您现在的位置: 首页 > 科研科普 > 地学常识
深海“淘金”——矿产资源知多少(《深海园林展》导览五)
作者:     来源:     发布于2023-09-19 04:10:12      点击量:

永暗的深海是否有生命的存在?此外还有什么不为人知的奥秘?在参观过山西地质博物馆四层临展厅的《深海园林》展后,相信各位的心里会有答案。这里除了罕见的“幽暗仙境”、奇特的“深海精灵”、繁荣的“沙漠绿洲”和滚烫的“热液火锅”外,还有一类宝藏,对人类的经济发展和科技进步有着重要的意义,它就是深海矿产资源,下面就让我们一起来认识一下。

石油、天然气

1 海底石油开采作业(图片来源于网络)

石油和天然气都属于化石燃料,它们主要是由厌氧消化而成。探测结果表明,世界石油资源储量为10000亿吨,可开采量约3000亿吨,其中海底储量为1300亿吨。中国有浅海大陆架近200万平方千米。通过海底油田地质调查,先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海以及台湾浅滩等7个大型盆地。其中东海海底蕴藏量之丰富,堪与欧洲的北海油田相媲美。目前的地质工作调查结果显示,海底的石油储量相当于我们已掌握的石油储量的1/3,天然气相当于1/2。随着科学技术和勘探方法的不断发展,相信这一数据还将继续更新。

可燃冰

2 海底开采的可燃冰(图片来源于网络)

除了石油和天然气,海底还有另外一种“白色宝藏”——可燃冰,即天然气水合物在低温、高压条件下,由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质。其能量密度高,杂质少,燃烧后几乎无污染,矿层厚,规模大,分布广,资源丰富。所含有机碳资源总量相当于全球已知煤、石油和天然气总量的两倍,被国际公认为石油、天然气的接替能源。

煤、铁等传统矿产

3 海底煤矿巷道示意图(图片来源于网络)

海底煤矿是一种很重要的矿产,它的开采量在已开采的海洋矿产中占第二位,仅次于石油。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。中国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿但煤炭的开采恐怕无法像《海底两万里》一书中那样,工人穿着潜水服手锹或铲开采海底煤矿,而需要采用大型机械进行开采作业。

滨海砂矿

4 滨海砂矿(图片来源于网络)

滨海砂矿是指在波浪、潮汐、海流等水动力条件下富集于海底疏松沉积物中的矿产。主要由密度较大的稳定矿物组成,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。中国近海海域也分布有金、锆英石、钛铁矿、独居石、铬尖晶石等经济价值极高的砂矿。

多金属结核

5 深海多金属结核(图片来源于网络)

多金属结核又称锰结核,因其富含锰、铜、钴、镍等30多种金属元素而得名,是一种围绕核心生长的铁、锰氢氧化物壳层组成的黑色和褐黑色核形石。它们主要分布在水深2000—5000米的平坦海底,大小不一,有的犹如小土豆般大小,有的直径可达几十厘米。如果把它剖开,可以看到非常完美的圈层结构——多金属结核通常分为内核和外层两部分,内核可以是岩石、固结的沉积物、海洋生物的骨骼或牙齿,甚至是年龄较老的结核;而外层则主要由铁、锰氢氧化物,以及少量的石英和长石等碎屑状物质组成。多金属结核含有锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素。世界海洋35006000米深的洋底储藏的多金属结核约有3万亿吨。其中锰的产量可供世界用18000年,镍可用25000年。

热液矿藏

6 深海热液矿(图片来源于网络)

热液矿藏又称“重金属泥”,是由海脊海底山裂缝中喷出的高温熔岩,经海水冲洗、析出、堆积而成的,并能像植物一样,以每周几厘米的速度飞快地增长。它含有金、铜、锌等几十种稀贵金属,而且金、锌等金属品位非常高,所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是,重金属五彩缤纷,有黑、白、黄、蓝、红等各种颜色。已发现30多处矿床。仅美国在加拉帕戈斯裂谷的储量就达2500万吨,开采价值有39亿美元。

深海海底演化历史悠久,几乎没有光合作用,造就了丰富而独特的地质环境、地貌特征和生态系统,也形成了特有的矿产资源类型。这个未知世界蕴藏着丰富的矿产、油气资源不仅对于人类的社会影响重大,也对于保护海洋环境和生态系统有着重要的作用。作为人类未来发展的蓝色空间,也必将成为21世纪矿产资源的战略性开发基地。(供稿:自然资源科教部)


地学常识
深海“淘金”——矿产资源知多少(《深海园林展》导览五)
作者:     来源:     发布于2023-09-19 04:10:12 

永暗的深海是否有生命的存在?此外还有什么不为人知的奥秘?在参观过山西地质博物馆四层临展厅的《深海园林》展后,相信各位的心里会有答案。这里除了罕见的“幽暗仙境”、奇特的“深海精灵”、繁荣的“沙漠绿洲”和滚烫的“热液火锅”外,还有一类宝藏,对人类的经济发展和科技进步有着重要的意义,它就是深海矿产资源,下面就让我们一起来认识一下。

石油、天然气

1 海底石油开采作业(图片来源于网络)

石油和天然气都属于化石燃料,它们主要是由厌氧消化而成。探测结果表明,世界石油资源储量为10000亿吨,可开采量约3000亿吨,其中海底储量为1300亿吨。中国有浅海大陆架近200万平方千米。通过海底油田地质调查,先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海以及台湾浅滩等7个大型盆地。其中东海海底蕴藏量之丰富,堪与欧洲的北海油田相媲美。目前的地质工作调查结果显示,海底的石油储量相当于我们已掌握的石油储量的1/3,天然气相当于1/2。随着科学技术和勘探方法的不断发展,相信这一数据还将继续更新。

可燃冰

2 海底开采的可燃冰(图片来源于网络)

除了石油和天然气,海底还有另外一种“白色宝藏”——可燃冰,即天然气水合物在低温、高压条件下,由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质。其能量密度高,杂质少,燃烧后几乎无污染,矿层厚,规模大,分布广,资源丰富。所含有机碳资源总量相当于全球已知煤、石油和天然气总量的两倍,被国际公认为石油、天然气的接替能源。

煤、铁等传统矿产

3 海底煤矿巷道示意图(图片来源于网络)

海底煤矿是一种很重要的矿产,它的开采量在已开采的海洋矿产中占第二位,仅次于石油。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。中国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿但煤炭的开采恐怕无法像《海底两万里》一书中那样,工人穿着潜水服手锹或铲开采海底煤矿,而需要采用大型机械进行开采作业。

滨海砂矿

4 滨海砂矿(图片来源于网络)

滨海砂矿是指在波浪、潮汐、海流等水动力条件下富集于海底疏松沉积物中的矿产。主要由密度较大的稳定矿物组成,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。中国近海海域也分布有金、锆英石、钛铁矿、独居石、铬尖晶石等经济价值极高的砂矿。

多金属结核

5 深海多金属结核(图片来源于网络)

多金属结核又称锰结核,因其富含锰、铜、钴、镍等30多种金属元素而得名,是一种围绕核心生长的铁、锰氢氧化物壳层组成的黑色和褐黑色核形石。它们主要分布在水深2000—5000米的平坦海底,大小不一,有的犹如小土豆般大小,有的直径可达几十厘米。如果把它剖开,可以看到非常完美的圈层结构——多金属结核通常分为内核和外层两部分,内核可以是岩石、固结的沉积物、海洋生物的骨骼或牙齿,甚至是年龄较老的结核;而外层则主要由铁、锰氢氧化物,以及少量的石英和长石等碎屑状物质组成。多金属结核含有锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素。世界海洋35006000米深的洋底储藏的多金属结核约有3万亿吨。其中锰的产量可供世界用18000年,镍可用25000年。

热液矿藏

6 深海热液矿(图片来源于网络)

热液矿藏又称“重金属泥”,是由海脊海底山裂缝中喷出的高温熔岩,经海水冲洗、析出、堆积而成的,并能像植物一样,以每周几厘米的速度飞快地增长。它含有金、铜、锌等几十种稀贵金属,而且金、锌等金属品位非常高,所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是,重金属五彩缤纷,有黑、白、黄、蓝、红等各种颜色。已发现30多处矿床。仅美国在加拉帕戈斯裂谷的储量就达2500万吨,开采价值有39亿美元。

深海海底演化历史悠久,几乎没有光合作用,造就了丰富而独特的地质环境、地貌特征和生态系统,也形成了特有的矿产资源类型。这个未知世界蕴藏着丰富的矿产、油气资源不仅对于人类的社会影响重大,也对于保护海洋环境和生态系统有着重要的作用。作为人类未来发展的蓝色空间,也必将成为21世纪矿产资源的战略性开发基地。(供稿:自然资源科教部)