海洋是人类的巨大宝库,是未来社会物质生产的重要原料基地。现阶段,世界各国都在竞相发展海洋高新技术,开采海洋矿产资源。海洋矿产资源,通常是指目前处于海洋环境下的除海水资源以外的矿物资源。
人类已经发现的海洋矿产有以下几类:
“深海一号”大气田
多金属结核的主要金属元素为锰,又称锰结核。锰是一种典型的金属矿产资源,以团块状结核形式沉积于深度为4000-6000m的海底表面。其中锰、铁、镍、钴和铜含量特别丰富,分别为25-30%、10-20%、1.0-1.5%、0.2-0.3%、0.8-1.2%,通常呈黑色或棕色。
锰结核
锰主要分布在平坦的海底,是一种非常重要的矿产资源,其开采难度较低且利用率较高,在目前的全球工业应用中具有巨大的商业潜力。据目前数据统计,海洋中的锰结核总储量已经超过3万亿吨,可以供世界使用1.8万年,锰结核还是可再生矿物,它每年以约1000万吨的速率不断地增长着,是一种取之不尽、用之不竭的矿产,经济价值高。
世界各大洋中的锰矿资源极其丰富,其中数太平洋分布最广,储量最大。太平洋的克拉里昂-克里斯顿区(CC区)、东南太平洋的秘鲁海盆、北印度洋等海域中的深海锰结核最具有商业开发潜力。
富钴结壳又称钴结壳和铁锰结壳,成分上与海洋多金属结核相似,是一种海底自生的铁锰氧化物、氢氧化物集合体,但在形状上差异较大不属于结核。
滨海砂矿形成示意图
这是一种含有大量金属的硫化物,海底裂谷喷出的高温岩浆冷却沉积形成。如果含矿热液上升通道与海水隔绝,未被稀释的热液即以“烟囱形式”喷出,即形成了热液矿床,又被焦作“黑烟囱”。因为多金属硫化物位于火山岩石上的热水喷口,其成分以及形状与陆基火山块状硫化物矿床相似,且被认为是陆基火山块状硫化物的现代类似物。
对海底热液喷口生物群的生存和繁衍的研究,也已经成为科学家们的重要课题。
目前,全世界已发现30多处矿床。全球多金属硫化物矿床主要分布于东太平洋海隆、西太平洋构造活动带、西南太平洋洋中脊和大西洋中部。据估计,当前的海底可能有1000~5000个大型硫化物矿床。与多金属结核相比,多金属硫化物在海底的分布相对较浅,分布于水深1500~3000 m处。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。
黑烟囱
“蛟龙号”拍摄的大糦热液区内的黑烟囱与热液生物
文章来源:资料整理自“南海海洋资源利用国家重点实验室”“科普西海岸新区”“粉体网”公众号,转载请注明原出处及由中国海洋发展研究中心编排
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