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編者按：不久前，我國在青海省祁連山南緣永久凍土帶成功鉆獲天然氣水合物實物樣品，成為世界上第一次在中低緯度凍土區發現天然氣水合物的國家。天然氣水合物是“后石油時代”的重要替代能源。我國是世界上第三凍土大國，具備良好的天然氣水合物賦存條件和資源前景，據科學家粗略估算，遠景資源量至少有350億噸油當量。因此，在永久凍土區成功獲取“可燃冰”，對于我國未來的能源接續利用意義重大。

青海發現可燃冰對我國能源接續意義重大

我國發現可燃冰的消息使人們對可燃冰走入生產生活充滿期待。這一重大發現將帶來什么樣的影響？我國可燃冰的家底究竟如何？開發利用的可能性怎樣？帶著這些問題，記者專程走訪有關專家，進行了深入地解讀。

對優化我國能源結構意義重大

“可燃冰”，學名天然氣水合物———20世紀科學考察中發現的一種新的礦產資源。它是水和天然氣在高壓和低溫條件下混合產生的一種固態物質，外貌極像冰雪或固體酒精，點火即可燃燒，被譽為21世紀具有商業開發前景的戰略資源。

由青海煤炭地質105勘探隊和中國地質科學院資源所、勘探所共同合作承擔的《青藏高原凍土帶天然氣水合物調查評價》項目，在青海省祁連山南緣永久凍土帶成功鉆獲天然氣水合物實物樣品，使我國成為世界上第一次在中低緯度凍土區發現天然氣水合物的國家。

國土資源部總工程師張洪濤表示，在永久凍土區成功獲取“可燃冰”，對于我國未來的能源接續利用格外重要。在凍土區發現這一潛在資源，將極大地開拓人類尋找新資源的視野，為我國經濟社會可持續發展提供新型能源。

張洪濤說“可燃冰”作為“后石油時代”的重要替代能源，此次發現的意義可同當年發現大慶油田相比，是新時代地質工作者劃時代的貢獻。

我國是世界上第三凍土大國，凍土區總面積達215萬平方公里，具備良好的天然氣水合物賦存條件和資源前景。據科學家初略估算，遠景資源量至少有350億噸油當量，可供中國使用近90年，而青海省的儲量約占其中的1/4。

同時，“可燃冰”在青海的發現，會給大興安嶺、青藏高原凍土帶的“可燃冰”勘查帶來示范意義。

青藏高原凍土帶燃氣水合物調查評價項目負責人之一———中國煤炭地質總局青海煤炭地質105隊隊長、總工程師文懷軍說，“可燃冰”在青海的發現，為我國增加了一個重要的新礦種，對我國戰略能源意義重大。[NextPage]

開采面臨環境和技術難題

“可燃冰”被譽為21世紀具有商業開發前景的戰略資源，成為許多國家關注的重點，美國、俄羅斯、日本、德國、加拿大、英國、挪威等國家在海域或陸域凍土區做了大量的調查研究工作，美國、日本均已在各自海域發現并開采出天然氣水合物。但是，目前全世界對“可燃冰”的研究大都只處于科學勘探層面，還沒有進入實際開采實用階段。

專家說，開發天然氣水合物容易引發溫室效應、海底滑坡以及破壞海洋生態平衡等。在沒有解決開發天然氣水合物對自然界環境的影響問題之前，對天然氣水合物還不能像常規一次性礦產資源那樣大量開采。

據文懷軍介紹，可燃冰像固體酒精一樣可被直接點燃，一立方米“可燃冰”就可釋放出164立方米天然氣。可燃冰，在常溫和常壓環境下極易分解釋放甲烷，稍有不慎就可能釀成環境災難，需要以最安全最有效的手段開采和儲存。

“青藏高原是世界上對環境變化非常靈敏的地帶，生態環境相對脆弱，大規模的開采必須考慮環境保護的成本。”文懷軍說。

由于海域可燃冰在海底瞬間釋放時會產生巨大壓力，極易破壞海底生態環境，一直是困擾和束縛世界各國在海底開采可燃冰的難題。因此專家認為，陸域可燃冰的開采前景較海域樂觀。但是，環保仍然是可燃冰開采的難題。

有專家認為，海域“可燃冰”開采至少要等到30年后，而陸域“可燃冰”開采也需要等到10至15年以后。而另有專家認為，可燃冰的實際開采還比較遙遠，必須進一步認識可燃冰對自然的作用，包括全球氣候變暖和碳循環等。

雖然面臨諸多難題，科學家仍然相信，隨著常規能源的日益減少和科學技術的發展，作為一種巨大的能源儲備，“可燃冰”必將發揮重要作用，并且誰主導了“可燃冰”，誰就將主導下一代能源。

陸域開采有望突破

據悉，在科技部的支持下，有關海域天然氣水合物的863項目、973項目已經啟動，相關調查及開發技術研究也已納入國土資源部“十二五”規劃，與加拿大、德國等國際合作正在推進。專家認為，我國有條件、有能力徹底搞清陸域“可燃冰”的賦存條件、形成機理和分布特征，加快“可燃冰”的勘查、評價、開發和相關研究。

目前，雖然已經發現青海木里地區蘊藏著豐富的“可燃冰”資源，但家底究竟如何并不清楚。“僅僅是發現有這一礦種，至于究竟有多少量，還不知道。這里的凍土區有，不代表其他的凍土地區都有，即便是有，多少也可能不同，因此，距離開發還有一個比較長的過程。”

文懷軍介紹說，木里地區的新發現實際是煤層氣的水合物，其成礦機理大致是：煤層氣向上溢散，而上面有凍土層的覆蓋，煤層氣和水在高壓、低溫的條件下形成的。組分除了甲烷，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。[NextPage]

接受采訪的專家認為，青海木里地區“可燃冰”埋藏淺，并且這里的凍土層厚度(約為100米左右)，這為可燃冰的試開發研究帶來很大有利條件。希望國家繼續部署相關調查評價項目。

專家介紹“可燃冰”發現過程

“可燃冰”這種“冰與火”奇妙結合的新型能源，是如何被發現的？記者專程采訪了可燃冰項目合作單位之一———青海煤炭地質105隊(以下簡稱“105隊”)。

據“可燃冰”項目負責人之一———中國煤炭地質總局青海煤炭地質105隊(以下簡稱“105隊”)隊長、總工程師文懷軍介紹，這一帶“可燃冰”的發現最早可以追溯到2004年。這年11月，105隊在這里進行煤炭勘查時，鉆孔內開始涌出不明氣體，點火燃燒，由于氣體涌出量很大，影響到鉆探施工，迫使這個鉆孔因未見到可采煤層而報廢。

2006年5月，105隊再次在這一地區進行煤炭勘查，又發生類似不明氣體。之后，105隊請中國地質科學院勘探技術研究所張永勤、中國科學院礦產資源研究所祝有海等權威專家就上述情況進行了交流、探討，大家一致認為，該地區可能存在“可燃冰”。2008年開始，105隊與中國地質科學院資源所、勘探所共同合作開展《青藏高原凍土帶天然氣水合物調查評價》項目。11月5日，首次發現含天然氣水合物巖心段，這一成果得到了國內外專家的學術認定。

國土資源部2009年又部署了一批鉆探實驗井，6月再次鉆獲“可燃冰”實物樣品，經當今世界上最先進的激光拉曼光譜儀檢測，顯示出標準的“可燃冰”特征光譜曲線。

從2004年發現疑似“可燃冰”，到2006年基本確定“可燃冰”的存在，再通過2008—2009年的工作，經鉆探取得樣品，通過測試證實了在高海拔凍土區存在“可燃冰”的事實。

文懷軍分析說，木里地區“可燃冰”是煤層氣的水合物，其成礦機理大致是：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”。它的組分除了甲烷，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。

國土資源部總工程師張洪濤初略估算，我國陸域“可燃冰”遠景資源量至少有350億噸油當量，可供中國使用近90年，而青海省的儲量約占其中的1/4。

青海之所以成為我國陸域“可燃冰”的首個“現身地”，與這里獨特的地理地貌環境有密切關系。

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大面積凍土帶地區中條件較好的，這為“可燃冰”發現提供了有力支持。文懷軍說，青海木里煤田含“可燃冰”巖層段埋藏淺，只有130-300多米，這為可燃冰開采帶來很大有利條件。并且這里的凍土層較薄，只有80-120米，也為將來的工程和科研帶來極大便利。“可燃冰的開發有望在這里取得突破。”[NextPage]

“不過，這將是一個比較漫長的過程。”文懷軍說，因為“可燃冰”開采面臨的環保問題較為嚴峻，需要研究探索如何既能開發利用，又不傷害環境。特別是在生態脆弱的青藏高原。

神奇的大自然，蘊藏著奧秘無限，等待著人類的科學探索。探索無限，人類的希望也無限。

“可燃冰”研究現狀和我國研究歷程

“可燃冰”被譽為21世紀最有希望的戰略資源，為世界各國爭相研究、勘探。記者采訪得知，目前全世界對“可燃冰”的認識研究只處于科學勘探層面，還沒有進入實際開采實用階段。我國此次在青藏高原的重大發現，證明了我國凍土區存在豐富的“可燃冰”資源，同時也折射出我國“可燃冰”調查與研究的現狀和實際水平。

我國“可燃冰”資源量僅占全球總量0.4%

“可燃冰”是20世紀科學考察中發現的一種新的礦產資源，是一種新型高效能源，比人們平時所使用的天然氣更為純凈，開采時只需將其升溫減壓就可釋放出大量的甲烷氣體。

據可燃冰項目負責人之一———中國煤炭地質總局青海煤炭地質105隊隊長、總工程師文懷軍介紹，“可燃冰”在世界范圍內分布廣泛，資源量大，全球儲量是現有天然氣、石油儲量的兩倍，被認為是本世紀能夠解決人類能源危機的最具開發前景的新型能源。

據測算，全球甲烷水合物的資源量為2.1×1016m3，是常規天然氣的50倍。有科學家估計，海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。這種新型能源一旦得到開采，將使人類的燃料使用史延長幾個世紀。

據粗略了解，我國天然氣水合物資源潛力為803.44×1011m3(803.44億噸油當量)，僅占全球水合物資源量的0.4%，接近于我國常規石油資源量，約是我國常規天然氣量的兩倍。

多個國家爭相投入勘探

目前全世界對“可燃冰”的研究還處于科學勘探階段。

根據石油等能源儲采比推算，目前已經發現的石油儲備量還可用40年，天然氣還可用70年，煤炭還可用190年，也正是如此，“后石油時代”用什么作為能源成了各國致力研究和勘探的問題。可燃冰的發現，讓陷入能源危機的人類看到新希望。

早在19世紀30年代，可燃冰即進入人類視野。1965年，前蘇聯首次在西西伯利亞永久凍土帶發現可燃冰礦藏，并引起多國科學家關注。

率先開始勘測研究的是日本，如今，已擁有七口鉆井，屬于國際領先水平。

美國則從2000年起將“可燃冰”作為政府項目，與各大學和私營公司合作，進行勘測和實地研究。據稱，到目前為止美國政府在“可燃冰”項目上已花費超過1500萬美元。另外，加拿大、印度、韓國、挪威等國也紛紛開始投入勘探項目。[NextPage]

實現陸域重大發現

2002年，我國同時啟動海域和陸域“可燃冰”的研究和勘探，迄今已經持續了整整八年。2007年，在南海發現了可燃冰，儲量約為185億噸油當量。而陸域主要是在永久凍土區進行相關的調查和勘探。

2002年國土資源部在啟動海域天然氣水合物調查時，同步部署陸域永久凍土區天然氣水合物的相關調查研究工作，2004年由中國地質調查局負責組織開展資源遠景調查和鉆探技術研發，編制出我國第一份凍土區天然氣水合物穩定帶分布圖，圈定了有利區帶。

2008年，由中國地質調查局負責，組織中國地質科學院礦產資源研究所、勘探技術研究所和中國煤炭地質總局青海煤炭地質105隊等精干隊伍，選擇成礦條件相對有利的祁連山南緣-青海省天峻縣永久凍土區實施鉆探工程，于11月5日發現并成功鉆取天然氣水合物實物樣品。樣品具有天然氣水合物所具有的獨特標志，這一成果得到了國內外專家的學術認定。

在此基礎上，國土資源部2009年又部署了一批鉆探實驗井，6月再次鉆獲天然氣水合物樣品，經現場紅外熱像儀檢測證實為水合物的礦層，并經當今世界上最先進的激光拉曼光譜儀檢測，顯示出標準的天然氣水合物特征光譜曲線，其特征與墨西哥灣實物樣品和我國合成樣品完全一致。

這是我國凍土區首次鉆獲天然氣水合物實物樣品，也是全球首次在中低緯度高山凍土區發現天然氣水合物實物樣品，是繼加拿大、美國、俄羅斯之后在凍土區發現水合物樣品的國家。

專家認為，我國在凍土區發現這一潛在資源，必將極大地開拓人類尋找新資源的視野，為經濟社會可持續發展提供新型能源。

天然氣水合物

天然氣水合物因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰”。天然氣水合物是20世紀科學考察中發現的一種新的礦產資源。它是水和天然氣在高壓和低溫條件下混合產生的一種固態物質，是在一定條件(合適的溫度、劑Α⑵灞ズ投取⑺難味取H值等)下由水和天然氣組成的類冰的、非化學計量的、籠形結晶化合物。外貌極像冰雪或固體酒精，點火即可燃燒，有“可燃水”、“氣冰”、“固體瓦斯”之稱，被譽為21世紀具有商業開發前景的戰略資源。

天然氣水合物是一種新型高效能源，其成分與人們平時所使用的天然氣成分相近，但更為純凈，開采時只需將固體的“天然氣水合物”升溫減壓就可釋放出大量的甲烷氣體。形成天然氣水合物的主要氣體為甲烷，對甲烷分子含量超過99%的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物。天然氣水合物使用方便，燃燒值高，清潔無污染。據了解，全球天然氣水合物的儲量是現有天然氣、石油儲量的兩倍，具有廣闊的開發前景，美國、日本等國均已經在各自海域發現并開采出天然氣水合物，據測算，全球甲烷水合物的資源量為21×1015m3，常規天然氣資源量為0.436×1015m3，甲烷水合物的資源量是常規天然氣的50倍。我國天然氣水合物資源潛力為803.44×1011m3(803.44億噸油當量)，接近于我國常規石油資源量(二輪資評為940億噸，2000年評價為1041億噸)，約是我國常規天然氣的兩倍(二輪資評為38萬億m3，近期評價為47-55萬億m3)。占全球水合物資源量的0.4%(21×1015m3)。[NextPage]

2008年，由中國地質科學院礦產資源研究所、勘探技術研究所和青海煤炭地質局青海煤炭地質105勘探隊承擔的“祁連山凍土區天然氣水合物DK-1科學鉆探試驗孔”取得重大突破，鉆獲天然氣水合物實物樣品。這是我國凍土區首次鉆獲天然氣水合物實物樣品，也是繼加拿大、美國、俄羅斯之后在凍土區發現水合物樣品的第四個國家，同時也是全球首次在中低緯度高山凍土區發現天然氣水合物實物樣品。

天然氣水合物在世界范圍內分布廣，資源量大，燃燒值高，是本世紀能夠解決人類能源危機的最具開發前景的新型能源；對從天然氣水合物中提取天然氣的方法目前主要分有三類，分別為：熱激發法、化學試劑法、減壓法。開發天然氣水合物容易引發溫室效應、海底滑坡以及破壞海洋生態平衡等。在沒有解決開發天然氣水合物對自然界環境的影響問題之前，天然氣水合物還不能像常規一次性礦產資源那樣大量開采。

隨著常規能源的日益減少和科學技術的發展，天然氣水合物作為龐大的能源儲備在人類社會的發展過程中必將發揮重要的作用，誰主導了天然氣水合物，誰就主導了下一代能源。