6月2日,“海洋六號”載著中國大洋科考第27航次團隊從珠江口出發,駛向東南。
東南以東,海水的顏色由灰變藍,直到深藍。風浪和潮白漸去,海面開始呈現中世紀寶石一般的靜謐沉靜。
但在靜謐的海面之下,另一個世界卻走向熱烈,生物更加繽紛,礦產更加豐富。
對任何一個擁有漫長海岸線的國家而言,這都是資源戰略的重要一環。當前各國紛紛調整海洋戰略,大國國力和科技實力盡顯。如同這次大洋科考一樣,廣東一直是追夢深藍的起點和港灣。幾十年間,中國以錳結核為代表的戰略找礦,一次次從廣東出發,一次次收獲喜悅。
中國雖然來時已遲,但追夢不怠。
海底錳結核
人類勘探錳結核的意義正是要利用銅鈷鎳,不要小看這些不起眼的小黑蛋,它們可是價比黃金。
7月20日,漆黑夜中,拖網取樣器緩緩升起,“海洋六號”船科考隊正在對位于中西太平洋的某一海山展開調查。
幾個小時之前,科考隊員將長約1.8米的長方形拖網取樣器投入海中,取樣器緩慢下沉到數千米的深海海底,觸底后,在萬米鋼纜的拖曳下,取樣器的鋼鐵巨齒將海底結核一一收入鐵鏈與尼龍編制的巨大網袋中。
幾個小時過去了,科考隊員利用萬米鋼纜的牽引,將拖網取樣器回收至“海洋六號”的工作甲板面。
“這次拖網收獲不小,采到的結核樣品大概有400多公斤,大的有3個拳頭那么大。”首席科學家助理鄧希光博士等候在一旁,微笑著,“好家伙,都是好東西,個個都很圓。”將表層的海底泥沖洗掉之后,褐黑色的結核表面布滿小顆粒,樣子很像涂成黑色的楊梅。
收獲大量結核樣品的消息很快傳遍全船,大家紛紛來到甲板觀看,幫助清理和分裝,高興得像農民豐收一樣。最大的那一顆錳結核泛著灰褐色的光,墨墨的色澤有一副海底的隱秘,它來自5000米的深海。航段首席科學家劉方蘭教授輕輕地拿起它說,“錳結核的品位主要取決于銅鈷鎳的含量,鐵錳在陸地上不是稀缺資源,人類勘探錳結核的意義正是要利用銅鈷鎳,不要小看這些不起眼的小黑蛋,它們可是價比黃金。”
銅鈷鎳,地球上稀缺的重金屬資源,在現代社會,它們更多地被應用于航天器材、醫療器材等高科技材料,是支撐一個國家先進科技的重要資源。
“這種奇怪的團狀物被叫錳結核只是一個虛名。”由于里面錳的含量最多,19世紀70年代,首次發現它的英國人給它取名叫“錳結核”。100多年過去,不斷地研究和勘探讓人類對它有了更為深入的了解。現在,學界給他取了一個更準確的名字:多金屬結核。
盡管如此,鄧希光還是習慣地稱它為“錳結核”。這仿佛帶著一種突兀奇異的感覺,讓人覺得有夢境般的神秘。
通過分析這些多金屬結核,可以計算出其中各種金屬元素的品位,從而判斷這一地區的資源量的大小;還可以通過研究其內部構造,了解幾百萬年以來氣候和環境的變化。
加緊戰略找礦
我國在東太平洋海域獲得了7.5萬平方公里、擁有專屬勘探權和優先開采權的多金屬結核礦區。
世界各國對于錳結核的研究都處于勘探調查階段,還沒有進行直接開采。但不少專家認為,在未來50—100年,陸地上的銅鈷鎳會被開采殆盡,來自海洋的錳結核將成為人類獲取銅鈷鎳的主要渠道。因此,現階段的勘探被稱為戰略找礦。
錳結核(多金屬結核)、富鈷結殼、可燃冰(天然氣水合物)和海底硫化物是目前最重要的潛在深海礦產資源,它們也成為當前遠洋科考中戰略找礦的主體。
“戰略”一詞看起來虛幻,但并非小事一樁,特別是對于中國這樣的大國,在國際海洋空間擁有自己的話語權和海洋礦產資源的勘查權與開采權,將關系著我國未來海洋研究開發戰略和希望。同時,由于完成深海資源勘查研究工作涉及領域眾多,這也是一個國家科技實力的綜合體現。李四光地質科學獎獲得者、廣州海洋地質調查局原總工黃永樣說。
走出去,向深海要資源,是保證我國經濟長期持續發展,彌補陸地資源不足的極為重要的途徑和戰略部署。
中國在1986年第一次進入東太平洋海盆CC區,即北面以克拉里昂斷裂帶、南面以克里帕頓斷裂帶為界的海區,測區在夏威夷島東南方約1300公里的位置。但此時,已經有美、德、俄、法、日等國占據其中。根據《聯合國海洋法公約》制定的采礦登記制度,對于錳結核的開采,聯合國規定在位于國際海底區域的CC區內,每個國家可以有7.5萬平方公里的勘探合同區,范圍由申請者自己選定。
這背后暗含的故事是:后到的國家很可能選擇到蘊藏資源不豐富的區塊。而在圈定了勘探區后,國際海底管理局一旦批準并簽訂勘探合同,勘探區域就將成為該國實際開采區。
在這種緊迫形勢之下,作為資源消費大國的中國不能落后,從上世紀80年代開始,我國在國際海底開展了系統的多金屬結核資源勘查活動。1990年我國向聯合國海底管理局籌備委員會提交了《中華人民共和國政府關于將中國大洋礦產資源研究開發協會(簡稱大洋協會)登記為先驅投資者的申請書》,并于1991年3月獲得批準,使我國成為繼蘇(現俄羅斯)、日、法、印度之后的第五個先驅投資者,在東太平洋CC區擁有了15萬平方公里的多金屬結核開辟區。
20世紀90年代,我國在多金屬結核開辟區執行了10個航次的調查任務,按照“勘探規章”的要求,完成了開辟區50%的區域放棄工作,于2001年與國際海底管理局簽訂了《勘探合同》,使我國在東太平洋海域獲得了7.5萬平方公里、擁有專屬勘探權和優先開采權的多金屬結核礦區。
深海資源勘查
可供勘查的國際海底區域困難重重,中國人來遲了!中國科學者明白:不能等,也等不起!
早在1873年,一艘名為“挑戰者號”的英國輪船,就開始了海洋科考工作,他們在大西洋海底發現了錳結核。就此拉開了一百多年來各國海洋地質調查尋找主要固體礦產資源的序幕。
那時,英國人雖然欣喜萬分,大概還不能準確評估他們科考發現的價值。直到20世紀60年代,美國學者Mero指出多金屬結核潛在經濟價值,再加上戰后經濟復蘇,金屬價格上漲,人們開始重新注意到大洋深處多金屬結核的經濟潛力。
20世紀60年代開始,美、英、加拿大等國組建的跨國財團雄心勃勃地在太平洋開始了大規模找礦活動,所獲甚豐,到20世紀70年代末,這些跨國財團圈定了一批有商業開發遠景的多金屬結核礦區。
陸地資源極其豐富的俄羅斯,在大洋資源勘查與開發技術儲備方面的工作從未停止,繼1987年第一個向聯合國提出多金屬結核礦區申請后,又在1998年率先向國際海底管理局提出制訂其他深海資源法律制度的動議,在2010年12月繼中國后第二個提出多金屬硫化物勘探區申請,并于2011年7月獲得批準。
美、德、法等國是較早開展熱液硫化物和富鈷結殼勘查研究的國家,圈定礦區的準備,始于上個世紀70年代。2000年6月,美國前總統克林頓發布海洋勘探長期戰略及措施,提出最大限度地從海洋中獲得各種利益,啟動了美國海洋勘探新紀元。
日本啟動的“深海研究計劃”投資力度達21.5億美元,同時,投入巨資支持日本海洋科學技術中心(JEMSTEC)發展,該中心開發的無人遙控潛水器工作深度已達11000米。日本對天然氣水合物開發技術的儲備與發展,使其有可能在21世紀成為第一個進行天然氣水合物開發的國家。
印度的深海采礦活動完全由政府出資支持,近年加大了在印度洋開展多金屬硫化物和富鈷結殼資源調查的力度。韓國等也加大了深海資源勘查的投資力度,于1998年成功研制了6000米水下機器人,用于熱液硫化物和富鈷結殼礦區的選區調查。
茫茫大洋之上,現在可供包括中國在內的申請者勘查的國際海底區域也是左右掣肘困難重重。中國人來遲了!但中國的海洋地質科學者明白:不能等,也等不起!
現在,海洋六號船在太平洋上執行的大洋科考,正是改變這種歷史狀況的一系列行動之一,“海洋六號”船上的科考人員,懂得身上的責任。
“海洋六號”平均每天燃料的開銷就是20萬—30萬元,為珍惜經費節約時間,科考人員分成4組作業,不能休息,必須24小時連續進行工作。
“海洋六號”此次進行勘探的海域位于中西太平洋的海山區。從廣州起航,抵達目標勘測區大約需十幾天,盡管不少科考人員暈船嘔吐到天昏地暗,但他們顧不得這些,必須堅持工作。
在這些科考者心底,以錳結核為代表的國際海底資源勘查是海洋地質工作者最美的深藍之夢。
文/科 考