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。     

基于深海采矿过程的环境影响分析与管理对策建议

深海矿产开发所产生的环境影响是目前制约深海采矿的重要问题之一,了解开发全过程的环境影响和生态响应是商业化开采的前提。本文以多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物三种具有代表性的深海固体矿产资源为例,分析了开发前赋存环境、开发过程中及开发后的环境影响。结果表明：①不同深海固体矿产资源的分布规律、深度以及生物特征等赋存环境存在较大差异,因采矿活动带来的赋存环境改变、对环境的影响以及采矿潜在影响区域、影响时长和恢复潜力也有所不同。②多金属结核开采的环境影响着重考虑了沉积物羽流的影响,结壳开采活动从沉积物扰动、外壳去除以及栖息地改变三个方面考虑环境影响,多金属硫化物开采的环境影响还要增加对有毒物质的释放以及栖息地移除两个方面的考虑。③深海采矿对底栖生物种群的数量和物种组成皆会造成不同程度的影响。最后,从持续跟进监测评估、充实数据、提升采矿技术与设备、顶层设计与决策管理、规则制定等方面提出了环境保护与可持续发展对策建议,为深海采矿的环境影响评价及规则制定提供参考。     

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。     

中国大洋事业20年

2011年是中国大洋矿产资源研究开发协会(以下简称大洋协会)成立20周年。20年前,国务院英明决策成立了大洋协会,由此开启了我国全面进军国际海底区域的壮丽征程。20年来,大洋协会在党中央、国务院的亲切关怀下,在各有关方面的大力支持下,工作队伍不断壮大、技术装备不断更新、勘查领域不断拓展、科研成果不断涌现,已发展成为在海内外享有盛誉的社会组织和活跃在深海大洋的一支中坚力量,在我国进军深海大洋的史册上书写了极其光辉的篇章。     

经略大洋 拓展我国在国际海域的活动空间

国际海域泛指大洋,是指国家管辖范围以外的公海和国际海底区域,面积约2.5亿平方千米,占地球表面积的49%。国际海域的战略地位根植于其广阔的空间和蕴藏的丰富资源。公海自由和国际海     

国际海底区域矿产资源勘查概况

国际海底区域是指国家管辖以外的海底区域,面积约2．517亿平方公里,占地球表面积的49％。在这一广阔海域内蕴藏着丰富的战略金属矿产、海洋能源和生物资源。按《联合国海洋法公约》的规定,这些资源是全人类的共同继承财富,也是21世纪重要的陆地可接替资源。随着陆地资源的耗竭,     

西太平洋海底平顶山研究

太平洋西部海底有很多平顶海山，在这些平顶海山的斜坡上，分布着富钴结壳。以近年来“海洋四号”船在西太平洋调查的资料为依据，通过对平顶山的地形地貌、表层沉积物和沉积地层以及岩石特征的分析研究，认为这些海底平顶山原来是一些出露于海平面的火山岛屿，在海浪的冲击和海流、海水的冲刷、侵蚀作用下，逐渐削蚀成略低于海面的平台，以后平台逐渐下沉，经过漫长的地质岁月，终于成为隐藏于海面以下1000－2000m的海底平顶山。     

Distribution characteristics of seamount cobalt-rich ferromanganese crusts and the determination of the size of areas for exploration and exploitation

In 2001, the International Seabed Authority (ISBA) initiated the consideration relating to the Regulations for Prospecting and Exploration for Hydrothermal Polymetallic Sulphides and Cobalt-rich Ferromanganese Crusts in the Area at its 7th session. Since then, the consideration of the Regulations has been mainly focused on the size of areas to be allocated for exploration and exploitation of the crusts. This paper, based on the investigation data and the analysis of the distribution characteristics of the crusts, suggests a model for determining the size of areas for exploration and exploitation of the crusts, taking into account various factors such as production scale, crust thickness and grade, mineable area proportion, recovery efficiency, exploration venture, and so on. Through the modeling, the paper suggests that the exploration area (the area covered by each application for approval of a plan of work for exploration of cobalt-rich crusts) shall be 4 856 km² and the exploitation area (the mine site area) shall be 1 214 km², for 20 years of 1 million wet tonnes annual production.     

国际海底先驱投资

国际海底区域占世界海洋面积的65％，蕴藏着丰富的矿产资源。目前最有可能进行商业开采的是大洋多金属结核，该资源分布于世界大洋底层，以太平洋分布最广，估计储量为17000亿吨，是一项巨大的战略资源。从20世纪50年代开始，一些工业发达国家及其财团对大洋多金属结核资源展开勘察活动；20世纪60年代末期至70年代，这一活动达到了高潮，采矿、冶炼技术研究和试验工作已具相当规模；进入80年代，一些国家已完成勘探目标区的圈定工作，并进行了大量的采矿和选矿试验研究；估计21世纪20年代后即可进入商业性开采，国际海底矿产资源勘探开发正在引起激烈的国际竞争。[第一段]     

富钴结壳矿区申请需要解决的两个重要问题

讨论了我国富钴结壳矿区申请需要解决的两个重要问题：①资源量评价方法;②结壳调查测站的位置和水深.认为在资源量评价中,应采用“平均含矿覆盖率”与“见矿率”综合使用的方法,同时必须对所有准备申请的拖网、海底摄像/海底照相有效测站的位置和水深进行校正,对我国准备申请的富钴结壳调查海山的资源量进行重新计算.     

海底热液硫化物资源研究现状与展望

现代海底热液活动分布广泛,介绍了海底热液硫化物开采情况,阐述了目前硫化物矿区的申请和资源评价状况。综合研究表明,认识海底矿产资源的时空分布规律,提高对海底多金属矿集区的预测能力,可为我国在"区域"内的资源勘探提供支撑。加强海底热水矿床的三维结构分析,开展圈矿与矿床储量综合评价技术研究,建立海底热液硫化物资源地质模型,是未来发展的主要方向。     

九州-帕劳海脊南段共生多金属结核与富钴结壳地球化学特征及其资源意义

深海多金属结核与富钴结壳富含Mn、Co、Ni、Cu及稀土等元素,极具资源潜力,因而广受关注。选择采集自九州-帕劳海脊南段水深约3 000 m的6个多金属结核和2个富钴结壳样品进行地球化学特征研究。结果显示本区样品Mn/Fe比值为0.88～1.07,Co及稀土元素含量高,与库克群岛多金属结核元素特征相似,表现出典型的水成成因特征。与其他地区水成结核、结壳相比,样品具有较高的Ca含量,可能和其所在位置海脊部位水深较浅、位于碳酸盐补偿深度（CCD）以上有关。样品表现出Y负异常、Nd含量高等水成结核的特点,但微弱的Ce正异常特征与其他地区水成多金属结核/壳的强烈Ce正异常特征不同,这表明其生长于弱氧化环境。本区结核分布在CCD以上,最小溶氧层（OMZ）以下,是一种水成成因、贫氧生长的新型多金属结核,其物质来源、成矿模式将为揭示多金属结核的形成分布规律提供一条全新的认识途径。同时研究区结核、结壳Co及稀土元素含量较高,且分布位置较浅,易于开采,具有一定的资源潜力。     

深海矿产资源政策法规研究及意义

本文介绍了国内外关于深海矿产资源勘探开发及相关因素的立法状况及意义。     

浅地层剖面在富钴结壳调查研究中的应用

文中以Topas PS018系统为例简要介绍浅地层剖面仪的工作原理和系统组成,重点介绍浅地层剖面在大洋富钴结壳资源调查研究中的应用情况。浅地层剖面资料与联合作业的海底视像、岩芯取样等资料进行对比和分析,发现浅地层剖面能够有效识别基岩、板状结壳、砾状结壳、砂、沉积物等不同底质类型,对浅地层剖面资料进行深入挖掘能够提取出富钴结壳矿区界线信息。     

海底多金属硫化物开发动态与前景分析

介绍了澳大利亚鹦鹉螺矿业公司和海王星矿业公司在西南太平洋区域对海底块状多金属硫化物 ( SMS ) 的商业勘探活动和开采计划等活动的最新进展,并从海底多金属硫化物的金属品质、开发的技术可行性与经济性、深海采矿的环境保护与法律政策等方面对海底多金属硫化物开发的前景作了分析.     

多金属结核海底照片图象处理结果的地质解释

海底照片微机处理系统（ＮＩＲＳ）是多金属结核海底照片的处理系统，该系统可高效率地处理大量的海底照片，提高了照片的清晰度，获取了更多的地质信息，根据ＤＹ８５０１及ＤＹ８５－３航次照片处理结果，划盼出五咱照片类型，讨论照片处理质量的评价方法，在海氏分布状态，用照片估算丰度评价校正抓斗采样丰度的方法。ＤＹ８５－３航次全部单次照片的处理结果表明，在抓斗采样丰度中，埋藏型结核所占的比例很小；抓斗采样丰度受诸     

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     

西北太平洋多金属结核铂族元素地球化学特征

Polymetallic nodules and cobalt (Co)-rich crusts are enriched in platinum-group elements (PGEs),especially platinum (Pt) and may be important sinks of PGEs.At present,little information is available on PGEs in polymetallic nodules,and their geochemical characteristics and the causes of PGEs enrichment are unclear.Here PGEs of polymetallic nodules from abyssal basin in the Marcus-Wake Seamount area of the Northwest Pacific Ocean are reported and compared with the published PGEs data of polymetallic nodules and Co-rich crusts in the Pacific.The total PGEs (ΣPGE) content of polymetallic nodules in study area is 258×10~(–9) in average,markedly higher than that of Clarion-Clipperton Zone (CCZ) nodules (ΣPGE=127×10~(–9)) and lower than that of Co-rich crusts in the Marcus-Wake Seamount (ΣPGE=653×10~(–9)),similar to that of Co-rich crusts in the South China Sea(ΣPGE=252×10~(–9)).The CI chondrite-normalized PGEs patterns in different regions of polymetallic nodules and cobalt-rich crusts are highly consistent,with all being characterized by positive Pt and negative Pd anomalies These results,together with those of previous studies,indicate that PGEs in polymetallic nodules and Co-rich crusts are mainly derived directly from seawater.Pt contents of polymetallic nodules from the study area are negatively correlated with water depth,and Pt/ΣPGE ratios in nodules there are also lower than those of the Corich crusts in the adjacent area,indicating that sedimentary water depth and oxygen fugacity of ambient seawater are the possible important controlling factors for Pt accumulation in crusts and nodules.     

海底热液多金属硫化物勘探开发与管理研究

文章综合分析了热液多金属硫化物勘探开发的技术可行性、经济可行性、环境和生物影响以及管理政策,并在此基础上,提出了建立我国国际海底资源开发的战略和对策建议。