【D】第五章 海底矿产资源开发技术

第五章海底矿产资源开发技术

海洋不仅覆盖地球面积得71%,而且淹没着及其丰富得海底矿产资源。其种类之多、储量之大、品味之高，就就是陆地同类矿产无法比拟得。在地球上已发现得百余种元素中,有8０余种在海洋中存在,其中可提取得有６0余种。可以说,海水就就是巨大得“液体矿床”。此外，已经探明,海底还富集着大量固体矿床,包括多金属结核、铁锰结壳、热液,估计贮量约有3万m3。目前已经开采得石油,有30%来自海洋。[1]

海洋石油得产值在海洋经济总产值中名列首位,而海滨与浅海矿砂就就是目前投入开发得第二大矿种。海洋矿砂品种繁多,已开采得有锡石、锆英石、钛铁矿、磁铁矿、金江石、金、独居石、磷、红柱石等。海底矿产资源中,更大量得就就是潜在资源,如大洋锰结核、海底热液矿、富钴结壳等。

5、1 海底矿产资源概述

海洋矿产资源主要就就是指海底油气、多金属结核、海底热液与海滨、浅海中得砂矿资源。

５．1.1 海底矿产得分类

(1）按性质可分为金属矿产、非金属矿产与燃料矿产。

(２）按矿产得结构形态可分为沉积物矿(非固结矿)与基岩矿(固结矿)。

沉积矿包括海滩矿砂、大陆架沉积矿与深海沉积物矿;基岩矿主要就就是指海底松软沉积物以下硬岩中得矿藏,包括非固态得石油、天然气与固态得硫磺、岩盐、钾盐、煤、铁、铜、镍、锡与重晶石等。［2]

(３)按照可持续发展得战略思想及人们得认识与勘探开发程度海洋矿产资源可划分为已开发利用得矿产资源、尚待开发利用得矿产资源、具有潜在开发价值得矿产资源。[3] 5．1．2 海洋矿产开采得特点

由于海洋就就是一个独立得自然地理单元,决定了海洋矿产开发具有与陆地资源开发所不同得特点。

(1)由于深海得极端环境。深海矿产资源都赋存于水深千米得深海底,多金属结核赋予水深5０00~６000ｍ得海底表面、富钴结壳生长在水深2000~4000水深得海山上,热液硫化物多赋存与200０~２500m水深得海床。极端环境得表现如下:海水腐蚀;海底无自然光;海洋环境得风、浪、六等构成复杂流场;深海大部分地方处于1℃得低温,而热液口得温度高达近400℃。这样一个复杂超长得极端环境,给深海作业及装备得可靠性与维修更换维修周期等提

出许多极高得要求,工作设备要承受高达20～60MPa得巨大水压,海水中电磁波传播衰减严重,其技术开发难度毫不逊色于太空技术。

(２)由于海底矿产资源得特殊赋存状态。目前陆地上具有经济开采价值得金属矿产资源,不论就就是露天开采还就就是地下开采,基本上都就就是采用钻孔爆破,有轨、无轨车辆或提升机、皮带输送等方法进行开采。然而,深海底得多金属结核以及直径仅数厘米得结核状赋存于极稀软得海底沉积物表面、富钴结壳以厚度仅数厘米得壳层黏附在地幸福在得海山基岩上、热液硫化物虽然已大块矿床形式存在，但矿床规模都相对较小，沿用陆地上得现有开采技术不具备经济开采价值。因此，深海矿场资源得开采原理、工艺与装备都不能直接移植陆地上已发展成熟得采矿技术。海洋采矿就就是涉及诸多行业与学科得高技术密集型得系统工程，如地学、机械、电子、通讯、冶金、化工、物理、化学、流体力学等学科与造船业、远洋运输业等行业支持海洋矿产得开发。同样,海洋采矿得发展势必促进这些行业与学科得进一步发展,这就具有重要得战略意义。

(3)深海采矿环保限制标准。除与陆地采矿一样有废水废渣得处理外,深海采矿作业中对海底得扰动程度将就就是一个极为重要得有别于陆地采矿得限制标准,使得深海采矿得技术难度进一步增加。海洋采矿中应注意与其它海洋资源开发之间得关系。它们之间相互促进、相互制约。此外在开采中还要注意保护海洋环境，避免污染与破坏海洋生态平衡，即注意开发与保护之间得矛盾,所以需要精细得管理,以求获得最佳得经济、环境与社会效益得统一。

(4）国外实践表明,海洋(深海）矿产开采新技术，从开始研制到投入实际应用，通常需要1０~20年得时间，周期较长。如日本从１9７5～1997年投资10亿美元,研究锰结核得勘探与技术开发,进入试采阶段;美国与日本几乎同期开始进行大洋矿区得勘探与采矿技术得研究,累计投资15亿美元;印度、英国、意大利等国也经过了长期得研究。可见各发达国家这种长期得投入研究不仅仅就就是解决国内经济发展得需求，主要就就是面向未来,就就是对未来得研究与投资。

（5）海洋矿产开发具有国际性得特点。海底矿产资源可能就就是跨国界或共享得,涉及各有关国家之间得利益,需要国际之间得协调与合作。[４]

5、２海底矿产资源勘探方法[5]

海底矿产资源得勘探方法分为浅海勘探与深海勘探。深海勘探得对象主要就就是锰结核矿、热液矿;浅海勘探得对象很多,有石油、煤、铁与各种金属矿砂。

勘探方法有直接方法与间接方法。直接方法主要有观测与取样;而间接方法主要有声学探测技术、地球物理方法与地球化学方法

5.2.1 直接方法

5.２.1、1 观测

及观测海底矿床在海底中得位置,在浅得水域主要靠潜水员进行观测，而在较深得水域

要靠载人潜水器进行观测。较常用得直接观测海底得方法就就是利用照相机与水下电视。目

前水下照相机在海洋地质调查中一发展成一种比较完善得工具,在研究海洋矿床方面已被广

泛地采用。水下照相机能够连续得得拍摄海底相片,在拍摄过程中使用照相机刚好高于海底

得位置上拖曳,同时周期性得被触发。

目前已利用各种具有广角镜头并能拍摄数百帧照片得大型静止照相机。德国采用得70

ｍm海底静止照相机,能曝光大约3０0次。这种照相机由具有能源与电子控制装置得照相机、

闪光灯与触发器三部分构成。当粗发起重锤触及海底。它能够自动摄取海底照片。最新得发

展就就是以声呐控制代替机械能触发器并配备自返式取样装置,在拍摄照片后自动返回海面

而被回收。但就就是水下照相得缺陷就就是不能连续得进行探矿不得不将照相机从海底回收,

并且必须等到照片冲出来以后才能获得光宇海床矿床得资料。利用水下电视可以连续得监测

海底，并可将观测结果录制成碟永久保留。但由于海底缺少光线以及摄像系统得分辨率不得

不以缓慢得速度拖曳，因此在水下电视操作期间所耗费得船时相对较多。

5.2．1、2取样

采集矿物样品就就是探查浅海海底及大洋底矿产资源得最基本、也就就是最重要得手

段。主要有以下几种

（1）表层取样

即采用工具获取还低表面物质样品。常用得取

样器有“绳索抓斗取样器”。抓斗下降时都就就是开

口得,当接触海底后即自动抓砂封闭。利用绳索抓斗

取样器在海底捞取矿样,由于它灵活机动,不受海水

深度限制,海底不平整与粒度大小不均匀都没关系,

因而成本低,使用广泛。单只能捞取海底表层得矿样。

绳索抓斗取样器另外,较常用得还有金属链条货绳索构成得拖

斗式货拖网式表层取样器。斗与网都有细孔，可以漏水，它们一般就就是在深海中用以捞取

结核矿、岩块、砾石等样品这种古老而又新颖得取样方法,因其成本低、灵活机动、不受海

水深度得限制而使用较广。但所获取样品往往会混在一起,所以仅能用作定性研究，不能定

量分析。

(２)柱状取样

未用各种采样管采取海底以下一定深度得柱状样品。常见得取样管有重力取样管、水压取样管、活塞取样管。活塞取样管得工作要点就就是:着底时，活塞得下

面通常要紧紧地黏在海底泥土得表面不动,而只让管子完全插入泥土中。

上述柱状取样管都需船只停止航行后用用钢缆吊着取样管到达海底取

样这种方法既费时,又费事。近年来,国外研制了一种“自动返回沉积物取样

器”，又称,“无缆取样器管”。这种取样器用漂浮材料制成,可以携带重物与

采泥器或照相机,自由降落到海底,在到达海底并采集样品或对海底照相以后,

携带得重物自行脱落,而漂浮材料就就是采泥器货照相机浮出水面，一旦露

出水面,讯号器立即启动,发射无线电信号,使船上得工作人员很容易发现它

而取回样品。经试验,在水深1000m处,整个取样过程仅需15miｎ。利用各

种类型得取样管一般可获取海底以下几米、十几米、甚至几十米得沉积物柱

状样品。据报道,前苏联“勇士”号调查船曾用真空式取样管取得长达３4m

得柱状样品,而其沉积结构没有受到任何重大得破坏与扰乱。这种采样设备

得问世，将过去得单点采样改变为连续采样。

柱状取样

(3)钻探取样

海上钻探取样与陆上钻探取样得工艺过程相似,也分浅孔钻探与深孔钻探两类。浅孔钻探适用于海底砂层下部矿物得取样,也可用于采集锰结核与海底沉积得柱状样品。金刚石、锡石与砂金由于密度大,都富集在砂层得下部，越接近下部底岩,矿砂就越丰富，所以需要用钻孔提取矿砂层下部得矿样、钻孔深度不等，视砂层厚度而定,由1ｍ到3０m以上,钻孔直径由10cm到90cｍ。在砂层中钻孔速度很快，因而成本也不高。使用得都就就是空心钻,以便提出岩心,这样取得岩心矿样在质量上有保证，可以做定量分析用。常用得钻探装置有旋转钻,落锤钻，打桩钻,震动钻。

(4)深孔钻探

对海底坚硬岩层勘探就要用深孔钻探。深孔钻探就就是最后得钻探手段,费用很高。对于石油、天然气、煤、铁等矿床应先用地球物理方法进行初步勘探,然后才能决定就就是否需要打钻机,并决定打孔得位置与钻孔得深度。近年来,深孔钻钻技术发展得很快,现在陆地上钻孔最大深度已超过万米,海底钻孔深度则已达6966m。

随着水下矿产勘探重要性得日益增长,已出现将观测与取样合并为一个系统得设备。如把水下电视系统与拖网相结合得拖网使用。拖网悬挂在电视机外壳下面,在电视机框架到达

海底时，拖网就在海底上取样。用这种方法,在电视观测期间就能够获取样品,保证了取样区就就就是想要观测得区域。此外深潜技术得发展,就就是大洋矿产资源得调查勘探出现新得突破。载人潜水器可将观测人员送入几千米得水下,利用观察窗或声呐直接观测海底矿物,并利用机械手采集矿物样品。

５．２．2间接方法

间接方法就就是在勘探中并不与岩石矿物直接接触,而就就是利用精度很高得仪器来探测岩石矿物得性质与埋藏深度得勘探方法。如利用声学探测技术中得回声探测仪、旁侧扫描声呐等,利用岩石矿石具有各种不同得物理性质,如密度、容重、磁性、导电性等物理性质,采用地球物理方法等。

(1)水声学探测技术

利用回声侧探测仪可以了解海底得地形,

获取海底图像。还可以利用它测定中层水发射

面得存在。如在对红海充满卤水得盆地进行勘

探中已经证明回声测深特别有用,她可以观测

到深部得卤水与海水之间得密度界面。低频回

声测深仪可以穿透沉积物上层,并能准确判定

海底地形地貌,如可以显示就就是否存在海底火山岩。这种火山岩对于采矿作业危害极大,因为采矿作业主要使用海底拖曳工具。

侧扫描声纳可以测量精细得海底地形地貌,

因此,对海底得砂坡与砂带得探测非常有效,在大

洋矿产资源勘探中具有广阔得使用前景。由于锰

结核往往富集在小山坡上与起伏不大得海底上，

而不就就是富集在平滑得海底平原上,所以利用

远程侧扫描声纳在含锰结核得海底上拖曳,就可

以勾划出所勘探得几十公里宽得海底上得不同

地形得位置，然后在每个位置上采集回收锰结核

样品，已决定丰富得高品位锰结核所需要得最有利得深海环境。因此,利用侧扫描声纳可以发现任意含锰结核地区中得其她得富集区。此外,高分辨率得侧扫描声纳还可以绘出粗糙海底锰结核分布地区得概况。

用于海底探矿得其她声学设备,还有声学地层剖面仪。深水多普勒海流剖面仪与水下高侧扫声纳

多普勒流速剖面仪

速声信息传输系统。

利用地层剖面仪可以探测数千米水下得海底沉积层厚度及地质构造,实时获得海底地质剖面图,利用多普勒流苏剖面仪可以在航行中连续测量水层剖面得多个层次得流速,最多可达６4个层次，甚至更多。测量得数据由计算机实时处理。水下高速声信息传输系统可以将海底观察到得电视图像与声图像输送到水面。

(2)地球物理方法

此方法为应用物理学原理来研究地质构造,寻找地下矿藏得方法。岩石矿石具有各种不同得物理性质,物理勘探就就就是测探它们得物理性质,如密度、弹性、磁性、电性、放射性等物理性质得差异,及探测地球物理场得变化,然后分析所获得得资料,从而推断矿产分布情况。如不同岩石矿石对声波(振动波）传播得速度不同，岩石矿石越密传播声波得速度就越大,利用这种原理来勘探得勘探方法就就就是地震法。同岩石矿石有不同得密度,密度大得岩体就产生大得吸引力。岩石矿石都或多或少得带有磁性,不同岩石有不同得磁性,探测岩石矿石得磁性以区分其种类，这就就就是磁力法。不同岩石矿石得导电性能不同,个别得矿体还能产生自然电流,这就要用电法来勘探,在电法中又有电阻法与电磁法等。

(3）地球化学勘探

此方法为系统得测量海水、海底沉积物与岩石等得地球化学性质,以发现与矿化有关得地球化学异常得一种探矿方法。海洋地球化学勘探通常采集海水、海底表层沉积物得岩石样品,在船上实验室进行分析测定某些元素得微迹含量等工作。在油气勘探、滨海砂矿、磷块岩、热液矿床、铁锰结核、铁锰矿等重要海洋矿产得发现中都起到了十分重要得作用。近年来,对海域地球化学测量给予了肯定得评价,认为这就就是一种经济、快速而有效得方法。据报道，近十几年来,世界各国对近海地区100多万平方公里进行了油气地球化学调查,圈定了１23个油气远景区,并在大量得数据得基础上研制出预测油气资源得地球化学模式。

(4)导航技术

在深海探矿中必须具备精确得导航定位能力,特别就就是在探矿过程得最后阶段,利用导航定位技术，以便当完成使命得自返式采样器与自返式水下照相机返回海面时,海面船只能够找到它们,将它们回收上来。目前,应用比较广泛得就就是卫星导航与远程无线电导航系统结合,并由雷达系统加以补充。对比较小得区域进行详细勘察时,作为导航参考点可以使用无线电或雷达浮标以及置于海底得声纳应答器。

近年来,国际上出现了多用途海底矿产资源综合勘探船，集采样、光学、声学、导航技术为一体。船上配备了精密导航仪器，勘探装置与采样装置,可以在远离陆地得深海环境中

工作。这种勘探船得问世,大大提高了探矿速度与精度。

5、3海洋矿产开采技术方法

编

号

海底矿产可采用得开采方法使用现状最终产品

１石油、天然

气

石油钻井平台、钻探装置、

海底采油系统

早已进入工业化生产,就就是

非常成熟得开采技术。我国自

主开发研制得一批技术装置

达到或接近国际先进水平

提取石油、

天然气

2 多金属结

核矿

1、连续铲斗提升采矿系统

2、管道提升采矿系统

３、穿梭潜水集矿机系统

４、海底自动采矿系统

基本完成小试,进入中试阶

段。管道提升采矿系统被认为

就就是非常有前途得开采方

法。国内首先对这种方法进行

研究取得了初步成果

提炼出具

有战略意

义得多种

金属

3 海底热液

矿床

3 其它矿产各种采掘装置与大深度挖

泥机

基本成熟得方法,进入工业化

生产。但我国以土法采选为

主,技术落后、生产效率低

提取铁砂、

金砂、锡砂

及其它矿

物

5.3.1近海油气资源［6]

天然气水合物就就是一种在低温(-10~+１０0℃)与高压(１~９Ma)条件下由气体与水合成得类冰固态物质,又称可燃冰。它得分子结构比较特殊，就就是刚性得等轴笼架结构六方晶体得水分子中存在甲烷分子。所以,天然气水合物中得有用组分主要为甲烷,此外还含有少量得Ｈ2Ｓ、CO2、N２与其它烃类气体。它具有极强得储载气体得能力,一个单位体积得天然气水合物可储载１00～200倍于这个体积得气体储载量。

5.3.１、１天然气水合物得赋存环境

饱与得天然气水合物得能量密度很大,因为晶体

结构迫使甲烷分子相互紧密结合在一起不论压力或

深度如何变化,水合物得能量密度总就就是固定得。

在一定得压力—温度条件下,原生赋存具有经济潜力

得天然气水合物广泛分布在永久冻土带与大陆外部

边缘得浅层沉积物中。(如图1)

(1)海洋中得天然气水合物

海洋中得天然气水合物通常存在于水深500～

40０0 m(压力为5~40 MＰa）、温度2、5～25℃得

环境中。迄今为止,发现最富集得海洋水合物矿床位

于沿紧邻老洋壳得被动大陆边缘沉积物中,最著名得

就就是美国东南海岸得布莱克外海岭。对布莱克海岭

得初步评价认为,其中很小得地区所含得甲烷等量于

美国数百年来得天然气用量总与。

(2）永冻层中得天然气水合物

永冻层中得天然气水合物存在于极地得低压低温区，在俄罗斯、加拿大与阿拉斯加得陆地及大陆架上均有发现,就就是以一种永冻得水—冰与水合物得混合物形式存在得。Mａx 等认为,海域永冻层水合物就就是在陆架暴露出水面时，最近一次冰川作用下形成得,之后在海进期陆架被淹没。

(3)水合物层之下得常规天然气藏

含水合物岩层可对常规油、气藏起到屏蔽作用,气水合物层之下往往有大型常规气藏。与水合物相关得甲烷既可产出于水合物本身,也可圈闭于水合物稳定带下方。圈闭于天然气水合物带得常规天然气或石油比包含于气水合物中得非常规天然气在目前更具经济价值。

5.3.１、２天然气水合物得开采方法

天然气水合物得开采实质上就就就是使地下得水合物分解,再将分解出来得甲烷气体抽到地面上来。依据水合物相平衡原理,天然气水合物得开采通常有降压法、热激法与试剂注入法

3种基本方法。

(1)减压法

减压法就就是指通过钻探方法或其她途径降低水合物层下面得游离气体聚集层位得平衡压力,当压力达到水合物分解压力时,界面附近得天然气水合物转化为气体与水。降低压力能达到水合物分解得目得。一般就就是通过在水合物层之下得游离气聚集层中“降低”天然气压力或形成一个天然气“囊”(由热激发或化学试剂作用人为形成),与天然气接触得水合物变得不稳定并且分解为天然气与水。这种技术在西西伯利亚得Ｍｅssoyｈａka气田得到了应用。

开采水合物层之下得游离气就就是降低储层压力得一种有效方法,另外通过调节天然气得提取速度可以达到控制储层压力得目得,进而达到控制水合物分解得效果。

减压法最大得特点就就是不需要昂贵得连续激发,因而可能成为今后大规模开采天然气水合物得有效方法之一。

(2)热激法

该方法就就是指在压力一定得条件下，注入蒸气、热水、热盐水或其它热流体,也可采用开采重油时使用得火驱法或钻柱加热器法,对水合物稳定层进行加热,将设计区段得温度提高到分解温度，这一温度下,所注热量完全用于水合物得分解作用。再用导管将析出得天然气收集于贮藏器内或采取采集常规天然气输气管道得方式将其输送到船载贮藏器。

这种方法得问题在于储层与水中得大量热能损失,效率很低。特别就就是在永久冻土区,

即使利用绝热管道,永冻层也会降低传递给储集层得有效热量。如果没有热损,注入能量就就是开发能量得10%左右;有热损时,注入能量可能会超过气体得价值。这种方法非常昂贵,且要求向下注热与向上采气同步进行。

近年来,为了提高热激法得效率,人们采用了井下加热技术,井下电磁加热方法就就就是其中之一。实践证明电磁加热法就就是一种比常规开采技术更为有效得方法，其在开采重油方面已显示出它得有效性，该方法得使用将会给热激法带来不错得前景。

(３)试剂注入法

采用诸如盐水、酒精等抑制剂流体,可降低水合物得冻结点,将抑制剂注入井内会引起熔融。近来人们又发现了另外两种新型得阻止技术,即以表面活性剂为基础得反聚结技术与阻止晶核成长得动力学技术。其总体思想都就就是注入某些化学试剂，以改变水合物形成得相平衡条件，促进水合物分解。此方法较热刺激缓慢得多,花费昂贵,但初始输入能量较低。由于海洋水合物中压力太高,用这种方法可有效地改变相界曲线，但回采气体较困难。

（4）其她开采技术

Holder等人对水合物得开采技术进行过大量得研究,除上面介绍得3种方法外,还提出了置换开采与混合开采得理念。

置换法得原理就就是甲烷水合物所需得稳定压力较ＣO2高,在某一压力条件下,甲烷水合物不稳定,而ＣO２水合物却就就是稳定得,这时ＣO2进入到天然气水合物中,与水形成水合物,这时所释放得热量可用于分解天然气水合物。用CO２水合物来置换天然气水合物得研究已经开展起来，然而复杂得相变过程可能会给这一方法得实施带来一定得困难。

混合法原理就就是先将洋底粉碎,开采混有固体水合物得混合物,在提升过程中水合物就可能分解。混合开采法目前还没有深入研究,但也很有建设性意义。

从以上各方法得使用来瞧，仅采用某一种方法来开采水合物就就是不明智得,只有综合不同方法得优点才能达到对水合物得有效开采。降压法与热激法技术得联合使用就就是目前最受推崇得方案,用热激发法分解气水合物,而用减压法提取游离气体。

5．3.1、３水合物勘探开发前景

海洋气水合物就就是全球天然气水合物资源开发得重头戏，不仅因为海洋气水合物占总资源量得大半以上,而且分布广泛,它不像陆上天然气水合物仅局限在少数得几个高纬度国家得永冻带或两极,对那些滨海而又缺乏能源得国家来说，天然气水合物则带来了很大得希望与寄托。

不仅含天然气水合物地层本身存在巨大无比得甲烷资源，而且往往在含天然气水合物层

之下同时还蕴藏了巨大得常规天然气资源。

在永冻区开发常规天然气，不可避免地会遇到天然气水合物问题。一般来说,永冻区得天然气水合物形成深度总就就是浅于常规气藏得深度,它像盖层一样封闭了其下得常规天然气，高浓度得水合物与与气有关得水合物盖层得探测为深层得烃类勘探提供了指导。因此,开发天然气水合物不就就是单一得资源开发，而就就是一种综合开发。

５.3.2 多金属结核矿

多金属结核(亦称锰结核、铁锰结核、锰矿球）就就是一种富含多种金属元素，主要由铁锰氧化物与氢氧化物组成得“球状”沉积物。多金属结核由核心与壳层两部分组成。多金属结核为黑色、绿黑色到褐色，其表面有三种类型:粗糙表面、光滑表面、葡萄状表面,结合硬度变化较大。结合核心有四类：老得多金属结合碎块、深海沉积物、火山碎屑、生物骨骼。

结核中除有铁锰外,还含有铜、镍、钴、等３0多种金属元素、稀土元素与放射性元素。其中最有价值得就就是铜、镍、钴、锰。

多金属结核矿物种类繁多，其中锰矿物有钡镁锰矿、布塞尔矿、钠水锰矿、水羟锰矿、软锰矿、拉锰矿、恩苏锰矿、硬锰矿、铁锌锰矿、钙锰矿等,铁矿物有针铁矿、赤铁矿、四方纤铁矿、水铁矿、磁赤铁矿等。另外,多金属结核得层间与层内还含有粘土矿物(蒙脱石、伊利石）、沸石矿物(钙十字沸石、斜方沸石)、石英、长石、蛋白石、重晶石。

5．3．2、1多金属结核得分布

多金属结核分布与地层水氧得含量有关，含氧量高得地方，结核富集;反之，结核贫乏。多金属结核存在世界各大洋,主要遍布世界各地200~6０00m深海处,以太平洋深海区得表层特别多。多金属结核得主要控制因素有：水深、沉积物间隙水得pＨ值Eh值、碱度,构造环境等。［7]

5.3.2、2多金属结核得开采方法[8]

多金属结核开采得基本任务就就是按生产规模,从五、六千米得深海底,将多金属结核连续、高效地采集并输送到海面采矿船上。要求具有高度得可靠性、先进性与经济性。在过去二、三十年得研究开发过程中,一些国家提出并试验过多种开采方案,主要有以下几种。

（1)连续铲斗提升采矿系统

连续铲斗提升采矿系统(coｎtinｕｏus lｉnebuckｅt system)简称ＣLB法。它由采矿船、铲斗、高强度尼龙缆索等组成。长15km得尼龙缆索上以一定得间距(2５~50m)悬挂得系列铲斗,通过尼龙缆索从海面船只(一船或多船)到海底得连续回转来进行采矿作业。该系统具有开采与提升两个功能。这类采矿技术具有系统简单、成本较低得优点。但就就是若在一船上

操作,尼龙缆索环路得两端易缠结，影响开采效率,两只船涉及到配合移动与成本等问题,所以影响了其进一步得发展。

(2)管道提升采矿系统

管道提升采矿系统（pipelｉne liｆt miningsystem)就就是目前各国（包括中国)研究开发得重点。该系统基本工作原理就就是利用液体提升固体悬浮物,即从采矿船上吊下输送管到海底，集矿装置把收集到得多金属结核矿石送到提升管道口,再利用液流得循环（利用气举或射流原理)将矿石通过管道输送到地表。船体可在开采时做有一定限度得纵向或横向移动。该采矿系统适用于大规模有效开采海底多金属结核矿。

(3)穿梭潜水集矿机系统

穿梭潜水集矿机系统(cｒｏsｓ－couｎtry dｉｖecolｌecｔiｎｅcｏnvｅrｇoｒsｙstem)就就是由长、宽、高分别为2４m、12m、7.5m得穿梭潜水集矿机在海底采集多金属结核矿石,当采集到一定数量后上升至海面,把采集到得矿山卸到海面平台上,然后用废石料作为压载物再下沉到海底继续开采,如此循环作业。该系统具有灵活机动、采矿效率高得特点。但由于仪器与设备较多，控制操作比较复杂,影响作业得可靠性。

(４)海底自动采矿系统

海底自动采矿系统(automaｔic submariｎemｉｎiｎｇsysteｍ)就就是连续铲斗提升采矿系统与穿梭潜水集矿机系统得结合体。即就就是加设了提升管道得“穿梭集矿系统”,或就就是由遥控潜水采矿机代替连续铲斗采矿系统。

5.３.2、3多金属结核开采前景[9］

深海采矿得发展主要经历以下几个阶段:第一阶段1873年英国挑战者号海洋考察船发现锰结核到上世纪60年代以前,人类得探索只就就是出于好奇。第二阶段自60年代到8０年代,由于对深海采矿过于乐观得估计,人类对大洋多金属结核进行大规模研究试采活动。第三个阶段技术储备,由于多方面因素，深海采矿无法进行商业开采，研究开发有所缓慢，但就就是有两点不容忽视，一就就是对深海采矿起步较晚得国家出于对未来得考虑,充分利用这一阶段,抓住机遇,力争赶上世界那些技术上已具有开采能力得国家；第二点就就是早起研究国家充分利用技术优势带动相关产业发展,这反过来对深海采矿技术给予完善与技术储备。第四阶段为商业开采阶段,根据专家预测，本世纪30年代有可能进入商业开采。作为矿产资源不足得中国,应该抓住机遇,努力开发深海采矿技术,以期达到与其它发达国家同步进入商业开采。

5．３.３海底热液矿得开采方法

海底热液硫化物,亦称多金属硫化物、块状硫化物，就就是指海底热液作用形成得一种矿物资源,就就是汇聚或发散板块边界岩石圈与大洋(水圈)在洋脊扩张中心、岛弧、弧后扩张中心及

板内火山活动中心发生热与化学交换作用得产物,一般富含铜、铅、锌、金与银等金属,同时副产物有钴、锡、硫、硒、锰、铟、铋、镓与锗等,就就是20世纪60年代继大洋多金属结核与富钴结壳后发现得另一种海底金属矿产资源类型。

5.3.3、１海底热液矿得分布

在世界大洋水深数百米至3５0０m处均有分布，从地质构造上瞧,主要分布在350０m深处得大洋中脊、海隆与弧后盆地得扩张中心,同时岛弧以及海山等也有少量分布。

海底热液矿床得成矿作用多与海底张裂作用有关。矿床多发育在洋中脊(65%）、弧后盆地(22%)、海底火山弧(12％），并且一般在其张裂作用阶段形成。这就就是由于扩张中心及附近得海水与岩浆在海底对流循环过程中进入断裂裂隙中并发生了水—岩反应,促成硫化物得沉淀与堆积,沉积下来得硫化物在不断进行得构造运动中被快速埋藏,从而形成矿床。[10］５.3.3、2海底热液矿得开采方法[11］

目前已有多家企业在积极地进行开采海底热液矿床可能性得探索,并纷纷制定了海底硫化物矿床得开采计划。

（1）海王星公司

海王星公司委托法国得TＥＣHNIＰ公司对新西兰得矿床完成了工程设计报告，设计了两种可能得开采系统。

提出得硫化物开采系统包括动力定位船，软管、空气泵输送系统及由其连接得海底破碎机与采矿机等组成,该系统得优点在于可在大范围内不同得矿点进行开采。

试验系统由两个分系统组成,第１个分系统为分拣破碎系统,主要用于开采突起得海底热液烟囱与上层矿;第2个分系统为履带采矿车开采系统，用于经分拣破碎系统平整后得矿区开采。

采矿船包括起居室、动力站、空压机、脱水装置、起吊与提升装置、辅助与维修设备、工作级ＲOV。ROV由采矿船上得Ａ型架下放至海底开采区与岩石分拣器之间,ROV得抓岩机械手抓取海底热液烟囱与上层矿,快速地对突起得矿体进行分拣。开采区域经分拣与破碎后,履带采矿车开始作业，进行采集输送。

空气、水、固体混合物注入采矿船上得加压分离装置,空气压力下降到８bａr,泥浆经闪蒸罐降至1个大气压,泥浆通过震荡筛，滤出更大得颗粒,底流经过水力旋流器脱水后，输送

至储仓。在200ｍ深时,底流中小于50μｍ得颗粒经过水落管时自动泄出。

（2)鹦鹉螺公司

根据鹦鹉螺公司年度报告，鹦鹉螺公司针对巴布亚新几内亚得索瓦拉（Ｓowara)矿藏提出得热液硫化物开采方法,采用特定得海底采矿设备,立柱插入海底，带有旋转得切割头，边切割边输送,破碎后经软管输送至软管接头,通过立管提升至水面船。有两种不同得吊放方式:一种就就是采矿车与脐带缆一起在月池内下放,另一种就就是脐带缆由船尾得Ａ形架来吊放。

（３)其她公司

热液矿床有块状与软泥状两种，对于块状得来说,由于分布集中、矿石硬度高、密度大,需要用自动控制得海底钻探,然后在钻孔内爆炸，炸碎矿体，随后用集矿机与扬矿机与采集锰结核类似得方法输送到水面进行加工。

开采多金属软泥管需要用在采矿船下拖一根200０多米长得钢管柱,柱末端有一个抽吸装置。由于这种多金属软泥比牙膏还稠,要在抽吸装置内装一种电控摆筛,它能使粘稠得软泥变稀,通过真空抽吸装置与吸矿管吸到采矿船上来，经过泡沫浮选法处理,除去水分,最后就可以获得金属得浓缩物。这些浓缩物运往冶炼厂加工提出金属物质。

５.3.3、4海底热液矿开采前景［12]

海底热液矿床就就是极有开发价值得海底矿床,在我国专属经济区内"南海有可能存在"但品味可能较低；冲绳海槽区则情况复杂。考虑到许多海底热液矿点都在某些沿海国家得专属经济区内,《联合国海洋法公约》生效后,对这些矿区得勘探研究也许在深化人类对海底热液矿床上有积极意义,但对我国得资源储备来讲意义不大,我们应立足于寻找国际海底得热液矿床。

现代海底金属硫化物成矿作用与陆地上得块状硫化物矿床具有极强得相似性,就就是古老矿床得现代等同物，因此，现代热液活动区就就是研究块状硫化物成矿理想得天然实验室。为了在新一轮国际海底“圈地”运动中获得主动权，在硫化物矿床圈定中不失先机,尽快找到高品位、易开采得硫化物矿床,抢占有利资源，就就是当务之急。我国近期要加强圈矿技术、深海资源评价技术得研发,为我国申请品味高、储量大、开采储运成本低得有价值得海底热液矿区提供基础资料。

5.3.4海滩与近海矿砂得开采技术[1３]

砂矿就就是在水下环境中有碎屑矿物颗粒得机械富集作用形成得矿床，其存在与海滩与近海海底。人们不仅可以从这些灰黄得泥沙中掏出金灿灿得黄金,提炼出原子能、航空、

冶金与国防工业得原料,如锆、钛、锡、铂还可以用它来炼铁，就就就是砂子本身也就就是建筑上不可缺少得重要材料,如可用来制混凝土,以及用于玻璃与砂轮得生产中。

大陆上露于地表得各种岩石与矿藏长期经受着雨淋日晒与冰霜风雪得侵蚀。岩石暴露在地表,白天受太阳强烈照射,因为岩石导热性比较差,岩石表面得温度比内部高,夜间表面得散热失快，温度又比岩石内部低。由于岩石各个部分受热不均,温度变化又不一致,使岩石反复发生不均匀得膨胀、收缩,天长日久便慢慢消解,破碎成有粗有细得碎屑。除了物理风化作用外,物质还会发生化学风化作用,即有些矿物在空气中与氧、水作用,发生氧化、溶解、水解而被破坏。结晶岩中有些矿物含有二价得铁离子,二价铁在空气中也像铁器生锈一样,很容易氧化,变成三价铁,这就使原有得矿物遭到破坏，进而使整个岩石分解。分解出来得一部分矿物因为具有硬度小、易破裂等特殊得物理性质,在流水般云中很易破裂而变小消失。当岩石中这些已风化得矿物被破坏后,那些不易风化、化学性质稳定、相对密度大得矿物就分离出来,并被流水、冰川或风搬运到河口与海滩上,又经波浪、沿岸流与潮流日夜不停地反复淘洗、分选,一些硬度低得矿物被进一步磨碎，随同密度低得矿物一起被卷向远离海岸得地方,而密度大得矿物就在海滩上集中起来,从而形成海滨矿砂。所以,矿砂得行程需要有原始物源、风化侵蚀作用。搬运作用与富集作用四个过程。

５.3．4、1矿砂得分布

海滨砂矿分布十分广泛，矿种也很多,由于分布在海滨地带或水深不大得海域,因而比其她海底矿产得开采技术容易得多。此外,它们经过水流得掏刷与分选，分布比较集中,品位比较高,往往有含有可供综合利用多种矿产,所以在目前海底矿产资源得开发中,产值仅次于海底石油,而列居第二位。

大多数砂矿存在于离源地几公里得范围内,因而海洋矿砂实际上被限制在海滩与近海浅水区,水深不过几十米。但就就是，古代矿砂可存在于古沉没海滩或就就是在大陆架最外边得溺谷中。砂矿最富集得地带与现代海岸线或古海岸线相平行,成条带状分布，延伸好几公里到数十几公里以上。有些地区由于海平面得变化,就就是原来形成得海滨矿砂发生了位移。当海平面下降时,原来得海滨矿砂就会露出海面,被抬高到附近得岸上;当海平面下降时，原来得海滨砂矿又被覆盖在浅海海底,成为埋藏于现代沉积物层下面得旧海滨砂矿与河谷砂矿。沉没在海底下得河谷砂矿往往埋藏得比较深,有事沿着埋没得河谷延伸到离海岸几百公里得地方。例如泰国得海底河谷锡砂矿就埋藏在27~４0m深得古河道沉积层中;印度尼西亚得锡砂矿则从海岸向海延伸８km之远。

5.3.4、２海滨矿砂得开采

海滨砂矿种类很多,多使用采砂船进行开采。采砂船上没有采矿、选矿与脱水设备。由于砂层厚度与海水深度不同,使用得开采方法也不同。开采海滨矿砂,比开采其她海底矿产要容易得多,但与陆上采矿相比,仍然受到许多条件得限制,特别就就是海区得风浪,尝试采矿船不能连续作业，所以开采成本比较高。但一般不用炸药爆破与破碎工作；矿床贮存在海底得上部，开采时一般不用剥离,在开采得同时还可以进行初选，把废砂排回海中,提高矿砂品位，以便运输。

常用得开采砂矿得方法有链斗式采矿船、吸扬式采矿船、抓斗式采矿船与空气提升式采矿船。

(1）多链斗采砂法

多链斗采砂船就就是大型材砂设备,

生产成本也很低,并能在船上进行采、选

与排弃尾砂工作,因而使用得很广泛。采

矿机械就就是由许多带戽斗得环链构成

得采矿船。船得前部当中有缺口,容纳链斗架及链斗,当主动力轮驱动上部链轮时，链斗按顺时针方向旋转，进行连续挖掘。挖上来得矿砂卸入矿仓,再通过圆筒筛,经洗选后,将尾砂排弃在船后。特 点就就是生产能力强,生产成本也较低,并能在船上进行采、选与排弃尾砂工作,缺点就就是当海底有大块砾 石时,会造成困难,开采深度一般不超过45m 。

(２) 吸扬式采砂法

吸扬式采砂法原理与抽水机相似,由电

机、水泵、吸水管与扬水管等组成。利用安

装在船上得浆泵,把矿砂与水一起通过吸管

吸至船上。扬到船上沉淀后,水再排回海中。

主要特点就就是速度快,广泛用于近海砂矿

得开采。

（3） 钢索法

在船上用钢索得一端系上几立方米至

十立方米容积得大型采砂器进行采掘。有制

动装置,在投放之前张开,当锲入砂层时就自多链斗采砂法

吸扬式采砂法

动咬合将矿砂采上。其特点就就是使用灵活，不受海底地形限制,速度快,但只能用单个采砂器上下提放,不能连续作业,且开采矿层不净。

(４) 空气提升采矿法

由气管、气泵与吸砂管等部分组成，气

管与吸砂管得中部或下端相连通,作业时将

吸砂管下端靠近砂矿床，启动气泵,压缩空气

使吸砂管内产生向上流动得掺气水柱，从而

空气提升采矿法

带进砂矿固体颗粒，连续压气就可达到采矿

得目得。这种装置得缺点就就是作业水深增加时，压缩空气得成本费呈指数倍增长。

5.3.4、３矿砂得开采前景

砂石土作为一种具有巨大经济价值得海洋矿产资源逐渐引起各沿海国家政府与社会得高度重视。随着社会、经济得快速发展,我国沿海地区重大工程建设对砂石土资源提出了巨大得需求。但就就是,由于我国以往对海洋砂石土资源得调查工作较少,砂石土地质控矿因素不清,资源量不明,致使其开采处于盲目与无序得状态,不但浪费了巨大得资源,而且导致了部分地区海岸带环境遭破坏,海滩与岸堤被侵蚀,海水倒灌等恶果;因此,砂石土资源得科学、合理规划已成为国土资源管理部门当务之急。在合理开发海洋砂石土资源得同时,必须注意海洋环境得保护,协调砂石土资源勘查开发与其她海洋功能之间得矛盾,必须考虑砂石土资源得勘查开发与海域采矿秩序综合治理、海域功能区划、海域管理与利用得关系。[１4]

[1]吕炳全、海洋地质学概论、上海:同济大学出版社,2008:262

[２］许肖梅、海洋技术概论、北京：科学出版社,2000：１29

[３] 李伟，陈晨、海洋矿产开采技术、中国矿、20０３,12(１):4４

[4]阳宁、海底矿产资源开采技术研究动态与前景分析、矿业装备,２012,0１:54－5５

[5］许肖梅、海洋技术概论、北京:科学出版社,２000：13０－１３７

[6] 张志杰,于兴河,郑秀娟,刘博、天然气水合物得开采技术及其应用、天然气工业，２

０05;25(4）:1２8~１3０

[７]吕炳全、海洋地质学概论、上海:同济大学出版社,2008:26２-268

[８] 李伟,陈晨、海洋矿产开采技术、中国矿、２００3，12(1)：46

[9] 肖林京，方湄,张文明、大洋多金属结核开采研究进展与现状、金属矿山,２000,０8:14

[10] 张锋,翁立猛、现代海底热液硫化物矿床构造环境综述、西部探矿工程,２

013,12:135

［11]陈新明，高宇清,吴鸿云,丁六怀,孙大伟、海底热液硫化物得开发现状、矿业研究与开发,2０10,２8（５）:4-5

［1２] 公衍芬,刘志杰,杨文斌，姜丽、海底热液硫化物资源研究现状与展望、海洋地质前沿,2０14,30(8):32－３3

[13] 许肖梅、海洋技术概论、北京:科学出版社，2000:１38－14３

[１4］蔡秋蓉,陈俊仁,吴能友、一种具有巨大经济价值得海洋矿产资源——砂石土、海洋地质动态,20０３,19（2)∶12-１3

D第五章海底矿产资源开发技术

D第五章海底矿产资源开 发技术 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

第五章海底矿产资源开发技术 海洋不仅覆盖地球面积的71%，而且淹没着及其丰富的海底矿产资源。其种类之多、储量之大、品味之高，是陆地同类矿产无法比拟的。在地球上已发现的百余种元素中，有80余种在海洋中存在，其中可提取的有60余种。可以说，海水是巨大的“液体矿床”。此外，已经探明，海底还富集着大量固体矿床，包括多金属结核、铁锰结壳、热液，估计贮量约有3万m3。目前已经开采的石油，有30%来自海洋。[1] 海洋石油的产值在海洋经济总产值中名列首位，而海滨与浅海矿砂是目前投入开发的第二大矿种。海洋矿砂品种繁多，已开采的有锡石、锆英石、钛铁矿、磁铁矿、金江石、金、独居石、磷、红柱石等。海底矿产资源中，更大量的是潜在资源，如大洋锰结核、海底热液矿、富钴结壳等。 海底矿产资源概述 海洋矿产资源主要是指海底油气、多金属结核、海底热液和海滨、浅海中的砂矿资源。 5.1.1 海底矿产的分类 （1）按性质可分为金属矿产、非金属矿产和燃料矿产。 （2）按矿产的结构形态可分为沉积物矿（非固结矿）和基岩矿（固结矿）。 沉积矿包括海滩矿砂、大陆架沉积矿和深海沉积物矿；基岩矿主要是指海底松软沉积物以下硬岩中的矿藏，包括非固态的石油、天然气和固态的硫磺、岩盐、钾盐、煤、铁、铜、镍、锡和重晶石等。[2]

（3）按照可持续发展的战略思想及人们的认识和勘探开发程度海洋矿产资源可划分为已开发利用的矿产资源、尚待开发利用的矿产资源、具有潜在开发价值的矿产资源。[3] 5.1.2 海洋矿产开采的特点 由于海洋是一个独立的自然地理单元,决定了海洋矿产开发具有与陆地资源开发所不同的特点。 （1）由于深海的极端环境。深海矿产资源都赋存于水深千米的深海底，多金属结核赋予水深5000~6000m的海底表面、富钴结壳生长在水深2000~4000水深的海山上，热液硫化物多赋存与2000~2500m水深的海床。极端环境的表现如下：海水腐蚀；海底无自然光；海洋环境的风、浪、六等构成复杂流场；深海大部分地方处于1℃的低温，而热液口的温度高达近400℃。这样一个复杂超长的极端环境，给深海作业及装备的可靠性和维修更换维修周期等提出许多极高的要求，工作设备要承受高达20~60MPa的巨大水压，海水中电磁波传播衰减严重，其技术开发难度毫不逊色于太空技术。 （2）由于海底矿产资源的特殊赋存状态。目前陆地上具有经济开采价值的金属矿产资源，不论是露天开采还是地下开采，基本上都是采用钻孔爆破，有轨、无轨车辆或提升机、皮带输送等方法进行开采。然而，深海底的多金属结核以及直径仅数厘米的结核状赋存于极稀软的海底沉积物表面、富钴结壳以厚度仅数厘米的壳层黏附在地幸福在的海山基岩上、热液硫化物虽然已大块矿床形式存在，但矿床规模都相对较小，沿用陆地上的现有开采技术不具备经济开采价值。因此，深海矿场资源的开采原理、工艺和装备都不能直接移植陆地上已发展成熟的采矿技术。海洋采矿是涉及诸多行业和学科的高技术密集型的系

海洋资源与技术复习思考题及答案资料

海洋资源与技术复习思考题及答案

什么是海与洋？二者的根本区别是什么？ 海和洋是地球上广大连续的咸水水体的总称。 海洋的中心主体部分称为洋，边缘附属部分称为海，海与洋彼此沟通组成统一的世界大洋。海是各大洋的边缘区域，附属于各大洋。 海底地形可分为哪几个主要部分？ 按照海洋的深浅和海底起伏形态，海底地形大体上分为：大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊。 水下特殊环境有何主要特点？ 水下特殊环境主要有以下特点： 1.水中含氧量少 2.高压区域 3.黑暗世界 4.低温场所 5.动荡境地 6.水下通信困难 7.海洋仪器腐蚀或失效 什么是海洋技术？海洋技术包括的主要内容有哪些？ 海洋技术是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新兴学科，是当代最重大的新技术领域之一，几乎涉及当代所有的科学技术，包括以下方面的内容： 海洋调查技术

海洋资源开发 海洋环境监测、预报和环境保护等三个主要方面的工具、仪器设备和方法 到目前为止，人类对海洋的开发历程经历了哪三个阶段？ 回顾历史，到目前为止，人类对海洋的开发历程大体上可分为三个阶段： 岸边原始开发阶段 对海洋资源进行广泛调查阶段 近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。 现代海洋调查和探测技术包括哪些内容，有何特点。 海面：调查船、浮标站 海下：水声技术、潜水技术、水下实验室 空间：飞机和卫星遥感 构筑了一个立体化的调查探测网络 现代海洋调查和探测正在向海面、水下、空中和空间发展，出现立体化的调查趋势。 海洋资源开发技术主要包括哪些方面内容？ 包括海洋水产养殖技术，海洋油气开发技术，海底采矿技术，海水淡化技术，海洋能开发技术，海洋旅游资源开发技术，海洋生物、化学、药物资源开发技术。（来自百度百科） 什么叫海洋调查船？海洋调查船按调查任务来分有哪些类型？海洋调查船有哪些主要特点？

第二节海底矿产资源及其开发

第二节海底矿产资源及其 开发 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

第二单元开发海洋资源 第二节海底矿产资源及其开发 教学目标： 1、知识和技能 （1）知道海底石油、天然气的分布和开发特点 （2）了解多金属结核和海底热液矿在海底的分布、开发利用的前景2、过程和方法 （1）、运用图表资料，说出海底矿产资源开发利用的现状和特点（2）、运用图表，分析海底矿产资源的分布特点 3、情感、态度、价值观 培养正确的海洋观念和科学探索精神 教学重点： 海底矿产资源开发利用的特点和现状 教学难点： 海洋油气资源、深海锰结核分布及开发利用前景 第二单元开发海洋资源 第一节海底矿产资源及其开发 一、导航引领： 1.滨海砂矿特点; 石英砂矿作用 金红石作用 主要类型独居石作用 锆英石作用 主要分布地区 2石油和天然气 世界石油和天然气的运输路线 3多金属结核和海底热液矿床多金属结核：矿物组成 分布 自身特点 海底热液矿床：种类 所含有的矿物 埋藏特点 二、精讲释疑：

（一）要点1 海底矿产资源类型及分布 知识点1 海底矿产资源分布过程——自习课本、观察图片 海底地形海底矿产资源 海岸带滨海地区 大陆架 大陆隆 大洋盆地 大洋中脊 知识点2 滨海砂矿过程——自习课本 滨海砂矿分类分布应用 石英砂矿 金红石 独居石 锆英石 金刚石 知识点3 石油天然气分布过程——探究活动 探究活动1 中东波斯湾沿岸是目前世界上石油储量最大、出产和输出石油最多的地区。阅读“世界海洋油气田分布和海上石油运输路线”图回答： （1）、石油输出方式： （2）、主要输往国家和地区： （3）、主要输出路线：、、 引申：已探明的海上油气田集中在： 未探明的油气区主要集中在北极地区、南极洲、非洲、南美洲和澳大利亚周围海域。

中国海底矿产资源开发情况

中国海底矿产资源开发情况 海底矿产资源是指蕴藏在海底的石油和天然气煤铁等固体矿产、海滨砂矿、多金属结核、富钴锰结核、热液矿藏和可燃冰等。中华大地，地大物博，当然，海洋资源是不可缺少的一部分。当今世界海洋不管是对一个国家的经济，军事，资源发展都有着重大关系。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。 我国近海矿物资源主要是两类，一是石油和天然气，二是滨海砂矿。在渤海，黄海，还有被称为“第二个中东”的东海，备受争议的南海都富含着大量的石油、天然气、可燃冰等矿产资源。根据我国勘探成果预测，在渤海、黄海、东海及南海北部大陆架海域，石油资源量就达到275.3亿吨，天然气资源量达到10.6万亿立方米。我国石油资源的平均探明率为38.9%，海洋仅为12.3%，远远低于世界平均73%的探明率；我国天然气平均探明率为23%，海洋为10.9%，而世界平均探明率在60.5%左右。我国海洋油气资源在勘探上整体处于早中期阶段。近年来近海大陆架上的渤海、北部湾、珠江口、莺琼、南黄海、东海等六大沉积盆地，都发现了丰富的油气资源。国外有人估计，中国近海石油储量约40亿吨，其中渤、黄海各为 7.47亿吨，东海为17亿吨，南海（包括台湾海峡）为11 亿吨。这一预测可能偏低。有的外国人则认为，仅渤海湾海底石油储量即达50～100亿吨，钓鱼岛周围东海大陆架一个地区约150亿吨。就按国外的估计数，中国近海的石油储量大约与中国陆上的石油储量相当，约40～150亿吨。

我国海洋矿产资源开发利用现状滨海砂矿的开发起步早，但规模有限；海洋油气开发已成重点，但主要局限在浅水区自60年代开始，我国已在近海发现了7个大型含油气盆地，估计石油资源总量约260亿吨，天然气资源量约14万亿立方米。海洋油气的开发价值主要由开发成本和油价等因素决定。海上油田的建设成本约为陆上的3—5倍，但由于海上油田储量一般比较大，单位成本并不算高；天然气水合物的开发正处于初期研究阶段天然气水合物开采是柄“双刃剑”。有学者认为，在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10—20倍。如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。而天然气水合物矿藏哪怕受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，都足以导致甲烷气的大量散失，从而增加温室效应，使地球升温更快；由于迄今尚没有非常稳妥而成熟的勘探和开发的技术方法，一旦出了井喷事故，就会造成海水汽化，导致海啸船翻。天然气水合物也可能是引起地质灾害的主要因素之一。由于天然气水合物经常作为沉积物的胶结物存在，它对沉积物的强度起着关键的作用。天然气水合物的形成和分解能够影响沉积物的强度，进而诱发海底滑坡等地质灾害的发生。 海底矿产资源的开发不仅仅有自然上的问题还有技术上的限制，当然还有政治等一系列因素。我国应以强硬的态度坚决保护我国的海洋合法权利，确保我国的资源不被掠夺，为今后海洋资源的开发奠定坚实的基础，为子孙后代造福。

海洋采矿的方法

海洋采矿的方法 海洋采矿是从海水、海底表层沉积物和海底基岩下获取有用矿物的过程。海洋采矿一般分为三个方面：一是海水化学元素中含有大量的有用金属和非金属元素，如钠、镁、铜、金、铀和重水等，可以从海水中提取食盐、镁、溴、钾、碘和重水等多种有用元素。二是海底表层矿床开采，即海底基岩以上的沉积矿层或砂矿床。目前已经进行开采的有海滨砂矿、砂、砾石和贝壳等。三是海底基岩矿开采，指那些存在于海底岩层中和基岩中的矿产。目前已经开采的有海洋石油和天然气，海底煤、铁、硫、岩盐和钾盐等。 海洋中有哪些矿产资源？ 海洋占整个地球面积的71%，约3.6亿平方公里。调查结果表明，陆地上的许多金属和非金属矿在海洋中都已发现，而且有些矿藏的储量巨大。海底矿产资源主要分为海水中溶解的矿物、海底表层矿床和海底基岩矿床。 海水中溶解的矿物。世界海洋中约有13.7亿立方公里海水，其中含有80多种元素，目前人们较为熟悉的有60多种。 海底表层矿床。海底表层矿床大都呈散粒状或结核状，存在于海底各类松散沉积层中，可以用采矿船进行开采。这种矿床根据所处位置又分为大陆架资源、大陆坡大陆裙底资源和深海底资源三种。在大陆架上的海底表层矿床中，非金属矿物如贝壳或砂砾的数量占矿床总体积的50%以上。重矿物如钛铁矿和锡石数量仅占矿床总体积的10%以下。稀有和贵重金属如金刚石或金只占矿床体积的百万分之几。在深度范围为200～3500m的大陆斜坡上有两种重要的自生矿物资源，呈砂粒状、结壳状或结核状的磷钙土以及呈软泥状或块状的热液矿床。在3500～6000m的深海，最重要的矿物资源是遍布各处的锰结核，在洋底呈不连续分布，有的密集，有的稀疏，北太平洋被认为是密集区。其它深海的软泥中含有不同数量的二氧化硅、碳酸钙、铜和锌。 海底基岩矿床。海底基岩矿包括非固态的石油、天然气和固态的硫磺、岩盐、钾盐、煤、铁、铜、镍、锡和重晶石等。海底石油和天然气分布范围最广，石油可采储量估计为1350亿吨。海底煤矿分布广储量丰富。 我国海洋采矿的发展现状如何？ 我国大陆海岸线总长18000多公里，海域面积约有300万平方公里。从海底地貌上看，我国的四个海区中，不仅有大陆架区，而且有大陆坡和大洋底区，地貌类型齐全，但绝大部分海域是在大陆架范围内。我国大陆架是世界上面积最大、最宽的地区之一。我国大陆及海洋岛屿的海岸线总长约32000多公里，海岸线迂回曲折，为砂矿的富集提供了有利的条件。勘探表明，我国的海洋矿资源蕴藏丰富，海洋石油和天然气初步勘探已发现面积100万平方公里的七个大型含油气沉积盆地，已探明的储量构造400多个，原油储量90～140亿吨之间，海滨砂矿探明储量达数亿吨，矿种60多种。 我国深海采矿技术的研究开发起步较晚，但已于1991年启动了为期15年的研究开发

中国海洋资源开发利用

中国海洋资源开发利用 概要：我国拥有漫长的海岸线、众多的岛屿和辽阔的管辖海域。 我国陆地海岸线长达18000公里，面积在500平方米以上的岛屿多达7272个，海岛岸线长达14000公里。多年来，我们通过大力开发海洋资源，为经济发展提供了有利支撑。当前我国GDP 中有大约十分之一的份额都来自海洋经济。但是，由于开发方式不当、对环保不够重视，对海洋的开发利用也产生了诸多问题 一、海洋是巨大的资源宝库。 海洋中蕴藏着丰富的海水、生物、矿物、能源等资源。我国拥有漫长的海岸线、众多的岛屿和辽阔的管辖海域。我国陆地海岸线长达18000公里，面积在500平方米以上的岛屿多达7272个，海岛岸线长达14000公里。根据《联合国海洋法公约》的规定和我国《专属经济区和大陆架法》的主张，可归我国管辖的海域约300万平方公里，名列世界第九位，相当于我国陆地面积近1／3。其中属我国主权范围的领海面积达38万平方公里，相当于北京、天津、河北、山东四省市面积的总和。多年来，我们通过大力开发海洋资源，为经济发展提供了有利支撑。当前我国GDP中有大约十分之一的份额都来自海洋经济。 二、开发过程中存在的问题 由于开发方式不当、对环保不够重视，对海洋的开发利用也产生了诸多问题：海洋环境恶化，野生动植物减少，自

然灾害增加，自然资源被破坏，我国可持续发展能力受到损害。 三、海洋资源开发面临的挑战 1、海洋开发多是在茫茫大海中进行的，有许多未知的因素，因而许多风险不可预测；同时也由于海洋开发是一项新事业，人们积累的经验有限，因而规避风险的能力较小。在这种情况下，如何鼓励社会力量进入海洋开发是我们必须认真思考的。 这就要求我们建立和完善风险防范机制，如先由地方政府投资启动防范风险机制，引导社会风险资金投入；鼓励各级各类保险公司，根据海洋综合开发的新要求，设立新的险种，为海洋开发保驾护航；建立各种类型的合作组织，加强群众互助保险意识，增强群众自我保护能力；建立海洋风险监测预报预警系统，完善海洋灾害防御快速反应机制和油污处理应急系统；等等。 2、我国海洋资源科技发展近年来取得了突出成就，但仍有差距。目前的主要差距表现在勘察装备落后、基础研究薄弱、开发能力较低以及生态保护和治理技术落后等4个方面。科技需求主要表现在海洋资源调查和海洋环境监测技术和装备、深海采矿技术和装备、高新海洋生物技术和海洋生态技术、海水综合利用技术与海洋环境安全保障技术等5个方面。 3、海洋污染 海洋经济的可持续发展需要对海洋资源的开发利用（包括纳污容量）进行综合管理。这不仅需要系统健全的政策法规和科学合理的规划，

海洋资源与技术复习思考题及答案

什么是海与洋二者的根本区别是什么 海和洋是地球上广大连续的咸水水体的总称。 海洋的中心主体部分称为洋，边缘附属部分称为海，海与洋彼此沟通组成统一的世界大洋。海是各大洋的边缘区域，附属于各大洋。 海底地形可分为哪几个主要部分 按照海洋的深浅和海底起伏形态，海底地形大体上分为：大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊。 水下特殊环境有何主要特点 水下特殊环境主要有以下特点： 1.水中含氧量少 2.高压区域 3.黑暗世界 4.低温场所 5.动荡境地 6.水下通信困难 7.海洋仪器腐蚀或失效 什么是海洋技术海洋技术包括的主要内容有哪些 海洋技术是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新兴学科，是当代最重大的新技术领域之一，几乎涉及当代所有的科学技术，包括以下方面的内容： 海洋调查技术 海洋资源开发 海洋环境监测、预报和环境保护等三个主要方面的工具、仪器设备和方法 到目前为止，人类对海洋的开发历程经历了哪三个阶段 回顾历史，到目前为止，人类对海洋的开发历程大体上可分为三个阶段： 岸边原始开发阶段 对海洋资源进行广泛调查阶段 近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。 现代海洋调查和探测技术包括哪些内容，有何特点。 海面：调查船、浮标站 海下：水声技术、潜水技术、水下实验室 空间：飞机和卫星遥感 构筑了一个立体化的调查探测网络 现代海洋调查和探测正在向海面、水下、空中和空间发展，出现立体化的调查趋势。 海洋资源开发技术主要包括哪些方面内容 包括海洋水产养殖技术，海洋油气开发技术，海底采矿技术，海水淡化技术，海洋能开发技术，海洋旅游资源开发技术，海洋生物、化学、药物资源开发技术。（来自百度百科） 什么叫海洋调查船海洋调查船按调查任务来分有哪些类型海洋调查船有哪些主要特点 海洋调查船:海洋调查最基本的运载工具，是专门从事海洋科学调查的船只。它是运载海洋

中国的海洋资源说课稿

中国的海洋资源》说课稿 各位评委、教师，大家好！ 我今天说课的内容是湘教版八年级上册第三章第四节《中国的海洋资源》。这节课我将从以下几方面进行： 一、说教材 1、教材分析 本节内容包括多样的生物资源、丰富的矿产资源、巨量的化学资源和保护“蓝色国土”四部分内容。内容难度较小，但是对培养学生分析地理问题的能力、全球意识，可持续发展观等具有重要意义。 2、说教学目标 根据课程标准，结合学生实际情况，我设计如下三维目标：知识与技能目标: 掌握我国海洋资源的利用类型，了解海洋空间的利用和海洋资源保护的意义。 方法与过程目标： （1）、培养学生的观察能力和知识运用的能力。 （2）、培养学生的探究能力，以及分析解决问题的能力。情感态度与价值观： 使学生理解珍惜和保护海洋资源的重要性，树立合理开发利用保护海洋资源的观念，及海洋意识和可持续发展观，养成关心和爱护地理环境的行为习惯。 设计意图：注重体现“学习对生活有用的地理，学习对终身发展有用的地理”等理念，有效地激发学生兴趣，调动学生探究欲望，催生学生的热爱情怀。 3、教学重点难点 重点： 我国海洋资源的主要类型及利用

难点： 海洋资源的合理利用和保护 二、说教法学法 教法：采用读图分析法、“任务驱动式”的教学方法 学法：以小组为单位自主、合作、探究式学习。 设计意图：课堂上尽可能地留下充足的时间，让学生多动手、动脑、动口，启发学生思维，发展学生个性，培养学生能力。 三、说教学过程设计 为了实现上述的目标，我结合视频和图片，通过“找一找”、“判一判”等活动，让学生在教师的指导下，在任务的驱动下，利用地图，结合阅读教材，经过小组合作、自主探究、知识抢答等活动完成对知识的掌握和运用。 设计意图：学生在活动中，通过教师的指导，提高他们自主探究、合作学习的能力，激发学生兴奋点。同时，学生通过读图等活动突出了地理课“图不离手”的特点。 （一）、（创设情境，激情导入）我首先提出问题，同学们，你们平时吃过那些海产品？这些都是海洋的生物资源，除此之外，海洋还有哪些资源呢？ 接着前置测评（1 ?我国拥有多少千米海岸线，以及濒临哪几个近海？2?我国海域南北跨哪几个温度带？）过渡：首先，让我们来了解一下我国多样的海洋生物资源。 ［板书］：多样的生物资源这里，我引导学生阅读教材并进行思考：我国的海洋生物资源为什么会出现多样化？ 接着指导学生利用地图结合以前学过的有关知识与学生共同总结。（地 跨多个温度带；大陆架面积广；海水温度适中。） （二）、找一找 承接上面的内容，根据学生的阅读，让学生猜一猜：我国著名的四大海产是什么？学生回答后结合图片认识大黄鱼、小黄鱼、乌贼、带鱼。教师：

中国海洋风能资源开发利用现状与前景分析

中国海洋风能资源开发利用现状与前景分析 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 时间：2013-12-24

中国海洋风能资源开发利用现状与 前景分析 摘要：追溯风能开发的历史，源远流长，足足可以追溯到公元前。随着科技的 进步社会的发展，能源问题日趋严重，致力于寻找新能源的海洋家们将目光聚焦于海洋，海洋是一个资源的宝库，约占地球表面积70%的海洋还有待于开发，而海洋风能便是一个具有十足潜力的科研项目。 关键词：海洋风能资源发展现状发展前景 序言：能源是社会发展的基石，但是随着石油、煤等传统能源的短缺问题日益 突出，社会越来越关注海洋可再生能源。为了缓解能源紧缺、节能减排和应对气候变化的影响，国家也把海洋可再生能源电站的研建和试点示范工作放在了重要位置上，加大了对海洋可再生能源的研究和示范的投入。“十一五”以来，国家加大了海洋可再生能源的研究与开发的力度，其投入远远超过了建国以来研究经费的总和【1】，设立了一批海洋可再生能源开发利用技术研究及示范项目。海洋可再生能源迎来了开发和利用的新时代。目前，海洋风能较之其他海洋可再生能源开发利用技术更为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的可再生能源。我国海洋风能丰富，特别是东南沿海及其附近岛屿，不仅风能密度大，年平均风速也高，风能利用的潜力很大。 一：风能开发的历史 人类利用风能的历史可以追溯到公元前。古埃及、中国、古巴比伦是世界上最早利用风能的国家之一。公元前利用风力提水、灌溉、磨面、舂米，用风帆推动船舶前进。由于石油短缺，现代化帆船在近代得到了极大的重视。到了宋代更是中国应用风车的全盛时代，当时流行的垂直轴风车，一直沿用至今。在国外，公元前2世纪，古波斯人就利用垂直轴风车碾米。 10世纪伊斯兰人用风车提水，11世纪风车在中东已获得广泛的应用。13世纪风车传至欧洲，14世纪已成为欧

【D】第五章 海底矿产资源开发技术

第五章海底矿产资源开发技术 海洋不仅覆盖地球面积得71%,而且淹没着及其丰富得海底矿产资源。其种类之多、储量之大、品味之高，就就是陆地同类矿产无法比拟得。在地球上已发现得百余种元素中,有8０余种在海洋中存在,其中可提取得有６0余种。可以说,海水就就是巨大得“液体矿床”。此外，已经探明,海底还富集着大量固体矿床,包括多金属结核、铁锰结壳、热液,估计贮量约有3万m3。目前已经开采得石油,有30%来自海洋。[1] 海洋石油得产值在海洋经济总产值中名列首位,而海滨与浅海矿砂就就是目前投入开发得第二大矿种。海洋矿砂品种繁多,已开采得有锡石、锆英石、钛铁矿、磁铁矿、金江石、金、独居石、磷、红柱石等。海底矿产资源中,更大量得就就是潜在资源,如大洋锰结核、海底热液矿、富钴结壳等。 5、1 海底矿产资源概述 海洋矿产资源主要就就是指海底油气、多金属结核、海底热液与海滨、浅海中得砂矿资源。 ５．1.1 海底矿产得分类 (1）按性质可分为金属矿产、非金属矿产与燃料矿产。 (２）按矿产得结构形态可分为沉积物矿(非固结矿)与基岩矿(固结矿)。 沉积矿包括海滩矿砂、大陆架沉积矿与深海沉积物矿;基岩矿主要就就是指海底松软沉积物以下硬岩中得矿藏,包括非固态得石油、天然气与固态得硫磺、岩盐、钾盐、煤、铁、铜、镍、锡与重晶石等。［2] (３)按照可持续发展得战略思想及人们得认识与勘探开发程度海洋矿产资源可划分为已开发利用得矿产资源、尚待开发利用得矿产资源、具有潜在开发价值得矿产资源。[3] 5．1．2 海洋矿产开采得特点 由于海洋就就是一个独立得自然地理单元,决定了海洋矿产开发具有与陆地资源开发所不同得特点。 (1)由于深海得极端环境。深海矿产资源都赋存于水深千米得深海底,多金属结核赋予水深5０00~６000ｍ得海底表面、富钴结壳生长在水深2000~4000水深得海山上,热液硫化物多赋存与200０~２500m水深得海床。极端环境得表现如下:海水腐蚀;海底无自然光;海洋环境得风、浪、六等构成复杂流场;深海大部分地方处于1℃得低温,而热液口得温度高达近400℃。这样一个复杂超长得极端环境,给深海作业及装备得可靠性与维修更换维修周期等提

海洋矿产资源及分布

海洋矿产资源及分布

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海洋矿产资源及其分布 解决人口剧增、资源匮乏和环境恶化三大日益严峻挑战的对策之一就是充分合理利用可持续开发且潜力巨大的资源宝库——海洋。世界各临海国家，尤其是发达国家都把调查研究和合理开发海洋资源作为经济社会可持续发展的战略环节，采取措施、增加投入、优先发展海洋科学和开展海洋资源开发研究。 1海洋资源 海洋资源主要包括海洋物质资源、海洋能源和海洋空间三大类；海洋资源的分布规律与海洋资源开发关系密切。 1.1海洋资源的分类 海洋资源是相对于陆地资源而言的，包括传统海洋生物、溶解在海水中的化学元素和淡水、海水中所蕴藏的能量、海底的矿产资源以及海洋能资源、海洋空间资源（表1）。 1.2海洋资源的分布 海洋资源的形成和分布受一定的自然规律支配，其分布受海底地貌的影响较大。在不同海底地貌区，形成了不同类型的海洋物质资源、海洋能源和海洋空间资源（表2）。 2海洋主要矿产资源 海洋是巨大的资源宝库，海底和滨海地区蕴藏着丰富的矿产资源。海洋矿产资源种类多，

按照海洋矿产资源形成的海洋环境和分布特征，从滨海浅海至深海大洋分布有：滨海砂矿、石油与天然气、磷钙土、多金属软泥、多金属结核、富钴结壳、热液硫化物以及未来的替代新能源——天然气水合物。海洋矿产资源丰富，未来的世界将进入全面开发利用海洋的时代，随着社会的发展，尤其是陆地上资源和能源因消耗剧增而日趋减少，人类的生存与发展必将越来越依赖于海洋。 2.1滨海砂矿资源 海洋砂矿资源分布与沿海大陆架地区，主要矿种有：金属矿物中的钛铁矿、金红石、锆石、磁铁矿（钛磁铁矿）；稀有金属矿物中的锡石、铌钽铁矿；稀土矿物中的独居石、磷钇矿；贵金属矿物中的砂金、金刚石、银、铂；非金属矿物中的石英砂、贝壳、琥珀等。 2.2海底煤矿 海底煤矿是指埋藏于海底岩层中的煤矿，一般是陆地煤田向海底延伸的部分。海底煤矿作为一种潜在矿产资源已越来越被世界各国重视，尤其是陆地煤矿资源缺乏而工业技术先进的国家更是不可多得的资源。英国、土耳其、加拿大、智利、澳大利亚、新西兰、日本等国均有不同规模的海底煤矿开采、开发，并获得了巨大的经济社会效益，中国亦有海底煤田分布（表5）。

什么是海洋采矿方法

什么是海洋采矿方法 在浩瀚辽阔的海洋中蕴藏着极其丰富的海洋生物资源、取之不尽用之不竭的海洋动力资源，以及储量巨大、可重复再生的矿产资源和种类繁多、数量惊人的海水化学资源。依据海洋资源的可再生性分为海洋可再生资源与不可再生资源，如图1所示。显然，海底资源均属于不可再生资源。依据不同的海水深度，海底资源可分为大陆架资源、大陆坡大陆裙底资源与深海底资源。 .1 浅海底资源开采 浅海底资源包括海水深度0~2000m内的大陆架、大陆坡、大陆裙内的海底资源，主要有：石油与天然气、金刚石、磁铁矿、金红石、独居石、锡石等砂矿床及海底基岩矿床煤、铁、硫磺、石膏等矿床。1）石油与天然气开采 海底中储藏着丰富的石油和天然气，石油量约1350亿t，天然气约140万亿m3，约占世界可开采油气总量的45%。据估计，可能含有油气资源的大陆架面积约2000万km2，可能找到油气的深海面积有5000~8000万km2。

我国海洋石油与天然气十分丰富，经过近三十年的勘察与研究，我国海域共发现有16个中新生代沉积盆地有石油与天然气，油气面积达到130万km2，海洋石油储量达到450亿t，天然气储量达到14万亿m3，分别占全国油气资源量的57%和33%。 海上油气开采的主要设施与方法有： （1）人工岛法：多用于近岸浅水中，较经济； （2）固定式油气平台法：其形式有桩式平台、拉索塔平台、重力式平台； （3）浮式油气平台法：其形式分为可迁移平台法与不可迁移式平台法，可迁移式平台法包括座底式平台、自升式平台、半潜式平台和船式平台等；不可迁移式平台包括张力式平台、铰接式平台等；（4）海底采油装置法：采用钻潜水井的办法，将井口安装在海底，开采出的油气用管线直接送往陆上或输入海底集油气设施。 2）砂矿开采 海滨砂矿开采的矿物种类多达20多种，主要有金刚石、砂金矿、砂铂、铬砂、铑砂、铁砂矿、锡石、钛铁矿、锆石、金红石、重晶石、海绿石、独居石、磷钙石、石榴石等。 我国海滨砂矿床，除绝大部分用于建筑材料外，还有许多具有工业开采价值的矿床，比较有名并具开采潜力的矿带有海南岛东岸带、广东海滨、山东半岛南部海滨、辽东半岛海滨及我国台湾西南海滨一带。 对于海滨砂矿，大多是采用采砂船进行开采。采矿船舶通常是用大型退役油轮、军舰加以改装。目前有效的开采方法仍然是一种集采矿、提升、选矿和定位为一体的采矿船开采法。 海滨砂矿开采的发展方向是大型化和多功能化，即研制大功率多功能的链斗式采矿船，使链斗斗容接近或超过1m3，开采深度接近或超过100m。此外，建立全自动具有采选功能的海底机器人也是海滨砂矿开采的发展方向之一，海滨砂矿机械人开采系统具有采选一体化，生产效率高，环境破坏少等优点。

海洋资源开发与管理：21世纪中国应对策略探讨

海洋资源开发与管理：21世纪中国应对策略探 讨 向海洋进军开发利用海洋资源成为扩大人类生存空间、增加资源储备的重要出路世界各国对海洋资源和开发高度关注不断强化海洋发展战略运用高科技进行海洋的开发与管理。改革开放以来我国海洋资源开发获得了快速发展国家对海洋资源开发投入力度逐年增加为海洋经济的持续、稳定、快速发展奠定了基础。“九五”期间沿海地区主要海洋产业总产值比“八五”时期翻了一番半年均增长16.2%高于同期国民经济增长速度。据国家海洋局统计20__年我国海洋产业的总产值达到 12841亿元占国内生产总值的3.9%。其中长江三角洲经济区、环渤海经济区的海洋产业总产值均已超过4000亿元。而山东省在海洋渔业、海盐和海洋化工业上海市在滨海旅游业和海洋船舶工业广东省在海洋生物医药业等产业活动中分别具有较高的经济效益。随着海洋油气资源、海洋矿产资源、滨海旅游资源、海水利用等海洋资源的开发与利用有力带动了海洋经济的发展。因此我们有理由相信：在新的世纪海洋资源的开发和利用、海洋经济的增长将成为决定我国经济实力和政治地位的极其重要的因素。但是我们也应该看到：我国海洋资源的开发、利用与发达国家相比总体水平还比较落后目前中国海洋开发的综合指标仅为3.4%这不仅低于海洋经

济发达国家 14%至17%的水平而且低于5%的世界平均水平。对海洋资源的开发及有效利用无论在思想认识上、技术装备上、经济效益上还是在科学管理上都还存在着较大的差距和不足这已经成为阻碍我国海洋经济可持续发展的制约因素。因此加强对海洋资源的开发力度与科学管理已成为我国缓解人口、资源和环境压力加快经济发展增强国家实力的战略选择。 1 中国海洋资源开发与管理面临的初始条件 1.1 没有形成适应市场经济的要求的海洋资源开发的整体开发战略长期以来人们普遍接受并习惯的认为海洋资源是自然力量形成的因此在海洋资源的开发和利用中实际上执行的是资源无偿或低价使用的政策。近年来我国虽然通过改革不断加强对海洋资源的所有权管理海洋资源资产观念在社会上得到了强化但适应现代海洋开发趋势和发展市场经济需要的海洋资源开发管理机制和体系仍然没有完全建立起来致使海洋资源在开发利用的过程中遭受严重破坏和浪费经济效益整体低下。而且我国海洋资源的开发管理工作一直以来采取的是传统体制下分散在行业部门的计划性开发与管理是传统的陆地式资源开发与管理方式的延伸。随着海洋经济的发展这种一开始发挥过积极作用的开发管理模式越来越显得不协调使得各行业、各地区自成体系导致了各自为政的复杂局面没有形成聚集规模效益影响了资源的整体开发和有效利用。 1.2 缺乏必要而系统的法律、法规支撑综合执法力度不高海洋资源的法制建设在海洋资源开发与管理工作中具有非常重要的作用。它是保证海洋资源开发管理体系的形

试析国际海底矿产资源之开发制度

试析国际海底矿产资源之开发制度 一、研究开发制度的意义 笔者认为，研究国际海底矿产资源开发制度的意义，主要有以下几个方面： （一）陆地资源日益紧缺，海底资源极其丰富 社会的发展、人口的增长，陆地矿产资源日益短缺。根据相关学者对现代工业依赖度最高的铜、镍、钴、锰四种金属的供需形势分析，计算出陆地储量的可供年限大约只有30至40年。我国虽属拥有这四种金属的国家，但由于经济的快速发展，同样面临着匮乏的形势。根据梅洛和梅纳德的计算，就太平洋海域来说，各种矿产资源的蕴藏量达16000多亿吨，其中锰2000多亿吨，镍90多亿吨，铜50多亿吨，钴30多亿吨。整个世界洋底的矿产资源总储量在3万多亿吨，按现在世界年消耗量计算，这些矿产够人类消费数千甚至数万年。 （二）深海科技不断获得突破和发展，进行海底矿产资源开发的时机日益成熟 深海采矿主要由勘探、采矿、运输、港口转运和加工提炼五部分组成。在勘探方面，光波和声波的取样器械已充分发展并装备采矿船用以探测海底矿产；采矿领域，目前国内外研究的连续绳斗集统系统、空气水力提升系统和海底自行采矿系统，已分别在浅海、深海进行了探索性试采实验并在此基础上研发更为先进的采矿设备；运输和港口转运这两个领域涉及的技术要求不高；加工提炼方面，目前西方国家已经研究成功采用硫酸化焙烧、碳铵浸出和离析焙烧等方法来提炼海底矿产资源。 （三）国际海底矿产资源开发制度逐步建立和完善，未雨绸缪，抢占先机 及早研究国际海底矿产资源的开发制度，有利于我们全面理解和认识联合国的相关制度、原则和宗旨。因为，现行的联合国公约是对原来不合理的海洋法制度的修改、补充和完善，且它是从整体上调整和规范海域所有问题的公约。制定公约的目的是为了建立公正和公平的国际海洋法律新秩序，而制定在人类共同继承财产原则基础上的国际海底矿产资源开发制度则是实现公约目的的一个

中国海洋资源开发现状及对策

中国海洋资源开发现状及对策 摘要：本文主要对对中国海洋资源的概况和开发现状进行了梳理，系统分析了中国海洋资源开发活动在观念上、技术上、效益上以及管理上存在的主要问题，提出了增强海洋意识、树立海洋科学发展观、建立海洋综合管理机制、依法治海、科技兴海、进行海洋资源资产化管理等各项对策和措施。 关键词：海洋资源海洋开发海洋管理 1. 中国海洋资源及其开发现状 1.1 多样的海洋生物资源 在我国管辖海域里，已记录到了20 200 多种海洋生物，约占全世界海洋生物总种数的1 /10 。我国海洋生物资源主要可以利用于食品、药物、新材料、能源、饲料等领域；（1）2007年，我国海洋渔业捕捞量为1400 多万t。（2）2007年，海洋生物医药业不断加强新药研制与成果转化，全年实现增加值40亿元。（3）加速研发利用海洋生物各种特性和能力，合成和生产其他新材料，如利用蓝藻生产天然橡胶等。（4）国外的实践和理论研究表明每平方米水面的海藻每年可提取燃油150 L 以上，我国目前还没有投入开发。（5）我国用海洋植物作畜禽动物饲料的研究和应用始于20世纪50年代，至今尚未形成相应的海洋植物饲料加工业。 1.2 珍贵的海洋矿产资源 中国深海的石油和天然气资源，目前发现的石油资源量估计有200 多亿

t ，天然气资源量估计约为8 万亿m3 。2007年，我国努力提高海洋油气开采能力，海洋油气业继续保持快速增长势头。我国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿，开发主要集中在山东省、广东省、广西壮族自治区、海南省和福建省，但总体来讲，开发程度不高。年经联合国批准我国1991在太平洋获得面积达15万km2的多金属结核开辟区，我国在大洋调查中还发现了富含锌、金、铜、铁、铝、锰、银等元素的海底热液矿藏，但开发利用尚处于研究阶段。可燃冰在我国管辖海域里广泛存在，据测算，仅我国南海的可燃冰资源量就达700 亿t油当量，但由于可燃冰生成环境复杂、特殊、开采难度大，我国直到1990年才开始可燃冰的利用和开采技术研究。 1.3丰富的海水化学资源 我国有宜盐土地及滩涂84 万ha。20世纪90年代以来，海盐产量一直位居世界第一。2007年，中国海盐产量为3 000多万t。海水中也含有80多种元素和多种溶解的矿物质。目前，我国直接提取钾、溴、镁等技术方面已经突破万吨。海水中还含有重水，其是核聚变原料和未来的能源，在我国开发程度不高。截至2007年底，中国已建成运行的海水淡化水日产量已达12万多t，海水直流冷却水年利用量已近480亿m3。 1.4辽阔的海洋空间资源 中国海岸线长达18000多km，岛屿海岸线长约14000 km ，管辖海域300 多万km2相当于我国陆地面积的1 /3 。海洋空间资源的利用主要包括交通运输、生产、通信和电力输送、储藏及交通、娱乐设施等方面。截至2007年，全国亿吨级港口增至14个，港口货物吞吐量与集装箱吞吐量连续5 年居世界首位。滨海旅游消费需求呈现逐年扩张趋势，滨海旅游业保持稳健增长态势。2007年滨

海底矿产资源及其开发检测练习

新授课 海底矿产资源及其开发检测练习 一、综合题 1.阅读下列材料，回答问题。 材料1：俄罗斯科考队于2007年8 月在北极点洋底插上俄罗斯国旗，周边 一些国家随即回应，纷纷派遣科考队、 宣布开发计划。 材料2：据专家估计，北极地区油 气资源储量占世界未开发油气资源的 四分之一。 材料3：北极略图（图1）。 （1）北冰洋海床主要位于板块 和板块之上。石油资源多分布 于上。 （2）全球气候变暖，北冰洋海冰面积缩小，由此对自然环境造成的影响 有：。 （3）近年来，有关北冰洋的国际竞争愈演愈烈，其原因有 。 2．图2为东海以东海底地形图，图3为我国钓鱼岛照片。读图回答下列问题。 图2 图3 （1） 从图 中可 以看 出钓鱼岛位于冲绳海槽以（东，西），属于的自然延伸 部分。 （2）海底大陆架的矿产资源除了滨海砂矿外，主要是 资源。可供人类开发利用的海洋资源种类丰富，除上述的几种外，还 有。 （3）琉球群岛是东亚岛弧（包括我国台湾岛以及千岛群岛等）的一部分，它是 板块向板块俯冲、挤压造成的。 （4）南太平洋东部热带海区沿岸海水温度上升引起的气候异常现象称为 “”。这种现象对南太平洋东部海区沿岸产生什么影 响？。 3．读图4，回答下列问题。

图中M群岛上有丰富的泥炭以及铅、煤、铁、银等矿藏资源，近海域有丰富渔业、石油和天然气资源。 图4 (1)M群岛所在处的海底地形是，判断依据是。 (2）图中①②③洋流中，对秘鲁渔场形成有重要影响的是（填代号），该渔场形成的原因是。 【检测练习】参考答案 1.（1）亚欧美洲大陆架（3分） （2）北冰洋面积扩大，沿岸低地被淹，岛屿面积减少；北冰洋水温升高，影响全球大气环流，进而影响周边及全球气候；水循环活跃；海洋灾害增多；北冰洋生物数量和种群数目减少甚至灭绝（3分） （3）北冰洋自然资源丰富，特别是石油资源丰富；可以拓展生存的

中国海洋资源开发现状、问题以及应对措施

中国海洋资源开发现状、问题以及应对措施 摘要：在21世纪的今天，随着陆地资源的枯竭和新能源开发尚未成熟的状态，人类开始将目光投向了占地球面积71%的海洋，海洋是巨大的资源宝库，拥有丰富的矿产、能源、生物、淡水资源，因此对于海洋的开发和利用日益成为21世纪各国国家战略的重点，我国虽然是一个拥有300万平方公里海洋国土的海洋大国，但海洋技术还处于起步阶段，离世界顶尖水平仍有一定的差距，在海洋技术的探索和使用上还有很长的路要走。 关键词：海洋资源、海洋污染、海洋管理 1海洋资源的分类 1.1海洋化学资源 海水中所含的大量化学物质，在陆地淡水越来越不足的情况下，从海洋中得到淡水已经成为了重要的课题。除了水以外，海水中还含有大量溶解固体和气体物质，其中包括80多种化学元素，各种元素的储量相当可观，如：黄金在海水中的含量虽然非常小，但总量也有500万吨以上，铀有5亿吨以上。据计算，在2.53 km的海水中，除淡水以外，还可以生存32种产品，总价值在30亿美元以上。从经济效益上看，海水价格低廉，取之不尽。目前，对海水化学资源的利用还局限于部分元素，已达工业规模生产的有淡水、食盐、镁和溴等，不难看出海洋化学资源的开发潜力非常巨大。 1.2海洋矿产资源 海洋矿产资源又简称海底资源，包括海滨、浅海、深海、大洋盆地和洋中脊底部的各类矿产资源。按矿床成因和储存状况分为：①砂矿，主要来源于陆地上岩石矿碎屑，经外力总用搬运和分选，在海滨地段沉积富集而成，如砂金、砂铂、金刚石等，②海底自生矿产，由化学、生物和热液作用等在海洋内生成的自然矿物，可直接形成或经富集后形成，如磷灰石、海绿石、天然汽水化合物、海底锰结核及海底多种金属热液矿（以铜、锌为主）③海底固结岩中的矿产，大多数属于陆上矿床向海下的延伸，如海底油气资源、硫矿和煤等。在众多的海洋矿产资源中，以海底油气资源、海底锰结核及海滨复合型砂矿的经济意义最大。 1.3海洋动力资源 海洋动力资源海水运动可以产生巨大的动力资源，如波动能量每秒为27亿kw，海洋中每年波能总量达236520亿kw，表层与深层间的温差总能量为100亿kw，它的热能发电达600亿kw，潮汐能量每年达3500亿Kw。 1.4海洋生物资源 海洋中共有20多万种生物。在不破坏生态平衡的前提下，海洋每年可以产出3亿吨水产品，海洋向人类提供食物的能力，等于全球所有耕地提供农产品的1000倍，按种类可以分为5大类：海洋鱼类资源、海洋软体动物资源、海洋甲壳类动物资源、海洋哺乳动物、海洋植物。

中国的海洋资源教学设计

《中国的海洋资源》教学设计 一、教学目标： 知识与技能目标： 掌握我国海洋资源的利用类型，了解海洋空间的利用和海洋资源保护的意义。 方法与过程目标： （1）、培养学生的观察能力和知识运用的能力。 （2）、培养学生的探究能力，以及分析解决问题的能力。 情感态度与价值观： 通过学习，使学生认识到珍惜和保护海洋资源的重要性，树立合理开发利用保护海洋资源的观念，及海洋意识和可持续发展观。 二、教学重点难点： 重点： 我国海洋资源及主要类型 难点： 海洋资源的合理利用和保护 三、教法学法： 教法： 采用读图分析法、“任务驱动式”的教学方法 学法： 以小组为单位自主合作、探究式学习。 四、教具： 多媒体课件、地图 五、课时： 1课时 六、教学过程设计： （一）、看一看（创设情境，激情导入）

播放视频《海洋风光》。 接着出示一组图片，引导学生观察后讲解：这是我国的钓鱼岛，钓鱼岛自古以来就是中国的领土。但日本政府不顾中国的反对，9月11日购买钓鱼岛将其“国有化”，这不仅有其政治目的，也有其经济目的，因为日本是一个资源极度贫乏的国家，钓鱼岛周围有丰富的海洋资源。那么：“海洋能给我们什么？”“我国的海洋资源的哪些呢？” 过渡：首先，让我们来了解一下我国多样的海洋生物资源。 ［板书］：多样的生物资源 （一）、想一想 引导学生阅读教材并进行思考：我国的海洋生物资源为什么这么丰富？ 指导学生读图、讨论，并结合以前学过的知识进行师生共同总结：地跨多个温度带；沿海大陆架面积宽广；海水温度适中。 （二）、猜一猜 教师：我国的海洋生物资源丰富，种类有2万余种。其中鱼类有3000多种，主要经济鱼类有70多种。那么，我国著名的四大海产是什么？ 学生回答，并结合图片认识大黄鱼、小黄鱼、乌贼、带鱼。 教师：大黄鱼、小黄鱼、带鱼、乌贼是我国著名的四大海产，它们主要产自于哪几个渔场？ （三）、找一找 指名让学生说出我国的四大渔场：黄渤海渔场、舟山渔场、南海沿岸渔场、北部湾渔场、并在地图上找出相应的位置。 教师总结：我国海洋渔场在世界上占据重要地位，黄渤海渔场、舟山渔场、南海沿岸渔场和北部湾渔场是我国的四大渔场，其中以舟山渔场最大。 提出问题：为什么舟山渔场能成为我国最大的渔场？