歷時(shí)179天，5月29日完成大洋第30航次科考任務(wù)的“大洋一號(hào)”回到母港的懷抱——青島。

　　2013年12月2日，執(zhí)行我國(guó)大洋科考30航次任務(wù)的“大洋一號(hào)”船從海南三亞起航，主要目標(biāo)是履行“西南印度洋多金屬硫化物勘探合同”，對(duì)合同區(qū)多金屬硫化物資源進(jìn)行勘探，兼顧環(huán)境、生物多樣性等調(diào)查。

　　發(fā)現(xiàn)

　　新發(fā)現(xiàn)11個(gè)海底熱液區(qū)

　　海底熱液區(qū)中的熱液硫化物是日益受到國(guó)際關(guān)注的一種海底礦藏。它的成因在于海水從地殼裂縫滲入地下，遇到熔巖被加熱，溶解了周?chē)鷰r層中的金、銀、銅、鋅、鉛等金屬后又從地下噴出。這些金屬經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成硫化物沉積到附近海底，像“煙囪”的形狀堆積起來(lái)，因此，被形象地叫做“黑煙囪”。

　　“這次在合同區(qū)新發(fā)現(xiàn)11個(gè)海底熱液區(qū)，目前我國(guó)在大洋中脊發(fā)現(xiàn)的海底熱液區(qū)達(dá)到44個(gè)，其中合同區(qū)海底熱液區(qū)發(fā)現(xiàn)總數(shù)達(dá)到18個(gè)�！� 第30航次首席科學(xué)家、國(guó)家海洋局第二海洋研究所研究員陶春輝告訴記者，“與以往航次最大的不同是，本航次是我國(guó)履行‘西南印度洋多金屬硫化物勘探合同’規(guī)劃的開(kāi)篇航次，要實(shí)現(xiàn)從探礦向勘探轉(zhuǎn)換，因此在合同區(qū)內(nèi)進(jìn)行了加密調(diào)查，探測(cè)密度較以往有很大提高�！�

　　首次抓獲碳酸鹽“白煙囪”

　　本次第二航段，在位于我國(guó)西南印度洋多金屬硫化物勘探合同區(qū)的第8個(gè)作業(yè)站位中，通過(guò)電視抓斗成功抓獲3大塊柱狀碳酸鹽塊和一段碳酸鹽“煙囪體”。該碳酸鹽“煙囪體”的成功抓取，將有望成為該區(qū)域發(fā)育熱液碳酸鹽區(qū)的重要證據(jù)。

　　在海底熱區(qū)，“黑煙囪”噴出的流體呈黑色，煙囪體主要由硫化物礦物構(gòu)成；“白煙囪”噴出的流體呈白色，煙囪體主要由硫酸鹽礦物構(gòu)成。

　　首席科學(xué)家陶春輝在取樣現(xiàn)場(chǎng)激動(dòng)地說(shuō)：“我們以前在這個(gè)區(qū)取得過(guò)碳酸鹽樣品，但還沒(méi)有獲得與熱液活動(dòng)相關(guān)的確鑿證據(jù)。這次取到‘白煙囪’，對(duì)于研究該區(qū)域碳酸鹽與熱液活動(dòng)的關(guān)系具有十分重要的價(jià)值�！�

　　本次作業(yè)抓取的樣品包括碳酸鹽及其“煙囪”和鈣質(zhì)軟泥。第二航段現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)樣品描述員、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）教授徐啟東分析稱：“這個(gè)‘煙囪體’的出現(xiàn)，估計(jì)與該區(qū)的碳酸鹽與低溫?zé)嵋夯顒?dòng)相關(guān)。相鄰地區(qū)取到的類(lèi)似的巖石應(yīng)該屬同一類(lèi)東西，有助于我們研究和確定熱液區(qū)的范圍。雖然這只是一塊小小的碳酸鹽‘煙囪體’樣品，卻有可能成為叩開(kāi)西南印度洋碳酸鹽成因研究的‘窗口’。”

　　擴(kuò)展3個(gè)海底熱液區(qū)分布范圍

　　值得一提的是，本航次擴(kuò)展了3個(gè)海底熱液區(qū)的分布范圍；在一處新發(fā)現(xiàn)海底熱液區(qū)成功獲取地幔橄欖巖樣品，該熱液區(qū)的發(fā)現(xiàn)以及地幔橄欖巖的獲取對(duì)于研究西南印度洋脊地幔組成特征、洋殼增生過(guò)程和熱液成礦等具有重要意義；通過(guò)發(fā)現(xiàn)的碳酸鹽堆積體及煙囪體和超基性巖，對(duì)碳酸鹽熱液區(qū)的成因取得了新的認(rèn)識(shí)。

　　此外，在合同區(qū)獲得大量環(huán)境資料與生物樣品，首次測(cè)得深海熱液羽流中的溶解氫氣含量數(shù)據(jù)。

　　鉆探

　　由表層取樣向深部取樣跨越

　　聲學(xué)深拖系統(tǒng)、ROV、電法探測(cè)系統(tǒng)、中深孔巖芯取樣鉆機(jī)、近底磁力儀相互配合作業(yè)，陶春輝告訴記者，本航次中調(diào)查方法與技術(shù)也從探礦向勘探轉(zhuǎn)換，表面精細(xì)調(diào)查與淺部勘探并重，首次嘗試在合同區(qū)開(kāi)展多金屬硫化物的立體勘探，我國(guó)多年來(lái)自主研發(fā)的不少大洋高新技術(shù)設(shè)備得到了使用或者試用。

　　鉆探是獲取多金屬硫化物礦體內(nèi)部樣品的最有效手段，對(duì)于研究多金屬硫化物礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成、形成演化、成礦作用等至關(guān)重要，也是評(píng)價(jià)多金屬硫化物成礦潛力，估算資源量的重要技術(shù)手段。

　　本航次利用我國(guó)自主研發(fā)的“進(jìn)取者號(hào)”中深孔巖芯取樣鉆機(jī)在合同區(qū)進(jìn)行了鉆探調(diào)查，鉆探的成功嘗試表明我國(guó)多金屬硫化物調(diào)查手段由表層取樣向深部取樣跨越了重要的一步。

　　未來(lái)鉆機(jī)還需要解決兩個(gè)問(wèn)題

　　陶春輝說(shuō)，以前我國(guó)還沒(méi)有適合硫化物鉆探的設(shè)備，加上沒(méi)有精細(xì)調(diào)查的需求，所以沒(méi)有進(jìn)行鉆探作業(yè)。

　　“多金屬硫化物礦區(qū)位于洋中脊，海底地形特別不平整，要讓鉆機(jī)坐穩(wěn)并滿足鉆機(jī)作業(yè)的傾角要求很困難”。陶春輝介紹，這次使用的“進(jìn)取者號(hào)”中深孔巖芯取樣鉆機(jī)由北京先驅(qū)高技術(shù)公司研制，共鉆取樣品14管，鉆進(jìn)深度總計(jì)11.4米，獲取有效巖芯3.81米。

　　第三航段深鉆組組長(zhǎng)鐘路介紹說(shuō)，海底的玄武巖對(duì)鉆機(jī)的損耗比較嚴(yán)重，從取上來(lái)的樣品來(lái)看，有許多小碎塊。

　　鐘路稱，我國(guó)自主研發(fā)的中深孔鉆機(jī)是巖芯取樣鉆機(jī)，適用相對(duì)比較硬的質(zhì)地�？墒牵蚧镄再|(zhì)復(fù)雜，有的松散、有的脆、有的堅(jiān)硬，對(duì)鉆機(jī)要求較高。未來(lái)鉆機(jī)還需要解決兩個(gè)問(wèn)題，一是提高硫化物取樣率，二是防止取上來(lái)的硫化物樣品漏掉。

　　找礦

　　多方法研判礦藏位置、大小

　　電法探測(cè)儀是根據(jù)海底多金屬硫化物的地球物理特性，探測(cè)海底硫化物分布范圍的一套探測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由自然電位探測(cè)儀和瞬變電磁探測(cè)儀兩套相對(duì)獨(dú)立的探測(cè)系統(tǒng)組成，屬于深海礦產(chǎn)資源快速勘探系統(tǒng)之一。

　　“電法探測(cè)儀作業(yè)時(shí)采用近底拖曳，通過(guò)它可以主動(dòng)或被動(dòng)地探測(cè)到硫化物礦體的磁異常，進(jìn)而預(yù)測(cè)礦體有多大，埋藏有多深。”陶春輝說(shuō)。

　　近底磁力儀的作業(yè)原理也類(lèi)似，根據(jù)磁場(chǎng)特征，研究海底構(gòu)造，根據(jù)結(jié)構(gòu)判斷礦藏的大小、起始的位置。

　　該儀器專(zhuān)門(mén)為深海工作環(huán)境設(shè)計(jì)，最大工作水深可以達(dá)到水下6000米，是深水環(huán)境測(cè)量磁力大小的高技術(shù)設(shè)備，本航次是第一次應(yīng)用該設(shè)備來(lái)調(diào)查海底熱液成礦區(qū)域。

　　“以前用海面磁力儀，會(huì)受到無(wú)關(guān)磁力的影響，現(xiàn)在將磁力儀置于近底，干擾少了，分辨率更高，探測(cè)結(jié)果會(huì)更精細(xì)。” 陶春輝告訴記者，在國(guó)外，這類(lèi)儀器已廣泛應(yīng)用于海底礦床及地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查，此方法以后會(huì)成為一種重要的常規(guī)熱液調(diào)查手段。

　　這次在合同區(qū)成功實(shí)施近底磁力儀測(cè)線作業(yè)，獲得有效測(cè)線4條，累計(jì)長(zhǎng)度達(dá)122.89公里，為研究熱液區(qū)及其周邊區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征和多金屬硫化物礦床的分布及埋藏提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)資料。

　　“海龍”記錄

　　首次“漫步”西南印度洋

　　1月27日、1月29日、1月31日、2月1日、2月2日，“海龍”號(hào)無(wú)人纜控潛水器在我國(guó)多金屬硫化物勘探合同區(qū)共進(jìn)行了5次下水作業(yè)，其中4次取得成功。通過(guò)水下機(jī)器人的觀測(cè)，我國(guó)大洋科考擴(kuò)大了兩個(gè)熱液區(qū)硫化物的分布范圍，了解到碳酸鹽區(qū)的分布特征，這些精細(xì)資料將對(duì)我國(guó)在多金屬硫化物勘探合同區(qū)的后續(xù)科考工作起到重要參考作用。

　　在本航段作業(yè)中，“海龍”號(hào)充分發(fā)揮調(diào)查精細(xì)的特性，為我國(guó)摸清多金屬硫化物勘探合同區(qū)的硫化物情況提供了良好的設(shè)備保障。也是“海龍”號(hào)在本航次首次進(jìn)行與母船配合情況下的自動(dòng)尋線跟蹤模式作業(yè)。

　　在活動(dòng)熱液區(qū)的兩次下潛中，“海龍”號(hào)不僅觀測(cè)到了“黑煙囪”、盲蝦和魚(yú)等熱液區(qū)生物，還擴(kuò)展了死亡“煙囪體”的分布范圍。在非活動(dòng)熱液區(qū)，通過(guò)水下攝像和照相，了解到熱液沉積的分布范圍，觀測(cè)到熱液沉積的分布特征，為海底攝像資料的后續(xù)解讀提供了參照。在最后一次作業(yè)中，“海龍”號(hào)除了觀測(cè)到碳酸鹽的“煙囪體”，而且還成功取出一管水樣。據(jù)首席科學(xué)家陶春輝介紹，本次作業(yè)的高精度定位，實(shí)時(shí)精確控制觀測(cè)、照相、取樣等能力是常規(guī)調(diào)查手段難以達(dá)到的。

　　相關(guān)鏈接

　　西南印度洋多金屬硫化物勘探合同

　　根據(jù)《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》，國(guó)際海底區(qū)域及其資源屬于人類(lèi)的共同繼承財(cái)產(chǎn)，由國(guó)際海底管理局代表全人類(lèi)組織和控制“區(qū)域”內(nèi)礦物資源的勘探和開(kāi)發(fā)。

　　2011年8月，國(guó)際海底管理局理事會(huì)核準(zhǔn)了我國(guó)大洋協(xié)會(huì)提出的多金屬硫化物礦區(qū)申請(qǐng)，使大洋協(xié)會(huì)在西南印度洋國(guó)際海底區(qū)域獲得了1萬(wàn)平方公里具有專(zhuān)屬勘探權(quán)的多金屬硫化物資源礦區(qū)，并在未來(lái)開(kāi)發(fā)該資源時(shí)享有優(yōu)先開(kāi)采權(quán)。

　　此項(xiàng)申請(qǐng)的獲準(zhǔn)，標(biāo)志著大洋協(xié)會(huì)繼2001年在東太平洋獲得7.5萬(wàn)平方公里多金屬結(jié)核資源勘探合同區(qū)后，在國(guó)際海底獲得第二塊享有專(zhuān)屬勘探權(quán)和優(yōu)先開(kāi)采權(quán)的海底礦區(qū)。

　　據(jù)了解，此次申請(qǐng)獲得核準(zhǔn)后，大洋協(xié)會(huì)與國(guó)際海底管理局簽訂為期15年的勘探合同，并依照合同，履行開(kāi)展有關(guān)環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境基線調(diào)查與研究、培訓(xùn)發(fā)展中國(guó)家的科技人員等義務(wù)。

　　80后成為航次調(diào)查中堅(jiān)力量

　　本航次中，我國(guó)首次在多金屬硫化物合同區(qū)為國(guó)際海底管理局選派人員進(jìn)行培訓(xùn)，來(lái)自喀麥隆、泰國(guó)和阿根廷的三名培訓(xùn)人員參加了本航次調(diào)查。共有來(lái)自國(guó)家海洋局第二海洋研究所、國(guó)家海洋局北海分局、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）、同濟(jì)大學(xué)、國(guó)家海洋局第一海洋研究所和國(guó)家海洋局第三海洋研究所等國(guó)內(nèi)外30家單位，133名科考隊(duì)員參加了航次工作，其中1980年以后出生的科考隊(duì)員共73人（80后63人，90后10人），80后已經(jīng)成為航次調(diào)查的中堅(jiān)力量。