敢下洋底“淘金”——东南太平洋大面积富稀土沉积现身记

作者:特派记者 高 悦  来源:www.w88top.com   发布时间:2018-04-12 13:37:44   [打印本页] [关闭窗口]

  当地时间4月9日,东南太平洋。“向阳红01”船艉甲板上,重力柱取样作业正有序进行。

回收重力柱取样器

  随着缆绳上收,取样器浮出水面,在甲板上方悬停。船员操作绞车缓缓收缆,4名调查队员拉紧止荡绳,取样器顺利回收。描述样品、拍照记录、现场分样……科考队员按照作业流程,最后把沉积物样品小心翼翼地提取到锡箔纸上,装入样品袋封存。

  自2月17日从智利蓬塔港起航以来,这一情景在“向阳红01”船经常上演。在中国大洋46航次科考中,科考队通过沉积物样品测量,在东南太平洋首次发现了大面积富稀土沉积,创造了国际深海稀土资源调查研究新纪录。

  惊喜频频

  稀土被称作“工业维生素”,广泛应用于航空航天、石油化工、电子机械、能源等领域, 是发展新技术的基础材料,可谓稀土如金。

  我国陆地稀土资源储量居世界首位,是最大的稀土生产、应用和出口国。

  但陆地稀土资源储量有限,且分布极不均匀。与日俱增的稀土需求,促使各国开始寻找新型稀土资源。

  2011年,日本科学家宣称,在太平洋深海发现了巨大稀土资源,蕴藏量相当于全球陆地稀土量的800~1000倍,引发国际社会广泛关注。

  2012年,中国大洋矿产资源研究开发协会办公室前瞻谋划,立项研究世界大洋海底稀土资源潜力。我国成为第二个开展深海稀土资源调查的国家。科考队陆续在太平洋、印度洋初步划出4个富稀土成矿带,以及全球12个深海稀土资源潜在富集调查区。

  中国大洋协会办公室组织实施了多个航次的大洋稀土调查,分别在西太平洋、东北太平洋、中印度洋发现富稀土沉积,初步评估了全球海底富稀土的成矿潜力。

  反复求证

  这些刚出水的深海沉积物,在王湘芹眼中无比珍贵。

  1980年,王湘芹调入第一海洋研究所从事样品检测分析工作。海上科考,检测人员不可或缺。

  样品一出水,沉积物的氧化还原环境、酸碱度等指标会很快变化,必须第一时间检测。即便有38年的从业经验,王湘芹仍不敢掉以轻心。

  检测分析样品,需要用到各类仪器、试管、研钵。什么样品用什么设备,哪个步骤用哪种仪器,对应性非常强。检测前,不能漏放一件器械;检测中,分析顺序不能颠倒,烘干、研磨等必须环环扣紧;检测后,所有数据都要记录在册,丝毫马虎不得。为确保数据准确可靠,王湘芹每次都要重新校正仪器,对同一样品做3次以上的检测分析,严格把控质量。

  检测结果显示,有多站沉积物样品的稀土元素含量较高,达到“成矿”条件,从而表明在东南太平洋海盆局部区域沉积物具有非常高的稀土成矿潜力。

  彰显实力

  研究深海稀土资源,涉及海洋地质、水文气象、物理海洋、海洋化学等众多科学领域,任务艰巨而繁重。

  稀土调查,全船动员。在后甲板,队员们夜以继日采集深海沉积物样品;在舯部甲板,协同进行温盐深仪作业,采集海水样品和数据。走航期间,“向阳红01”船全程开启多波束、高分辨率浅地层剖面仪等设备,采集高精度的地形、地层资料数据,获取沉积层厚度和分布范围,为海洋生态环境保护和应对气候变化积累数据。

  综合分析沉积物现场元素测试数据、浅地层和多波束测量资料,科考队在东南太平洋初步划分出面积约150万平方公里的富稀土沉积区,这是国际上首次在该海域发现大范围富稀土沉积。

  富稀土沉积区位于东南太平洋深海盆地,此前我国海洋调查几乎未有涉足,国际上科学研究程度也较低,加强该区域海洋生态环境研究对于人类认识深海大洋具有很高的科学价值。

  作业过程中,科考队除采集沉积物样品,还在调查区进行了物理海洋、海洋化学、生物生态和沉积环境基线研究,为未来深入开展深海稀土资源调查和相关环境研究奠定了基础。

  “此次能够发现大面积富稀土沉积区,得益于我国深海大洋科学研究水平的不断提升。”中国大洋46航次首席科学家石学法表示,这一新发现是在我国前期提出的稀土预测区内,说明我国已经初步掌握了富稀土沉积的分布规律,下一步有望取得更大的研究进展。

  中国大洋协会办公室副主任李波表示,我们通过大洋航次调查已在西太平洋、东北太平洋和中印度洋证实并发现了富稀土沉积区。大洋46航次又在东南太平洋首次发现了大面积富稀土沉积,再一次表明我国深海稀土资源的调查研究水平已处于国际领先之列。