陆上有的,海底也有。
在今年进行的中国大洋第26航次科学考察中,科研人员获得了又一批岩石、沉积物等珍贵样品和大量数据资料,并在南纬19°区域发现了几处热液异常区。据了解,海底热液活动区主要分布在大洋中脊区域,对于人类认识海洋具有很高的科学意义,并具有巨大的潜在经济价值。
陶春辉曾多次担任我国大洋科考首席科学家,他介绍,国际海底多金属硫化物由海底热液作用形成,富含铜、铅、铝、锌、金和银等金属。但在全球约6万公里的洋中脊中,只有10%~20%经过了较为详细的调查。从上世纪60年代第一次发现海底热液系统至今,全球共发现了近200处海底热液区以及热液异常区,不均匀地分布在全球各大洋中脊和岛弧扩张带。
“目前已经发现的热液区中,已有8处经过初步的资源评估,储量估算达到100万吨。因此人们认为海底多金属硫化物有望成为21世纪重要的海底矿产资源。”
据了解,2005年以来,中国大洋矿产资源研究开发协会组织了一系列海底硫化物调查航次,其中包括大洋环球科考19、20、21和22航次。截至2010年,我国已经在西南印度洋中脊、东太平洋海隆和南大西洋中脊进行了海底热液活动调查研究,发现了17处海底热液区。其中在西南印度洋中脊发现了8处热液区,在东太平洋海隆赤道地区发现了7处热液区,在南大西洋中脊发现了2处热液区。同时获得了数个国际首次发现,尤其是在西南印度洋中脊取得首次发现海底热液活动区的调查成果,也是世界上首次在超慢扩张洋中脊发现海底活动热液区。
2011年7月19日,在国际海底管理局第17届会议上,我国递交的西南印度洋中脊1万平方公里的多金属硫化物资源勘探区申请获得批准。这是继太平洋多金属结核后我国在国际海底管理局获批的第二块勘探区申请。
海底多金属硫化物一般离散地分布在数十至数百米见方的范围内,分布水深主要集中在1500米~3000米之间。寻找硫化物需要科学的调查方法和高新技术手段,包括利用多波束地形测量、浅地层剖面测量等声学探测技术进行地形地貌探测;利用重力、磁力、海底地震仪、电磁勘探等方法进行区域地质构造背景勘探研究;利用水文和化学异常探测设备进行热液异常羽状流追踪探测;利用中深钻、近底电法、电磁法等勘探研究硫化物矿床的三维分布;利用载人潜水器、无人遥控机器人、水下自治机器人进行水下综合高精度探测等。“可以说,海底热液区是当今海洋科学研究的最前沿。”陶春辉说。
“未来15年,我国将开展对已申请的西南印度洋勘探区的多金属硫化物资源勘察评价,提高对深海海底资源的调查和认识水平,对多金属资源进行调查。根据有关规定,我国在该区域勘查8年后,放弃50%的面积,10年后将完成矿区75%面积的区域放弃,只能保有25%面积的勘探开采权,今后的海底资源商业开发也就是在2500平方公里内进行。”陶春辉说,“这就需要完善、提高多金属硫化物勘探方法、技术,深入研究多金属硫化物找矿模型,利用地球物理技术和钻探技术对多金属硫化物矿区进行矿床空间分布特征勘探和研究,以开展资源评价和环境评价。” 陶春辉介绍说,海底多金属硫化物资源勘探的关键技术包括:洋中脊热液区的预测与分布特征研究、洋中脊热液活动区热通量和物质通量研究、洋中脊深部地质结构调查研究、洋中脊多金属硫化物的资源评价方法研究、矿体三维勘探技术研究等。
其中,综合智能探测设备的研发与应用,将为多金属硫化物资源勘探与开发提供技术支撑。陶春辉说:“2010年,我国研制的无人遥控潜水器‘海龙II号’在东太平洋海隆热液区成功拍摄到‘黑烟囱’,并采集到了烟囱体。2011年8月和2012年7月,‘蛟龙’号载人潜水器分别成功完成了5000米级和7000米级海试任务,并获得了大量影像资料。这些智能探测技术的研发应用将提高我国海底科学探测的技术实力。”
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