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大洋科考49航次收官 有的是惊喜
[[作者(Email):陈磊] [发布时间:2018-8-13] [类型:转载] [来源:科技日报] [关键字:]] [点击:2367] [评论:0] [录入: ]
内容简介

历时250天,航程29821海里,8月12日,赴印度洋执行中国大洋49航次科考任务的“向阳红10”船顺利回国靠港,返航舟山。

本航次对履行全球首个国际海底多金属硫化物勘探合同有什么重要意义?“潜龙二号”水下自主机器人(AUV)等国产装备深海练兵情况如何?印度洋“体检”状况到底怎样?大洋49航次首席科学家陶春辉接受科技日报记者采访,一一解读。

西南印度洋勘探合同区硫化物资源前景看好

多金属硫化物是海底热液活动的产物, 因富含铜、锌、铅、金和银等金属元素,成为一种重要的潜在矿产资源。2011年,我国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》。这也是世界上第一个国际海底多金属硫化物勘探合同。

目前,我国已到执行资源勘探与环境评价的关键阶段。大洋49航次前4个航段主要任务是完成西南印度洋合同区多金属硫化物资源勘探与环境基线调查,基本完成热液与矿化异常调查。

“本航次对1万平方千米100个合同区块中的28个开展了综合拖曳异常调查和地质取样,使得合同区的热液与矿化异常调查进展总体达到95%。我们还对16个区块开展了前期发现的矿化异常查证。”陶春辉透露,本航次共计发现3处矿化区、2处矿化异常区和9处异常区,为2019年计划完成50%区域放弃前的资源评价工作奠定了基础。同时,还拓展了龙旂、玉皇和断桥等矿化区的分布范围。

科学家以往认为西南印度洋属于超慢速洋中脊,不易发育热液活动。但2007年陶春辉团队在西南印度洋发现正在活动的海底热液喷口,这也是世界上首次在超慢速扩张洋中脊发现活动热液区。

“本航次调查表明合同区热液活动发育的频率高,说明洋中脊热液活动的分布受局部岩浆供给的控制。因此,在超慢速扩张洋中脊也能大量发育并形成硫化物。这深化了我们对合同区多金属硫化物分布控制机制、成矿规律及资源评价的认识,进一步揭示了超慢速扩张脊硫化物矿藏前景。”陶春辉说。

根据勘探合同,2021年我国将进一步放弃25%,最终获得区域面积不超过2500平方千米。“我国虽享有优先开采权,但首先要履行环境基线调查、生物多样性研究与培训等义务,并最终将3/4的勘探合同区面积还给国际海底管理局。”陶春辉说。

深海装备大练兵 我国硫化物勘探方法与技术居世界前列

在装备方面,最大亮点是“潜龙二号”AUV刷新纪录。“潜龙二号”共进行了9个潜次应用,水下工作总计257小时,总航程654千米。

“潜龙二号”此次开发两项新技能:无母船值守作业和多探测传感器模块化搭载作业,显著提高了作业效率。通过连续三年的深海试验和航次应用,“潜龙二号”共进行了50个潜次的大深度安全作业,积累了现场工程化应用经验,形成了业务化运行能力,累计水下工作时间763小时,航程2204公里,不断刷新我国AUV在大潜深海底的作业纪录,国际上能达到如此能力的潜水器屈指可数。

通过本次科考,我国近底磁、电和微震等综合地球物理探测手段有较大提升。陶春辉介绍,随着技术的迭代发展,我国勘探手段已由拖曳式向高精度的水下无人、载人潜器发展,由抓斗表层取样向探测矿体三维分布的瞬变电磁法、近底磁法和浅层钻探发展。

通过十多年的积累,我国已建立一套成熟的“近底—底表—浅层”硫化物找矿方法与技术系统,形成高效探测海底硫化物的能力,总体性能指标和应用效果处于国际前列。

印度洋调查实现多个首次

本航次还对海洋健康状况进行评估“体检”:首次开展印度洋海域微塑料调查,调查覆盖西南印度洋、西北印度洋及航线;首次开展印度洋缺氧和海洋酸化情况调查,初步表明调查海区水体处于氧化状态,表层水体溶解氧处于饱和至过饱和状态,水体pH值和总碱度分析表明调查海区水体处于弱碱性。

此外,科考还首次获得90海岭环境探测长期水体剖面结构的新认知;首次在印度洋投放气象与波浪浮标;在微震与羽状流变化相关性等方面取得新成果,提高了对超慢速扩张脊热液循环系统的认识。

特别值得一提的是,围绕卡尔斯伯格脊热液循环系统分布规律与形成机制这一科学目标,科考队员在天休热液区新发现一处高温喷口群,拓展了热液活动的分布范围;新发现3个热液系统,使我国在该区域发现的热液系统数量增至9个;首次布放2套综合锚系,开展多学科的长期观测,有望提升热液活动对海洋物质通量以及环境影响的认识水平。

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