第三章 海洋的予與求——人、能源、環境 大海的饋贈——“可燃冰”
當人類為“石油危機”——陸地石油、天然氣等化石燃料在不久的將來（甚至有人預言六七十年後）就會消耗殆盡而憂慮的時候，在北極圈內外、凍土地帶和深海底先後發現了一種分布廣、埋藏淺、儲量巨大的新型能源礦種——天然氣水合物（CH4·5.75H2O）。由於它外部形態像冰狀結晶體並可燃燒，專業人員給它起了個“甲烷幹冰”的雅稱，而普通人士更形象通俗地叫它“可燃冰”。
其實早在1810年，科學家就在實驗室裏發現了這種“甲烷冰”物質。直到20世紀30年代初，俄羅斯學者在西伯利亞輸氣管道中首次發現自然形成的天然氣水合物。自此很長一段時間，這種化合物因其經常堵塞輸氣管道或使管線破裂，或因分解釋放甲烷而引起地質災害，一直被當做令人生厭的東西，科學家想方設法要把它清除掉。1960年，前蘇聯學者使用地震地球物理技術方法，首次在天寒地凍的西伯利亞永凍土層中發現了天然產出的天然氣水合物。1969年，前蘇聯投入開發世界上迄今唯一的陸地天然氣水合物氣田——梅索亞哈氣田。
20世紀70年代初，在美國阿拉斯加北部的Prudhoe灣油田西端鑽井中采獲第一個水合物樣品。到了70年代中期，人們認識到這種化合物不僅存在於極區的永凍層中，而且還分布於外部陸架邊緣深水沉積物的上部。70年代末，以美國為首的“深海鑽探計劃”（DSDP）在中美洲海槽進行調查期間，首次從該海域鑽探的20個海底鑽孔中發現9個鑽孔的岩心樣品中含有天然氣水合物，科學家對這種甲烷水合物研究的興趣倍增。因此，參加DSDP的各國專家拉開了大規模綜合研究天然氣水合物的序幕。
2000年，加拿大溫哥華島的漁民從海底挖出了1噸重的冰狀天然氣水合物。因為不知它為何物，漁民們很快把那噝噝作響的大塊固體白色物傾倒回海洋。
我國南海北部陸坡區的天然氣水合物資源，經初步探測和估算，其資源量達185億噸油當量，相當於南海深水勘探已探明的油氣儲量的6倍。神狐海域鑽獲實物樣品之後，盡快發現具有開采價值的可燃冰礦藏，已成為當前我國氣體水合物勘探研究的首要目標。人們期望我國海域擁有足夠量的新型能源為子孫後代造福。
我國在鑽獲“可燃冰”
方麵有哪些成績
值得一提的是，我國先後於2008年11月和2009年6月，在青海省祁連山南麓海拔4000米以上的天峻縣木裏鎮永久凍土帶多次成功鑽獲天然氣水合物實物樣品。至此，我國成為世界第一個在低緯度凍土區發現“可燃冰”的國家，是繼前蘇聯、美國、加拿大之後第四個在陸域鑽獲“可燃冰”的國家。
這次鑽獲的“可燃冰”處於永久凍土層之下，埋深較淺，一般位於井深130～396米的不同層位，地層時代屬於中侏羅統江倉組和木裏組。與海域“可燃冰”相比，兩者有所區別：海域“可燃冰”甲烷（CH4）純度高，含量為99%左右，樣品呈團塊狀或細紋狀，在海麵之下1000多米深，從海底往下200多米深的地層中，其氣源礦主要來自海底天然氣藏。陸域“可燃冰”甲烷含量達70%多，純度不一，樣品呈薄層狀賦存於泥質粉砂岩、細砂岩、泥岩的裂隙麵上，主要成分為甲烷，還含有乙烷、丙烷等，氣源成因與上覆或下伏的煤炭資源有關，是青藏高原長期演化過程的產物，應屬於化石能源。
中國地質科學院礦產資源研究所實施鑽探項目首席科學家祝有海研究員，先後三次將樣品送青島海洋地質研究所水合物低溫實驗室，使用世界最先進的激光拉曼光譜儀進行檢測。此外，18位院士專家對樣品進行了評審，再次確認其為天然氣水合物。這是繼南海北部鑽獲天然氣水合物之後的又一重大突破，對尋找新型能源具有重大意義。
海底噴溢熱液流體
自1972年美國海洋地質家羅納確認大西洋中脊北緯26°處有熱液活動；1976年美國海洋科學家在東太平洋和加拉帕戈斯斷裂帶水深2500米處發現海底熱液噴溢口；1978年美法聯合使用“西安納”號，在北緯21°的東太平洋海隆首次發現熱液硫化物；1979年美國“阿爾文”號再度下潛，發現了“黑煙囪”及其噴溢口呈環帶狀存活的生物群落以來，這一海底現代成礦作用表明，在由海底擴張而產生新洋殼的同時，海底多金屬硫化礦床也隨之形成。此後，此類礦床在國際礦物學界屬最新研究領域，在成礦理論和開發遠景上都具有十分重要的科學意義和商業開采價值。地學界的礦床學家對這種類型礦床的研究已取得較大進展。