“大洋一号”船完成我国第20航次大洋科考任务,载誉凯旋。从20世纪70年代我国大洋科考起步至今,我国先后进行了20次大洋科考,对提高我国深海探测水平,提升国家综合实力具有重要意义。当我们回溯首次大洋科考时,仍可以体会到当初创业者的艰辛。首次大洋科考名为“大洋多金属结核资源专项调查”,其任务主要是调查和采集多金属结核。想要了解这次科考,必须先从多金属结核说起。
多金属结核又称锰结核,是一种富含锰、铁、镍、钴、铜等30多种金属元素的可再生多金属矿物资源,极具开发价值。锰结核广泛分布于世界大海2000米~6000米水深海底的表层,其中以生成于4000米~6000米水深海底的矿物品质为最佳。据估计,世界大洋底锰结核资源约为3万亿吨,仅太平洋就达1.7万亿吨,其资源总量相当于陆地上总储量的几百倍甚至上千倍,而且年均增长1000万吨,堪称“取之不尽,用之不竭”的深海宝藏。
1873年,英国深海调查船“挑战者”号最先发现锰结核。随着冶金工业的迅速发展,陆地资源日渐紧缺,洋底锰结核的开发和利用相继提上各国日程。从20世纪60年代开始,美国、英国、法国、德国、日本、俄罗斯等国大规模展开对锰结核资源的调查、勘探。1970年,第二十五届联合国大会通过了《关于各国管辖范围以外海床洋底与下层土壤的原则宣言》,确定了国际海底及其资源是人类的共同继承财产的原则,进一步掀起了争夺锰结核的热潮。
20世纪70年代,我国的大洋考察事业开始起步,调查和采集锰结核成为其重要内容。在70年代中期,国家海洋局在首次远洋调查中,除完成远程火箭试验海上落点靶区选择工作外,也在南太平洋中部开展了大洋多金属结核的海上调查,并从近5000米水深的海底采集到十多块锰结核样品。鉴于锰结核的重要价值,组织锰结核专项调查、初步摸清锰结核的分布情况显得越来越必要。
1983年,经国务院批准,国家海洋局组织第一海洋研究所、第二海洋研究所和东海分局,派出4000吨级的远洋调查船“向阳红16”号,在太平洋西经167度~178度、北纬7度~11度海域开展大洋多金属结核资源专项调查,并任命闾成华为总指挥、韩树桥为调查队队长。
之所以选择这一调查区域,主要是因为国际资料显示该区域锰结核较为丰富。另外,当时我国调查设备落后,最大作业深度不能超过5500米,而这一洋区地形平坦,水深大部分在5500米以内,便于取得样品。从后来的情况看,这一选择是非常正确的。
此次调查,是国家海洋局直接实施指挥的第一次远洋调查活动,也是建局以来调查海区最远、活动范围最广的一次单船作业。由于作业海区距上海市约5000海里,往返要通过许多岛礁和3个台风生成、路径区,为工作带来了许多复杂的状况。对此,国家海洋局高度重视,在调查航线、日程安排、组织指挥、安全措施等方面认真筹备,悉心布置,精益求精。
即便如此,对于当时所有的工作人员来说,这次调查也显得吉凶未卜。在东海分局当年的报告中可以看到,当时安全措施第八条中赫然写着“人员病故、牺牲拟将遗体冰存运回国内;如无法保存,进行海葬”,不禁让后人感到一丝悲壮。
此外,单船长时间远航作业存在补给困难、需要停靠外国港口补给两次等问题。而且当时的调查装备非常落后,只有钢丝绳绞车、拖网和采泥器,而先进的国家已经采用水下照相、水下电视、声呐勘测等先进技术装备。用如此落后的装备找到锰结核富集区域,确定矿区范围和富集程度,也是一个不小的挑战。
1983年5月7日,“向阳红16”号船从上海起航,穿过宫古海峡进入太平洋,途径关岛、加罗林群岛、拉利克群岛附近海域,于5月21日到达作业海域,开始按预先布设的调查站点依次作业。
随后,“向阳红16”号船在调查海区用6000米地质绞车配以“大洋—50”型采泥器、箱式采样器和重力活塞取样管等,进行了16个站次的定点取样,用13700米底栖生物拖网绞车和自制的多金属结核拖网进行了8个站次的拖网采样,并在返航途中进行了两个站位的表层取样,共获得锰结核310.69公斤,其中在北纬10度、西经169度的站位附近,一网采集锰结核185公斤。在这些样品中,有微粒状、草莓状、似球状等多种矿物形态特征,其中最大的一块重2.9公斤。
事情远非现在描述的那么简单,当时的总指挥闾成华回忆说,当时全船只有一人知道锰结核是什么样子,由于船上仪器装备落后,只能请来老捕鱼工人使用捕鱼的拖网和抓斗等“土办法”进行打捞,那位老捕鱼工因作业时间长,常感到力不从心。另外,作业时,船速掌握难度很大,快了拉不到,慢了会多拉泥土,导致绳索断裂。不明情况的外国飞机还经常在调查区域盘旋监视。可以说,这次探宝之旅是在条件十分落后、技术力量薄弱、困难异常艰巨的情况下完成的。
为了提高船只的利用率,在往返途中和作业海区,“向阳红16”号船还分别进行了重力、磁力和水深连续测量及水文、气象观测。1983年7月11日,船队返回上海,首次大洋多金属结核资源专项调查顺利结束。本次调查历时66天,航程14200海里,调查面积80万平方公里,测站21个,采集锰结核310.69公斤。
随后,国家海洋局召开了汇报会,向外交部、冶金部、地质矿产部、中国科学院等众多单位的领导和工程技术人员作了汇报,并将锰结核标本分送相关单位,为推动国内锰结核调查研究工作作出了重要贡献,受到了各单位的好评,得到了上级领导的重视。
通过此次调查,我们确定了锰结核重要的经济价值和开发潜力,同时为今后实施远洋调查、大洋科考积累了宝贵的经验。正是这次调查,为我国后来确定在太平洋中部矿区进行研究,并最终拥有专属勘探权和优先商业开采权的7.5万平方公里奠定了基础。