天峻“可燃冰”是怎么发现的——本报记者采访有关专家独家揭秘

9月25日上午，国土资源部举行开云网页版-开云（中国）官方在线登录发布会，正式向社会公布，我国科学家在青藏高原冻土区发现并成功钻探获取了“可燃冰”。“可燃冰”究竟为何物？科研人员是如何发现和采集到的？“可燃冰”的发现对人类有哪些用处？为了揭开这些谜团，本报记者当日下午专门采访了相关人士。

岩心冒出怪气体

2004年，青海煤炭地质105队在天峻县木里镇煤田聚乎更矿区一井田勘探煤矿时，发现钻孔经常有强烈的涌气现象。由于神秘气体臭味刺鼻，给勘探带来不少困难。

随着勘探工作不断推进，勘探人员发现许多钻孔都存在涌气现象。神秘气体究竟为何物？长期从事煤矿勘探工作的队员们不明就里。正在他们一筹莫展时，中国地科院的一位专家来访，他们便将这一怪现象告诉了这位专家。专家得知情况后，初步分析，他们发现的可能是珍稀能源“可燃冰”，并将这一发现及时上报单位。为了进一步调查怪气体，几天后，中国地科院勘探技术研究所派出一位专家再次来青海实地调查，经多方验证，认为怪气体为珍稀能源“可燃冰”的可能性很大。

下钻数百米取岩心

2008年10月，经上报国家相关部门批准后，一项名为“祁连山冻土区天然气水合物DK-1科学钻探试验孔”的项目正式启动，一场前所未有的“可燃冰”探寻工作在天峻县拉开序幕。

当年10月18日，在中国地质调查局的统一组织下，中国地科院矿产资源研究所、勘探技术研究所和青海煤炭地质105队的相关人员齐聚天峻县，在荒无人烟的冻土区开始钻探。二十多天后，科研人员先后在133.5米至135.5米、142.9米至147.7米、165.3米至165.5米三个岩心段分别发现厚约2米、4.8米、0.2米的“可燃冰”岩心段，并再次送往相关部门验证分析。样品具有天然气水合物所具有的独特标志，岩心表面见白色棉絮状晶体，能直接点燃，岩心不断冒出气泡和水珠，伴生晶型完好的自生碳酸盐和黄铁矿，天然气水合物分解后岩心呈蜂窝状构造，这一成果得到了国内外专家的学术认定。

今年1月10日，中国地质调查局组织18位中国科学院院士、中国工程院院士对调查阶段成果报告进行评审鉴定，确认在天峻县木里镇钻获的样品为“可燃冰”。在此基础上，中国地质调查局又部署天然气水合物科学钻探实验井，并于今年6月份再次钻获样品。经实验室用当前世界上最先进的激光拉曼光谱仪检测，显示所获样品的光谱曲线为标准的天然气水合物特征光谱曲线，其特征与墨西哥湾实物样品完全一致。

“可燃冰”为非常规能源

“可燃冰”究竟为何物？记者经了解后得知，“可燃冰”是由水和天然气在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，遇火即可燃烧，具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点，是公认的地球上尚未开发的最大新型能源，被誉为21世纪最有希望的战略资源。

相关专家表示，“可燃冰”顾名思义点火能燃烧，是一种非常规能源。它是天然气分子充填在水的晶体笼架中形成的冰状固体物，又叫天然气水合物或固体气。由于“可燃冰”中以甲烷(大于90%)为主，故也称甲烷水合物。充填甲烷的“可燃冰”1立方米可产气164立方米和水0.8立方米，能量密度是煤和黑色页岩的10倍左右，是一种能量密度高的能源。要形成“可燃冰”，必须同时具备低温、高压和充足的气源三个条件。由于形成条件的制约，“可燃冰”通常仅分布在海洋大陆架外的陆坡、深海和深湖以及永久冰土带。大约27%的陆地和90%的大洋水域是“可燃冰”的潜在区，其中大洋水域的30%可能是其气藏的发育区。而在青藏高原冻土区发现的“可燃冰”气藏与常规气藏赋存形式相同，都在成岩的层状地层中。这种气藏与海洋“可燃冰”气藏相比，气层厚度相对较大，并且均发现在含油气盆地中，气藏是下生上储型，气源是来自下伏地层中的常规气藏的热解气。

我国十年“寻冰”梦

我国是世界上第三大冻土大国，冻土面积达215万平方公里，具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前量。为了寻找和开发这一能源，我国已开展了8年的科研工作。

据相关专家介绍，随着各种资源的减少，天然气水合物已成为“后石油时代”的重要替代能源。为了充分开发利用这一能源，我国于1999年开始，由中国地质调查局统一组织实施新一轮国土资源大调查，先后设立4个地质调查项目，对我国冻土区开展探索性调查和预研究，调查结果发现，我国冻土区具备较好的天然气水合物成矿条件和找矿前景，其中羌塘盆地、祁连山、漠河盆地和风火山-乌丽地区为找矿战略选区。

2002年，国家专项“海域天然气水合物调查”启动，同时部署陆域永久冻土区天然气水合物调查研究。

2004年，中国地质调查局组织开展远景调查和钻探技术研究，初步圈定我国东北和青藏高原地区永久冻土层分布范围与厚度，分析天然气水合物形成条件和保存条件，编制出我国第一份天然气水合物稳定带分布图和找矿远景区分布图等综合性地质图件，筛选和试验勘查方法，优化钻探取样设备。

9月25日，国土资源部相关负责人谈到此次成果时自豪地说，自我国启动天然气水合物的研究和勘探工作以来，整整持续了十个年头，其中的艰辛不必说，十年后我们收获了成功。这个重大成果无疑是中国地质科学家们为共和国60华诞献上的一份厚礼。

十年后有望用上“可燃冰”

中国地质调查局总工程师张洪涛表示，青藏高原冻土区“可燃冰”的发现，必将极大地开拓人类寻找新资源的视野，为经济社会可持续发展提供新型能源。

据了解，在科技部的支持下，有关海域天然气水合物的863项目、973项目已经启动，相关调查及开发技术研究也已纳入国土资源部“十二五”规划，与加拿大、德国等的国际合作正在推进。中国有条件、有能力彻底搞清陆域天然气水合物的赋存条件、形成机理和分布特征，海域、陆域齐头并进，加快天然气水合物勘查、评价、开发和环境效应研究。相关专家表示，与海域“可燃冰”开采工作相比，陆域“可燃冰”的开采前景更为乐观。由于海域“可燃冰”在海底释放时会产生庞大压力，极易破坏海底生态环境。张洪涛曾预计，中国需要30年的时间才能投入海底“可燃冰”的商业开采。但对陆域“可燃冰”，他认为只要中国加紧勘探、研究，可能只需10至15年即可进入商业性试采阶段。

张洪涛指出，陆域“可燃冰”分布于青藏高原地区，这个地区是世界上对环境变化非常敏感的地带，环境相对脆弱，大规模的开采必须考虑环境保护的成本。由于青藏高原地区的“可燃冰”分布于煤矿矿区，与煤层混合在一起，将来开采时，要综合利用不同层位资源，做到不浪费资源、不破坏环境。目前相关部门已开始着手研究这一课题。(作者：龙腾飞)