深海礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用

1、,開發(fā),與,利用,,深海礦產(chǎn)資源,王瑋 自1105 41151133鄧歡 社工1101 41184002姚曉龍 自1105 41151147楊帥 自1105 41151142,在人類的想象中，深海是一個漆黑、寒冷和寂寞的世界。但看似孤寂的環(huán)境，其實(shí)蘊(yùn)藏著一個豐富多彩、生動活潑的“自由王國”：那里驚心動魄，大大小小的海底地震、火山噴發(fā)此起彼伏，持續(xù)不斷；那里奇異瑰麗，無數(shù)不知名

2、的深海生物，搖擺著美麗的身段，自由游弋；那里也在上演著與陸地上版本不同的“適者生存”的故事，那些頑強(qiáng)的生命在200℃的高溫下，悠然呼吸著二氧化硫等劇毒氣體??這里，蘊(yùn)含著大量的資源與奧秘。,關(guān)于深海的遙想。。。,深海礦產(chǎn)資源的開采價(jià)值,一，前言：21世紀(jì)是海洋開發(fā)的世紀(jì)二，分析：深海采礦技術(shù)的現(xiàn)狀三，評價(jià)：深海礦產(chǎn)資源的開采價(jià)值四，思考：深海采礦對環(huán)境的影響五：展望：深海礦產(chǎn)資源開采的未來,深海金屬礦資源被認(rèn)為是21世紀(jì)陸地礦最

3、重要的可接替資源。作為人類尚未開發(fā)的寶地和高技術(shù)領(lǐng)域之一，已經(jīng)成為各國的重要戰(zhàn)略目標(biāo)深海礦產(chǎn)資源開采技術(shù)是海洋資源開發(fā)技術(shù)的最前沿，標(biāo)志著一個國家開發(fā)海洋資源的綜合能力和技術(shù)水平。,前言,一、21世紀(jì)是海洋開發(fā)的世紀(jì),,二，分析：深海開采技術(shù)現(xiàn)狀,開采技術(shù)現(xiàn)狀,,拖斗式采礦系統(tǒng),,連續(xù)繩斗（CLB）開采系統(tǒng),,自動穿梭艇式開采系統(tǒng),,集礦機(jī)與管道輸送相結(jié)合的采礦系統(tǒng),,這是最簡單的開采海底錳結(jié)核的方法，由采礦船上安裝一鏟斗。這種鏟斗

4、按自由落體的速度降到海底， 系在鏟上的音響計(jì)提示操作者何時(shí)鏟斗到達(dá)海底。鏟斗能橫越海底拖動，直到裝滿結(jié)核后將它取回。由于該系統(tǒng)可操作性差，采集效率低，難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)開采的目標(biāo)，不久便停止研究工作,1，拖斗式采礦系統(tǒng),,二，分析：深海開采技術(shù)現(xiàn)狀,,,連續(xù)繩斗法采礦系統(tǒng)是日本人上世紀(jì)60 年代末提出來的， 于70 年代初進(jìn)行了大量海試，取得了預(yù)期效果。該系統(tǒng)由采礦船、拖纜、索斗和牽引機(jī)等部分組成，具有系統(tǒng)簡單、投資少等優(yōu)點(diǎn)，但是由于鏟斗在海

5、底無法控制、不能適應(yīng)海底地形和豐度變化，致使資源損失大而效率低，于70 年代末被放棄。,2，連續(xù)繩斗法采礦系統(tǒng),二，分析：深海開采技術(shù)現(xiàn)狀,,,穿梭艇式采礦系統(tǒng)是法國于1972 年提出的，類似于潛艇下潛到海底采集結(jié)核，裝滿后上浮到水面卸載。主要由采礦船、采礦潛水器和無人無纜的提升潛水器等構(gòu)成。由于能源和投資回收期長， 進(jìn)行模型試驗(yàn)后而暫停研究。隨著海洋深潛技術(shù)的發(fā)展，中國上海交通大學(xué)運(yùn)用該原理于2006 年研制出了分散式深海局部試采礦系

6、統(tǒng)，該系統(tǒng)具有靈活性強(qiáng)，成本低，機(jī)動性好等優(yōu)點(diǎn)，可用于深海多金屬結(jié)核局部開采。,3，穿梭艇式采礦系統(tǒng),二，分析：深海開采技術(shù)現(xiàn)狀,,,集礦機(jī)集礦和管道提升采礦系統(tǒng)是在上世紀(jì)70 年代深海多金屬結(jié)核研究高峰期，以美國為首的KENNECOTT、OMI、OMA 和OMCO 四個國際財(cái)團(tuán)歷經(jīng)十年的時(shí)間開發(fā)出來的。該系統(tǒng)主要由集礦、揚(yáng)礦、水面采礦船和測控動力四個子系統(tǒng)組成。水力和氣力提升兩種方法從系統(tǒng)概念提出以來， 一直被國際社會列為重點(diǎn)試驗(yàn)研究

7、的開采系統(tǒng)。,4，集礦機(jī)集礦和管道提升采礦系統(tǒng),二，分析：深海開采技術(shù)現(xiàn)狀,在陸地上的礦產(chǎn)資源日益枯竭、礦產(chǎn)資源越來越緊張的情況下，深海無疑是人類擴(kuò)大生存空間和儲備生存資源的重要途徑，解開人類資源能源日益匱乏難題的鑰匙也許就在深海中。對于整個人類的生存來說，這是一項(xiàng)具有深遠(yuǎn)意義的戰(zhàn)略行動。,三，評價(jià)：深海資源開采價(jià)值,,,,國際海底區(qū)域內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的戰(zhàn)略金屬、能源和生物資源，其中具有商業(yè)開發(fā)前景的資源包括： 1，多金屬結(jié)核

8、 2，多金屬硫化物 3，富鈷結(jié)殼等金屬礦產(chǎn)資源 4，天然氣水合物 5，生物基因資源,三，評價(jià)：深海資源開采價(jià)值,,又稱錳結(jié)核，主要分布于水深4000～6000m 海底表層，富含銅、鈷、鎳、錳，平均品位分別是（1.00% 、0.22% 、 1.30% 、25.0%）。全球洋底具有商業(yè)開潛力的多金屬結(jié)核達(dá)1×10 t， 主要集中在太平洋的CC區(qū)、東南太平洋秘魯海盆、北印度洋中心。,多金屬結(jié)核,三，

9、評價(jià)：深海資源開采價(jià)值,,位于大洋中脊和斷裂活動帶，賦存在較淺的水域，一般2500m 左右，多數(shù)礦點(diǎn)分布于東太平洋海隆和大西洋中脊。礦體富含鋅、銅、鉛、金、銀（平均品位分別是3.3% 、5.5% ～40% 、3% ～23% 、1.4 ～55g/t、42 ～ 129g/t）。目前發(fā)現(xiàn)的潛在資源量達(dá)1.4×10 t，由于海底熱液硫化物富含大量的貴金屬，礦藏量大，水淺易開采，按照目前深海技術(shù)發(fā)展水平推斷，熱液硫化物有

10、望成為深海采礦的首采對象。,9,多金屬硫化物,三，評價(jià)：深海資源開采價(jià)值,,富鈷結(jié)殼于400～4000m 水深海山表面、富含鐵、錳、鈷、鎳、鈦，平均品位分別是17%、23%、0.7%、0.48%、1.2%） 海底有6.35×106 km2 被鈷結(jié)殼覆蓋，可生產(chǎn)100億t 的鈷礦床主要分布在全球海洋的海山、中脊和海臺的斜坡和頂部， 勘探表明目前最具開采潛力的結(jié)殼礦床位于赤道附近的中太平

11、洋海底。,,,,富鈷結(jié)殼,三，評價(jià)：深海資源開采價(jià)值,分布主要在北半球，以太平洋邊緣海域最多總量換算成甲烷氣體約為1.8×1011～2.1×1011m3， 相當(dāng)于全球煤炭、石油和天然氣儲量的兩倍，被認(rèn)為是21 世紀(jì)可供開發(fā)的潛力很大的新能源,天然氣水合物,三，評價(jià)：深海資源開采價(jià)值,,四，思考：深海采礦對環(huán)境的影響,開采深海底礦產(chǎn)對環(huán)境產(chǎn)生影響不容置疑。直接影響海底環(huán)境, 包括海底地貌改變、生物群及其棲息地的

12、破壞而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的受損。深海采礦的潛在環(huán)境影響強(qiáng)度和廣度取決于多種因素, 如被開采礦床種類、礦體形狀與空間分布、開采技術(shù)和方法、處理方法及海上運(yùn)輸?shù)?。如果再考慮岸上加工, 還會對居民生活、經(jīng)濟(jì)、社會環(huán)境等產(chǎn)生影響。,,對底棲生物的破壞,對浮游生物的破壞,帶來諸如礦石運(yùn)輸, 廢礦石,四，思考：深海采礦對環(huán)境的影響,,破壞,深海資源的爭奪是各國政府瓜分國際共有資源的一個重大領(lǐng)域。對發(fā)達(dá)國家而言：基礎(chǔ)工業(yè)實(shí)力雄厚，配套能力強(qiáng)，則

13、多以科學(xué)研究的名義出現(xiàn)， 科學(xué)家們在世界各大洋辛勤地探索，積累著豐富的知識，也對資源了如指掌。對發(fā)展中國家而言：知識積累和基礎(chǔ)工業(yè)方面都不如發(fā)達(dá)國家，在勘探和配套技術(shù)上都處于追趕階段,目前是以海底硫化物為主要開發(fā)研究對象。,五，展望：深海采礦必將成為新興產(chǎn)業(yè),雖然開發(fā)深海礦產(chǎn)資源的研發(fā)還會有許多困難, 要走的路還很長。但是, 在當(dāng)代其他許多領(lǐng)域, 包括航天領(lǐng)域、海洋石油天然氣開發(fā)領(lǐng)域、現(xiàn)代信息通訊領(lǐng)域、現(xiàn)代軍事領(lǐng)域、現(xiàn)代陸地礦產(chǎn)開采