深海将是世界矿产资源的接替区

   ----从资源角度看载人深潜器实验的深层意义(上）

                  □小屋清风/文

7月26日6点27分，东北太平洋海试区域，中国“蛟龙号”载人深潜器成功完成5057米水深实验，创造了中国载人深潜的历史记录。据报道,这标志着中国深海活动能力从此可以覆盖世界70%以上的洋底。

浩瀚的海洋具有多样性的资源，包括战略金属资源、能源资源和生物资源等，一些国家不断开发新的探测技术和设备，瞄准的主要是这些深埋于海底的宝藏。因此，对于载人深海潜水器进行深潜实验目的，尽管中国一再表示主要用于科学考察，却没能阻挡国外媒体有关中国“蛟龙号”深潜目的的另类分析和猜测----

比如，美国《华尔街日报》表示，美国对这类研究的投入在过去20年有所减少，随着大宗商品价格的上涨让海底采矿变得更加有利可图，中国将在一场勘探世界大洋最深处的矿产资源竞赛中超越美国，这场竞赛具有堪比太空探索的商业、科学和军事意义。

日本《产经新闻》则明显地流露出浓浓的醋意：中国向太平洋地区派遣“蛟龙号”，将加剧亚太地区的“资源争夺战”。而《日本时报》更是煞有介事地宣称，“蛟龙号”具有军事目的，它可以在深海拦截敌对国家机密通信，绘制高精度的海床地图，从而大大提高解放军潜艇的大洋行动能力；它可切断海底通信电缆，回收海底的外国武器，或者用于修理和营救潜艇。

对此，有关评论人士说，“西方国家早已开展深海探测，对于深海矿产资源的勘探更是早于中国。中国的深海探测自始至终都是严格按照国际《海洋法》、联合国下属的国际海床环境管理局的有关规定以及国际惯例行事的，无论是用于科学考察，还是用于深海资源包括矿产资源的勘探，那都是中国的权利，不必在乎别人说三道四。”

事实上，就在“蛟龙号”载人深潜器成功完成深海实验的前一个星期，联合国下属机构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中国勘探西南印度洋脊的多金属硫化矿区的申请,从而为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。该洋脊大致平分非洲和南极洲之间海域。

中国大洋矿产资源研究开发协会秘书长金建才透露，此次申请的获准，标志着协会继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，在国际海底获得了第二块享有专属勘探区和优先开采区权的海底矿区。

　  2001年，中国曾利用上世纪90年代研制的深海探测装备，获得了国际海床管理局准予在位于夏威夷和北美大陆之间海域勘探矿产的权利。在多年的艰苦积累下，按照有关国际公约，中国将部分矿区捐赠给国际社会后，在7.5万平方公里的海底矿区内拥有优先勘探权和商业开采权。这也正是此次“蛟龙号”载人深潜的目标区域。矿藏勘探优先，既是责任也是义务，我国负有对这片区域进行详细调查和环境评价的义务，这也是“蛟龙号”深潜试验的任务之一。

    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。据了解,与中国同时获准的还有俄罗斯及两个太平洋岛国瑙鲁和汤加两国在海底勘探开采矿产资源的申请。

有报道说，随着金属价格大幅上涨，开采海底金属矿藏在商业上越来越具有吸引力。尽管目前勘探开发海底矿产资源在技术上仍存在难题而且商业上也并不可行，但是许多国家和跨国公司已经开始了勘探开发海底资源的试验和准备。

国际海底管理局在官方网站上发布的文件中说，上述四国申请开发的区域是位于东北太平洋的Clarion-Clipperton海底断裂带上，该处海床的平均深度在4000米至6000米之间。初步勘探表明，该断裂带可能蕴藏有丰富的锰、锌、铜和镍等金属矿。专家评论，作为全球最大的矿产资源需求国，中国获得在海底勘探开采矿产资源的授权意义尤其重大。

现在，就让我们将镜头移向神秘莫测的深海吧------

所谓深海，是指大陆架或大陆边缘以外的海域。占海洋面积的 92.4 %和地球面积的65.4 %。

其实，“深海”这个概念是随着时代的发展不断变化的。100年前，可能50米就是深海，50年前，100米才算是深海。同时，这个概念在各个国家也不尽相同，各国都有自己的标准，在巴西是以300米为深水，1500米为极深水。还有些国家，包括美国，是以500米为限，极深水都是1500米。

有人说,深海在人类的想象中，那是一个漆黑、寒冷和寂寞的世界。但看似孤寂的环境，其实蕴藏着一个丰富多彩、生动活泼的“自由王国”：那里惊心动魄，大大小小的海底地震、火山喷发此起彼伏，持续不断；那里奇异瑰丽，无数不知名的深海生物，摇摆着美丽的身段，自由游弋；那里也在上演着与陆地上版本不同的“适者生存”的故事，那些顽强的生命在摄氏200度的高温下，悠然呼吸着二氧化硫等剧毒气体……这里，极有可能隐藏着人类最终解开地球起源奥秘的钥匙。

更为重要的是，深海蕴藏着丰富的海底矿产资源。在陆地上的矿产资源日益枯竭，矿产资源越来越紧张的情况下，深海无疑人类扩大生存空间和储备生存资源的重要途径，解开人类资源能源日益匮乏难题的钥匙也许就在深海中。但是，尽管人类知道深海蕴藏着极为丰富的海底资源，但由于勘查和开发难度极大，目前得到开发的很少，因此，勘探与开发包括海底矿产在内的深海资源，对于整个人类的生存来书，这是一项具有深远意义的战略行动。

有关专家介绍，深海矿产资源主要包括多金属结核矿、富钴结壳矿、深海磷钙土和海底多金属硫化物矿等。

(1)多金属结核矿：多金属结核矿是一种富含铁、锰、铜、钴、镍和钼等金属的大洋海底自生沉积物，呈结核状，主要分布在水深4000—6000米的平坦洋底，是棕黑色的，像马铃薯、姜块一样的坚硬物质。个体大小不等，直径从几毫米到几十厘米，一般为3—6厘米，少数可达1米以上；重量从几克到几百、几千克，甚至几百千克；分析表明，这种结核内含有多达70余种的元素，包括工业上所需要的铜、钴、镍、锰、铁等金属，其中Ni、Co、Cu、Mn的平均含量分别为1.30 ％，0.22 ％，1.00 ％和25.00 ％，总储量分别高出陆地相应储量的几十倍到几千倍，铁的品位可达30%左右，有些稀有分散元素和放射件元素的含量也很高，如铍、铈、锗、铌、铀、镭和钍的浓度，要比海水中的浓度高出几千、几万乃至百万倍。具有很高的经济价值，是一种重要的深海矿产资源。

目前，通过深海勘测，发现多金属结核在太平洋、大西洋、印度洋的许多海区均有分布，唯太平洋分布最广，储量最大，并呈带状分布，拥有东北太平洋海盆，中太平洋海盆、南太平洋、东南太平洋海盆等4个分区，其中位于东北太平洋海盆内克拉里昂、克里帕顿断裂之间的CC区是多金属结核经济价值最高的区域。在东北太平洋克利顿断裂带与克拉里昂断裂带之间的地区（简称CC区）是最有远景的多金属结核富集区。世界深海多金属结核资源极为丰富，远景储量约3万亿吨，仅太平洋的蕴藏量就达1. 5万亿吨。

我国科学家以结核丰度10千克/平方米和铜镍钴平均品位2.5%为边界条件，估计太平洋海域可采区面积约425万平方公里，资源总量为425亿吨。其中，含金属锰86亿吨，铜3亿吨，钴0.6亿吨，镍3.9亿吨，表明多金属结核的经济价值确实巨大。多金属结核矿每年还以1000—1500万吨的速度不断增加。无疑这些丰富的有用金属将是人类未来可利用的接替资源。

    (2)富钴结壳矿：富钴结壳矿是生长在海底岩石或岩屑表面的一种结壳状自生沉积物，主要由铁锰氧化物组成，富含锰、铜、铅、锌、镍、钴、铂及稀土元素，其中钴的平均品位高达0.8％～1.0％，是大洋锰结核中钴含量的4倍。金属壳厚1—6厘米，平均2厘米，最大厚度可达20厘米。结壳主要分布在水深800—3000米的海山、海台及海岭的顶部或上部斜坡上。

     (3)海底多金属硫化物矿床：海底多金属硫化物矿床是指海底热液作用下形成的富含铜、锰、锌等金属的火山沉积矿床，极具开采价值。按产状可分为两类：一类是呈土状产出的松散含金属沉积物，如红海的含金属沉积物（金属软泥）；另一类是固结的坚硬块状硫化物，与洋脊“黑烟筒”热液喷溢沉积作用有关，如东太平洋洋脊的块状硫化物。

海底多金属硫化物矿床按化学成分可分为四类：第一类富含镉、铜和银，产于东太平洋加拉帕戈斯海岭；第二类富含银和锌，产于胡安德富卡海岭和瓜亚马斯海盆；第三类是富含铜和锌；第四类富含锌和金，与第三类同时产出。多金属硫化物也见于中国东海冲绳海槽轴部。海底多金属硫化物矿床与大洋锰结核或富钴结壳相比，具有水深较浅(从几百米到2000m左右)、矿体富集度大、矿化过程快，易于开采和冶炼等特点，所以更具现实经济意义。

海底多金属硫化物主要产于海底扩张中心地带，即大洋中脊、弧后盆地和岛弧地区。如东太平洋海隆、大西洋中脊、印度洋中脊、红海、北裴济海、马利亚纳海盆等地都有不同类型的热液多金属硫化物分布。富含金属的高温热水从海底喷出，在喷口四周沉淀下多金属氧化物和硫化物，堆砌成平台、小丘或烟囱状沉积柱。世界已有70多处发现有热液多金属硫化物产出，在东海冲绳海槽地区已发现7处热液多金属硫化物喷出场所。

 (4)磷钙土矿： 磷钙土是由磷灰石组成的海底自生沉积物，按产地可分为大陆边缘磷钙土和大洋磷钙土。它们呈层状、板状、贝壳状、团块状、结核状和碎砾状产出。大陆边缘磷钙土主要分布在水深十几米到数百米的大陆架外侧或大陆坡上的浅海区，主要产地有非洲西南沿岸、秘鲁和智利西岸；大洋磷钙土主要产于太平洋海山区，往往和富钴结壳伴生。磷钙土生长年代为晚白垩世到全新世，太平洋海区磷钙土含有15%—20%的P2O5，是磷的重要来源之一。另外，磷钙土常伴有高含量的铀和稀土金属铈、镧等。据推算，海区磷钙土资源量有3000亿吨。

（5）能源资源：当前，全球深海石油资源还远远未开发，甚至说还没完全弄清楚。现在我国南海已经找到了深海石油。世界上有几个大的深海油区，如北海就是一个非常富的深海油区，英国、挪威、墨西哥湾也都发现了很大深海油区。根据各种权威机构的数据显示，海洋石油资源将是未来原油产量增长的重要来源，全球50%以上的油气产量和储量将来自海洋。深水是世界油气的重要接替区。据有关媒体报道，海洋蕴藏了全球超过70%的油气资源，全球深水区最终潜在石油储量高达1000亿桶。

目前，国际石油界的普遍共识是，陆上油田尚具潜力的地区仅有中东、中亚等地，而过去30年东、西半球两个最重大的油田发现均来自海洋。近20年中，海洋原油产量的比重在世界总产油量中增加了一倍。全球近十年发现的大型油气田中，探明储量在1亿吨以上的油气田70%都在海上，其中一半以上又位于深海，特别是水深500米至1500米的深海。

目前，海洋能源资源已成为全球可持续发展主流能源体系的重要组成部分。据中国工程院院士、中海油总公司副总工程师曾恒一介绍，海洋能源开发要瞄准四大战略领域：第一是海洋石油的深水领域。全球海洋石油资源量44%在深水。第二个领域是LNG(液化天然气)领域。进入21世纪，世界油气12项重大发现中有8项在海洋，其中7项是天然气。第三个领域是天然气水合物。这是一种新兴能源，是天然气的甲烷，在低温高压下以固体状况存在海底。据估计，全球天然气水合物资源量相当于煤、天然气、石油三者资源量总和的5倍。第四个领域是海洋能，这是取之不尽的低碳能源，开发潜力巨大。据统计，全球发现的油气储备中，就已有2/3来自深海。

深海里还发现了另一种能源，那就是天然气水合物，也叫“可燃冰”。我们接触到的甲烷天然气通常呈气态，然而它在海底的低温、高压条件下可以与水结合，呈固态埋藏在海底。“可燃冰”看似冰，一点火即可以烧起来，就像火烧冰激凌一样。1体积的天然气水合物可以放出160个体积的甲烷来，其能量密度是煤的10倍，常规天然气的2～5倍，燃烧后几乎无污染。因此可以说，天然气水合物是甲烷的天然储库。这种“可燃冰”大量存在于海底大陆坡上段500-1000米处，有人预测，全球“可燃冰”的总量，相当于人类用过的所有化石能源（包括煤、石油、天然气）总量再乘以2。在我国南海和东海已发现了储量巨大的“可燃冰”。据测算，仅我国南海的可燃冰资源量就达700亿吨油当量，约相当于我国目前陆上油气资源量总数的1/2。尽管目前“可燃冰”仍处于科学研究阶段，但可以肯定，“可燃冰”将成为人类新的后继能源来源。

人类对深海的探索和研究相对于探索地球表面来说才刚刚开始，随着人类新需求的出现和科学技术的进步，随着我们对深海的不断探索，还会在深海底发现更多新的矿产、新的资源。