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3月17日,离开毛里求斯路易港的“向阳红10”船继续乘浪前进,执行中国大洋49航次第三航段科学试验任务。 本航段的核心任务是在位于西南印度洋的事业区调查海底多金属硫化物。
海底多金属硫化物是海底热液活动的产物,富含铜、锌、铅、金、银、铁等金属元素,有望成为人类最早利用的深海矿产资源之一。
中国大洋49航次首席科学家陶春辉告诉科技日报记者,中国科学家正在寻找海底的多金属硫化物,有挑战和机会。
就像在海底捞针
中央海岭海底多金属硫化物的形成是一个有趣的地质“故事”。
大洋板块沿海脊扩张时产生裂缝。 海水从裂缝中“利用缝隙”侵入,被深部岩浆加热后,使周边岩石中的金属元素析出,变成富含金属元素的高温热水流体。
之后,从海底下部喷出热水,遇到海底表面的冰冷海水,迅速冷却、堆积,形成烟囱一样的构造。 于是,海底出现了浓灰色液体像浓烟一样从“烟囱”滚滚而出的不可思议的景象。 陶春辉把它比作海底温泉。
烟囱体形成、倒塌、再形成、再倒塌,随着时间的推移,多金属硫化物矿逐渐形成。 通常硫化物分布区的大小和篮球场差不多。 要在海底找到这些宝藏,寻找竖立的烟囱体是第一步。
“海底寻找‘烟囱’的过程不亚于大海捞针”陶春辉在接受科技日报记者采访时表示,这次‘阳红10’船探测的海域深度在1500—3000米之间,烟囱体喷出的‘黑烟’最高漂浮在海底300米左右。 隔着深海水沿着“黑烟”找到烟囱体相当困难。
陶春辉比如说,寻找海底“烟囱”的手段之一是利用海底照相机的综合热水异常检测牵引体,检测出距海底5米高的“黑烟”。 但是海底地形非常复杂,高度的差异在短距离内可以达到数百米到数千米。 操作海底照相机拖把的商家很难像在海底放风筝一样,将设备维持在离海底5米的高度。
中国是后起之秀
寻找海底多金属硫化物,中国起步不早。
陶春辉表示,国际上1970年代首次发现海底热液活动,至今已研究了近40年。 中国海底热液活动的规模研究从2005年正式开始。
“由于研究时间比较短,海底多金属硫化物的基础研究比较弱,研究小组也比较年轻。 ”陶春辉说。
但是,中国在海底多金属硫化物的调查中可以说是后起之秀。 2011年,中国大洋矿产资源研究开发协会与国际海底管理局签订了西南印度洋多金属硫化物资源勘探合同。 这是国际海底管理局在世界国际海域签订的第一份多金属硫化物勘探合同。
2012年,俄罗斯继中国的步伐之后与国际海底管理局签订了相关合同。 之后依次是法国、韩国、德国、印度和比利时。 海底热液多金属硫化物勘探成为各国竞争相关关注的焦点。
“中国对多金属硫化物的资源调查水平已经位居世界前列。 ”。 陶春辉说,这几年国家日益重视海洋研究,中国在多金属硫化物调查技术、做法方面创新多,进步快。
2007年中国发现了位于西南印度洋超低速扩张脊的第一个活动热水区。 2008年中国首次在东太平洋海隆赤道附近发现了热水活动区。 2009年中国发现了第一个位于南大西洋12度以南的热水区。 2012年中国在西北印度洋发现了第一个热水区域。
“中国在这个行业的贡献是可见的,面临着巨大的快速发展机遇。 ”。 陶春辉表示,海底多金属硫化物是未来的重要资源,在资源调查过程中可以推动海洋科学研究、深海技术的迅速发展,为国家培养深海科技人才。
(科技日报《向阳红10》船3月17日电)