(4)磷鈣土礦
磷鈣土是由磷灰石組成的海底自生沉積物，按產(chǎn)地可分為大陸邊緣磷鈣土和大洋磷鈣土。它們呈層狀、板狀、貝殼狀、團(tuán)塊狀、結(jié)核狀和碎礫狀產(chǎn)出。大陸邊緣磷鈣土主要分布在水深十幾米到數(shù)百米的大陸架外側(cè)或大陸坡上的淺海區(qū)，主要產(chǎn)地有非洲西南沿岸、秘魯和智利西岸；大洋磷鈣土主要產(chǎn)于太平洋海山區(qū)，往往和富鈷結(jié)殼伴生。磷鈣土生長年代為晚白堊世到全新世，太平洋海區(qū)磷鈣土含有15%—20%的P2O5，是磷的重要來源之一。另外，磷鈣土常伴有高含量的鈾和稀土金屬鈰、鑭等。據(jù)推算，海區(qū)磷鈣土資源量有3000億噸。
人類對深海的探索和研究相對于探索地球表面來說才剛剛開始，隨著人類新需求的出現(xiàn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，隨著我們對深海的不斷探索，還會在深海底發(fā)現(xiàn)更多新的礦產(chǎn)、新的資源。
人類對大洋多金屬結(jié)核，富鈷結(jié)殼，海底多金屬硫化物及磷鈣土的大規(guī)模開發(fā)利用估計到2020年左右才能實(shí)現(xiàn)。
二、我國海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在問題
1．海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀
(1)濱海砂礦的開發(fā)起步早，但規(guī)模有限
我國濱海砂礦種類較多，已發(fā)現(xiàn)60多種礦種，估計地質(zhì)儲量達(dá)1.6萬億噸。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，目前大多數(shù)具有工業(yè)價值的濱海砂礦都有開采，但開采規(guī)模有限，規(guī)模較大的主要有鈦鐵礦、鋯石、金紅石、鈦鐵礦、鉻鐵礦、磷釔礦、砂金礦、石英砂、型砂、建筑用砂等10余種。
(2)海洋油氣開發(fā)已成重點(diǎn)，但主要局限在淺水區(qū)
海洋油氣資源在海底礦產(chǎn)資源中勘探開發(fā)的規(guī)模最大，價值最高，但起步較晚。自60年代開始，我國已在近海發(fā)現(xiàn)了7個大型含油氣盆地，估計石油資源總量約260億噸，天然氣資源量約14萬億立方米。
海洋油氣的開發(fā)價值主要由開發(fā)成本和油價等因素決定。海上油田的建設(shè)成本約為陸上的3—5倍，但由于海上油田儲量一般比較大，單位成本并不算高；另一方面，國際原油價格中長期維持高位，使得海洋油氣資源的勘探開發(fā)具有很現(xiàn)實(shí)的意義。
渤海是中國第一個開發(fā)的海底油田。渤海大陸架是華北沉降堆積的中心，大部分新生代沉積物厚達(dá)4000米，最深達(dá)7000米。這是很厚的海陸相交互層，周圍陸上的大量有機(jī)質(zhì)和泥沙沉積其中，淺海的沉積又是在新生代第三紀(jì)適于海洋生物繁殖的溫暖氣候下進(jìn)行的。這對油氣的生成極為有利。由于斷陷伴隨褶皺，產(chǎn)生一系列的背斜帶和構(gòu)造帶，形成各種類型的油氣藏。渤海油田與陸上大港油田、勝利油田、遼河油田同屬一個大油氣區(qū)，是陸上油田的海底延伸。中國石油部門已開始在渤海進(jìn)行開發(fā)，打出了一批高產(chǎn)油氣井。1980年開始，中法、中日在渤海中部、西部和南部進(jìn)行聯(lián)合勘探開發(fā)，發(fā)現(xiàn)日產(chǎn)原油千噸、天然氣60萬立方米的高產(chǎn)井，展示了渤海石油開發(fā)的樂觀前景。
目前我國共有16個海上油氣田，其中產(chǎn)量位居前6名的海上油田，包括目前我國最大的海上油田在內(nèi)，均在渤海。在渤海海域發(fā)現(xiàn)的蓬萊19-3油田是世界級的新發(fā)現(xiàn)。2004年渤海海域油氣產(chǎn)量首次突破1000萬噸，成為我國北方重要能源生產(chǎn)基地。
從上個世紀(jì)60年代起，渤海灣繼蓬萊19-3等大型海上油田相繼成功開發(fā)以來，近幾年投產(chǎn)的主要是中小型為主的邊際油田。中國海洋石油總公司最近在位于渤海遼東灣海域自營鉆探預(yù)探井金縣1-1-2D井喜獲成功，日產(chǎn)原油1000余桶，天然氣超過73萬立方英尺。此次發(fā)現(xiàn)的金縣1-1含油構(gòu)造，是在12口廢棄的探井上、在國外大公司先后16年勘探卻最終放棄的區(qū)塊內(nèi)。有專家分析指出，這標(biāo)志著中國海洋油氣資源的勘探開發(fā)利用已步入到以提高發(fā)現(xiàn)率、采收率為主的集約型發(fā)展模式階段。據(jù)中海油高層人士披露，較之世界平均25%左右的商業(yè)成功率，渤海油田近幾年的商業(yè)發(fā)現(xiàn)成功率要高得多。正是由于中海油依靠技術(shù)創(chuàng)新，不斷提高油田勘探成功率和采收率，令油田產(chǎn)量逐年提高的同時，提高了勘探替代率，渤海灣正在逐漸成為中國第三大油田。據(jù)統(tǒng)計，連同金縣1-1含油構(gòu)造在內(nèi)，在渤海灣共獲得8個新發(fā)現(xiàn)，預(yù)計石油地質(zhì)儲量約2億立方米，天然氣約15億立方米。這將為到2010年建成3000萬噸油當(dāng)量產(chǎn)能目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新和管理不斷優(yōu)化，中海油將力爭在2010年實(shí)現(xiàn)油氣產(chǎn)量達(dá)到5500萬噸油當(dāng)量的目標(biāo)。
黃海海底是個大的封閉盆地，從大陸流注入海的大量泥沙不斷在此沉積。北黃海地質(zhì)與渤海相似，其東南部盆地可能堆積有較厚的老第三紀(jì)含油氣及煤的沉積層。南黃海拗陷更深，海相地層更為發(fā)育，新生代地層深達(dá)5000米，其隆起和斷裂構(gòu)造發(fā)育對油氣生成與儲集十分有利。南黃海盆地是蘇北含油氣盆地向海的延伸，與陸地構(gòu)成蘇北—南黃海盆地，面積約8.7萬平方公里。盆地有可儲油氣的構(gòu)造圈閉達(dá)40多個，產(chǎn)生油巖的厚度達(dá)數(shù)千米。
東海大陸架寬廣，第三紀(jì)開始地殼下沉，沿臺灣海峽至五島列島形成一狹長的東海盆地。古長江帶來的泥沙在此下沉，堆積厚度很大。釣魚島附近和臺灣海峽的沉積厚度達(dá)9000米和7000米。東海盆地面積約46萬平方公里，含油氣構(gòu)造圈閉成群成帶，是中國發(fā)現(xiàn)7個大型沉積盆地中面積最大、油氣遠(yuǎn)景最好的沉積盆地。東海大陸架的巖性比黃海復(fù)雜，有海相、陸相及海陸交互相沉積，這對第三紀(jì)的油氣生成極為有利。第三紀(jì)地層中，廣泛發(fā)育著背斜和向斜構(gòu)造的褶皺帶，為形成貯油構(gòu)造創(chuàng)造良好條件。釣魚島周圍盆地中的油氣，也在第三紀(jì)地層中。臺灣西部是東海沉積盆地的一部分，新竹、鹿港附近發(fā)現(xiàn)海底油田，高雄以西鉆到60米厚的天然氣儲集層。表明東海新第三紀(jì)至更新統(tǒng)地層，油氣含量豐富，在老第三紀(jì)及中生代地層中也富含油氣資源。因此國外有人認(rèn)為，東海是世界石油遠(yuǎn)景最好的地區(qū)之一，東海天然氣儲量潛力可能比石油還要大。
經(jīng)過20多年的不斷勘探，目前已在浙江省以東海域的東海陸架盆地中部的西湖凹陷，發(fā)現(xiàn)了平湖、春曉、天外天、殘雪、斷橋、寶云亭、武云亭和孔雀亭等8個油氣田。此外，還發(fā)現(xiàn)丁玉泉、龍井等若干個含油氣構(gòu)造。東海油氣田已累計獲知天然氣探明儲量加控制儲量近2000億立方米。據(jù)國家內(nèi)外專家的估計，整個東海陸架盆地油氣資源儲量約為5至6萬億立方米氣當(dāng)量，而目前的儲量探明率還很低，勘探開發(fā)潛力非常大。1990年代末對距離上海約400千米的平湖氣田進(jìn)行了開發(fā)，1999年4月東海的天然氣已登陸上海。
東?！按簳浴庇蜌馓锸侵泻Ｓ?、中石化與殼牌美國派克頓東方有限責(zé)任公司、美國優(yōu)尼科東海有限公司合作開發(fā)的5個油氣區(qū)塊之一，合作協(xié)議簽訂于2003年8月，四方分別按照30%、30%、20%、20%的比例投資并享受收益。但2004年9月底，殼牌和優(yōu)尼科同時宣布鑒于商業(yè)原因而決定退出合作。該氣田位于東海大陸架盆地西湖陷凹南部，建成后通過350公里的管道每年可向浙江和上海輸送25億立方米的天然氣。目前，“春曉”油氣田已經(jīng)正式投產(chǎn)。
南海陸架新生代地層厚約2000～3000米，有的達(dá)6000～7000米。第三紀(jì)沉積有海相、陸相及海陸交互相，具有良好的生油和儲油巖系。有三角洲、生物礁、古潛山等多種儲油類型。珠江口盆地面積約15萬平方公里，沉積厚度為幾千米，盆地中心部分達(dá)7500～11000米，沉積巖主要由上、下第三系組成，并有良好的生油層、儲油層和成群的構(gòu)造圈閉。北部灣盆地面積約4萬多平方公里，沉積層厚度為數(shù)千米，最大7000米，且生油、儲油條件好，水淺、離岸近，是油氣豐富、投資少、易開發(fā)的油氣盆地。鶯歌海盆地面積約7萬平方公里，沉積層厚達(dá)6000～7000米，主要為第三系地層，有8個二級構(gòu)造和2個礁塊帶。1977～1980年，中國石油部門對上述3個盆地分別進(jìn)行鉆探，獲得工業(yè)油氣流。1980年開始，中國又與法國、英國、美國等合作打出若干口原油質(zhì)量好、比重輕、含硫低的高產(chǎn)油氣井。2003年，中海油下屬的中國海洋石油有限公司也通過自營勘探，在南海西部獲得一個新油氣發(fā)現(xiàn)。該發(fā)現(xiàn)位于南海西部潿西南凹陷構(gòu)造上，距潿洲島西南方向約35公里，鉆井深3476米，水深約34米。在兩次鉆探測試中，該井通過11.11毫米的油嘴，可日產(chǎn)原油近1900桶、天然氣約1.5萬立方米。據(jù)介紹，中海油擁有該發(fā)現(xiàn)100%的權(quán)益，目前正進(jìn)一步探明儲量規(guī)模。去年，中海油在我國海域內(nèi)共獲5個油氣發(fā)現(xiàn)。從長遠(yuǎn)來看，南海深水石油儲量潛力比東海、黃海要大。南海石油潛力最大的地段是中國臺灣與海南島之間的大陸架一帶。另外，越南到加里曼丹島之間的最寬陸架區(qū)，中生代和第三紀(jì)的沉積厚度很大，已探明石油儲量為6.4億噸，天然氣儲量9800億立方米，是世界海底石油的富集區(qū)。某些國外石油專家認(rèn)為，南海可能成為另一個波斯灣或北海油田。
2005年，我國海上石油產(chǎn)量為2764萬噸。據(jù)預(yù)測，2010年海上石油產(chǎn)量將達(dá)到3600～3900萬噸，到2020年將達(dá)到3700～4100萬噸。
(3)天然氣水合物的開發(fā)正處于初期研究階段
天然氣水合物埋藏于海底的巖石中，和石油、天然氣相比，它不易開采和運(yùn)輸，世界上至今還沒有完美的開采方案。
天然氣水合物開采是柄“雙刃劍”。有學(xué)者認(rèn)為，在導(dǎo)致全球氣候變暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10—20倍。如果在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中，造成的溫室效應(yīng)將比二氧化碳更加嚴(yán)重。而天然氣水合物礦藏哪怕受到最小的破壞，甚至是自然的破壞，都足以導(dǎo)致甲烷氣的大量散失，從而增加溫室效應(yīng)，使地球升溫更快；同時，由于迄今尚沒有非常穩(wěn)妥而成熟的勘探和開發(fā)的技術(shù)方法，一旦出了井噴事故，就會造成海水汽化，導(dǎo)致海嘯船翻。天然氣水合物也可能是引起地質(zhì)災(zāi)害的主要因素之一。由于天然氣水合物經(jīng)常作為沉積物的膠結(jié)物存在，它對沉積物的強(qiáng)度起著關(guān)鍵的作用。天然氣水合物的形成和分解能夠影響沉積物的強(qiáng)度，進(jìn)而誘發(fā)海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。美國地質(zhì)調(diào)查所的調(diào)查表明，天然氣水合物能導(dǎo)致在大陸斜坡上發(fā)生滑坡，這對各種海底設(shè)施是一種極大的威脅。
目前，包括我國在內(nèi)的世界許多國家正在積極研究天然氣水合物資源開發(fā)利用技術(shù)。迄今為止，天然氣水合物的開采方法主要有熱激化法、減壓法和注入劑法三種。開采的最大難點(diǎn)是保證井底穩(wěn)定，使甲烷氣不泄漏、不引發(fā)溫室效應(yīng)。針對這些問題，日本提出了“分子控制”的開采方案。天然氣水合物氣藏的最終確定必須通過鉆探，其難度比常規(guī)海上油氣鉆探要大得多，一方面是水太深，另一方面由于天然氣水合物遇減壓會迅速分解，極易造成井噴。日益增多的成果表明，由自然或人為因素所引起的溫壓變化，均可使水合物分解，造成海底滑坡、生物滅亡和氣候變暖等環(huán)境災(zāi)害。
總而言之，由于天然氣水合物的開發(fā)利用有許多條件的嚴(yán)格限制，目前還暫不能用。可以預(yù)言，天然氣水合物的正式開發(fā)，可能至少要推遲到本世紀(jì)的二十年代以后。
2．我國海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)利用面臨的主要問題
我國海洋礦產(chǎn)資源的開發(fā)起步較晚，從總體來看，技術(shù)仍然比較落后，與發(fā)達(dá)國家相比，存在著一定的差距。但在某些種類資源的開發(fā)方面，大有后來者居上的勢頭。目前我國海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)利用所面臨的主要問題可以歸納如下。
(1)公民資源意識淡薄，資源開發(fā)使用不當(dāng)，使資源浪費(fèi)，環(huán)境遭到破壞
80年代以來，由于我國基本建設(shè)速度加快，河砂的短缺使得人們非法從海岸線挖砂。據(jù)有人測算，近15年來從我國海岸挖砂約為4.5億噸，平均每公里海岸線取砂2.5萬噸。事實(shí)上可能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這個數(shù)字。有些地方的企業(yè)還做起了海砂的生意，利用海砂出口，并形成了巨大的產(chǎn)業(yè)。不僅大量出口臺灣，還大量出口韓國和日本。絕大部分海砂資源未經(jīng)研究就直接將其當(dāng)作普通建筑材料砂使用或買賣，此舉不僅僅是高價值資源低價出售的問題，而且還造成了資源的浪費(fèi)，使國家利益蒙受損失。同時，大量開采海砂還會破壞海岸環(huán)境，帶來海水入侵海岸侵蝕等嚴(yán)重后果。
(2)技術(shù)落后，生產(chǎn)效率低
世界上發(fā)達(dá)國家在濱海砂礦開發(fā)和選礦技術(shù)上基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動化，且水上水下均可以進(jìn)行開采，如日本多用抓斗式和吸揚(yáng)式挖泥船，功率大，效率高，砂礦回收率高，而我國濱海砂礦仍限于露天開采，水下采礦尚少，且大多為集體和個體民采用土法采選為主，機(jī)械化甚至半機(jī)械化生產(chǎn)還沒有普及。近年來，選礦技術(shù)有所提高，采用浮選磁選和電選等方法進(jìn)行精選，總回收率可達(dá)40%到50%，但總的看來，我國采礦和選礦技術(shù)較落后，生產(chǎn)效率不高，有用礦物回收能力差，綜合利用程度低。
同樣，受客觀條件主要是技術(shù)與裝備的落后，以及缺乏深水作業(yè)的人才與經(jīng)驗的限制，多年來我國只能在渤海、東海等內(nèi)海部分海域進(jìn)行了油氣開發(fā)，在南海的開發(fā)也只是集中在淺水區(qū)，對南海主體的深水區(qū)，只進(jìn)行了路線概查和局部地區(qū)的地球物理普查?？梢哉f，我國在開發(fā)南海油氣資源方面進(jìn)展十分緩慢，占中國領(lǐng)海面積3/4的南海地區(qū)，油氣開發(fā)幾乎空白，不多的幾口油井都集中在離陸地和海南島不遠(yuǎn)的區(qū)域。
(3)周邊國家搶采油氣，引發(fā)與我國海域之爭
海洋石油天然氣產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展使其在開發(fā)藍(lán)色國土發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)中的地位和作用越來越重要。首先，海洋石油產(chǎn)業(yè)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了血液石油，大大增強(qiáng)了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)力；其次，海洋油氣業(yè)的日益發(fā)展，帶動了其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；第三，海洋油氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)營管理經(jīng)驗，起到了對外全方位開放的窗口作用；第四，海洋油氣資源不同于陸地資源，特別是在有爭議的海洋區(qū)域，如果本國不對其進(jìn)行開發(fā)就會被其他國家搶先開發(fā)。目前，南海周邊多個國家與我國有嚴(yán)重的海洋爭端，出現(xiàn)了我國海洋島嶼被侵占、海洋區(qū)域被分割、海洋資源被掠奪的嚴(yán)重局面，僅爭議海域面積就達(dá)到150余萬平方公里，占我海域轄區(qū)的一半以上。例如，在我國南沙海域發(fā)現(xiàn)有豐富的石油資源后，就引起不少周邊國家前去侵占。發(fā)現(xiàn)油氣資源前，這些周邊國家并未對我南沙海域提出過領(lǐng)土要求，如越南曾經(jīng)幾次在本國報紙上聲明，南沙海域是中國的。但是，自從這一海域發(fā)現(xiàn)石油后，該國侵占我南沙海域島礁的情況比任何周邊國家都嚴(yán)重，而且還無理阻擾我國在這一海域勘探開發(fā)作業(yè)。目前，南海周邊有5個國家——菲律賓、越南、馬來西亞、文萊、印度尼西亞等，先后對南海提出主權(quán)要求，并紛紛前往搶奪資源，焦點(diǎn)多集中在我國南沙群島80多萬平方公里的海域上。如今在我國南沙海域，外國的油井已超過1000口，每年開采石油超過5000萬噸。南海西緣，特別是南緣的大陸架及相鄰的上陸坡，已經(jīng)被一些鄰國例如菲律賓、越南、馬來西亞、文萊等四國搶占。
(4)國際海底資源研究尚處于初創(chuàng)階段
在這一重要的國際競爭場所，我國的研究開發(fā)活動雖然已經(jīng)走出了重要的一步，但在戰(zhàn)略上尚處于初創(chuàng)階段，主要表現(xiàn)為單一的資源研究而且技術(shù)開發(fā)薄弱。而西方國家則早在1950年代末便開始投資這一領(lǐng)域，早已占有了最具商業(yè)遠(yuǎn)景的多金屬結(jié)核富礦區(qū)，并基本完成了多金屬結(jié)核礦商業(yè)開發(fā)前的技術(shù)準(zhǔn)備。1990年代以來，西方國家在深海富鈷結(jié)殼、海底熱液多金屬硫化物、天然氣水合物等方面的開發(fā)投資力度不斷加大，并繼續(xù)保持著在深海領(lǐng)域的高新技術(shù)領(lǐng)先地位。在這方面，我國與之相比，有太多的差距。
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