到1999年，鉆探才取得了距今3300萬年的沉積記錄。但是，中外科學(xué)家們始終無法了解南海海底擴(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)，對原位微環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場測量，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音，探測海底的小目標(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

　　“總的來說，我國深海探測尚處于起步階段。但最近幾年國家很重視、投入力度也很大。比如，‘南海深海過程演變’項目申請使用‘蛟龍?zhí)枴褪猪樌?，現(xiàn)還在等最終一個審批?！敝軕殃栒f。

　　他告訴本刊記者，“蛟龍?zhí)枴惫ぷ饕惶斓馁M(fèi)用至少二三十萬元人民幣，這還不包括人員費(fèi)用。“美國‘阿爾文號’深潛器及其搭載的船舶，一天的費(fèi)用最起碼也要5萬美元。可見，國家對這次南海深?？蒲兄С至Χ榷啻?。”

　　如此決心，也證明了南海深海探測對于中國的重要性。

　　海底運(yùn)動后，會形成盆地和盆地群，接納來自陸地、島嶼的沉積物和生物殘骸，最終形成油氣盆地。

　　然而，目前對于南海的深海海流和沉積過程仍沒有權(quán)威說法。特別是由于缺乏有效觀測，中國還沒有自己創(chuàng)立的沉積學(xué)說。而它將對深海油氣勘探戰(zhàn)略提供科學(xué)背景。

　　生物地球化學(xué)過程則涉及另一個尖端領(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年才開始，美國已經(jīng)有30年左右的歷史，此外還有英、法、日、俄等十來個國家研究多年。我們正加速科研步伐。”周懷陽說。

　　“現(xiàn)階段‘蛟龍?zhí)枴芙o‘南海深海過程演變’計劃提供幫助的，是海底火山年齡及其成因，生物地球化學(xué)兩個子項目。”周懷陽透露，科考將探索何種深海構(gòu)造環(huán)境下會存在哪些資源的規(guī)律，指導(dǎo)資源尋找和環(huán)境管理保護(hù)。

　　按照目前計劃，“蛟龍?zhí)枴睂⒅苯佑脕慝@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，至今還沒有完美的開采方案。一些發(fā)達(dá)國家希望在2015年前對其開始進(jìn)行利用。

　　中國從1999年就開始對“可燃冰”進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的調(diào)查研究。2007年4月至6月，中國通過租用外國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年第一次公開深潛就引起巨大的關(guān)注。目前，它每次公開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，中國的深潛器駕駛員隊伍已經(jīng)趨向成熟，不再需要占用有限的空間來豐富駕駛員經(jīng)驗(yàn)。

　　周懷陽曾乘坐美國的“阿爾文號”深潛器進(jìn)入深海，他說：“中國目前坐過國外深潛器、有深潛經(jīng)歷的科學(xué)家尚不到10人，而國際海洋研究領(lǐng)域的先進(jìn)國家起碼有深潛科學(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?！栁奶枴荒甑南聺摷o(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展科研活動在一些發(fā)達(dá)國家已是一種常規(guī)性的工作?！敝軕殃栒f，“我們?nèi)匀沃氐肋h(yuǎn)?！?/p>

　　在他看來，“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)對三個挑戰(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，專業(yè)潛航員技術(shù)是否熟練、經(jīng)驗(yàn)是否老到對深海科研至關(guān)重要，‘蛟龍?zhí)枴缲?fù)著培養(yǎng)專業(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)心的問題?！?/p>

　　他介紹說，盡管最近幾年國家對深海探測十分重視，但由于中國在該領(lǐng)域基礎(chǔ)薄弱，科研人員能力有待提高，出于中國威脅論，“國外某些媒體對我們的研究能力往往過于渲染了”。

　　和目前中國所有的重大科技項目一樣，周懷陽認(rèn)為，想在深海探索領(lǐng)域取得突破也要著手解決兩個體制性問題。

　　“一是各科研行政部門各自為政，缺乏一個國家級別上的協(xié)調(diào)指導(dǎo)委員會，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，也沒有后續(xù)機(jī)制保障技術(shù)得到實(shí)際的應(yīng)用檢驗(yàn)。”

　　“蛟龍?zhí)枴笨傇O(shè)計師徐芑南曾在接受媒體采訪時說：“我的腦海中，經(jīng)常想象這樣一幅畫面：我們的潛航員駕駛著我國自主建造的深潛器，帶著科學(xué)家在大洋深處航行，帶回各種礦物資源、前所未見的物種，造福我們的社會和人民。”