3月17日，離開(kāi)毛里求斯路易港的“向陽(yáng)紅10”船繼續(xù)乘著波濤前進(jìn)，執(zhí)行中國(guó)大洋49航次第三航段科考任務(wù)。本航段的核心任務(wù)是，在位于西南印度洋的工作區(qū)對(duì)海底多金屬硫化物進(jìn)行勘查。

海底多金屬硫化物是海底熱液活動(dòng)的產(chǎn)物，它們富含銅、鋅、鉛、金、銀、鐵等金屬元素，有望成為最早被人類利用的深海礦產(chǎn)資源之一。

中國(guó)大洋49航次首席科學(xué)家陶春輝告訴科技日?qǐng)?bào)記者，中國(guó)科學(xué)家尋找海底多金屬硫化物，既面臨挑戰(zhàn)，也擁有機(jī)遇。

猶如海底撈針

洋中脊的海底多金屬硫化物的形成是一個(gè)有趣的地質(zhì)“故事”。

大洋板塊在沿著洋中脊擴(kuò)張時(shí)產(chǎn)生裂隙，海水便從裂隙“趁虛而入”，被深部巖漿加熱后，它們將周邊巖石中的金屬元素析出，變成富含金屬元素的高溫?zé)嵋毫黧w。

這些熱液隨后從海底下部冒出來(lái)，遇到海底表面冰冷的海水，迅速冷卻并堆積下來(lái)，形成類似煙囪的結(jié)構(gòu)。于是，海底便出現(xiàn)這樣一種神奇景象：灰黑色的液體像濃煙一樣從“煙囪”中滾滾冒出。陶春輝將其比作海底溫泉。

煙囪體形成、倒塌，再形成、再倒塌，隨著時(shí)間的推移逐漸形成多金屬硫化物礦。一般一個(gè)硫化物分布區(qū)大小差不多跟籃球場(chǎng)相當(dāng)。要想在海底找到這些寶藏，尋找一根根矗立的煙囪體便成了第一步。

“尋找海底‘煙囪’的過(guò)程不亞于大海撈針?！碧沾狠x在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)介紹，此次“向陽(yáng)紅10”船所勘查的海域深度在1500—3000米之間，而煙囪體噴出的“黑煙”最高飄到離海底300米左右。要隔著深深的海水順著“黑煙”找到煙囪體有相當(dāng)大的難度。

陶春輝舉例說(shuō)，尋找海底“煙囪”的手段之一是使用海底攝像綜合熱液異常探測(cè)拖體，讓它在離海底五米的高度去探測(cè)冒出來(lái)的“黑煙”。但是海底地形非常復(fù)雜，高度差異在短距離內(nèi)可達(dá)到幾百米甚至上千米。操作海底攝像拖體的工作人員要像在海底放風(fēng)箏一樣，讓設(shè)備保持在離海底五米的高度，難度非常大。

中國(guó)是后起之秀

尋找海底多金屬硫化物，中國(guó)的起步并不早。

陶春輝介紹，國(guó)際上在上世紀(jì)70年代便首次發(fā)現(xiàn)海底熱液活動(dòng)，至今已研究近40年。而中國(guó)對(duì)海底熱液活動(dòng)的規(guī)模研究從2005年正式開(kāi)始。

“由于研究時(shí)間比較短，我們對(duì)海底多金屬硫化物的基礎(chǔ)研究相對(duì)薄弱，研究隊(duì)伍也比較年輕?！碧沾狠x說(shuō)。

但中國(guó)在海底多金屬硫化物的勘查方面堪稱后起之秀。2011年，中國(guó)大洋礦產(chǎn)資源研究開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì)與國(guó)際海底管理局簽訂西南印度洋多金屬硫化物資源勘探合同。這是國(guó)際海底管理局在全球國(guó)際海域簽訂的第一份多金屬硫化物勘探合同。

2012年，俄羅斯緊隨中國(guó)的腳步與國(guó)際海底管理局簽訂相關(guān)合同。隨后是法國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)、印度和比利時(shí)。海底熱液多金屬硫化物勘探成為各國(guó)競(jìng)相關(guān)注的熱點(diǎn)。

“中國(guó)對(duì)多金屬硫化物的資源勘查水平，已經(jīng)躋身全球前列。”陶春輝說(shuō)，這些年國(guó)家對(duì)海洋研究日益重視，中國(guó)在多金屬硫化物勘查技術(shù)、方法上創(chuàng)新多、進(jìn)步快。

2007年中國(guó)找到第一個(gè)位于西南印度洋超慢速擴(kuò)張脊的活動(dòng)熱液區(qū)。2008年中國(guó)第一次在東太平洋海隆赤道附近找到熱液活動(dòng)區(qū)。2009年中國(guó)找到首個(gè)位于南大西洋12度以南的熱液區(qū)。2012年中國(guó)又在西北印度洋找到第一個(gè)熱液區(qū)。

“中國(guó)在該領(lǐng)域的貢獻(xiàn)有目共睹，同時(shí)也面臨很大的發(fā)展機(jī)遇。”在陶春輝看來(lái)，海底多金屬硫化物既是未來(lái)重要的資源，又可以在資源勘查的過(guò)程中帶動(dòng)海洋科學(xué)研究、深海技術(shù)的發(fā)展，并為國(guó)家培養(yǎng)一批深海科技人才。