我国海洋矿产资源开发现状及其发展趋势

我国海洋矿产资源开发现状及其发展趋势来源：资源网作者：吴荣庆发布时间：2009.08.20一、我国海洋矿产资源概述1．海洋是“聚宝盆”，有全人类取之不尽用之不竭的巨大财富用“聚宝盆”来形容海洋资源是再确切不过的。单就矿产资源来说，其种类之繁多，含量之丰富，令人咋舌。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，这些丰富的矿产资源以不同的形式存在于海洋中：海水中的“液体矿床”；海底富集的固体矿床；从海底内部滚滚而来的油气资源。据估计海水中含有的黄金可达550万吨，银5500万吨，钡27亿吨，铀40亿吨，锌70亿吨，钼137亿吨，锂2470亿吨，钙560万亿吨，镁1767万亿吨等等。这些资源，大都是国防、工农业生产及日常生活的必需品。海水是宝，海洋矿砂也是宝。海洋矿砂主要有滨海矿砂和浅海矿砂。它们都是在水深不超过几十米的海滩和浅海中的由矿物富集而具有工业价值的矿砂，是开采最方便的矿藏。从这些砂子中，可以淘出黄金，而且还能淘出比金子更有价值的金刚石，以及石英、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石、磁铁矿等，所以海洋矿砂成为增加矿产储量的最大的潜在资源之一，愈来愈受到人们的重视。这种矿砂主要分布在浅海部分，而在那深海海底处，更有着许多令人惊喜的发现：多金属结核就是其中最有经济价值的一种。它是1872-1876年英国一艘名为“挑战者”号考察船在北大西洋的深海底处首次发现的。这些黑乎乎的，或者呈褐色的多金属结核鹅卵团块，有的象土豆，有的象皮球，直径一般不超过20厘米，呈高度富集状态分布于3000-6000米水深的大洋底表层沉积物上。据估计整个大洋底多金属结核的蕴藏量约3万亿吨，如果开采得当，它将是世界上一种取之不尽，用之不竭的宝贵资源。目前，锰多金属结核矿成为世界许多国家的开发热点。在海洋这一表层矿产中，还有许多沉积物软泥，也是一种非同小可的矿产，含有丰富的金属元素和浮游生物残骸。例如覆盖1亿多平方公里的海底红粘土中，富含轴、铁、锰、锌、钴、银、金等，具有较大的经济价值。近年来，科学家们在大洋底发现了33处“热液矿床”，是由海底热液成矿作用形成的块状硫化物多金属软泥及沉积物。这种热液矿床主要形成于洋中脊，海底裂谷带中，热液通过热泉，间歇泉或喷气孔从海底排出，遇水变冷，加上周围环境中及酸碱度变化，使矿液中金属硫化物和铁锰氧化物沉淀，形成块状物质，堆积成矿丘。有的呈烟筒状，有的呈土堆状，有的呈地毯状从数吨到数千吨不等，是又一种极有开发前途的大洋矿产资源。石油和天然气是遍及世界各大洲大陆架的矿产资源。石油可以说是海洋矿产资源中的宠儿。全世界海底石油储量为1500多亿吨，天然气140万亿立方米。油气的价值占海洋中已知矿产总产值的70%以上。石油是“工业的血液”，然而目前全世界已开采石油640亿吨，其中的绝大部分产自陆地。陆地石油的过快耗竭使得人们转而求助于海洋石油资源。天然气是一种无色无味的气体，又称为沼气，成分主要是甲烷。由于含碳量极高，所以极易燃烧，放出大量热量。1000立方米天然气的热量，可相当于两吨半煤燃烧放出的势量。因此，天然气的价值在海洋中仅次于石油而位居第二。下面将按照矿产资源在海底的赋存部位，分别加以介绍。2．浅海矿产资源浅海海底的矿产资源是指大陆架和部分大陆斜坡处的矿产资源，其矿种和成矿规律与陆地基本相似，但由于海水动力作用的加工，还形成一些独特的外生矿床。浅海矿产资源主要是石油与天然气和各类滨海砂矿，最近还发现一种极富发展前景的天然气水合物等。(1)大陆架油气中国大陆架都属陆缘的现代拗陷区。因受太平洋板块和欧亚板块挤压的影响，在中、新生代发育了一系列北东和东西向的断裂，形成许多沉积盆地。陆上许多河流（如古黄河、古长江等）挟带大量有机质泥沙流注入海，使这些盆地形成几千米厚的沉积物。构造运动使盆地岩石变形，形成断块和背斜。伴随构造运动而发生岩浆活动，产生大量热能，加速有机物质转化为石油，并在圈闭中聚集和保存，成为现今的陆架油田。中国海自北向南有渤海、北黄海、南黄海、东海、冲绳、台西、台西南、珠江口、琼东南、莺歌海、北部湾、管事滩北、中建岛西、巴拉望西北、礼乐太平、曾母暗沙—沙巴等16个以新生代沉积物为主的中、新生代沉积盆地,总面积达130多万平方公里。这些盆地面积之广、沉积物之厚、油气资源之多在世界上也是少见的，因此，引起许多国家的关注。有的人说，中国沿海的石油、天然气最终可与北海及东南亚争一高低；有人认为，中国海底石油储量与伊朗相比有过之而无不及；还有人提出，中国海、陆石油储量，几乎等于沙特阿拉伯的储量。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（300亿桶），其中渤、黄海各为7.47亿吨（56亿桶），东海为17亿吨（128.4亿桶），南海（包括台湾海峡）为11亿吨（80.3亿桶）。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（375～750亿桶），钓鱼岛周围东海大陆架一个地区约150亿吨（1125亿桶）。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（300～1125亿桶）。无疑，中国是世界海洋油气资源丰富的国家之一。(2)滨海砂矿滨海砂矿是指在滨海水动力的分选作用下富集而成的有用砂矿，该类砂矿床规模大、品位高、埋藏浅，沉积疏松、易采易选。所谓滨海砂矿的范畴，由于地质历史上的海平面变动，它包涵着滨海和部分浅海的砂矿。滨海砂矿主要包括建筑砂砾、工业用砂和矿物砂矿。建筑砂、砾集料和工业用砂是当今取自近海最多和最重要的砂矿。随着陆上建筑集料和工业砂资源的开采殆尽和城市的持续扩大和地价的不断增加，品质优于陆上的海洋建筑集料与工业砂原料势必变得更为重要。工业砂据其质地而用于不同的方面，如：铸造用砂和玻璃用砂等。滨海矿物砂矿种类很多，如：金刚石、金、铂、锡石、铬铁矿、铁砂矿、锆石、钛铁矿、金红石、独居石等等。这些滨海砂矿绝大多数属于海积型砂矿床，少部分属冲积型和残积型砂矿。世界上现已开采利用30余种滨海砂矿，其资源量与开采量在世界矿产中都占有重要的位置。例如：世界金红石总资源量约9435万吨（钛含量），其中砂矿占98%；钛铁矿总资源量2.46亿吨（钛金属），砂矿占50%；锆石已探明的资源量3175.2万吨，96%为滨海砂矿。滨海砂矿的开采量在世界同类矿产总产量中所占的百分比为：钛铁矿30%，独居石80%，金红石98%，锆石90%，锡石70%以上，金5-10%，金刚石5.1%，铂3%等。滨海砂矿在浅海矿产资源中，其价值仅次于石油、天然气，居第二位。我国拥有漫长的海岸线和广阔的浅海，目前已探查出的砂矿矿种有锆石、钛铁矿、独居石、磷钇矿、金红石、磁铁矿、砂锡矿、铬铁矿、铌钽铁矿、砂金和石英砂等，并发现有金刚石和铂矿等。我国的滨海砂矿的矿种几乎覆盖了黑色金属、有色金属、稀有金属和非金属等各类砂矿，其中以钛铁矿、锆石、独居石、石英砂等规模最大，资源量最丰。因经受多次地壳运动，中国大陆东部岩浆活动频繁，为形成各种金属和非金属矿床创造了有利条件，钨、锡、铜、铁、金和金刚石等很丰富。在大面积分布的岩浆岩、变质岩和火山岩中，也含有各种重矿物。现已发现有钛、锆、铍、钨、锡、金、硅和其他稀有金属，分布在辽东半岛、山东半岛、福建、广东、海南和广西沿海以及台湾周围，台湾和海南岛尤为丰富，主要有锆石—钛铁矿—独居石—金红石砂矿，钛铁矿—锆石砂矿，独居石—磷钇矿，铁砂矿，锡石砂矿，砂金矿和砂砾等。台湾是中国重要的砂矿产地，盛产磁铁矿、钛铁矿、金红石、锆石和独居石等。磁铁矿主要分布在台湾北部海滨，以台东和秀姑峦溪河口间最集中。北部和西北部海滩年产铁矿砂约1万吨。在西南海滨，独水溪与台南间的海滩上分布着8条大砂堤，最大的长10里，为独居石—锆石砂矿区，已采出独居石3万多吨，锆石5万多吨，南统山洲砂堤的重矿物储量在4.6万吨以上，嘉义至台南的海滨又发现5万吨规模的独居石砂矿。海南岛沿岸有金红石、独居石、锆英石等多种矿物。福建沿海稀有和稀土金属砂矿也不少。锆石主要分布在诏安、厦门、东山、漳浦、惠安、晋江、平潭和长乐等地。独居石以长乐品位最高，2公斤/立方米左右。金红石主要分布在东山岛、漳浦、长乐等地。诏安、厦门、东山、长乐等地均有铁钛砂。铁砂分布很广，以福鼎、霞浦、福清、江阴岛、南日岛、惠安和龙海目屿等最集中。至于玻璃砂和型砂，不仅分布广，质量好，含硅率亦高。平潭的石英砂含硅率达98％以上。辽东半岛发现有砂金和锆英石等矿物，大连地区探明一个全国储量最大的金刚石矿田，山东半岛也发现有砂金、玻璃石英、锆英石等矿物，广东沿岸有独居石、铌钽铁砂、锡石和磷钇等矿。有些滨海砂矿已向大陆架延伸，如台湾橙基煤矿已在海底开采多年，辽宁大型铜矿也从陆上进行到海底开采，山东的金矿、辽宁某些煤矿以及山东龙口、蓬莱的一些煤层也伸至海底。(3)天然气水合物天然气水合物是在一定的温压条件下，由天然气与水分子结合形成的外观似冰的白色或浅灰色固态结晶物质，外貌极似冰雪，点火即可燃烧，故又称之为“可燃冰”、“气冰”、“固体瓦斯”。因其成分的80%—99.9%为甲烷，又被称为“甲烷天然气水合物”。作为一种新型的烃类资源，天然气水合物具有能量密度高、分布广、规模大、埋藏浅、成藏物化条件好、清洁环保等特点，被喻为未来石油的替代资源，是地球上尚未开发的最大未知能源库。从能源的角度看，“可燃冰”可视为被高度压缩的天然气资源，每立方米能分解释放出160-180立方米的天然气。科学家估计，地球海底天然可燃冰的蕴藏量约为500万亿立方米，相当于全球传统化石能源（煤、石油、天然气、油页岩等）储量的两倍以上，是目前世界年能源消费量的200倍。全球的天然气水合物储量可供人类使用1000年。天然气水合物在自然界分布非常广泛。按照天然气水合物的保存条件，它通常分布在海洋大陆架外的陆坡、深海和深湖以及永久冰土带。大约27%的陆地（极地冰川土带和冰雪高山冻结岩）和90%的大洋水域是天然气水合物的潜在发育区，其中大洋水域的30%可能是其气藏的发育区。我国科学家目前已在南海北部陆坡、西沙海槽和东海南坡等3处发现天然气水合物存在的证据。从南海的水深、沉积物和地貌环境来看，它是中国天然气水合物储量最丰富的地区。初步勘测结果表明，仅南海北部的天然气水合物储量就已达到我国陆上石油总储量的一半左右；此外，在西沙海槽也已初步圈出天然气水合物分布面积为5242平方千米，其资源量估算达4.1万亿立方米。按成矿条件推测，整个南海的天然气水合物的资源量相当于我国常规油气资源量的一半。3．深海矿产资源深海蕴藏着丰富的海底矿产资源，它是支持人类生存的又一类重要资源。所谓深海，一般是指大陆架或大陆边缘以外的海域。深海占海洋面积的92.4%和地球面积的65.4%，尽管它蕴藏着极为丰富的海底资源，但由于开发难度大，目前基本上还没有得到开发。扩大人类生存空间和储备人类生存资源的重要途径之一就是要向深海拓展，发现包括海底矿产在内的深海资源，这对于整个人类的生存是一项具有深远意义的战略行动。深海矿产资源主要包括多金属结核矿、富钴结壳矿、深海磷钙土和海底多金属硫化物矿等。但是，由于深海矿产资源的矿区基本位于国际海域的海底，它的开发活动必须经过联合国海底管理局的同意和批准方可生效与合法。(1)多金属结核矿多金属结核矿是一种富含铁、锰、铜、钴、镍和钼等金属的大洋海底自生沉积物，呈结核状，主要分布在水深4000—6000米的平坦洋底，是棕黑色的，像马铃薯、姜块一样的坚硬物质。个体大小不等，直径从几毫米到几十厘米，一般为3—6厘米，少数可达1