张洪涛 田纪伟 方念乔 李立新 詹媛
南海北至北纬22度,南到将近赤道,南北跨越大约20度,东边包括台湾岛,东经120度,西部到北部湾附近,如果把岛屿去掉以后,南海的大致面积是350万平方公里。南海既有陆架海的性质,也有深海大洋的性质,它的物质极其丰富。
南海是世界“四大海底储油区之一”,据估计,南海的石油天然气地质储量超过200亿吨油当量。南海还有丰富的矿物资源,含有锰、铁、铜、钴等35种金属和稀有金属锰结核,盛产各种海产品,有海洋生物2850多种,因此,南海也是国际和国内科学家研究的热点话题。
南海三大资源:油气、可燃冰、多金属结核
南海所拥有的重要资源之一是石油。现在,南海传统的疆界线内每年开采石油达5000万吨。在西太平洋众多的海盆当中,南海是一个比较大的边缘海,在世界上排第3位。尽管南海形成的时间距今约4000万年,并没赶上生成石油的好时候——生成石油的年代主要是在8800万年前,但南海的油气储量还是非常丰富。
这是因为南海南部的情况非常复杂,存在着一个“古南海”。在“古南海”,有很多沉积物堆积在附近的盆地当中,在地质构造上多了一次大陆挤压,比大西洋多了一个轮回,叠加上一层动力机制,这对于南海的油气生成非常有利。
目前,海洋学家测到南海南部的热流值比北部高,有利于生成石油,烃源岩在南部的体积也更大,南部碳酸盐、石灰岩孔隙也比较多,是很好的油气储层。因此,根据现在的判断,南海南部的油气地质资源量相当于北部的3倍到4倍。与南部地区南沙附近,以及曾母盆地、万安盆地等一系列盆地相比,北部还是有差距。
南海还有另外一种重要的资源,就是可燃冰。科学家估算,全球的可燃冰储量是全球化石能源储量的两倍以上。
经过调查,我国全海域的可燃冰资源量粗略估算是690亿吨油当量,南海占了大部分。2007年,我国对南海进行勘探,在水深1000多米的地方,遇到碳酸岩,再往下打到183米到225米处,下面就发现了天然气水合物(可燃冰,编者注),探测区域是15平方公里,质和量都非常优越。
南海究竟有多少可燃冰,储存状态如何,目前也还不知道。现在看来,我国掌握的有利于可燃冰生长的地区在大陆架附近,主要是东沙、西沙和它们之间的神狐海域,但是到底哪个区域现在还没有确定。2011年开始,我国就启动了可燃冰成矿规律的新一轮的“973”项目和“863”项目研究。2012年我国自主研发的可燃冰调查船“海洋6号”出海,再次对这个海域进行了精确测量。
南海还有一种重要的资源,那就是多金属结核。多金属结核是重要的海洋矿产,它形成很慢,在太平洋地区“长”得最好,这是因为陆地上剥蚀的物质都被截留在太平洋周边的海沟和海里了。南海海盆不像太平洋一样广阔,它贴近大陆,陆源输入量比较多,这本来是妨碍多金属结核形成的。据探测,南海的多金属结核也“长”得有一个拳头大小,和太平洋地区不相上下。令人惊讶的是,太平洋长这么大的一个结核,需要6000万年到7000万年。而在南海西沙海槽边缘,与太平洋地区同样大小的多金属结核“长”得却很快,只需要200万年,时间上只相当于大洋结核的1/35。
我国对南海资源的开发渐进有序
南海在资源方面可以说是我国海洋资源最多的一个海。也是因为如此,在南海海域里经常会出现侵入我国管辖海域的各国各类科学考察船和资源调查船。
南海丰富的资源怎么开发利用?近几年来我国已经不断地在水深1000多米的地方展开油气开采,现在已经有了“981平台”(中国首座自主研发的深水石油钻井平台,编者注)。
由于海洋中多金属结核的开采成本比较高,而陆地上铁锰物质还比较多,因此,我国目前还不急于开采海洋矿物质。未来如有需求,南海在多金属材料的供应上也会是关注的焦点。
对于可燃冰,从1996年开始,日本、加拿大、美国、印度就提出了要进行开发利用的计划。但由于可燃冰的开采难度非常大,可能带来的负面效应也非常大,甚至可能会引起海底坍塌,因此,各国至今尚未有实际动作。
可燃冰的一个特点,就是固体可燃冰和气体的可燃冰体积相差164倍。1立方厘米的可燃冰瞬间打开的体积会变成164立方厘米,假如是1立方千米的话,那会是一股巨大的力量,将对水体、海底岩层、开采平台造成可怕的破坏。
除了地质灾害之外,可燃冰的开采还会带来污染。可燃冰的主要成分是甲烷,还有一部分丙烷以及二氧化碳等其他物质和水的混合物。如果一旦打开封闭,就会释放出一部分的二氧化碳,可能会加剧温室效应。而甲烷或者是丙烷这些分子进入水里以后,会大面积污染水面。
能不能保证可燃冰一点不泄漏,却又能把它完整开采出来为人类所利用?全世界的发达国家都在研究这些难题。美国将在2015年进行商业性试采,日本原计划在2016年开始商业性开采,但因为存在风险修正了计划。我国科学家认为,要成熟地利用可燃冰至少要到2030年。
2013年7月,我国“海洋6号”科考船再次下水开钻,已经从5000多米的海洋深处打捞出多金属结核样品。据悉,该船还将获取新的可燃冰实物样品,精确掌握可燃冰的储量、分布、厚度、以及开采后可能对环境造成的影响。在这些领域的科学考察进度上,我国和世界是同步的。
(摘编自《光明日报》2012年7月12日、《中国海洋报》2013年7月2日)