近日，青藏高原發(fā)現(xiàn)“可燃冰”的消息備受各方關(guān)注。這種“冰與火”奇妙結(jié)合的新型能源，是如何被發(fā)現(xiàn)的？為何在海拔高、自然環(huán)境嚴(yán)酷的青藏高原得以發(fā)現(xiàn)？它的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了怎樣的艱辛和曲折？又將帶給人們?cè)鯓拥南Ｍ蛪?mèng)想？記者對(duì)此進(jìn)行了深入的采訪。
能源危機(jī)下的“新希望”
2009年6月，在海拔4000多米的祁連山南緣，一簇火苗的燃燒，成為一個(gè)足以令億萬(wàn)國(guó)人為之沸騰的消息：地質(zhì)工作者在此成功鉆獲“可燃冰”樣品，我國(guó)成為世界上第一個(gè)在中低緯度凍土區(qū)發(fā)現(xiàn)“可燃冰”的國(guó)家。
“可燃冰”，又叫“可燃水”、“氣冰”、“固體瓦斯”，學(xué)名叫天然氣水合物。它外表像冰，卻遇火即燃，比人們平時(shí)使用的天然氣更為純凈，使用方便、清潔無(wú)污染，是一種名副其實(shí)的綠色能源，全球公認(rèn)的尚未開(kāi)發(fā)的最大新型能源。
“可燃冰”在世界范圍內(nèi)分布廣，資源量大。據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，“可燃冰”儲(chǔ)量是現(xiàn)有天然氣、煤炭、石油全球儲(chǔ)量的兩倍，是常規(guī)天然氣的50倍。有科學(xué)家估計(jì)，海底“可燃冰”的儲(chǔ)量夠人類使用1000年。
據(jù)推算，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的石油儲(chǔ)備量還可用40年，天然氣還可用70年，煤炭還可用190年，也正是如此，“后石油時(shí)代”用什么作為能源成了各國(guó)致力研究和勘探的問(wèn)題?！翱扇急钡陌l(fā)現(xiàn)讓陷入能源危機(jī)的人類看到了希望。
早在19世紀(jì)30年代，“可燃冰”即進(jìn)入人類視野。1965年，蘇聯(lián)首次在西西伯利亞永久凍土帶發(fā)現(xiàn)“可燃冰”礦藏，并引起多國(guó)科學(xué)家關(guān)注。率先開(kāi)始勘測(cè)研究的是日本，如今，已擁有7口鉆井，屬于領(lǐng)先水平。美國(guó)則從2000年起將“可燃冰”作為政府項(xiàng)目，與各大學(xué)和私營(yíng)公司合作，進(jìn)行勘測(cè)和實(shí)地研究。據(jù)稱到目前為止，美國(guó)政府已花費(fèi)超過(guò)1500萬(wàn)美元。另外，加拿大、印度、韓國(guó)、挪威等國(guó)也紛紛開(kāi)始投入勘探項(xiàng)目。
目前，世界上已經(jīng)有30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)開(kāi)展“可燃冰”的研究勘探。我國(guó)于2002年同時(shí)啟動(dòng)海域和陸域“可燃冰”的研究和勘探，于2007年在南海發(fā)現(xiàn)了“可燃冰”。
據(jù)介紹，我國(guó)“可燃冰”的資源潛力為803.44億噸油當(dāng)量，僅占全球資源量的0.4%。接近于我國(guó)常規(guī)石油資源量，約是我國(guó)常規(guī)天然氣的2倍。
“不放過(guò)任何一個(gè)地質(zhì)信息”
事實(shí)上，“可燃冰”在我國(guó)陸域的“現(xiàn)身”可以追溯到40多年前，但由于種種原因，這種神奇能源在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間里與人們擦肩而過(guò)。
青海省木里地區(qū)地勢(shì)高聳，群山連綿。這里海拔4100米左右，高寒缺氧、氣候惡劣，然而卻蘊(yùn)藏著豐富的煤炭資源。據(jù)了解，有多家地勘單位自上世紀(jì)60年代以來(lái)在這一帶凍土區(qū)從事勘查時(shí)，就多次發(fā)現(xiàn)不明氣體，但均未做進(jìn)一步研究。
據(jù)“可燃冰”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一——中國(guó)煤炭地質(zhì)總局青海煤炭地質(zhì)105隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、總工程師、教授級(jí)高工文懷軍介紹，這一帶“可燃冰”的發(fā)現(xiàn)最早可以追溯到2004年。這年11月，105隊(duì)在這里進(jìn)行煤炭勘查時(shí)，鉆孔內(nèi)開(kāi)始涌出不明氣體，點(diǎn)火燃燒，由于氣體涌出量很大，影響到鉆探施工，迫使這個(gè)鉆孔因未見(jiàn)到可采煤層而報(bào)廢。
但是地質(zhì)人員并沒(méi)有放過(guò)這一現(xiàn)象，那一瞬間，“可燃冰”這一名詞在他們腦海中如靈光閃過(guò)。他們采集了這種氣體進(jìn)行分析，對(duì)涌氣的孔段做了詳實(shí)的記錄，積累了可靠的原始地質(zhì)資料。
地質(zhì)工作者思考的是：這種氣體和過(guò)去多次遇到的煤層氣是否一樣？抑或，它是一種新的尚不了解的物質(zhì)？或者，它就是傳說(shuō)中的“可燃冰”？！他們期待著再次與這種神秘氣體的相遇。
2006年5月，105隊(duì)再次在這一地區(qū)進(jìn)行煤炭勘查，又發(fā)現(xiàn)類似不明氣體。地質(zhì)人員細(xì)心觀察發(fā)現(xiàn)，這種氣體的涌出孔段不在煤層中，可以確定不是煤層氣。那么它是什么呢？他們采樣化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這次發(fā)現(xiàn)氣體的成分與前次大致接近。
之后，105隊(duì)請(qǐng)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所張永勤、中國(guó)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所祝有海等權(quán)威專家就上述情況進(jìn)行了交流、探討，大家一致認(rèn)為，該地區(qū)可能存在“可燃冰”。
2008年開(kāi)始，105隊(duì)與中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院資源所、勘探所共同合作開(kāi)展《青藏高原凍土帶天然氣水合物調(diào)查評(píng)價(jià)》項(xiàng)目。11月5日，首次發(fā)現(xiàn)含天然氣水合物巖心段，這一成果得到了國(guó)內(nèi)外專家的學(xué)術(shù)認(rèn)定。
在此基礎(chǔ)上，國(guó)土資源部2009年又部署了一批鉆探實(shí)驗(yàn)井，6月再次鉆獲“可燃冰”實(shí)物樣品，經(jīng)當(dāng)今世界上最先進(jìn)的激光拉曼光譜儀檢測(cè)，顯示出標(biāo)準(zhǔn)的“可燃冰”特征光譜曲線。此后施工中均發(fā)現(xiàn)“可燃冰”。
從2004年發(fā)現(xiàn)疑似“可燃冰”，到2006年基本確定“可燃冰”的存在，再通過(guò)2008—2009年的工作，經(jīng)鉆探取得樣品，通過(guò)測(cè)試證實(shí)了在高海拔凍土區(qū)存在“可燃冰”的事實(shí)。
文懷軍分析說(shuō)：木里地區(qū)“可燃冰”是煤層氣的水合物。其成礦機(jī)理大致是：煤層氣向上溢散，而上面有凍土層的覆蓋，在高壓、低溫的條件下二者形成“可燃冰”。它的成分除了甲烷，還有少量乙烷、丙烷等氣體，是一種“新型可燃冰”，非常值得研究。
“可燃冰”在青海的發(fā)現(xiàn)，為我國(guó)增加了一個(gè)重要的新礦種，對(duì)我國(guó)戰(zhàn)略能源意義重大。更有專家認(rèn)為，“可燃冰”的發(fā)現(xiàn)可媲美當(dāng)年發(fā)現(xiàn)大慶油田。
國(guó)土資源部總工程師張洪濤初略估算，我國(guó)陸域“可燃冰”遠(yuǎn)景資源量至少有350億噸油當(dāng)量，可供中國(guó)使用近90年，而青海省的儲(chǔ)量約占其中的1/4。
克服高原極端天氣條件
“在一定意義上，正是每一個(gè)地質(zhì)工作人員在每一次的勘查中都堅(jiān)持了‘對(duì)任何地質(zhì)信息不放過(guò)’的認(rèn)真工作態(tài)度，為‘可燃冰’發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，‘105隊(duì)’木里項(xiàng)目組全體地質(zhì)工作人員功不可沒(méi)?！?/p>
文懷軍感慨地說(shuō)：“‘可燃冰’項(xiàng)目之所以能取得重大突破，不僅是各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、各個(gè)部門關(guān)心支持的結(jié)果，更是項(xiàng)目組成員及各協(xié)作單位團(tuán)結(jié)拼搏、共同努力的結(jié)果，是集體智慧的結(jié)晶?！?/p>
自2003年以來(lái)，105隊(duì)一直奮戰(zhàn)在木里地區(qū)，克服了高寒缺氧、氣候條件極端惡劣且裝備落后、缺少后勤保障、生產(chǎn)條件差的不利因素。白天在風(fēng)雪交加中緊張的卸車、立塔，晚間圍著火爐臥雪觀天，苦等黎明，頭痛、胸悶、氣短、腿腫各種高山反應(yīng)對(duì)他們已成家常便飯……
憑著戰(zhàn)勝一切困難的信心和勇氣，這些高原地勘人不僅戰(zhàn)勝了自然，也戰(zhàn)勝了自我，被譽(yù)為“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗，特別能團(tuán)結(jié)、特別能忍耐、特別能奉獻(xiàn)”的“高原鐵軍”。
說(shuō)起這個(gè)，105隊(duì)的當(dāng)家人——隊(duì)長(zhǎng)文懷軍有一肚子的苦水：“七八月都下雪，把帳篷都?jí)核??！钡褪窃谶@樣艱苦的生產(chǎn)、生活條件下，來(lái)自各地的科學(xué)家、專業(yè)技術(shù)人員和施工人員，齊心協(xié)力、不辱使命，用“小米加步槍”的干法，僅用較少的資金投入，成功實(shí)現(xiàn)了我國(guó)陸域“可燃冰”的重大發(fā)現(xiàn)，是一個(gè)典型的投入少、產(chǎn)出大的項(xiàng)目。
據(jù)了解，105隊(duì)1950年建隊(duì)，1965年從吉林省成建制調(diào)入青海。他們提交的各類煤炭資源儲(chǔ)量高達(dá)38億噸，占青海已探明儲(chǔ)量的74%。長(zhǎng)期的地質(zhì)工作，使他們積累了大量的基礎(chǔ)地質(zhì)資料，掌握了該地區(qū)的地層沉積和構(gòu)造規(guī)律，同時(shí)培養(yǎng)了一批具有專業(yè)水平的各類技術(shù)人員，為“可燃冰”的重大發(fā)現(xiàn)提供了技術(shù)資料和隊(duì)伍等多方面的保障。
青藏高原蘊(yùn)藏神奇寶藏
青海之所以成為我國(guó)陸域“可燃冰”的首個(gè)“現(xiàn)身地”，與這里獨(dú)特的地理地貌環(huán)境有密切關(guān)系。
首先，青海有著面積廣、厚度較大的凍土帶資源，為“可燃冰”的存在提供了地質(zhì)條件。
其次，青海木里有著豐富的煤炭資源，為“可燃冰”的形成提供了可能的資源條件。
第三，青海木里的交通條件和后勤保障措施是我國(guó)大面積凍土帶地區(qū)中條件較好的，這為“可燃冰”發(fā)現(xiàn)提供了有力支持。
文懷軍說(shuō)，青海木里煤田含“可燃冰”巖層段埋藏淺，只有130-300多米，這為“可燃冰”開(kāi)采帶來(lái)很大有利條件。并且這里的凍土層較薄，只有80-120米，也為將來(lái)的工程和科研帶來(lái)極大便利?！啊扇急拈_(kāi)發(fā)有望在這里取得突破?！?/p>
“不過(guò)，這將是一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程?！蔽膽衍娬f(shuō)，因?yàn)椤翱扇急遍_(kāi)采面臨的環(huán)保問(wèn)題較為嚴(yán)峻，需要研究探索如何既能開(kāi)發(fā)利用，又不傷害環(huán)境。特別是在生態(tài)脆弱的青藏高原。
神奇的大自然，蘊(yùn)藏著奧秘?zé)o限，等待著人類的科學(xué)探索。探索無(wú)限，人類的希望也無(wú)限。
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