天峻“可燃冰”是怎么發現的——本報記者采訪有關專家獨家揭秘
9月25日上午，國土資源部舉行新聞發布會，正式向社會公布，我國科學家在青藏高原凍土區發現并成功鉆探獲取了“可燃冰”?！翱扇急本烤篂楹挝铮靠蒲腥藛T是如何發現和采集到的？“可燃冰”的發現對人類有哪些用處？為了揭開這些謎團，本報記者當日下午專門采訪了相關人士。
巖心冒出怪氣體
2004年，青海煤炭地質105隊在天峻縣木里鎮煤田聚乎更礦區一井田勘探煤礦時，發現鉆孔經常有強烈的涌氣現象。由于神秘氣體臭味刺鼻，給勘探帶來不少困難。
隨著勘探工作不斷推進，勘探人員發現許多鉆孔都存在涌氣現象。神秘氣體究竟為何物？長期從事煤礦勘探工作的隊員們不明就里。正在他們一籌莫展時，中國地科院的一位專家來訪，他們便將這一怪現象告訴了這位專家。專家得知情況后，初步分析，他們發現的可能是珍稀能源“可燃冰”，并將這一發現及時上報單位。為了進一步調查怪氣體，幾天后，中國地科院勘探技術研究所派出一位專家再次來青海實地調查，經多方驗證，認為怪氣體為珍稀能源“可燃冰”的可能性很大。
下鉆數百米取巖心
2008年10月，經上報國家相關部門批準后，一項名為“祁連山凍土區天然氣水合物DK-1科學鉆探試驗孔”的項目正式啟動，一場前所未有的“可燃冰”探尋工作在天峻縣拉開序幕。
當年10月18日，在中國地質調查局的統一組織下，中國地科院礦產資源研究所、勘探技術研究所和青海煤炭地質105隊的相關人員齊聚天峻縣，在荒無人煙的凍土區開始鉆探。二十多天后，科研人員先后在133.5米至135.5米、142.9米至147.7米、165.3米至165.5米三個巖心段分別發現厚約2米、4.8米、0.2米的“可燃冰”巖心段，并再次送往相關部門驗證分析。樣品具有天然氣水合物所具有的獨特標志，巖心表面見白色棉絮狀晶體，能直接點燃，巖心不斷冒出氣泡和水珠，伴生晶型完好的自生碳酸鹽和黃鐵礦，天然氣水合物分解后巖心呈蜂窩狀構造，這一成果得到了國內外專家的學術認定。
今年1月10日，中國地質調查局組織18位中國科學院院士、中國工程院院士對調查階段成果報告進行評審鑒定，確認在天峻縣木里鎮鉆獲的樣品為“可燃冰”。在此基礎上，中國地質調查局又部署天然氣水合物科學鉆探實驗井，并于今年6月份再次鉆獲樣品。經實驗室用當前世界上最先進的激光拉曼光譜儀檢測，顯示所獲樣品的光譜曲線為標準的天然氣水合物特征光譜曲線，其特征與墨西哥灣實物樣品完全一致。
“可燃冰”為非常規能源
“可燃冰”究竟為何物？記者經了解后得知，“可燃冰”是由水和天然氣在高壓、低溫條件下混合而成的一種固態物質，外貌極像冰雪或固體酒精，遇火即可燃燒，具有使用方便、燃燒值高、清潔無污染等特點，是公認的地球上尚未開發的最大新型能源，被譽為21世紀最有希望的戰略資源。
相關專家表示，“可燃冰”顧名思義點火能燃燒，是一種非常規能源。它是天然氣分子充填在水的晶體籠架中形成的冰狀固體物，又叫天然氣水合物或固體氣。由于“可燃冰”中以甲烷(大于90%)為主，故也稱甲烷水合物。充填甲烷的“可燃冰”1立方米可產氣164立方米和水0.8立方米，能量密度是煤和黑色頁巖的10倍左右，是一種能量密度高的能源。要形成“可燃冰”，必須同時具備低溫、高壓和充足的氣源三個條件。由于形成條件的制約，“可燃冰”通常僅分布在海洋大陸架外的陸坡、深海和深湖以及永久冰土帶。大約27%的陸地和90%的大洋水域是“可燃冰”的潛在區，其中大洋水域的30%可能是其氣藏的發育區。而在青藏高原凍土區發現的“可燃冰”氣藏與常規氣藏賦存形式相同，都在成巖的層狀地層中。這種氣藏與海洋“可燃冰”氣藏相比，氣層厚度相對較大，并且均發現在含油氣盆地中，氣藏是下生上儲型，氣源是來自下伏地層中的常規氣藏的熱解氣。
我國十年“尋冰”夢
我國是世界上第三大凍土大國，凍土面積達215萬平方公里，具備良好的天然氣水合物賦存條件和資源前量。為了尋找和開發這一能源，我國已開展了8年的科研工作。
據相關專家介紹，隨著各種資源的減少，天然氣水合物已成為“后石油時代”的重要替代能源。為了充分開發利用這一能源，我國于1999年開始，由中國地質調查局統一組織實施新一輪國土資源大調查，先后設立4個地質調查項目，對我國凍土區開展探索性調查和預研究，調查結果發現，我國凍土區具備較好的天然氣水合物成礦條件和找礦前景，其中羌塘盆地、祁連山、漠河盆地和風火山-烏麗地區為找礦戰略選區。
2002年，國家專項“海域天然氣水合物調查”啟動，同時部署陸域永久凍土區天然氣水合物調查研究。
2004年，中國地質調查局組織開展遠景調查和鉆探技術研究，初步圈定我國東北和青藏高原地區永久凍土層分布范圍與厚度，分析天然氣水合物形成條件和保存條件，編制出我國第一份天然氣水合物穩定帶分布圖和找礦遠景區分布圖等綜合性地質圖件，篩選和試驗勘查方法，優化鉆探取樣設備。
9月25日，國土資源部相關負責人談到此次成果時自豪地說，自我國啟動天然氣水合物的研究和勘探工作以來，整整持續了十個年頭，其中的艱辛不必說，十年后我們收獲了成功。這個重大成果無疑是中國地質科學家們為共和國60華誕獻上的一份厚禮。
十年后有望用上“可燃冰”
中國地質調查局總工程師張洪濤表示，青藏高原凍土區“可燃冰”的發現，必將極大地開拓人類尋找新資源的視野，為經濟社會可持續發展提供新型能源。
據了解，在科技部的支持下，有關海域天然氣水合物的863項目、973項目已經啟動，相關調查及開發技術研究也已納入國土資源部“十二五”規劃，與加拿大、德國等的國際合作正在推進。中國有條件、有能力徹底搞清陸域天然氣水合物的賦存條件、形成機理和分布特征，海域、陸域齊頭并進，加快天然氣水合物勘查、評價、開發和環境效應研究。相關專家表示，與海域“可燃冰”開采工作相比，陸域“可燃冰”的開采前景更為樂觀。由于海域“可燃冰”在海底釋放時會產生龐大壓力，極易破壞海底生態環境。張洪濤曾預計，中國需要30年的時間才能投入海底“可燃冰”的商業開采。但對陸域“可燃冰”，他認為只要中國加緊勘探、研究，可能只需10至15年即可進入商業性試采階段。
張洪濤指出，陸域“可燃冰”分布于青藏高原地區，這個地區是世界上對環境變化非常敏感的地帶，環境相對脆弱，大規模的開采必須考慮環境保護的成本。由于青藏高原地區的“可燃冰”分布于煤礦礦區，與煤層混合在一起，將來開采時，要綜合利用不同層位資源，做到不浪費資源、不破壞環境。目前相關部門已開始著手研究這一課題。(作者：龍騰飛)
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