我国天然气水合物探测技术新添利器

    近日，记者从广州海洋地质调查局获悉，该局“海洋四号”船搭载着863计划课题研究成果——我国新研制的“气密性孔隙水原位采样系统”，于今年5月成功在南海中央海盆4000多米深水水域海底获取孔隙水样品，实现了我国在原位孔隙水采样技术方面的重大突破，是我国海域天然气水合物探测技术的一项创新性成果。
   “气密性孔隙水原位采样系统”的研制，是863“十一五”计划“天然气水合物流体地球化学现场快速探测技术”课题的重要研究内容之一。此外，课题亦研制了一套海水分层气密采样器和船载现场测试平台，本航次中，同时搭载于“海洋四号”船进行海上试验，均取得圆满成功，共同构成整体的流体地球化学现场快速探测系统。该课题由广州海洋地质调查局负责，中国地质科学院矿床研究所、浙江大学、同济大学、中国地质大学（北京）、四川海洋特种技术研究所等共同参与。
    孔隙水的原位提取技术是地球化学调查的重要手段之一。通过对海底沉积物孔隙水的原位采集及现场分析，可跟踪孔隙水中甲烷（CH4）、硫化氢（H2S）等气体的异常分布和运移，将为海域天然气水合物资源的快速、高效探查提供宝贵的资料。同时，原位孔隙水的提取对于海洋环境监测等也具有特别的意义。以往，对孔隙水的提取往往采用间接采样的方法，先采集沉积物，之后再在实验室通过压榨、离心和真空过滤抽提等手段进行提取。一般仅在湖泊、浅海等处采用渗透法获取原位孔隙水。而对于较深海域孔隙水的原位提取，一直是困扰国际地球化学家们的难题。
    我国新研制的“气密性孔隙水原位采样系统”由多个高强度抗腐蚀金属材料气密容器纵向排列，通过水下计算机实现对孔隙水采样器的布放、回收和采样器开、闭采水过程的全自动监控，在下海之前抽取真空后密封，以防止大气污染，在海底贯入沉积物后开启不同层位的采样瓶进水口阀门，孔隙水在海底巨大的静水压力差下自动灌入采样器内，并定时关闭阀门密闭，完成孔隙水的自动采集。海上试验中，该系统最大工作水深超过4000m，沉积物采样深度大于5m，可同时采集11个层位的孔隙水，系统仅在海底停留5分钟，每个层位采水量皆超过100mL，共采集孔隙水1198ml，实现了在短时间内同时获取多层位、气密性、无污染的原位孔隙水，是我国高技术研究发展计划（“863”计划）取得的又一创新成果。该系统所涉及的“保气技术”、“采水过滤技术”、“进水阀门控制技术”和“钢制件表面抗腐蚀陶瓷类膜技术”均为我国自主研发技术，已申请或正在申请相关专利保护。
    “气密性孔隙水原位采样系统”的海上试验成功，为我国海洋技术装备的自主创新积累了宝贵的经验，也为今后进一步开展天然气水合物调查奠定了基础。