為什麼「冰」也可以燃燒？

（作者：吳自軍，同濟大學海洋學院副教授）

導語

如果說水火不相容的話，那麼冰火就更不相容了。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」怎麼可以燃燒呢？

十萬個為什麼：

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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」。

「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」，後來人們終於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鑽探時，發現了一種看上去像冰塊的東西。當把它從海底撈上來後，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。

深邃的海底怎麼會形成「可燃冰」這種奇特的物質結構呢？其實，「可燃冰」的形成並不容易，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，如果溫度高於20℃，它就會受熱分解從而「煙消雲散」，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，並且壓力越大，「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；最後，埋藏在海底的生物殘體和有機腐殖質經細菌分解後會產生甲烷氣體，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。由於海底「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米的範圍內，再往深處則由於地溫較高，其固體狀態易遭到破壞而難以存在。

編輯：魯凡英

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