国际海底矿产资源勘查与研究进展

随着调查和研究的深入,世界各国对国际海底区域分布的多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物和深海稀土几种深海固体矿产资源的关注程度日益增高,越来越多的国家为占有国际海底资源,加快了资源调查和评价的步伐,国际海底区域矿产资源的竞争形势愈加紧迫。通过调研的方式收集了大量资料,对国际海底区域多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物和深海稀土几种深海矿产资源的分布和勘察现状进行评述,从而对国际海底矿产资源的研究趋势有所了解和把握。     

深海采矿潜在环境影响因素及监测技术体系研究

目前深海采矿潜在的生态环境影响引起来了广泛关注,文章针对工业化深海金属矿产资源开采潜在的环境影响监测评估需要,系统地总结了深海铁锰多金属结核、铁锰富钴结壳以多金属硫化物等主要深海资源的基本产状,分析了“物质迁移-羽流产生-声光电磁噪声-耗氧-有毒物质释放”等主流采矿工艺潜在的环境影响因素,基于深海采矿生态环境影响评估调查研究的技术需求,从实施深海采矿环境监测实验工程、建立深海重大装备系统、发展原位监测传感器等方面提出了深海采矿环境监测技术体系建设构架,以期为我国深海采矿生态环境监测保护技术发展提供借鉴。     

世界大洋金属矿产资源勘查开发现状及问题

世界大洋底蕴藏着丰富的金属矿产资源,其所含的锰、钴、镍、稀土等矿产是陆地含量的数十倍乃至数百倍或更高,因此是未来矿产资源的接替区。本文介绍了世界大洋多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物及深海稀土等资源现状、分布及潜力,分析总结了21世纪以来国际海底区金属矿产勘查合同现状,并介绍了俄罗斯、巴布亚新几内亚、日本、中国等国家在其专属经济区内进行多金属结核、多金属硫化物开采实验的情况。由于世界大洋金属矿产资源丰富,潜力巨大,其勘查开发日益受到世界各国的重视,国际海底勘探合同不断增加,商业开发提上日程,但国际海底区的金属矿产资源开发仍面临技术、规章、环境等方面的制约和挑战。     

深海多金属硫化物采矿研究进展及其前景探讨

随着陆地金属矿产资源的日渐枯竭,深海多金属硫化物逐渐成为海洋矿产资源勘探的新趋势。文章介绍了全球主要海底多金属硫化物矿床的成因及分布特点,阐述了多个国际矿业公司和国际海洋组织对西南太平洋、大西洋和印度洋海底块状多金属硫化物勘探活动的最新进展。从海底多金属硫化物的金属品质、深海采矿的法律政策和环境保护等方面对海底多金属硫化物的开发前景进行探讨,并提出积极投身国际海底资源开发规章制定,进一步细化国内法律制度,为深海采矿提供良好的法律制度环境;提升深海治理能力,增强我国在深海领域的话语权;完善深海技术装备体系,提高深海开发创新能力等建议。     

深海多金属硫化物开采作业安全与环境影响分析及对策研究

随着各国对深海多金属硫化物勘探与开发的步伐逐渐加快，为确保并指导承包者在区域内开采多金属硫化物作业安全且符合保护环境规定，首先论述开采深海多金属硫化物的工艺技术，以此为基础结合加拿大鹦鹉螺和美国海王星矿业公司试采多金属硫化物案例，分析其作业过程所涉及的硫矿泄漏、结构失效、机械伤害、火灾爆炸等安全问题和破坏海底动植物群及其栖息地、排放采矿废水尾矿等环境影响，最后就作业安全与环境影响问题分别给出了针对性的对策与建议，可为工程实践提供参考。     

海底稀土分布及其控制因素研究进展

稀土是不可再生的重要自然资源,在高科技、冶金、石油、农业等领域广泛应用,因此对稀土的研究具有重要的应用价值和战略意义。本研究概述了国内外海洋环境中稀土元素研究进展,总结了稀土元素在海底沉积物、多金属结核(结壳)、热液硫化物以及海水中的来源、分布及控制因素,发现在多金属结核(结壳)及南太平洋东部、北太平洋中部和日本南鸟岛以南地区的深海泥中稀土元素比较富集,有一定开采价值;深海沉积物中的稀土元素主要受沉积物类型和海底火山活动影响,而陆缘海主要受粒度和物源影响,多金属结核(结壳)则主要受构造背景和氧化还原环境影响;对当前稀土研究中可能存在的问题进行了探讨,提出在稀土元素研究中应灵活应用新的研究手段。     

深海多金属结核开采系统中的计算机系统

深海多金属结核开采系统中的计算机系统华克强，朱齐丹，赵连惠（哈尔滨工程大学）１深海多金属结核开采系统介绍深海矿产资源的开发是人类利用海洋资源的一个重要部分，世界大洋底沉积着极为丰富的多金属结核，其中含有几十种元素，尤以铜、铁、钴、锰含量最高，也是最有...     

我国深海多金属结核采矿试验之初论

文章在分析国际深海资源勘探活动最新进展的基础上,针对我国"十三五"国家重点研发计划"深海多金属结核采矿试验工程"项目的总体目标、主要内容、组织模式等进行了介绍,对目前国际社会普遍关注的深海采矿与环境保护、商业开发时机、国际深海开发规章等问题进行了分析,对后续我国深海采矿试验工作提出了建议。     

深海大型爬行机器人研究现状

对海底不同作业形式的深海大型爬行机器人进行了分类综述，依据当前深海大型爬行机器人在各方面的应用，将其分为了深海采矿机器人和深海挖沟机器人两大类，并对这两类中的一些性能突出的机器人进行了详细的介绍。重点介绍我国第一代、第二代多金属结核采矿机器人，SMD的3个多金属硫化物开采机器人，中科院深海所的富钴结壳规模采样爬行机器人，喷射式挖沟爬行机器人QT2800和机械式挖沟爬行机器人BT2400。并对深海大型爬行机器人的海底复杂行走技术和导航定位技术进行了阐述。行走技术方面，重点介绍Nexans公司的带有铰接式行走腿系统的Spider Dredger，中南大学的铰接履带式采矿机器人和北京矿冶研究总院的复合轮式机器人。导航定位方面，介绍了当前一些在用的深海导航定位技术。最后，对未来深海大型爬行机器人的发展趋势进行了展望。     

书海拾贝

大洋矿产地质学许东禹等著海洋出版社出版大洋矿产分为可从中提取金属元素的金属矿产、非金属矿产和可作为能源的可燃性有机矿产,如:多金属结核、富钴结壳、热液硫化物;磷块岩或磷钙土、钙质软泥;石油、天然气、天然气水合物。自英国"挑战者"号环球考察(1872—1876年)在大西洋法劳群岛附近首次发现深海多金属结核以来,大洋矿产资源调查研究已经经历了100多年的历史。1957—1958年实施的"国际地球物理年"大洋调查进一步证实大洋底广泛分布着多金属结核,1979年美国"阿尔文"号深潜器在东太平洋海隆发现"黑烟囱",20世纪80年代德国与美国科学家经过系统调查证实大洋海山区广泛产有富锰结壳,并指出具有巨大的资源潜力。因此,世界各国政治家、企业家、矿业家以及科学家对深海底金属矿产表现出极大的热情和关注。关于多金属结核和富钴结壳的     

多金属结核的生长历史

本文利用＾１０Ｂｅ测年技术，测定多金属结核内部各生长世代的起止年龄，并联系当时发生的主要古海洋事件，探讨古海洋环境变化对多金属结核生长的影响。经研究表明：（１）结核三个生长世代的年代分别为：始新世末－早中新世中期，中中新世早期－晚中新世末期，上新世－第四纪；（２）第Ⅱ生长世代是多金属结核的重要成矿期；（３）多金属结核的生长间断与全球性温度升高、南极底层流活动减弱有关。     

深海浅地层剖面特征及其与多金属结核富集度的关系

对东太平洋 Ｃ Ｃ 区内 １ 万多公里的浅地层剖面探测资料进行了统计分析, 并对深海浅地层剖面特征及其与多金属结核丰度的关系作了研究, 结果表明： 多金属结核的富集度与海底声反射率呈正比关系, 影响和控制结核丰度的主要因素是海底地形。一般透明层愈厚, 结核愈富集, 但不是对应关系; 层状层或散射层发育, 则多金属结核富集, 反之则不富集     

中太平洋海盆与东太平洋海盆多金属结核特征对比

结合分析多年我国在太平洋中部多金属结核调查的资料发现：中太平洋海盆（ＣＰ区）与东太平洋海盆（ＣＣ区）的多金属结核，无论是形状，矿物组成，品位，丰度以及成因等诸方面均有明显的区别，这些差异的主因是物质因素和环境因素所造成。     

中国开辟区多金属结核覆盖率分布特征

利用深拖系统多金属结核光学图像所计算的覆盖率数据,在对东太平洋中国开辟区东、西区多金属结核覆盖率大小分相的基础上,研究了各相覆盖率的连续分布总长度、平均连续分布长度和相与相之间的过渡变化,表明中国多金属结核开辟区东区与西区之间结核覆盖率连续分布特征存在明显的差别.     

Non-destructive γ spectrum analysis of polymetallic nodules from the eastern Pacific

Non-destructive 7 spectrum analyses of 20 polymetallic nodules from the eastern Pacificwere carried out. Numerous nuclides, such as 238U,230Th,226Ra,210Pb,228Ra,228Th,235U,227Ac (or 231 Pa) and 40K were detected. The count rates of the nuclides in the top or bottom side of nodules facing detector were measured and the ratio R of the count rates of nuclides in the top and the bottom sides was obtained. From counts and ratios, some useful information relating to the growth and movement of the nodules, the source of nuclide and relationship between those and environment can be gotten. A new method for clear distinction between the top and bottom sides of the nodule based on the R value of 226Ra or 210Pb was developed. In addition, one can infer the turnover of nodules according to the R value of 230Th.     

多金属结核微层中元素的富集系数特征及其成因

作者定义元素富集系数（Ｋ）为结核样品中元素的含量与太平洋多金属结核的平均值的比值，并按Ｋ值大小将元素的富集程度分成六级。本文研究表明：多金属结核壳层中元素的富集系数是波动的；Ｋ＿（Ｍｎ）与Ｋ＿（Ｆｅ）呈负相关性，而与Ｋ＿（Ｎｉ）、Ｋ＿（ｃｕ）呈正相关性；按Ｍｎ／Ｆｅ和生长速率，多金属结核ＣＣＡ３３、ＣＣＢ２９、ＣＣＣ５０、ＣＣＣ１４的壳层，分别划分为８、７、１４、２４个微层；微层中元素富集程度与成因相关，结核生长间断面中，锰呈弱亏损至极亏损，铁弱亏损至较富集，铜弱亏损至较亏损，镍较亏损至极亏损，而由强缺氧性成岩作用为主所形成的微层中，锰、镍呈较富集至极富集，铜极富集，而铁极亏损。     

Deep-Sea Impact Experiments and their Future Requirements

In recent years, several experiments to assess the potential impacts due to deep-sea mining in the Pacific as well as the Indian Oceans have indicated the immediate changes and restoration patterns of environmental conditions in the marine ecosystem. The large volume of sediment(~ 500 × 10⁷ m³ per year) estimated to be resuspended would be the major influencing factor in environmental impact in the mining area, leading to changes in availability of certain nutrients and composition of biomass, followed by gradual restoration. Important results have been obtained from these experiments, but in order to have a better understanding of the impacts and restoration processes, it will be necessary to improvise future experiments to resemble actual deep-sea mining in terms of scale and methodology.     

大洋多金属结核矿区表层沉积物的物理性质

利用大洋多金属结核矿区调查过程中4个航次所得的600多组表层沉积物物性测试资料,将矿区的沉积物分为5种类型,并分析了这些沉积物的物理性质,同时,运用回归分析方法,统计分析了不同类型沉积物的含水量、湿密度、孔隙比与埋藏深度的关系,以及各物性指标之间的相关关系。结果表明:(1)大洋多金属结核矿区表层沉积物均为粉质土,黄棕色粉质土是西部矿区的主要沉积物类型,棕黄色粉质土是东部矿区的主要沉积物类型;(2)除褐色粉质土外,其余4种类型土的含水量、孔隙比均随埋藏深度的增加而减少和降低,湿密度则随深度增加而增大;(3)各类土的物性指标与埋藏深度的相关性甚好,因而可以利用埋藏深度对矿区的沉积物进行物性指标预测;(4)含水量、孔隙比、湿密度等物性指标之间呈线性相关,其中含水量与孔隙比的相关性最为密切,呈明显线性关系。     

东北太平洋海盆铁锰结核分布规律

地我国东北太平洋海盆铁锰结核开辟区（ＤＹ８５－１、ＤＹ８５－３航次调查区）的系统取样和对铁锰结核富集的沉积环境条件的分析研究结果表明，研究区的呼种沉积环境中的铁锰结核分布是不均匀的，具有较高经济价值的铁锰结核分布在水深５０００－５２００ｍ、硅质粘土分布的海底丘陵地区。     

数学地质方法在大洋多金属结核研究中的应用

回顾了一些数学地质的基本理论方法（即基础数学方法、多元统计、地质统计学、人工神经网络、分形理论）以及它们在大洋多金属结核研究中的应用状况，并探讨了其今后的主要应用方向。