1月11日，中國載人潛水器“蛟龍”號繼續(xù)在西南印度洋龍旂熱液區(qū)下潛，采集到大量熱液區(qū)生物，包括49個貽貝、300多個螺、20多個茗荷和20多個多毛類動物等。 ■ 直擊大洋34航次科考⑦ 非洲島國毛里求斯以南1000多海里外的西南印度洋上，我國兩艘深海科考船“大洋一號”“向陽紅9號” 此刻相隔僅40多公里，正分別執(zhí)行我國大洋34和35航次科考任務(wù)。他們此行的目標(biāo)是聯(lián)手探秘西南印度洋底的熱液區(qū)。這在我國深海科考的歷史上是從沒有過的景象。 “通俗地講，‘大洋一號’將利用船上地球物理、地質(zhì)、水文等多種設(shè)備進(jìn)行面上考察，而‘向陽紅9號’上搭載的‘蛟龍’號則利用其精準(zhǔn)的特點進(jìn)行點上突破。兩者互為補(bǔ)充?！闭凇按笱笠惶枴鄙蠐?dān)任航段首席科學(xué)家的國家海洋局第二海洋研究所副研究員李懷明說。 科考始于10年前 這兩天，關(guān)于我國載人潛水器“蛟龍”號首次在印度洋下潛的消息不斷。這是“蛟龍”號首次對西南印度洋熱液區(qū)開展深潛調(diào)查。但其實我國對這一區(qū)域的科學(xué)考察早在2005年就已啟動。 2005年4月至2006年1月，歷時297天，航程43230海里，當(dāng)時綜合科考能力最強(qiáng)的“大洋一號”船完成了我國首次環(huán)球科考。這次科考中，我國科學(xué)家首次在印度洋發(fā)現(xiàn)了熱液異常。此后，從2007年起，中國大洋調(diào)查航次在西南印度洋脊（海底山脈）開展了5個航次的海底熱液活動調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了10余處“證據(jù)確鑿”的熱液區(qū)。 熱液區(qū)在太平洋、大西洋也有發(fā)現(xiàn)，但我國為何將印度洋熱液區(qū)作為研究重點？“西南印度洋熱液區(qū)的硫化物屬于‘超慢速洋脊成礦’的類型，與太平洋的‘快速成礦’相比，這里的硫化物潛力更大?！崩顟衙鞲嬖V記者。此外我國在這一區(qū)域已積累了一些研究基礎(chǔ)。 熱液緣何受關(guān)注 全世界對海底熱液的研究開始于上世紀(jì)70年代。1979年，科學(xué)家在東太平洋洋底調(diào)查時驚人地發(fā)現(xiàn)位于海底的煙囪狀黑色“巖石”建造，也就是我們現(xiàn)在所說的硫化物，硫化物頂端噴射出濃濃“黑煙”，異常壯觀，因此又名“黑煙囪”。“黑煙囪”周圍滋養(yǎng)著大量的熱液生物，一些物種前所未見。 后來研究表明，這些“黑煙囪”是新大洋地殼形成時產(chǎn)生，為板塊運動和海底擴(kuò)張所致。 科學(xué)家們認(rèn)為地球向外釋放熱量有30%是通過“黑煙囪”釋放的，這被視為具有革命性的發(fā)現(xiàn)。這些熱液與周圍冷海水混合，水中的金屬硫化物沉淀到“黑煙囪”和附近的海底。這些富含銅、鋅、鉛、金和銀等金屬元素的硫化物與陸地上發(fā)現(xiàn)的火山成因塊狀硫化物資源具有緊密聯(lián)系，這激起國際采礦界極大興趣。2000年左右，一些國家開始將熱液硫化物作為一種潛在的礦產(chǎn)資源進(jìn)行調(diào)查。 除此之外，李懷明介紹，熱液區(qū)還給對大自然充滿好奇、從事基礎(chǔ)研究的科學(xué)家們提供了一個全新的窗口：“黑煙囪”周圍有毒、高溫、酸化的環(huán)境很像地球形成初期的環(huán)境，近些年的科學(xué)考察都在其周圍發(fā)現(xiàn)了一些耐熱耐酸的生物，在一些細(xì)菌中甚至發(fā)現(xiàn)了耐熱、耐酸的基因。“熱液區(qū)為人類認(rèn)識地球結(jié)構(gòu)和演化、海洋環(huán)境變化、生命起源等提供了一個全新的窗口。目前科學(xué)家對熱液區(qū)的關(guān)注點包括硫化物成礦、生物多樣性、極端環(huán)境基因及其利用等多個方面?！?/p> 熱液競爭悄然展開 國際海底區(qū)域面積達(dá)2.517億平方公里，占地球表面積的49%，是國家領(lǐng)土、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)及大陸架以外的海底及其底土，不受任何國家管轄。隨著深海調(diào)查技術(shù)的發(fā)展以及陸地礦產(chǎn)資源的日益消耗，對海底礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)成為各國競相研究的目標(biāo)。 據(jù)國際知名的硫化物研究專家Hannington估算，全球海底多金屬硫化物總含量達(dá)到10億噸，銅和鋅含量約3億噸，與陸地上新生代塊狀多金屬硫化物礦床發(fā)現(xiàn)的銅、鋅含量相當(dāng)。 澳大利亞鸚鵡螺礦業(yè)公司（Nautilus Minerals）于2005年率先對巴布亞新幾內(nèi)亞專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)的硫化物資源進(jìn)行了商業(yè)探勘。截止到2011年12月，鸚鵡螺礦業(yè)已經(jīng)獲得湯加、斐濟(jì)、所羅門群島、新西蘭和瓦努阿圖等南太平洋島國專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)超過4.9萬平方公里的硫化物勘探區(qū)，其中包括約2萬平方公里的授權(quán)區(qū)和2.9萬平方公里的申請區(qū)。 海底硫化物資源的商業(yè)探勘在一定程度上推動了國際海底區(qū)域內(nèi)硫化物資源調(diào)查的發(fā)展。2011年，國際海底管理局相繼核準(zhǔn)了中國關(guān)于西南印度洋脊和俄羅斯關(guān)于北大西洋脊的硫化物礦區(qū)申請。近年來，韓國、法國、德國和日本等國家也相繼申請并獲得了洋中脊硫化物勘探礦區(qū)。 我國科學(xué)家在做什么 在我國科學(xué)家前期考察研究的基礎(chǔ)上，2011年，中國大洋協(xié)會與國際海底管理局簽訂合同，在西南印度洋國際海底區(qū)域獲得1萬平方公里具有專屬勘探權(quán)的多金屬硫化物資源礦區(qū)，為期15年。據(jù)介紹，這是自國際海底管理局通過《“區(qū)域”內(nèi)多金屬硫化物探礦和勘探規(guī)章》后接受和核準(zhǔn)的第一份礦區(qū)申請。 “第一個西南印度洋多金屬硫化物勘探合同”意味著什么？“西南印度洋多金屬硫化物合同區(qū)資源評價項目”負(fù)責(zé)人、國家海洋局第二海洋研究所海底科學(xué)實驗室副主任陶春輝研究員曾對媒體這樣介紹：“‘第一’意味著科考過程少有前人經(jīng)驗可循，科考任務(wù)更多的是在摸索中前行?！?/p> 同時他們還必須面對海域面積大、時間緊等問題。根據(jù)合同規(guī)定，中國在合同區(qū)勘查8年后，應(yīng)放棄50%的面積，10年后要放棄75%面積，只能保留25%的面積為專屬開采區(qū)域。 我國的硫化物探勘合同區(qū)位于西南印度洋脊中段。國際海底區(qū)域的洋中脊多遠(yuǎn)離陸地，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，熱液活動類型多，影響因素多，針對洋中脊地區(qū)硫化物資源的勘探是一個全新的課題，無論科學(xué)界還是工業(yè)界都沒有成熟的經(jīng)驗可供借鑒。1萬平方公里雖然僅相當(dāng)于一個天津市的面積，“但在10年內(nèi)完成區(qū)域放棄，工作難度非常大?！碧沾狠x坦言，海底勘探工作不同于陸地勘探，進(jìn)度取決于設(shè)備狀況、海洋天氣等未知因素。 此外，根據(jù)合同我國除了獲得相關(guān)海域?qū)倏碧綑?quán)外，還被要求對相關(guān)海域進(jìn)行環(huán)境基線調(diào)查與研究，并履行培訓(xùn)發(fā)展中國家的科技人員等義務(wù)。 1月12日，西南印度洋工作區(qū)天氣晴好，“大洋一號”正在進(jìn)行第二航段第5條熱液異常測線調(diào)查，綜合熱液探測拖體正被長長的纜繩放入3000多米深的海底。而40多公里外的“蛟龍”號則在我國發(fā)現(xiàn)的首個熱液區(qū)——龍旂熱液區(qū)進(jìn)行合同區(qū)內(nèi)的第7次下潛。神秘的西南印度洋熱液區(qū)，我們正慢慢地靠近你。 （科技日報西南印度洋“大洋一號”1月12日電） |
- 2015-01-13“大洋一號”和“蛟龍”號首次西南印度洋聯(lián)手探秘
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