深海沉积物孔隙水原位采样系统海试成功

发布时间:2009-07-16
  2009年5月,矿产资源研究所等单位承担国家863计划所研制的深海沉积物孔隙水原位分层采样系统,海试获得圆满成功。

  天然气水合物是一种亚稳体系,它的形成、分解均与所处的地球化学环境有关,故可利用与水合物密切相关的各种气、水异常及其派生的地球化学标志进行探查。沉积物孔隙水中含有大量有用的地球化学信息,因而成为探测的重要对象。目前国内外均是先将海底沉积物采集到考察船上,再用压榨、离心、层析等方法抽出孔隙水。但海底沉积物提升过程中,由于温压条件剧烈变化,孔隙水中的溶解气体将逃逸、有机组分将分解、变价离子将氧化,使得传统方法采集的孔隙水难以反映其原始成分和信息,特别是水溶气信息将消失殆尽。为充分发掘孔隙水中的水、气信息,有必要研发一种全新的沉积物孔隙水原位气密分层采集技术。

   “十一·五”期间,国家863计划在“天然气水合物流体地球化学现场快速探测技术”课题下设立“孔隙水原位采集系统” 子课题(编号2006AA09A204-2),由中国地质科学院矿产资源研究所等单位承担。经过两年努力,我所祝有海、吴宣志等同志与广州海洋地质调查局、四川海洋特种技术研究所、国营三江机械厂等单位合作,先后攻克了泥水分离的过滤技术、保真空超高压海水电磁阀技术、采集过程计算机控制等关键技术,成功研制出单个孔隙水原位采水器。将多个(4-12个)采水器串联接成采样柱组装成孔隙水原位分层采样系统。以0.5米间隔实现分层采样。与传统的孔隙水采样方法相比,该项技术能完好保存孔隙水的原位地球化学信息,特别是水溶气信息。2009年5月18日和25日,课题组分别在水深3694米和4156米处进行了两次孔隙水原位采样试验, 17个采水器全部都采上了水,最大采水量122毫升,最小采水量105毫升,采样深度超过5米,各项指标均达到合同要求,海试圆满成功。

   该项原创性采样技术将为海底地球化学探测提供强有力的技术支撑,可广泛应用于海底天然气水合物、油气资源勘查以及海洋环境调查等领域。