国际海底区域矿产资源调查研究现状

作者&投稿:杨贵 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
国际海底区域的开发进展~

2011年8月初,国际海底管理局已核准中国大洋矿产资源研究开发协会提出的多金属硫化物矿区申请,使大洋协会在国际海底区域获得了1万平方公里具有专属勘探权的多金属硫化物资源矿区,并在未来开发该资源时享有优先开发权。中国大洋协会秘书长金建才介绍说,此次申请的获准,标志着大洋协会继2001年在东太平洋获得7.5万平方公里多金属结核资源勘探合同区后,在国际海底获得第二块享有专属勘探区和优先开采区权的海底矿区。根据《联合国海洋法公约》,国际海底区域及其资源属于人类的共同继承财产,由国际海底管理局代表全人类组织和控制“区域”内矿物资源的勘探和开发。据了解,国际海底多金属硫化物由海底热液作用形成,富含铜、铅、锌、金和银等金属,主要分布大洋中脊区域,具有巨大的潜在经济价值和良好的开发前景,其赋予的环境对于人类认识海洋具有很高的科研价值。

张洪涛 张海启
海洋占地球表面面积的71%,它是人类解决当今面临的人口、资源和环境三大问题的重要出路之一。21世纪将是人类全面开发利用海洋的“海洋世纪”。从世界范围看,国际社会和沿海各国政府越来越重视海洋。1990年,第45届联合国大会通过决议,号召各国把海洋开发与保护作为国家的发展战略;1992年,联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》,把海洋列为实施可持续发展战略的重点领域;1994年,《联合国海洋法公约》(以下简称《公约》)生效,标志着一套完整的现代国际海洋法律制度的建立;1994年,第49届联合国大会决定把1998年作为国际海洋年。在这种大的国际背景下,世界上主要的沿海国家都把包括海洋地质和矿产调查在内的海洋开发工作提高到国家发展战略高度,并采取具体措施加快向海洋进军的步伐,从而推动世界海洋经济迅速而蓬勃发展。
80年代以来,国际海洋地质科学在现代沉积作用、板块与地体构造和古海洋学等基础理论研究方面取得了重要进展;大洋钻探计划继深海钻探计划之后在全球构造、全球变化和洋壳物质组成研究方面获得了重大成就;世界范围内海底矿产资源不断有新的发现;海洋高新技术方法的应用继续向更广阔的空间拓展,观测精度不断提高。因此,海洋地质调查研究朝着“领域更广、精度更高、程度更深、效益更好”的方向不断发展。
按照《公约》规定,可能划归我国管辖的专属经济区和大陆架约300万km2,相当于我国陆地面积的近三分之一,是我国神圣的蓝色国土。《公约》明确规定,沿海国家对200海里专属经济区和大陆架享有勘探、开发、保护和管理自然资源的主权权利,以及管理海洋科研、防止海洋污染等一系列特定事项的管辖权。这些主权权利和管辖权是沿海国家独享和排他性的。此外,还有范围更加广阔的全人类的共同继承财产国际海底区域和极地地区。在如此广袤的领域,海洋地质工作大有可为。
我国的海洋地质调查与研究始于50年代末。40年来,我国海洋地质工作者在近海和大陆架油气资源勘查、滨海砂矿调查、大洋多金属结核资源勘查、南极南大洋地质调查、基础性海洋地质-地球物理综合调查与编图以及海洋地质科学研究和海洋高技术开发等方面取得了巨大的成就,为我国国民经济和社会持续发展做出了突出的贡献。
新中国成立以来,虽然我国的海洋地质事业有较大的发展,但就整个地质矿产工作的发展和国民经济建设以及开发利用海洋的需要来说,无论是基础性区域地质调查、基础理论的研究,还是管辖海域内含油气盆地和海洋固体矿产资源的调查与评价以及国际海底区域各种矿产资源的调查与研究,其程度都比较低。就整体而言,与国际先进水平相比仍有相当大的差距。据专家评估,海洋地质工作总体落后发达海洋国家10~15年以上。
《公约》生效后,海洋地质工作在维护我国海洋主权权益,开发利用海洋矿产资源,保护海洋环境和减灾,促进国民经济和社会持续发展等方面将具有更加深远的战略意义和发挥着更为重要的作用。因此,针对我国海洋地质工作意义重大但工作却较为落后的现状,应从战略高度统筹规划我国的海洋地质工作。
一、海洋地质工作的指导思想和发展目标
就性质而言,海洋地质工作有公益性、商业性之分。前者属事业行为,由国家投入;后者属企业行为,由经营性单位投入。长期以来,我国涉及海洋地质工作的行业部门较多,政事、政企不分,公益性、商业性工作机制混合运行;缺乏整体长远规划以及统一的部署和规范要求,人才、资金、技术不能集中,资料成果应用受到限制,存在低水平重复工作和投入浪费现象。加上调查研究仪器设备和技术方法比较落后,高技术应用不广泛,以及投入不足等原因,导致我国海洋地质工作落后于世界先进水平。根据党的十五大精神,在目前我国正处于实现“两个根本性转变”,加速推进社会主义现代化建设的关键时期的新形势下,我国海洋地质工作应定位于基础性、公益性、战略性和区域性的调查与研究工作。换言之,我国海洋地质工作应属政府行为的范畴,所需经费主要由国家预算拨款。
(一)海洋地质工作的指导思想
根据我国海洋地质工作的现状以及《公约》生效后面临的新形势,我国今后一个时期海洋地质工作的指导思想是:坚持以“权益、资源、环境”为中心,近海与远洋并举,以近海为主,尽快提高我国管辖海域的地质调查程度,提高我国海洋地质工作的研究水平和技术水平,在维护国家主权权益、提供可供利用矿产资源、保护海洋环境、推动海洋地质科学发展方面发挥重要作用。
(二)海洋地质工作的发展目标
我国海洋地质工作的发展目标应当是:建设一支人员精干、装备现代化、高素质、高水平的海洋地质工作队伍,即以精兵加现代化的海洋地质野战军,承担国家战略任务——基础性、公益性、区域性海洋地质调查工作,关系国家权益和未来经济利益的战略性海洋地质工作,以及相应的海洋地质科学研究工作;争取到2010年,海洋地质工作水平总体上接近国际先进水平,在某些方面居国际领先水平。
二、海洋地质工作的发展方向
海洋地质工作的发展方向主要包括开展海洋区域地质调查、海洋矿产资源调查评价、海洋环境地质调查评价以及相应的科学技术研究。
(一)海洋区域地质调查
海洋区域地质调查是一项具有战略意义的综合性的基础地质工作,是各项海洋地质工作的基础。目前,我国海域已进行不同比例尺调查的面积约180万km2,仅编制了1:50万6幅和1:100万3幅海陆连幅的小比例尺地质-地球物理图件,我国大部分海域的区域地质调查工作仍是空白区,这无疑对我国海洋经济的发展和与海洋邻国划界带来不利的影响。因此,需要尽快制订我国专属经济区和大陆架的海洋区域地质调查与填图的规划和计划,制订出统一的调查规范和编图规范,形成严格的工作制度、调查程序和质量要求。
海洋区域地质调查按照“面向经济,统一规划,编测结合,重点先行”的原则,在2005年以前完成我国全海域1:100万区调及编图,其中我国划界急需或争议海区的边界图幅及沿海经济发达地区的海陆连幅应尽早完成,以满足维护国家主权和国内经济发展的需要;根据经济建设需要开辟新的领域,开展海岸带中比例尺矿产资源和环境地质综合调查;在油气资源和其它矿产资源远景较好的海区以及国防建设需要的海区开展中、大比例尺的调查;为了使海洋区域地质调查工作走向正规化和法制化,要着手开展1:50万等中、大比例尺的海洋区域地质调查规范和编图规范的制订工作。
(二)海洋矿产资源调查与评价
资源是海洋权益的核心和实质。对我国管辖海域内的矿产资源进行调查评价是海洋地质工作的一项基础性和战略性任务。
1.以石油和天然气资源调查与评价为重点
海洋油气业是现代海洋产业的主导产业,而石油和天然气又是我国急需和短缺的矿产资源,要把石油与天然气资源调查与评价作为重点。
根据海洋地质工作的基础性和战略性的特点,考虑到公益性和商业性油气勘查工作的界限,油气资源调查与评价工作以进行到区域油气资源评价阶段为宜,即经过区域地质调查和地球物理综合调查,查明盆地分布范围和地质构造特征,对油气资源远景作出评价和预测。
2.积极参与国际海底矿产资源调查和极地科学考察
以多金属结核为代表的深海大洋底矿产资源是一种具有潜在经济价值的矿产资源。要进一步开展我国太平洋多金属结核开辟矿区的勘探工作;同时要开展国际海底其它矿产资源的调查和勘探工作,如富钴结壳、多金属硫化物、天然气水合物、海底磷块岩等。此外,应积极开展极地地质科学考察工作。
3.滨海砂矿的调查与评价
我国海岸线曲折漫长,岸线长达1.8万km,且陆架宽广,第四系发育,成矿远景好,砂矿资源丰富。应主要在辽宁、山东、福建、广东、海南和广西等沿海开展砂矿地质调查,重点找金、金刚石、钛铁矿、锆石和独居石等砂矿床。
(三)海洋地质环境与地质灾害调查
我国沿岸及陆架海域地质条件复杂,海洋地质环境较脆弱,地质灾害事件时有发生。海底的不稳定性、地震、塌陷、滑坡、海水倒灌、浅层气等,对油气勘探开发平台和输油管道建设,对沿岸农业发展、通讯设备、工程建设将会造成巨大损失。加之我国沿海人口稠密,经济发达,在全国经济发展中占有重要地位,因此加速海洋地质环境与地质灾害调查是开发利用海洋持续发展的重要条件。
海洋地质环境与地质灾害调查是海洋开发的前期工作。其主要任务是查明沿海地质结构、地质环境、潜在地质资源和可能发生的地质灾害,研究产生海底地质灾害的地质背景及诱发机制和因素,预测未来可能产生的地质灾害类型,提出相应的防灾减灾措施,为沿海经济持续发展,为工程建设、资源合理开发利用提供科学依据。
(四)加强海洋地质科研和高技术应用研究
结合我国海洋地质特点和科学研究的实际,要重点开展边缘海盆地的形成机制研究、中新生代沉积盆地沉积环境演化与油气形成研究、大洋多金属矿产成矿作用与成矿规律、地壳动力学、古海洋环境等方面的研究。
在海洋高技术发展领域,我国要在世界上占有一定的地位。这包括组织好国家“863计划”中海底地形地貌和地质构造的探测技术的研究;应用高新技术,建立海洋矿产资源地理信息系统;进行高精度海底地形探测技术、海底沉积物来源与结构构造探测技术和近海海洋防灾减灾等领域内的高新技术研究等等。
正当全国人民在以江泽民同志为核心的党中央领导下,高举邓小平理论伟大旗帜,把建设有中国特色社会主义事业全面推向21世纪的重要历史时刻,全国海洋地质科技工作会议召开了。这是我国海洋地质科技工作者首次欢聚一堂,共商海洋地质事业发展大计的盛会。此次会议,将认真贯彻党的十五大精神,回顾我国海洋地质科技工作取得的成绩,总结经验和教训,研究我国海洋地质工作的指导思想、方针政策、发展目标、主要任务以及总体规划和部署,必将对今后我国海洋地质工作的发展产生重大的、深远的影响。
有5000年悠久历史和灿烂文化的中国,是世界上最早开发利用海洋的国家之一。新中国成立后,海洋地质工作取得了有目共睹的巨大成就。可以相信,经过全国海洋地质科技工作者的共同努力,世纪之交的中国海洋地质事业,必将为国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的实现,为中华民族新的伟大振兴做出更大的贡献!

位于各国管辖海域之外的国际海底区域,面积约为2.517亿平方千米,占地球表面积约49%。根据《联合国海洋法公约》的规定,这一区域及其蕴藏的丰富资源属全人类共同继承的财产,由国际海底管理局代表全人类进行管理和协调。国际海底资源开发的实际“规则”是捷足先登,谁投资谁占有,谁开发谁受益。只要有能力、有实力,开发就拥有优先权。一些发达国家利用自己资金、技术上的优势,竞相争夺国际海底资源。经过十几年的艰苦努力,我国在深海大洋研究与开发技术方面取得了长足的进步。在新世纪和“十一五”和中长期规划中,中国大洋开发要从发展战略、全球战略、大国战略来审视国际海底区域,制定符合我国国情的国际海底区域调查研究与勘查开发战略规划,从而推动我国从海洋大国向海洋强国的跨越。

中国在“八五”、“九五”和“十五”计划期间,开展了有效的国际海底区域的调查与研究工作,针对矿产资源紧缺的现实和长远发展战略考虑,通过9个航次调查后,于1990年12月向联合国海底管理局申请,成为太平洋C-C区多金属结核资源的“先驱投资者”,同时开展了多个航次的富钴结壳的调查和圈矿工作,并开始加强了海底多金属硫化物矿床的调查,提高了中国的国际地位,促进了中国大洋事业的发展。取得的主要成果有:

2.4.1 大洋矿产资源勘查与评价

在“八五”航次调查基础上,“九五”期间,在东北太平洋15.00万平方千米的开辟区,经过9个航次的调查,完成资源评价任务。在C-C区断裂带,经区域放弃获得一块面积7.50万平方千米的专属勘探权和优先开发权。多金属干结核储量4.20亿吨(其中含Mn11175.52万吨、Cu406.40万吨、Co98.49万吨),可满足年产量300.00万吨多金属干结核开采20年的需要。“十五”期间,针对C-C区多金属结核开采的环境效应问题,开展了深海环境调查与评价。

1997~2005年,在太平洋麦哲伦海山区和中太平洋海山区实施了10个航次的富钴结壳战略性调查,在国际海底区域选择了20多个海山,并对部分重点海山进行了加密取样(拖网、电视抓斗、浅钻)和海底摄像调查,基本查明了重点靶区的结壳资源状况,为圈定和申请富钴结壳矿区提供了基础资料。

2003年,成功组织和实施了东太平洋海隆9°~13°N海洋热液硫化物资源初步调查,获得大量玄武岩岩石样品和重达1.30千克的多金属硫化物样品。2005年4月开始实施的“环球航次”调查中,开展对东太平洋、大西洋和印度洋洋中脊两侧海底热液硫化物资源的初步调查。2007年3月1日,中国大洋19航次的“大洋一号”船,在水深2800米的西南印度洋中脊上,发现海底正在冒浓烟的“黑烟囱”柱状体。探测结果表明,热液区直径约100米,是一个较大型的热液活动区。这将为今后圈定国际海底区域热液硫化物矿区打下坚实的基础。

2.4.2 大洋矿产资源调查技术

“八五”和“九五”期间,成功研制和使用了无缆遥控水下机器人CR-01“6000米自治水下机器人(AUV)”,标志着我国机器人的总体技术水平跻身于世界先进行列,成为世界上拥有潜深6000米自治水下机器人的少数国家之一。

“十五”期间,7000米深海载人潜水器的研制已作为国家“863”计划重大专项批准立项,并于2006年底前完成7000米深海试验,其调查能力范围可覆盖世界97%以上的洋底;由我国自行设计研制的深海采矿系统CR-02“6000米自治水下机器人”和多金属结核综合采矿系统通过130米湖泊试验;我国科研人员自行设计研制的大型深海探测设备“深海视像采样系统”和“深海浅层岩心取样钻机”已成功投入使用。另外,水深测量由传统的测深仪更新为全覆盖多波束测深仪;由单一的水下照相发展到深拖系统和深海水下机器人作业;由简单的海底土工测试改变为原位测试;不断增加了地球物理探测新技术和与按国际标准进行的深海环境基线调查技术,在勘探技术方法方面基本上实现了与国际接轨,并且某些技术已达到或超过国际水平;自行研发了海底照片计算机判读处理及地质解释技术;多频探测数据处理与解析技术等。

2.4.3 大洋矿产资源综合评价技术

以大量海底调查资料为基础,创造性地运用分形理论和人工神经网络方法,并结合GIS技术对我国太平洋C-C区多金属结核的成矿控制模型进行了系统研究,发现结核的粒径、丰度和覆盖率存在分形结构,主成矿元素存在分维吸引子,构造控矿作用明显,为探讨多金属结核分布规律、成矿物质来源、控矿因素及勘探开发提供了科学依据;通过对西太平洋和中太平洋海山区富钴结壳矿床特征的研究,提出了富钴结壳资源评估参数的选择和计算方法,评估了2个海山区目标经济区及资源远景区富钴结壳的资源量,基本完成了富钴结壳申请矿区的圈定工作。

2.4.4 国际海底矿产资源数据库建设

该数据库集图像处理技术、GIS绘图技术和海洋矿产资源勘查成果为一体。内容包括深海大洋海底多金属结核、富钴结壳、热液硫化物、磷块岩和天然气水合物。初步实现了海底矿产资源图像资料及有关数据的集成化和信息化。



我国多金属结核资源勘查概况
答:从80年代初开始,对深海底结核资源进行系统调查,特别是1984年国务院批准国家海洋局和地质矿产部等7个部委的联合报告,大洋结核资源调查正式列入了“七五”计划。其目标是,争取通过五年的调查,向联合国申请登记为先驱投资者,参与国际海底矿产资源的勘探和开发。根据计划,海上调查任务由国家海洋局和地质矿产...

论实物地质资料分类
答:海洋地质调查 主要包括海洋区域地质调查,海岸带和大陆架海底地质矿产调查,国际海底资源地质调查,极地及其周边海洋地质调查等取得的实物地质资料。 地球物理、地球化学、遥感地质勘查 主要为地球化学勘查取得的实物地质资料,其余还包括地球物理勘查,遥感地质勘查,物探、化探异常查证等取得的实物地质资料。 地质科学研究 主要包...

海洋中最丰富的矿产资源
答:扩大人类生存空间和储备人类生存资源的重要途径之-就是要向深海拓展,发现包括海底矿产在内的深海资源,这对于整个人类的生存是一项具有深远意义的战略行动。深海矿产资源主要包括多金属结核矿、富钻结壳矿、深海磷钙土和海底多金属硫化物矿等。但是,由于深海矿产资源的矿区基本位于国际海域的海底,它的开发...

加强海洋地质勘查 保护海洋生态环境
答:海洋占地球面积的2/3以上,蕴藏着丰富的空间资源、生物资源、矿产资源和水动力资源,是人类社会可持续发展的宝贵财富,也是广大地质工作者勘查、研究、开发的重要对象之一。海洋地质工作采用地质和地球的物理综合手段,采集包括海底地形地貌、海底底层的地质构造等地质信息,为海洋地质研究、海底矿产资源调查、海洋环境灾害研究...

矿产资源勘查开发现状
答:我国海洋矿产资源主要勘查的矿种有:滨海砂矿、建筑砂砾石、滨岸平原地下卤水、海底煤矿、石油与天然气、天然气水合物和大洋多金属结核(壳)等。这些矿产资源的勘查程度差异较大,总体处于中等偏下水平,特别是石油资源探明程度较低(与资源量或地质储量比),石油探明率约20%、天然气约10%,而天然气水合物资源仅刚起步...

海洋有什么资源?
答:例如,仅南大洋的磷虾,据统计常年可维持在几十亿吨,若每年捕几亿吨,即可满足全人类对水产品的需求。许多海洋生物还是重要的医药原料和工业原料。贝壳、珊瑚可加工成很受欢迎的工艺品。海鸟粪是极好的肥料。二、矿产资源 人们最熟悉的是海底石油和天然气。海底石油已探明的藏量占世界总藏量的三分之一...

区域调查阶段(申请矿区)Ⅰ
答:3;表4—3 1988~1990年调查航次完成工作量统计 ①两位数为国家海洋局调查航次,三位数为地矿部调查航次。(4)调查成果 圈定30万km2的矿区,提交报告有:①东太平洋多金属结核资源调查研究报告,②东太平洋海盆MGMR区矿产资源评价报告,③太平洋中部综合地质科学调查及MGMR区多金属结核资源评价报告。

中国海洋地质工作发展的战略构想
答:此外,还有范围更加广阔的全人类的共同继承财产国际海底区域和极地地区。在如此广袤的领域,海洋地质工作大有可为。 我国的海洋地质调查与研究始于50年代末。40年来,我国海洋地质工作者在近海和大陆架油气资源勘查、滨海砂矿调查、大洋多金属结核资源勘查、南极南大洋地质调查、基础性海洋地质-地球物理综合调查与编图以及...

深海安全是指和平探索和利用国际海底区域增强什么的能力
答:深海安全是指和平探索和利用国际海底区域的能力,以确保各国能够安全、公正、平等地享有对深海资源的权利和利益。具体而言,深海安全包括以下几个方面:1. 深海资源保护:深海区域蕴藏着丰富的矿产资源、生物资源、能源资源等,各国应当在公平、公正、合理、非侵犯他国利益的基础上,通过国际合作,共同保护深海...

基于回归分析的海洋地质调查研究及实例应用
答:(1.广州海洋地质调查局 广州 510760;2.国土资源部海底矿产资源重点实验室 广州 510760) 第一作者简介:梁广(1972—),男,工程师,主要从事网络管理和数据管理工作,E-mail:one@hydz.cn。 摘要 近年来资源勘探已经覆盖大部分陆地区域,越来越多的国家把目光投向海洋。海洋作为一个巨大的能源和资源宝库在国民经济、军事...