海底礦產資源

海底礦產資源

海底的各類礦產資源，包括海濱砂礦在內，統屬海底礦產資源。海底礦產資源豐富，從海岸到大洋均有分布（圖1）。海濱砂礦床很早已被人類開採利用。淺海的石油勘探已遍及世界各個海域，現已擴展到半深海區域。目前海上產油量約占世界總產量的四分之一，所占比重今後還會增長。深海錳結核和海底熱液礦床等儲量巨大,含金屬品位高,隨著開採技術日趨成熟，將進入開發深海底礦產資源的新階段。 根據礦床的成因、賦存狀況等，海底礦產資源可分為以下幾種類型。

砂礦

　砂礦主要來源於陸上的岩礦碎屑，經過水的搬運和分選，最後在有利於富集的地段形成礦床。在某些地區，冰川和風的搬運也起一定作用。河流不但能把大量陸源碎屑輸送入海，而且在河床內就有著良好的分選作用。現在陸架上被海水淹沒的古河床，便是尋找砂礦的理想場所。海灘上的水動力作用對碎屑物質的分選作用亦強，經波浪、潮汐和沿岸流的反覆沖洗，可使比重大的礦物在特定的地貌部位富集起來。冰期低海面時形成的海濱砂礦，已淹沒於淺海之下。砂礦中的重礦物一般是來自陸上的火山岩、侵入岩和變質岩。這類基岩在陸地上的展布狀況，對尋找海濱砂礦礦床具有一定的指導意義。
砂礦分布廣，在許多國家的沿海和陸架區都有廣泛的分布（圖2）,但巨大礦床不多見。由於砂礦的開採和分選易於進行，有很多國家都在開採,有的開採量很大,如世界上96％的鋯石和90％的金紅石就產自海濱砂礦。 中國海濱砂礦豐富，遼東半島、山東半島、廣東和台灣沿岸均有分布，且多屬復礦型砂礦，主要有金、鈦鐵礦、磁鐵礦、鋯石、獨居石和金紅石等。常見的主要砂礦有金、鉑、錫、釷、鈦、鋯、金剛石等。
① 砂金礦。主要產於美國的阿拉斯加、紐西蘭和蘇聯西伯利亞東部海濱等處。美國阿拉斯加的諾姆砂金礦開採半個多世紀以來，獲砂金400噸左右，產值超過1億美元。
② 砂鉑礦。產於美國的俄勒岡州和阿拉斯加、澳大利亞以及獅子山。俄勒岡州西南部海灘上的鉑和金礦，早在19世紀中葉就享有盛名。阿拉斯加古德紐斯灣的砂鉑礦延伸入白令海中。
③ 金剛石砂礦。非洲南部大西洋沿岸納米比亞、南非和安哥拉境內有世界上最大的金剛石砂礦。水上開採始於1961年，產量不多，但質量很高。
④ 砂錫礦。濱海砂錫礦在東南亞地區分布甚廣，從緬甸經泰國和馬來西亞到印度尼西亞被稱為亞洲錫礦帶。最有工業價值的是水下古河谷和平緩的分水嶺砂礦。這些砂礦，廣泛分布在勿里洞島、邦加島和新格島附近，由陸向海延伸達15公里，水深可達35米。現在，印度尼西亞和泰國已對水下砂礦進行大量開採，開採水深已超過40米。
⑤ 砂鐵礦。日本、菲律賓、印度尼西亞、澳大利亞、紐西蘭等國均有開採，一般為磁鐵礦。日本有明灣大型砂鐵礦的主要有用組分為鈦磁鐵礦，其中含鐵56％，鈦氧化物12％，釩0.2％，為日本鐵礦的重要來源。
⑥ 復礦型砂礦。在很多砂礦中，不是含一種而是含多種有用礦物，如鈦鐵礦、鋯石、金紅石和獨居石等經常共生，構成復礦型砂礦床。這種礦床在世界許多國家中都有發現，以澳大利亞、印度、斯里蘭卡、巴西和美國所產者經濟意義最大。澳大利亞東部、西部和北部一系列地區分布著富含鋯石、金紅石、鈦鐵礦和獨居石的巨型海濱砂礦，其中提取的金紅石砂礦占世界總產量的90％。在印度西海岸南部的特拉凡哥爾砂礦，從科摩林角到科欽延伸達250公里以上,為世界上最大黑砂礦床之一，以產鉻鐵礦和獨居石為主。斯里蘭卡海濱沉積物中富含鈦鐵礦、鋯石、獨居石和石榴石。到70年代初期，斯里蘭卡已成為世界上最大的鈦和鋯原料輸出國之一。
⑦ 貝殼砂。由貝殼破碎、沖刷、磨蝕並富集而成，可作為水泥原料。美國在路易斯安那州岸外及墨西哥灣沿岸等地區進行開採，1969年路易斯安那州的產量已超過 900萬噸。冰島在法克薩灣內采貝殼砂的水深達40米。
⑧ 砂礫礦。作為建築材料，陸架區的砂礫礦也在加速開採，從1960～1970年，美國從陸架區開採的砂礫礦增加了一倍，每年開採量近4000萬立方米。現在，英國有30餘家公司開採海底砂礫礦。將來靠近海區的陸上砂礫礦采盡或被建築物覆蓋後，海底砂礫礦的價值還會增長。

海底自生礦產

　這類礦產資源不是來自陸源碎屑，而是由化學作用、生物作用和熱液作用等在海洋內生成的自然礦物，或直接形成，或經過富集後形成。
① 磷灰石礦。是淺水和中等水深海底較常見的一種礦物資源，大都分布於低緯度缺少碎屑沉積物的陸架外緣附近，尤其是富含營養鹽的上升流區。磷酸鹽通過生物作用和化學作用發生沉澱，再經過改造和富集等複雜過程才能成為有經濟價值的礦床。磷灰石主要呈結核狀，還有板狀、塊狀等。結核的大小不一，通常為幾厘米，大者可達80厘米，這種結核中常含有長石、石英等礦物碎屑和生物碎片；小的如砂粒狀，質較純，呈淡褐色，組分以膠磷石和細晶磷灰石為主。可做磷肥。
② 海綠石。是一種淺海區常見的綠色矽酸鹽，化學組分上屬結晶很差的雲母,富含鉀(7～8％)和鐵(20～25％)。有的呈小丸狀,這些小丸的外形通常象有孔蟲等生物的殘骸或糞粒，可見其生成與腐爛的有機物質有關。其顏色隨含鉀量的增高而加深，粒徑一般小於1毫米,集合體和雜質較多的顆粒可達幾毫米。可做為鉀肥的來源。
③ 重晶石。在大陸邊緣、赤道附近生物軟泥分布區以及有熱液活動的洋底常可見及。70年代末還在美國聖迭戈岸外聖克里門蒂斷裂帶水深1800米處發現了一個大型熱水重晶石礦，沿斷層崖的下部，重晶石板狀小晶體成網狀堆成10米高的礦柱。在阿拉斯加岸外也有具經濟價值的重晶石呈結核和小晶體狀產出。美國約以每天1000噸的產量進行開採。
④ 海底錳結核。是迄今已知的世界上儲量最大的深海底礦產資源。主要含錳、鐵、鎳、銅、鈷等，已被確認為“人類的共同財富”。對其成因的研究也具有極大的科學意義（見深海錳結核）。
⑤ 海底多金屬熱液礦。最早發現於紅海，後來又在各大洋的中脊處相繼有所發現。由於大洋中脊有的地方熱液仍在活動，所以那裡的熱液礦物仍在繼續生成。紅海內的多金屬軟泥早已肯定具有開採價值，東太平洋海隆上發現的塊狀硫化物礦床更引人矚目。由於這類礦床鋅和銅的含量特高，有人認為其經濟價值甚至在深海錳結核之上（見海底熱液礦床）。
海底固結岩層中的礦產　這類礦產資源大多是陸上礦床向海底下的延伸。
① 石油。為最重要的海底礦產資源。自中、新生代，特別是自新生代以來，陸架和陸坡區比之陸地有著優越的沉積環境和良好的保存條件，因而成為生、儲油氣的理想場所（見海底石油資源）。
② 硫礦。常賦存於鹽丘頂部。當鹽丘穿過上覆沉積物緩緩向上移動時，逐漸接近水層，鹽開始溶解，硫酸鈣因難溶被保存下來，再經石油和細菌的作用釋出鈣和氧，就形成了硫。美國路易斯安那州岸外已在開採。
③ 煤。海底以下可供開採的煤礦賦存量不大，但在一些陸上貧煤的國家和地區具開採價值，如英國、日本以及中國台灣省等。