海滨采矿业(中国海洋大学)

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资源描述

海滨采矿业1.海滨2.海滨矿产资源3.海滨砂矿的分布及开采4.海滨采矿业对珍稀生物生存环境的威胁海滨位于陆地与大海之间的前沿线,是潮汐中间的地带。水的运动形成了海滨的界线,海浪打击的最高点是海滨的上界,它的下界是由低潮的最底线形成的。海滨是很多海洋生物栖息的地方,螃蟹是海滨最常见的东西,它是为数不多的穿过这一潮汐中间地带的生物之一。世界各地的海滨充满了特有的风韵,从轻轻的海风到肆虐的飓风,它们将海滨的岩石雕刻得千姿百态。海浪也将一些海岸线冲刷得形态各异,澳大利亚著名的舵口和拱桥就是海浪在海滨留下的杰作。在蜿蜒曲折的海滨中,人类开始向海滨获取回报。海滨back海滨矿产资源•海底矿产资源丰富,业已大量开发的有四类:•1.石油、天然气。•2.煤、铁等固体矿产。•3.海滨自生矿产•4.海滨砂矿。石油、天然气•自新生代以来,陆架和陆坡区比之陆地有着优越的沉积环境和良好的保存条件,因而成为生、储油气的理想场所。•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,占世界石油总产量的50%。我国在临近各海域油气储藏量约40~50亿吨。由于发现丰富的海洋油气资源,我国有可能成为世界五大石油生产国之一。•我国近海已发现的大型含油气盆地有10个,它们是渤海盆地、北黄海盆地、南黄海盆地、东海盆地、台湾西部盆地、南海珠江口盆地、琉东南盆地、北部湾盆地、莺歌海盆地和台湾浅滩盆地。已探明的各种类型的储油构造400多个。根据科学家估算,我国的海洋石油储量可达22亿吨,天然气储量达480亿立方米,而且各个大海区不断有新的油气田发现。据估计,我国的海底石油资源储量约占全国石油资源储量的10%-14%;我国的海底天然气资源量约占全国天然气资源的25%-34%。该数据为我国海上油气开发展示了可观的前景。back煤、铁等固体矿产•世界许多近岸海底已开采煤铁矿藏。日本海底煤矿开采量占其总产量的30%;智利、英国、加拿大、土耳其也有开采。日本九州附近海底发现了世界上最大的铁矿之一。亚洲一些国家还发现许多海底锡矿。已发现的海底固体矿产有20多种。我国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿。back海滨自生矿产•海底自生矿产资源不是来自陆源碎屑,而是由化学作用、生物作用和热液作用等在海洋内生成的自然矿物,或直接形成,或经过富集后形成。•海滨的自生矿产主要有:磷灰石、海绿石、重晶石。(自生矿还包括海底锰结核和海底多金属热液矿)磷灰石•磷灰石是浅水和中等水深海底较常见的一种矿物资源,大都分布于低纬度缺少碎屑沉积物的陆架外缘附近,尤其是富含营养盐的上升流区。磷酸盐通过生物作用和化学作用发生沉淀,再经过改造和富集等复杂过程才能成为有经济价值的矿床。磷灰石主要呈结核状,还有板状、块状等。结核的大小不一,通常为几厘米,大者可达80厘米,这种结核中常含有长石、石英等矿物碎屑和生物碎片;小的如砂粒状,质较纯,呈淡褐色,组分以胶磷石和细晶磷灰石为主。可做磷肥。back海绿石•海绿石是典型的表生矿物,产在浅海沉积物中(如砂岩、碳酸盐岩石等)。斜方柱晶类;晶体呈细小假六方外形,但极少见;通常呈细小圆粒侵染于不纯灰岩、粘土岩或硅质岩中。也有的呈疏松砂粒分散于滨海砂中。可做为钾肥的来源。•在近代的深度为300-500米的浅海沉积的绿色淤泥和砂中亦有发现;在华北一带海线石多产于震旦纪、寒武纪、奥陶纪的地层中、在华中及西南既震旦纪外主要产于泥盆纪的地层中。•世界著名的产地有美国新泽西州伯明翰和中国辽宁、河北、湖北、云南等许多省。back重晶石•重晶石是以硫酸钡为主要成分的非金属矿产品,纯重晶石显白色、有光泽,由于杂质及混入物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等,结晶情况相当好的重晶石还可呈透明晶体出现。在大陆边缘、赤道附近生物软泥分布区以及有热液活动的洋底常可见及。•重晶石是一种很重要的非金属矿物原料,具有广泛的工业用途:钻井泥浆加重剂;锌钡白颜料;各种钡化合物;填料工业用重晶石;水泥工业用矿化剂;防射线水泥、砂浆及混凝土;道路建设。•中国的重晶石矿床在各个地质时代都有产出,主要集中在寒武纪、泥盆纪、奥陶纪和中生代的地层中。层状重晶石矿床主要集中于寒武系,其次是泥盆系。脉状矿床多产在奥陶系、泥盆系和三叠系。层状重晶石矿床主要产于构造活动褶皱带(区)和地台区的深水盆地中。脉状重晶石矿床主要产在地质构造较稳定的碳酸盐岩地台区的碳酸盐岩台地中。back海滨砂矿•海滨砂矿是指在海滨地带由河流、波浪、潮汐和海流的搬运和分选作用,使重矿物碎屑在有利于富集的地段聚集而形成的次生富集矿床。在某些地区,冰川和风的搬运也起一定作用。•它既包括现处在海滨地带的砂矿,也包括在地质时期形成于海滨,后因海面上升或海岸下降而处在海面以下的砂矿。它主要有金红石、钽铁矿、磁铁矿、磷钇矿、金矿、铁矿、金刚石、石英砂、煤等矿种组成。海滨砂矿•海滨矿砂中有许多贵重矿物,如:金红石含有可作发射火箭用的固体燃料钛;独居石含有火箭、飞机外壳用的铌和反应堆及微电路用的钽的;耐高温和耐腐蚀的锆铁矿、锆英石在核潜艇和核反应堆有重要作用;某些海区还有黄金、白金和银等。海滨砂矿•砂矿分布广,在许多国家的沿海和陆架区都有广泛的分布,但巨大矿床不多见。由于砂矿的开采和分选易于进行,有很多国家都在开采,有的开采量很大,如世界上96%的锆石和90%的金红石就产自海滨砂矿。海滨砂矿最为大宗的是建筑用砂和砾石。•中国海滨砂矿丰富,辽东半岛、山东半岛、广东和台湾沿岸均有分布,且多属复矿型砂矿,主要有金、钛铁矿、磁铁矿、锆石、独居石和金红石等。常见的主要砂矿有金、铂、锡、钍、钛、锆、金刚石等。•我国的渤海、黄海和东海的大陆架极其宽阔,上面铺盖着亿万年来的沉积物,在这里生物繁盛,蕴藏着极为丰富的石油和天然气矿藏,经过初步普查,我国已发现300多个可供勘探的沉积盆地,面积大约有450多万平方公里,其中海相沉积层面积约250万平方公里。从6亿岁的老地层到最新的地层中,都发现了油气或油气显示,储藏油的构造很多。山东龙口煤田是我国发现的第一个滨海煤田,其主体在龙口市境内,一部分在蓬莱境内,东西长27千米,南北宽14千米,有煤矿区12处。该煤田探明含煤面积391.1平方千米,探明总储量11.8亿吨。该区近岸海域还有煤矿储量11亿吨。油页总储量3亿吨。另外,在黄河口济阳拗陷东部也发现有煤和油页岩,远景储量85亿吨。表12005年中国海滨砂矿产量单位:吨合计浙江福建山东广东广西海南4849289144540855227534030000087096158001131600表2海滨砂矿工业总产值和增加值单位:万元地区工业总产值工业增加值200320042005200320042005合计76246195463220272306047938282856浙江2523011839815000085504564557828福建133671460015700820090006000山东1550827广东125881600526321540671039213广西19593331377049604800海南2506137127129318448126744188back海滨砂矿的分布•海滨砂矿中的稀有、稀土矿产主要分布在热带、亚热带,在温带也有分布。以印度半岛、中国沿海、大洋洲、非洲西海岸和大西洋西岸最为集中,仅印度半岛的储量就达1.278亿吨。•金矿和铁砂等贵金属矿产,主要分布在美国阿拉斯加州诺姆等地区。•锡砂矿主要集中于东南亚国家热带地区,矿带海陆相连。•黑色金属矿中的磁铁矿,主要分布在日本和加拿大•钛磁铁矿分布在新西兰。•铬铁分布于美国西海岸。•金刚石主要分布于西南非洲沿岸和浅海。全世界天然金刚石产量的六分之五来自海洋。南非是海洋金刚石的主要生产国,其次是俄罗斯。•海滨砂矿的开采•漫步海滩时,在那沙沙作响的沙石中,就可能蕴藏着丰富多采的矿床。它们有金刚石、金、铂、锡石、金红石、钛铁矿、铬铁矿、磁铁矿、红金石、蓝宝石、琥珀、锆石等。沙矿或在浅滩或在水深150米以内的地方。海滨沙矿具有分布广泛,矿种多,储量大,工业品位要求低,开采方便,选矿简易,投资小等优点,在海底矿产资源的开发中、产值仅次于海底石油。海滨砂矿的开采•世界上已开采的海底铁矿有两处,一个是芬兰湾贾亚萨罗·克鲁瓦矿;另一个是加拿大纽芬兰附近延伸到大西洋底的铁矿。纽芬兰的大西洋底铁矿的储量有几十亿吨,从贝尔岛的入口修建竖井和隧道进行开采。这个矿已经开采几十年了。此处铁矿系磁铁矿脉,是用地球物理磁力探矿法发现的。在开采的时候,是通过失萨罗岛开竖井和2.5千米长的隧道进行的,还有一处是从邻近岛上打下竖井和水平坑道进行的。海滨砂矿的开采•英国的康沃尔洲附近的莱文特锡矿是世界上惟一的海底基岩锡矿。该处的锡矿脉离海岸1.6千米,系直立锡矿脉。入口处设在海岸上,开凿了岸边竖井,采取下向梯段回采法。这个海底锡矿是个老矿,1969年曾进行过矿峒改造,成功地完成了与旧矿区隔离的工程。海滨砂矿的开采•美国的阿拉斯加重晶石公司,在阿拉斯加附近的卡斯尔海滨开发的海底重晶石矿,是目前世界上为数不多的海底重晶石矿之一。该矿场距海岸1.6千米,矿脉在海底15.2米。由于复盖层较薄,所以采取了水下暴露开采法,使用爆炸的开掘采矿方法。Goback海滨采矿业对珍稀生物生存环境的威胁•大海就像一个粉碎机和分选机,日夜不停地加工制造富含各种金属和非金属的细砂,并把它们按种类聚集在一起,形成可供人类开发利用的矿体。但我们在利用他们的同时也要注意对环境的保护。•加拿大多伦多大学生态学家的一项最新研究表明,日益发展的海底采矿业将给海底珍稀生物体的生存环境带来威胁。该项研究发表在5月18日出版的美国《科学》杂志上。•不正确的开采方式及过度的开采对海洋生物的栖息地造成了极大的破坏,使无数的动植物及微生物濒临灭绝。•采矿过程将深海的浓缩营养物提升至海洋表面营养物相对缺乏的区域,引发海洋表面海藻繁殖,从而污染巴布亚新几内亚捕渔业赖以生存的水域。通过洋流,营养物将漂流到其他区域,破坏食物链,损坏其他国家甚至公海的生态系统。但是,有关在各国领海内进行开采的法律法规限制就不多,甚至根本就没有。•科学家强调,现在就应该采取行动,通过科学和法律的形式,保护这些敏感的生态系统,尽量降低海底采矿对环境的影响,待开采开始后再进行立法将会非常困难。但由于金属需求迅猛增长,其价格也呈飞速上涨趋势同时由于某些国家行政管理机构在采矿管理方面纪录不佳,制定海底采矿法规的前景不容乐观。

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