硫化物资源成海底勘查新“靶点”

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徜徉西南印度洋

在陆地矿产资源“余额”日渐减少的今天,躺在海底的丰富矿藏越来越吸引人类目光。

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因原作业点有西风带气旋过境,出于船舶安全考虑,执行中国大洋49航次第三航段科考任务的“向阳红10”船,在4月9日凌晨抵达位于西南印度洋合同区的另一作业点后继续进行海底硫化物资源勘查。

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中国大洋49航次第三航段首席科学家邓显明告诉科技日报记者,在国际上,海底多金属硫化物资源已经成为继海底铁锰结核、富钴结壳之后的新勘查热点。

重要的未来资源

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海底多金属硫化物是海底热液活动的重要产物。

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大洋板块在沿着洋中脊扩张时会产生裂隙,海水从裂隙渗入,被深部岩浆加热后,将周边岩石中的金属元素淋滤出,变成富含金属元素的高温热液流体。热液又顺着缝隙向上涌出,遇到海底冰冷的海水后冷却并堆积下来,逐渐形成多金属硫化物矿。

这些多金属硫化物富含铜、锌、铅、金、银、铁等金属元素,有望成为最早被人类利用的深海矿产资源之一。

据国际知名的硫化物研究专家汉宁顿(M.D.Hannington)估算,全球海底多金属硫化物总含量达到10亿吨,铜和锌含量约3亿吨,与陆地上新生代块状多金属硫化物矿床发现的铜、锌含量相当。

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邓显明告诉科技日报记者,从经济成本来看,目前对多金属硫化物商业开采仍然是不划算的。但海底多金属硫化物被看作重要的储备资源,它们将在未来大有用武之地。

1977年,美国的“阿尔文”号载人深潜器在加拉帕戈斯群岛附近首次发现海底热液活动现象。1978年,美、法、墨西哥等国联合使用“深蓝号”深潜器在东太平洋海隆首次发现海底热液活动产生的块状多金属硫化物。

“美国、日本、德国、法国、俄罗斯、英国等发达国家长期以来保持对海底热液活动及硫化物的调查。”邓显明告诉科技日报记者,据不完全统计,这些国家先后实施了600多个航次的调查研究,“可以看出,各国对海底硫化物资源的争先调查、抢占有利靶区的竞争局面已全面展开。”

在大洋科考中不断进步

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中国在海底多金属硫化物勘查方面,起步虽晚,取得的成果却令人刮目相看。

1989年,中国与德国进行了马里亚纳海槽热液活动联合调查。此后又先后对冲绳海槽和东太平洋海隆热液活动进行了调查。2007年中国大洋19航次在西南印度洋洋中脊发现正在活动的热液硫化物喷口。这是世界上首个在超慢速扩张洋中脊发现的热液区。

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邓显明介绍,从2007年到2010年期间,中国在太平洋、大西洋、印度洋都发现了热液区。目前中国所发现的海底热液区占全球大洋已发现数量的十分之一。

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2010年,中国大洋协会在国际海底管理局《多金属硫化物资源勘探规章》通过的第一时间提交了勘探区申请并于2011年与国际海底管理局签订勘探合同。根据相关合同,中国在位于西南印度洋的国际海底区域内获得1万平方公里的勘探矿区。“向阳红10”船正在执行的中国大洋49航次科考主要任务之一就是履行该勘探合同。

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“随着在合同区多年的持续调查以及‘蛟龙号’载人潜器、‘潜龙二号’水下自主机器人和瞬变电磁仪等高新技术装备的陆续投入使用,我国在海底硫化物勘查的技术手段、投入力度及研究程度上已经实现了从跟跑到并跑的跨越。”邓显明说,他希望在不久的将来在某些方面能够实现领跑。

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(科技日报“向阳红10”船4月11日电)

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