我國新一代(dai)遠洋綜合科考船“科學(xue)(xue)”號(hao)在(zai)執行中(zhong)(zhong)國科學(xue)(xue)院戰(zhan)略性先(xian)導科技(ji)專項(xiang)中(zhong)(zhong)，在(zai)我國南(nan)海(hai)海(hai)域首(shou)次發現了裸露(lu)在(zai)海(hai)底的天(tian)然(ran)氣水合物，即“ 可燃冰”。這一成果于(yu)22日(ri)在(zai)國際權(quan)威學(xue)(xue)術期刊《地球化學(xue)(xue) 地球物理學(xue)(xue) 地球系統(tong)學(xue)(xue)》上(shang)在(zai)線(xian)發表。

      中國(guo)科學院海(hai)(hai)(hai)洋研(yan)究所特聘研(yan)究員、課題負責人(ren)張鑫告(gao)知，通(tong)過(guo)“發現(xian)”號無人(ren)潛水(shui)器攜(xie)帶的(de)深(shen)海(hai)(hai)(hai)激光拉曼光譜探針，科考(kao)團隊在我國(guo)南海(hai)(hai)(hai)約1100米的(de)深(shen)海(hai)(hai)(hai)海(hai)(hai)(hai)底(di)，探測到兩個站點存(cun)在裸露于海(hai)(hai)(hai)底(di)的(de)“可燃冰”：一個站點分布在冷泉化能(neng)極端(duan)生物群落中；另一個站點位于一個活(huo)動的(de)冷泉噴(pen)口(kou)的(de)內壁，這也是在我國(guo)海(hai)(hai)(hai)域首(shou)次發現(xian)正(zheng)在噴(pen)發的(de)深(shen)海(hai)(hai)(hai)冷泉噴(pen)口(kou)。

      科(ke)考團隊通(tong)過自主研發的(de)拉曼(man)光譜(pu)探針，在1000多(duo)米深的(de)海底對裸露在外(wai)的(de)“可燃冰(bing)”進行了現(xian)場探測，并(bing)證實其為標準的(de)I型水合物。數據顯(xian)示，兩個站點快速生成的(de)“可燃冰(bing)”并(bing)非單一(yi)的(de)籠型結構，其內部存在大(da)量的(de)甲烷(wan)、硫化(hua)氫等自由氣體，這(zhe)也是(shi)國際上(shang)首次(ci)使用原位拉曼(man)光譜(pu)數據證實這(zhe)一(yi)科(ke)學結論。

      2014年(nian)-2017年(nian)，在(zai)中國(guo)科學院戰略性先(xian)導科技(ji)專項“熱(re)帶西(xi)太(tai)平(ping)洋關鍵區域(yu)海洋系統(tong)物質能量(liang)交換(huan)”的支持下(xia)，“科學”號在(zai)該(gai)區域(yu)連續開(kai)展(zhan)了(le)4個航次的集中調查(cha)。

      張(zhang)鑫告(gao)訴(su)我們，2014年—2015年，利用長(chang)基(ji)線水(shui)下定位(wei)(wei)技(ji)(ji)術(shu)和(he)深(shen)海(hai)超高清視頻技(ji)(ji)術(shu)，科研人(ren)員(yuan)在(zai)南(nan)海(hai)圈(quan)定了裸露在(zai)海(hai)底的(de)(de)疑似“可(ke)(ke)燃(ran)冰”精確水(shui)下位(wei)(wei)置，但苦于(yu)(yu)沒有相關的(de)(de)原(yuan)位(wei)(wei)探(tan)測(ce)技(ji)(ji)術(shu)，無(wu)法(fa)驗證此猜想(xiang)。2015-2016年，科研人(ren)員(yuan)自(zi)主研發(fa)了世界首臺可(ke)(ke)以(yi)直接(jie)插入高溫熱(re)液(ye)噴口(450 oC)進(jin)行原(yuan)位(wei)(wei)探(tan)測(ce)的(de)(de)系列化拉曼光譜探(tan)針，可(ke)(ke)對深(shen)海(hai)熱(re)液(ye)流體、冷泉流體、“可(ke)(ke)燃(ran)冰”和(he)沉積物孔(kong)隙水(shui)進(jin)行原(yuan)位(wei)(wei)化學(xue)成分分析，成為(wei)了本次發(fa)現的(de)(de)主要高技(ji)(ji)術(shu)手(shou)段(duan)。原(yuan)位(wei)(wei)探(tan)測(ce)技(ji)(ji)術(shu)可(ke)(ke)以(yi)避(bi)免傳統取樣方式由(you)于(yu)(yu)從深(shen)海(hai)海(hai)底到海(hai)面(mian)之間巨大的(de)(de)溫度、壓(ya)力等(deng)環境因素變化導致的(de)(de)樣品物理(li)化學(xue)性質(zhi)的(de)(de)變化，已(yi)成為(wei)國際深(shen)海(hai)研究的(de)(de)熱(re)點。

      2016年，科研(yan)人員還(huan)通過自主研(yan)發(fa)的保(bao)(bao)溫(wen)保(bao)(bao)壓樣(yang)(yang)品轉運器(qi)，將在(zai)海底放置了410天的人工合(he)成(cheng)的“可燃冰”樣(yang)(yang)品帶(dai)回甲(jia)板，創造了在(zai)海底原(yuan)位保(bao)(bao)存人工合(he)成(cheng)水(shui)合(he)物(wu)放置時(shi)間(jian)(jian)最(zui)長(chang)的世界(jie)紀錄，此前(qian)的紀錄由美(mei)國(guo)MBARI海洋研(yan)究(jiu)(jiu)所保(bao)(bao)持，只有43天，回收(shou)的“可燃冰”樣(yang)(yang)品已被用(yong)于研(yan)究(jiu)(jiu)“可燃冰”的形成(cheng)、分解以(yi)及與周圍(wei)海水(shui)之(zhi)間(jian)(jian)的物(wu)質(zhi)交(jiao)換。

      “可燃(ran)冰(bing)”一般分布在(zai)(zai)深(shen)海沉(chen)積物或者大(da)(da)陸永(yong)久凍土中，而裸露在(zai)(zai)海底(di)表面(mian)的(de)“可燃(ran)冰(bing)”則(ze)需要(yao)大(da)(da)量的(de)深(shen)海冷(leng)(leng)泉流體作為(wei)(wei)氣源(yuan)，因此極難存在(zai)(zai)，在(zai)(zai)全球(qiu)也鮮有報道。張鑫認(ren)為(wei)(wei)，發現裸露的(de)“可燃(ran)冰(bing)”的(de)冷(leng)(leng)泉區域將是研究“可燃(ran)冰(bing)”形成(cheng)、分解、成(cheng)藏以(yi)及和(he)海洋(yang)環境相(xiang)互作用機制的(de)極佳(jia)天然試驗場(chang)，該區域海底(di)可能(neng)也不排除有潛在(zai)(zai)的(de)“可燃(ran)冰(bing)”資源(yuan)。