“奋斗五号”海上作业

1999年10月11日上午，中国地质调查局广州海洋地质调查局二海大队“奋斗五号”船缓缓离开了黄埔军校码头，这一次的任务是通过高分辨率的多道地震调查，采集约500千米的测线资料，初步判别调查区内可能存在BSR（似海底反射）地震标志，为我国进一步开展天然气水合物资源调查积累经验。

BSR，代表天然气水合物稳定带的基底，在BSR之上为天然气水合物稳定带，是识别海域天然气水合物存在的重要的地球物理标志。

与平常出海调查一样，船上的人员都很平静，但大家都未曾想到，这次看似与往常一样的调查开启了一个历史的新篇章。

“奋斗五号”船刚驶出珠江口，业务部就开始忙碌起来，在关晓春部门长的带领下，开始往海里放电缆进行调试。

那时，“奋斗五号”采用的地震仪是美国生产的DAS-1数字地震仪，比起现在的数字缆，调试工作强度大，电缆故障多。每一道采集的信号都靠一条细小的电缆传输到地震仪上，如果中间某一段有故障，就会造成很多接收道有问题，而每一次从电缆绞车上收放都有可能对电缆造成伤害。

经过几个小时的放电缆试验，发现电缆坏道太多，于是决定就地抛锚检修电缆。经过两天的紧张检修，10月14日晚再次起锚赶赴工区。

经过一夜航行到达工区，但是天气又变坏了，调查船只好避风等待，这一等差不多一周就过去了。10月21日，终于可以起锚去工区了。22日，开始放电缆调试，到下午17时34分，编号为XS-5测线开始工作，打响了天然气水合物调查的第一炮。

经过22个小时的连续工作，完成了这条近170千米的测线调查。由于当时采用的是3480磁带，而每盒磁带只能记录1千米多一点儿的测线工作，大约8分多钟就要换一盒磁带。操作地震仪的兄弟们几乎没有空闲，记班报、写磁带标签，一轮接着一轮。

这条测线完工后，天气又变坏了，直到10月27日早上收到气象预报，预计几天内会有相对较好的天气，才再次起锚，实施第二条测线作业。直到10月30日12时，3条设计测线终于全部完成，共计完成工作量534.3千米。

因为这次调查任务的特殊性，二海大队专门安排计算解释中心技术员徐华宁上船负责现场地震资料处理，并配备了相关设备。在避风期间，徐华宁抓紧时间将第一条测线进行了简单的叠加处理。当处理出来的地震剖面出现在电脑屏幕上时，大家都睁大眼睛，仔细看着剖面的细节。基于当时对BSR肤浅的认识，大家感觉在地震剖面上某一段的反射记录好像有BSR的现象，于是立即把剖面打印出来传真回二海大队。时任大队总工程师杨胜雄及总工办主任张明在看到这个传真时都异常兴奋，都觉得这次调查成功了，指示我们继续保质保量完成余下的工作。这个好消息也传到了为了这个项目立项呕心沥血、正在医院住院的张光学副总工程师的耳里。

返航后，由文鹏飞、徐华宁等组成的资料处理组开始正式对此次采集的资料进行数据处理。在处理工作期间，才发现原来在海上认为的BSR并非真正的似海底反射，而是被誉为震源激发造成的“鬼波”，是需要剔除的“有害”信息，真正的BSR出现在剖面上更深的位置处。

经过1个月的工作，处理成果摆在了解释项目组负责人梁金强的面前——在XS-3、XS-4测线上发现了BSR，再结合其他的相关信息，推测出我国南海北部陆坡西沙海槽区存在天然气水合物。最终，广州海洋地质调查局二海大队把这一认识写进了调查成果报告。成果经中国地质调查局以专报的形式上报国务院，时任国务院副总理的温家宝批示“在南海发现天然气水合物存在的似海底反射波，意味着这类新资源在我国零的突破”。

（作者系中国地质调查局广州海洋地质调查局科学技术处（项目管理处）副处长、高级工程师，“奋斗五号”执行南海天然气水合物前期调查航次技术负责，主要从事地球物理勘探技术研究。）

2020年9月19日，以“决胜全面小康、践行科技为民”为主题的全国科普日活动在全国范围内同步启动。9月26日，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所与青岛市科学技术协会、青岛市教育局、青岛水族馆联合举办了一场“走进可燃冰实验室”大型实景科普直播活动，活动通过青岛海洋科普联盟科普直播室、中国矿业报社Bilibili平台“矿世奇谈”直播间面向全网直播。

活动当天，以自然资源部天然气水合物重点实验室主任、海洋试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室主任、自然资源部首席科学传播专家吴能友研究员为首的科研团队14名科研人员，带领观众走入9个天然气水合物子实验室，介绍前沿科学知识，带大家领略了科技的魅力。

在两位主持人的引领下，观众们从“海洋地学之光”雕塑开始开启了认识可燃冰之旅。吴能友研究员首先介绍了自然资源部天然气水合物重点实验室的定位、研究方向，以及“多学科结合、多尺度融合、直接面向应用”的特色，目前实验室已经发展成为国际上重要的天然气水合物勘探开发研究核心基地之一。吴能友研究员向观众们预告了科技人员将通过声光电等高科技手段揭秘可燃冰、展示来自我国海域真实的可燃冰样品、进行可燃冰点燃实验等参观内容，让观众对接下来的旅程充满期待。

观众们跟随镜头最先进入的是水合物XRD（X射线粉晶衍射）和CT实验室，孟庆国老师首先通过形象的图片介绍了可燃冰微观晶体5种主要的笼形结构，这5种笼子按照一定的组合方式就形成了可燃冰I型、II型和H型三种典型的晶体结构类型。孟老师用科学小装置展示了光的衍射现象，每种晶体在X射线的照射下，都有形成专属于自己的衍射谱图，就像每个人的指纹一样。科学家就是用XRD仪器作为眼睛，去“观察”可燃冰的微观世界。接下来，李承峰老师用一张人手部的X射线透射光片介绍了医用CT探测人体内部构造的功能，实验室的X-CT也是一样的原理，它利用不同密度物质对X射线吸收能力的差异来探测可燃冰物质内部信息。李老师向观众展示了可燃冰在有孔虫腔体中、沉积物空隙中以及裂缝中分布的CT影像。