為什么“冰”也可以燃燒

文/吳自軍

我國在南海海域探測到了儲量巨大的“可燃冰”資源，“冰”怎么能燃燒呢？

如果說水火不相容的話，那么冰火就更不相容了。然而海洋地質學家發現，在海底蘊藏著一種可以燃燒的“冰”，這聽起來似乎有點不可思議，“冰”怎么可以燃燒呢？

原來，這是與普通意義上的冰完全不同的“可燃冰”。它是一種天然氣水合物，其中的主要化學成分是一種可燃氣體——甲烷，所以它又被稱為甲烷水合物。這種天然氣水合物的外形很像冰雪，可以像固體酒精一樣被直接點燃，因此，人們通俗而形象地稱其為“可燃冰”。

早在1965年，蘇聯科學家就預言，海洋底部的地表層中可能存在“可燃冰”，后來人們終于在北極的海底首次發現了大量的“可燃冰”。19世紀70年代，美國地質工作者在海洋鉆探時，發現了一種看上去像冰塊的東西。當把它從海底撈上來后，那些“冰”很快就成為冒著氣泡的泥水。出人意料的是，這些氣泡居然能被點燃。測試證明，這些氣泡就是甲烷，而猜測中的“可燃冰”也由此揭開了神秘的面紗。

深邃的海底怎么會形成“可燃冰”這種奇特的物質結構呢？其實，“可燃冰”的形成并不容易，至少要滿足三個條件，即溫度、壓力和原料。首先是溫度不能太高，如果溫度高于20℃，它就會受熱分解從而“煙消云散”，而海底溫度一般保持在2～4℃，完全適合“可燃冰”的形成和保存；其次，“可燃冰”在0℃時，只需30個標準大氣壓即可生成，并且壓力越大，“可燃冰”就越不容易分解，而以海洋的深度，這樣的壓力條件簡直隨處皆是；最后，埋藏在海底的生物殘體和有機腐殖質經細菌分解后會產生甲烷氣體，這為“可燃冰”的形成提供了充足的原料。

海底的地層是多孔介質，在溫度、壓力、氣源三者都具備的條件下，“可燃冰”晶體就會在介質的空隙間生成。由于海底“可燃冰”依賴特厚水層的壓力來維持其固體狀態，其分布可以從海底表面到地表以下1000米的范圍內，再往深處則由于地溫較高，其固體狀態易遭到破壞而難以存在。