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海底採礦是對海底礦產資源進行開採的工作,主要採集水深較淺的海底表層沉積物,如砂礦、磷灰石及多金屬結核等。採用的方法有鏈斗式、吸物式鋼索及空氣提升等,深海則用深海拖斗等

1 海底採礦 -科技名詞定義

中文名稱:海底採礦 

英文名稱:submarine mining;undersea mining 

定義1:從海底表層沉積物和海底岩層中獲取礦產資源的整個過程。 

應用學科:海洋科技(一級學科);海洋技術(二級學科);海洋礦產資源開發技術(三級學科) 

定義2:從海底表層沉積物和海底岩層中獲取礦產資源的整個過程。 

應用學科:資源科技(一級學科);海洋資源學(二級學科) 

2 海底採礦 -概述

海底採礦發展歷程

海底採礦已有一段歷史,如英國從1620年起就開始了海底採煤,但在20世紀60年代以前,海底採礦的規模小、範圍窄、離岸近。  

60年代以後,受到了人們的重視,特別是海底石油和天然氣的開發有了較快發展,深海錳結核和熱液礦床的開發也有迅速發展的趨勢。  

目前,全世界從海底開採出來的礦物產值以石油和天然氣占首位,達總產值的90%以上;其次是煤,佔3%~5%,砂礫和重砂礦佔2%左右。中國目前正在開採的海底礦物有建築用的砂礫和鈦鐵礦、鋯石、獨居石、磷釔礦等重砂礦以及石油和天然氣等,也已從太平洋底取得了一定數量的錳結核。

海底採礦時代即將來臨

21世紀是人類開發利用海洋的世紀。深海海域作為人類最後一片未開發區域,蘊藏著豐富的資源,成為世界各國爭取海洋權益、發展高新技術、開展國際合作及展示自身實力的重要場所。人類正在迎接深海採礦時代的到來。人類在海洋地質學和深海技術方面取得的進展,將使2000米以下海底採金或開採其它稀有資源成為現實。  

海底熱液礦床是近年來頗為引人注目的深海資源,在世界大洋水深數百米至3500米處均有分佈。它主要出現在2000米深處的大洋中脊和地層斷裂活動帶,是具有遠景意義的海底多金屬礦產資源,主要元素為銅、鋅、鐵、錳等,另外,銀、金、鈷、鎳、鉑等也在一些地區達到工業品位。   

目前,世界上已有鸚鵡螺礦業公司和海王星礦業公司在積極地進行開採海底熱液礦床可能性的探索。海王星公司正在評估他擁有採礦權的位於紐西蘭北島北海岸水域的礦產資源,鸚鵡螺公司和加拿大一家金礦公司正從擁有採礦權的巴布亞紐幾內亞東海岸俾斯麥海域的沉積物中收集樣本。對這些公司來說,最大的問題是海底多金屬硫化物的經濟潛力。  

這些富含硫和金屬的海底熱液礦床,由分佈於世界各地水下火山區域的「黑煙囪」生成。所謂「黑煙囪」,就是當含有礦物質的熱水出現在熱液口時,與周圍的冷水混合迅速變冷,使得許多礦物質硬化,在熱液口周圍逐漸形成的一種像煙囪一樣的結構,這裡的「煙」實際上是礦物顆粒形成的濃雲。  

目前,最深的海底採礦是位於南非附近的鑽石礦開採,深度也就幾百米。海上石油和天然氣工業為海底採礦提供了借鑒。上世紀40年代中期,石油和天然氣工業就開始了海上開採。如今,世界上1/3的石油來源於海上開採。在巴西海域,正在生產的油井的深度是1500米;而在墨西哥灣,正在鑽探2500米深的油井。  

對於新從事海底採礦的公司,最大的問題是如何運送海底礦石。使用深海型的自動採煤機器人,將礦石通過管道傳送到採礦船或海上採油使用的半下潛式平台,就能夠解決礦石的運送問題。由於上世紀七、八十年代,國際上投入了6億多美元用於海底錳結核礦開採技術的研發,深海採礦技術得到了很大發展,而且深海機器人已經是成熟的工業技術,廣泛使用於海上石油開採和海下搜救中。 

海底採礦對環境的影響比陸地採礦要小。海底採礦可以避免陸地採礦帶來的許多問題。比如,海底採礦不存在排放酸性污水的問題,因為鹼性海水可以中和酸性污水;由於硫化物沉積物就在海底,所以也無須掘洞開採而在海底留下永久性的建築物;海底採礦也不會觸及活躍的黑煙囪,即不會威脅到活躍黑煙囪附近聚集的各種海底生命。

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