深海矿产资源知多少

　　每个时代的变革，都需要一些仰望星空的人去引领。他们通过细微的观察、多维的视野、睿智的洞见、犀利的笔触，带给我们各种启示，引发我们深度思考。本报“视界”栏目，邀请各位专家带领我们一起走进科学，认识世界。
　　永暗的深海是否有生命存在？还有什么不为人知的奥秘？
　　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。
　　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。
　　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。
　　这是一种在低温、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。
　　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、石灰石等矿产。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，手拿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3500—6000米深的洋底储藏多金属结核约有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，对于保护海洋环境和生态系统也有着重要的作用。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。
山西自然博物馆