在山西地质博物馆《深海园林》展厅，有一处“深海冷泉”场景。这个场景向观众展示了海底“可燃冰”分解而成的甲烷气体，裹挟着海水等物质，在海底形成“喷泉”的现象；由于“可燃冰喷泉”的温度与周围海水相近，约2-4℃，被称为“冷泉”。

“可燃冰”是埋藏在海底的一种神奇的“冰”，它的真名叫做“天然气水合物”，是甲烷气分子与水分子在高压低温条件下形成的似冰状结晶。“可燃冰”遇火则燃，燃烧值很高，燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水，是一种清洁高效的新能源。

图1 可燃冰

在海底厚厚的沉积岩和基岩中，还埋藏着丰富的油气资源，它们多栖身于海洋大陆架和大陆坡底下。按照国际惯例，一般将水深超过300米海域的油气资源定义为深水油气，水深1500米以上则被称为超深水油气。

深海油气资源是如何形成的呢？在气候较温暖湿润的地质时期，海水中氧气和阳光充足，河流带来了大量的营养物质，这为海洋浮游生物和低等微生物提供了丰富的“粮食”，使它们迅速大量繁殖。当这些生物死去，河流带来的泥沙和有机质又将大量生物遗体一层层掩埋，使其与空气隔绝。一段时期后，这些有机质分解成大量类脂化合物，并逐渐演化为干酪根。在一定的温度和埋深等条件下，干酪根“熟化”，形成了分散在岩层中的石油，石油经过降解变成甲烷等低分子烃类。

那这些深海的油气资源是怎么储存、富集的呢？油气的密度较小，由于上面地层的压力，新生成的油滴跑不出去，只好乖乖地跑到一些有孔隙的岩层中；有的岩层孔隙很小，一些石油“挤”不进去，好不容易“挤”进去后却再也出不来了，这样石油就被储存到了砂岩、页岩和石灰岩等岩层中。当这些岩层在构造运动作用下隆起，石油就沿着岩石裂隙跑到了背斜构造之中，随着石油“逃跑”的还有天然气，不过天然气质地轻，跑到了石油的上方。因此，在海底油气富集区就形成这样的构造：在背斜构造最顶部是蠢蠢欲动的天然气，中间的石油懒洋洋地躺在那里动弹不得，下层的水被它们压得快要喘不过气来。这样的构造也成为了人们探索深海油气资源的首选之地。

图2 石油和天然气形成过程（图片来源于网络）

石油被誉为“工业的血液”和“海底乌金”，而天然气作为石油的“孪生兄弟”也是重要的能源矿产资源，在日常生活中人们用天然气做饭、烧水、取暖，我们出行使用的汽车，也有一部分将天然气作为燃料。

我国拥有丰富的深海油气资源，南海海域是我国最大的油气储存区。位于海南岛东南陵水海域的“深海一号”（陵水17-2）气田，探明储量超千亿方。2021年6月25日，我国首个1500米深水自营大气田——“深海一号”大气田成功投产，每年可向粤港琼等地稳定供气30亿立方米，能满足粤港澳大湾区四分之一的民生用气需求。正式投产以来，“深海一号”气田累计生产天然气超50亿立方米，成为我国华南地区“由海向陆”能源保供的主力气田，有力保障了国家能源安全。

图3 “深海一号”作业平台（图片来源于网络）