海底捞~矿——人类的未来在深海大洋!

人类社会的发展,离不开对各种矿产资源的开发和利用。在陆地资源逐渐枯竭的今天,人们把目光投向了深海大洋。海洋中几乎有陆地上有的各种资源,而且还有陆地上没有的一些资源。可以毫不夸张地说,就矿产资源这方面,陆上有的海里都有,陆上没的海里也有。海底世界矿产资源的储量极为巨大,如果全部开采出来,那无疑是人类的福音。

由于人类对两极海域和广大深海区域的调查还不够深入,这里只介绍六大类目前比较熟悉的海底矿产。

1 石油、天然气

据估计,世界石油极限储量1万亿吨,可采储量3000亿吨,其中海底石油1350亿吨;世界天然气储量255~280亿立方米,海洋储量占140亿立方米。上世纪末,海洋石油年产量达30亿吨,一度占到世界石油总产量的50%。

中国沿海和各岛屿附近海域的海底,蕴藏有丰富的石油和天然气资源。据估计,中国近海各海域油气储藏量约40~50亿吨,若是全部开采,很有可能跻身世界五大石油生产国之一。

渤海是中国第一个开发的海底油田。渤海大陆架是华北沉降堆积的中心,新生代沉积物厚达4000~7000米,又由于断陷伴随褶皱产生了一系列的背斜带和构造带,最终形成了各种类型的油气藏。

渤海油田

东海的大陆架宽广,沉积厚度大于200米。有研究者认为:东海是世界石油远景最好的地区之一,天然气储量潜力可能比石油还要大。

引起中日争端的东海春晓油气田

南海是一个很大的沉积盆地,新生代地层约2000~3000米厚,有的甚至深达6000~7000米,具有良好的生油和储油岩系。现已探明的石油储量为6.4亿吨,天然气储量9800亿立方米,是世界海底石油的富集区。因此,某些石油专家认为,南海可能成为另一个波斯湾或英国北海油田。

2014年中越南海冲突中的“海洋石油981”深海钻井平台

2

煤、铁等传统固体矿产

世界上许多国家早已在近岸海底开采煤、铁矿藏,比如智利、英国、加拿大、土耳其等国,最早的甚至已有四五百年的开采历史。日本海底煤矿开采量更是占其总产量的30%。

沾满4万中国劳工血泪的日本军舰岛煤矿

中国大陆架浅海区域也广泛分布有煤、铜、硫、磷、石灰石等矿产。

山东龙口市北皂煤矿海底巷道示意图

(2017年10月,这座中国唯一的海底煤矿正式关闭。)

3 海滨砂矿

海滨砂矿中含有许多贵重矿物,广泛分布于沿海国家的滨海地带和大陆架。世界上已探明的海滨砂矿达数十种,譬如:含有发射火箭用的固体燃料钛的金红石;含有火箭、飞机外壳用的铌和反应堆及微电路用的钽的独居石;含有核潜艇和核反应堆用的耐高温和耐腐蚀的锆铁矿、锆英石;某些海区还有黄金、白金和银等。现在有30多个国家从事砂矿的勘探和开采。

中国近海海域已探明的、具有工业开采价值的砂矿达13种,主要是经济价值极高的金、锆英石、钛铁矿、独居石、铬尖晶石等。

中国海滨砂矿分布图

4 多金属结核和富钴结壳

多金属结核

多金属结核分布在大洋底部水深3500~6000米海底表层,含有锰、铁、镍、钴、铜等60多种金属元素。据科学家们分析估计,多金属结核的世界总资源储量为3万亿吨,仅太平洋就达1.7万亿吨。其中的锰可供全世界使用1.8万年,镍可用2.5万年,钴可用34万年,锰可用18万年,铜可用1000年。

更为有趣的是,人们发现海底的多金属结核还在不断生长,它决不会因为人类的开采而在将来消失。仅在太平洋底,每年新增储量就有1千万吨,其生长速度竟比人类的消费速度还快。因此,仅此一类矿产就足以使人类产生向大洋进军的强大动力。

多年来,中国已在太平洋开展了200多万平方公里面积的多金属结核调查工作,其中有30多万平方公里为有开采价值的远景矿区,联合国已批准其中15万平方公里区域作为中国的开辟区。

富钴结壳

富钴结壳产于水深300~4000米、顶面平坦、两翼陡峭的海山斜坡上,容易开采。它色黑似煤,质轻性脆,表面呈花蕾似的皮壳状,厚度一般为几毫米至十几厘米。富钴结壳金属钴含量可高达2%,是陆地含钴矿床的20倍;贵金属铂含量也相当于陆上含铂量的80倍。富钴结壳矿床的潜在资源量达10亿吨,总价值超过1千亿美元。

钴元素作为一种未来战略资源,现在的地位变得越发重要,因此,富钴结壳也正逐渐成为海洋矿产资源开发的热点。美、日等国已设计出了一些开采系统。中国于90年代中期也拉开了富钴结壳正式调查的序幕。

5 热液矿藏

这是一种含有大量金属的硫化物,由海底裂谷喷出的高温热液冷却沉积形成,因其形似烟囱状的外貌,又被叫做黑烟囱。目前,全世界已发现30多处矿床。仅美国加拉帕戈斯群岛裂谷的储量就达2500万吨,开采价值高达39亿美元。

海底黑烟囱

2003年,“大洋一号”开展了首次专门的海底热液硫化物调查,拉开了中国进军大洋海底多金属热液硫化物领域的序幕。

“大洋一号”远洋科考船

6 可燃冰

可燃冰,即当前最炙手可热的天然气水合物。它是一种在低温、高压条件下,由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质,能量密度高,杂质少,燃烧后几乎无污染,矿层厚,规模大,分布广,资源丰富。

据估计,全球可燃冰的储量是现有石油、煤、天然气储量的两倍以上。在上世纪,美国、前苏联、日本均已发现大面积的可燃冰分布区。中国也在南海和东海发现了可燃冰。据测算,仅南海的可燃冰资源量就达700亿吨油当量,约相当于中国目前陆上油气资源量总数的1/2。在世界油气资源逐渐枯竭的情况下,可燃冰的发现又为人类带来新的希望,因为它很可能将成为21世纪的新型能源。

中国首次可燃冰试采成功(南海神狐海域)

众所周知,随着世界上工业和经济的高速发展,矿产资源消耗量急剧增加,陆地矿产资源在全球范围内日趋短缺、衰竭,人们只能把目光投向占地球表面积71%的海洋,将之作为未来的矿产来源。毫无疑问,海洋必将成为21世纪矿产资源的战略性开发基地,未来很可能会形成包括深海采矿业、深海技术装备制造业等产业门类的深海产业群。

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