http://www.gmw.cn/content/2005-09/13/content_303913.htm
最新一(yī)期《了望》周刊發表國家海洋局副局長陳連增文章透露,國家海洋局初步确定了21世紀初我(wǒ)國海洋資(zī)源開(kāi)發将采取以下(xià)基本對策:
——推進海洋資(zī)源立法,建立海洋法規體(tǐ)系。當前,海洋資(zī)源立法的首要任務是制訂《海域使用管理法》、《海島開(kāi)發和保護管理法》、《海岸帶開(kāi)發管理條例》等,形成完備的海洋綜合管理法律體(tǐ)系。通過建立健全海洋資(zī)源法律制度,強化執法機構及隊伍的能力建設,将海洋資(zī)源開(kāi)發工(gōng)作納入法制化的軌道。
——做好海洋資(zī)源規劃,建立海洋規劃體(tǐ)系。以海洋功能區劃和海域使用規劃爲基礎,通過對海域空間資(zī)源的合理配置,實現對海洋資(zī)源開(kāi)發秩序的科學調控。另一(yī)方面,要實施海洋環境保護規劃及重點海域整治規劃,确保在海洋資(zī)源開(kāi)發的同時保護海洋生(shēng)态環境。
——強化海洋資(zī)源管理,建立海洋管理體(tǐ)系。通過制度相關政策,調整海洋産業結構,支持發展海洋高科技産業和第三産業。同時,全面監管近岸海域,基本控制我(wǒ)國管轄海域内的各類違法活動及突發事件,及時查處各類違法破壞海洋資(zī)源和環境的行爲。
——建立海域使用審批和資(zī)源有償使用制度。根據海域區位優勢,海洋資(zī)源價值和豐度,向海洋資(zī)源開(kāi)發利用活動的業主征收海域資(zī)源有償使用金,所收資(zī)金用于資(zī)源保護工(gōng)作,徹底解決海洋資(zī)源開(kāi)發無序、無度、無償現象,以及近岸海域的環境污染問題。
——依靠科技進步,推進海洋知(zhī)識創新。通過開(kāi)展海洋資(zī)源開(kāi)發利用領域的關鍵技術和高新技術研究,提高科技水平,推進海洋科技産業化進程。
——節約利用海洋資(zī)源,發展海洋資(zī)源替代。通過建立海洋資(zī)源節約型的生(shēng)産、運輸和消費(fèi)體(tǐ)系,減少海洋資(zī)源消耗。通過發展生(shēng)産中(zhōng)和消費(fèi)中(zhōng)的替代技術,節約稀缺性資(zī)源。如在缺水的沿海地區和海島,采用海水冷卻,而減少使用淡水冷卻,在建築業中(zhōng)用其他資(zī)源代替珊瑚礁煉制水泥等。
——培育和養護海洋可再生(shēng)資(zī)源。重點是開(kāi)發和保護好海洋生(shēng)物(wù)資(zī)源包括漁業資(zī)源、紅樹(shù)林、珊瑚礁資(zī)源等。爲此,要嚴格控制近海漁業資(zī)源的捕撈強度,加強休漁管理制度,完善漁業許可證制度,采用投放(fàng)人工(gōng)漁礁、營造海底森(sēn)林等措施,改善海洋生(shēng)态環境,涵養生(shēng)物(wù)資(zī)源。同時,建設海洋保護區。
——充分(fēn)利用國内國際兩種資(zī)源。積極參與國際海底資(zī)源勘探開(kāi)發和管理、極地科學考察和全球海洋生(shēng)物(wù)資(zī)源利用和管理,不失時機地采取有效措施,開(kāi)發利用公海與國際海底中(zhōng)蘊藏的漁業和礦産資(zī)源,保證我(wǒ)國短缺資(zī)源的穩定供應。
——加強海洋經濟區建設,推動海洋産業發展。選擇沿海地區具有較好海洋經濟基礎的區域,集中(zhōng)力量開(kāi)發建設,形成海洋油氣、港口運輸、漁業養殖、濱海旅遊等傳統産業,以及海水綜合利用、海洋化工(gōng)、海洋藥物(wù)、海洋環保等新興産業在内的海洋經濟區和産業帶。
新華社2000年12月2日
海洋的地質作用
陸源物(wù)質等。有時發育于大(dà)陸坡的濁流沉積可延入深海平原海水運動、海水中(zhōng)溶解物(wù)質的化學反應和海洋生(shēng)物(wù)對海岸、海底岩石和地形的破壞和建造作用的總稱。海洋地質作用包括海蝕作用、搬運作用和沉積作用。海水的運動方式主要是波浪、潮汐、洋流和濁流。這 4種海水運動是海洋地質作用的重要的機械動力。由于海水深度和海底地形的影響,它們在海洋中(zhōng)構成了不同的水動力帶。海水較淺的濱海帶和大(dà)陸架是波浪和潮汐爲主的水動力帶,在波浪影響不到的大(dà)陸坡和深海盆地,是洋流和濁流的水動力帶。這 4種機械動力都能産生(shēng)海蝕作用、搬運作用和沉積作用。機械海蝕作用是海水運動時的水力沖擊(也叫沖蝕)和海水挾帶的碎屑産生(shēng)的磨蝕對海岸和海底的破壞作用。海水機械搬運的方式有 3種:①推移,粗大(dà)的碎屑沿海底滾動和滑動;②躍移,較粗的碎屑間歇地跳躍式移動;③懸移,細小(xiǎo)碎屑懸浮在水中(zhōng)移動。這 3種方式随水動力的強弱和碎屑粒徑大(dà)小(xiǎo)而變化。有時3種方式同時存在,有時推移和躍移并存,或者僅有懸移。當海水機械動力消失時,即發生(shēng)沉積作用。機械沉積作用遍布海洋各處,但以大(dà)陸架和大(dà)陸坡上的沉積量最多。 水的化學作用主要是對可溶性岩石的溶解作用(也叫溶蝕),以及海水中(zhōng)溶解物(wù)質的化學反應在海底上形成沉積物(wù)的作用。
海洋中(zhōng)的生(shēng)物(wù)不僅數量大(dà)而且種類多,在不同深度的海水中(zhōng)都有生(shēng)物(wù)繁殖,但以大(dà)陸架上的海水中(zhōng)最爲繁盛。海洋生(shēng)物(wù)的地質作用主要指生(shēng)物(wù)的遺體(tǐ)在海洋底上的沉積作用。
海洋的3種地質作用中(zhōng),海蝕作用在濱海地區最顯著而強烈,廣闊的海洋盆則以沉積作用爲主。海洋約占地球表面積的71%,是地球上最大(dà)的沉積場所,沉積物(wù)的數量大(dà),種類多。現代大(dà)陸上大(dà)部分(fēn)地區都有不同地質時期的古海洋沉積物(wù)。研究海洋的地質作用,特别是海底沉積物(wù),對了解地球發展史、開(kāi)發利用海底礦産資(zī)源都十分(fēn)重要。 波浪的地質作用 波浪(也稱海浪)是由于風的摩擦,海水有規律的波狀起伏運動。波浪的大(dà)小(xiǎo)與風力強弱、風勢久暫和海面開(kāi)闊程度有關。通常波浪的波長自數十厘米至數百米,波高自數厘米至十餘米不等。水質點的波動振幅和與此相關的能量,均随水深增加而衰減。它們在水深爲半個波長處已大(dà)爲減小(xiǎo),因此,通常将半個波長的深度看作是波浪影響的下(xià)限。在水深小(xiǎo)于半個波長的淺水區,波浪受海底摩擦而變形以至破碎,變爲激浪,形成複雜(zá)的近岸流系,稱激浪流。激浪流的沖擊力可達9.80665×104帕至29.41995×104帕。當波浪運動方向與海岸直交時,産生(shēng)與海岸垂直的進流和退流;當波浪運動方向與海岸斜交時,由于波浪的折射而産生(shēng)與海岸平行的沿岸流。波浪及其在不同情況下(xià)衍生(shēng)的各種波浪流是淺水區的重要動力。激浪流可直接破壞海岸。當海水滲進岩石裂縫,壓縮空氣,空氣的膨脹力便加劇了岩石崩裂。激浪流攜帶的碎屑還是磨損岩石的工(gōng)具。海浪對海岸、海底岩石的上述機械破壞作用叫作沖蝕作用。沙、礫随海浪運動就是海浪的搬運作用。波浪的沖蝕作用與搬運作用常常同時出現。當海浪水動力減小(xiǎo)時,被搬運物(wù)即沉積。
在波浪沖蝕岩岸時,最先在貼水處形成海蝕凹槽。凹槽擴大(dà),上部崩坍,形成海蝕崖。海岸後退一(yī)段距離(lí)。随着陡崖後退,海蝕凹槽的底部擴大(dà)爲向海微傾斜的平台,叫海蝕平台。海面下(xià)降或陸地上升,海蝕平台出露海面而呈現的階梯狀地帶,稱海蝕階地。海蝕平台在波浪作用下(xià),坡度漸緩,一(yī)旦海浪的能量不能沖擊海岸而分(fēn)散消耗在摩擦上,海浪對海岸帶海底岩石的破壞力趨于零。這時的海岸帶橫剖面叫海岸平衡剖面。由于構成海岸的岩石及構造的差異,抗蝕能力 不同,沖蝕作用還可以形成海蝕洞穴、橋、柱等地形。
在平緩的沙岸,海浪主要是以進流和退流或沿岸流對沙、礫進行搬運和沉積。進流沿海灘向陸地前進,進流動力耗盡後,退流在重力作用下(xià)沿斜坡向海退去(qù)。進流将沙、礫帶上岸,部分(fēn)較粗的停留在海浪到達的終點,部分(fēn)較細的又(yòu)随退流向海移動。碎屑在進流、退流往返搬運中(zhōng),不斷地磨圓、分(fēn)選。海水動力消失時,它們就沿海岸堆積爲礫灘、沙灘以及水下(xià)沙堤。沿岸攜帶的碎屑以沙爲主,作大(dà)緻平行海岸的縱向運動。這種縱向運動在水深 4米左右處最爲活躍。其速度取決于多種因素,通常随波浪增強和搬運物(wù)粒徑減小(xiǎo)而增大(dà),并當波浪運動方向與海岸以45°的角度相交時最快。沿岸流若遇海灣,流速減低,泥沙在灣口處沉積,形成一(yī)端與陸地相連的沙嘴等地形。沙嘴加高伸長,可以形成濱海帶的障壁,在内側形成與外(wài)海半隔絕的舄湖。
潮汐的地質作用 海水在月球和太陽的引潮力作用下(xià)所發生(shēng)的周期性漲落運動稱潮汐,與周期性升降同時發生(shēng)的海水水平運動稱潮流。潮汐改變着激浪帶的範圍,增強或減弱海岸帶的海蝕作用。潮流在平坦的粉沙、淤泥質海岸可影響到相當寬的範圍。潮流攪動泥、沙,沖刷海灘,刻蝕出細長的潮水溝。在狹窄的海峽和河口段,潮高激增,流速加大(dà)。落潮時,潮水奔騰而下(xià),将峽底或河口底的泥沙挖掘起來搬運入海。
洋流的地質作用 海水沿固定途徑的大(dà)規模流動叫洋流或海流。表層洋流主要由風及海水密度差引起,水層厚度一(yī)般不超過100米;深層洋流主要與海水的密度有關。洋流的速度一(yī)般不超過0.5~1.5米/秒,且随水深增加而變小(xiǎo),由此構成水深不同流速各異的所謂等深流。洋流的地質作用主要是将淺海的粉沙、粘土等懸浮物(wù)質緩慢(màn)地搬運到深海沉積。等深流的流速差異和搬運能力差異影響着其搬運物(wù)的粒徑大(dà)小(xiǎo)和搬運方式。加上搬運物(wù)沉積速率大(dà)小(xiǎo)不同,以及紊流的出現等,所有這些因素決定着洋流搬運的距離(lí)。
濁流的地質作用 濁流是一(yī)種含大(dà)量懸移質,主要靠自重沿海底斜坡呈片狀向下(xià)流動的高密度海流。濁流具有極強大(dà)的搬運力,流速達3米/秒的濁流能搬運重達30噸的岩塊。大(dà)陸坡堆積大(dà)量飽含水的軟泥和松散碎屑物(wù),這些軟泥在暴風浪、潮流、海底地震等外(wài)界因素的誘發下(xià),易于液化并沿斜坡向下(xià)流動。因此,濁流多半起源于大(dà)陸架外(wài)緣或大(dà)河口外(wài)緣。濁流沿大(dà)陸斜坡向深海平原運動時,刻蝕出狹窄而底深壁陡的深海峽谷。濁流出峽谷到達深海平原時,速度驟降,将大(dà)量碎屑物(wù)質堆積下(xià)來,形成長條形或舌狀沉積體(tǐ)或扇形地,叫濁積扇。濁流沉積物(wù)由典型的陸源碎屑組成,夾有淺海的生(shēng)物(wù)遺體(tǐ),具分(fēn)選性和層理。
海底沉積物(wù) 海洋沉積物(wù)可分(fēn)爲機械的、化學的和生(shēng)物(wù)的3種類型。整個海洋底都有沉積物(wù),但以大(dà)陸架上的沉積物(wù)數量大(dà)、種類多。大(dà)陸架是海洋中(zhōng)最重要的沉積區域。海洋沉積物(wù)質主要是由河流、風等帶入海洋的碎屑物(wù)質,其次是生(shēng)物(wù)遺體(tǐ)、微生(shēng)物(wù)分(fēn)解物(wù)質等有機質成分(fēn)。此外(wài),沉積物(wù)中(zhōng)還有少量的由火(huǒ)山噴發堕入海中(zhōng)的火(huǒ)山灰,以及來自宇宙空間的隕石和宇宙塵粒等。海洋沉積物(wù)與海洋沉積環境密切相關。一(yī)般按不同海水深度的海洋沉積環境将海洋沉積物(wù)分(fēn)爲:濱海帶(高潮線與低潮線之間水域)沉積物(wù)、淺海帶(低潮淺~ 200米深水域)沉積物(wù)、半深海(200~ 2500米水域)沉積物(wù)和深海(水深大(dà)于2500米的水域)沉積物(wù)。
①濱海帶沉積物(wù)。主要是分(fēn)布在海灘、潮灘地帶的機械碎屑,即不同粒度的沙、礫石和生(shēng)物(wù)骨骼、殼體(tǐ)的碎屑等。在幹旱氣候下(xià)的□湖中(zhōng),因蒸發作用可以形成岩鹽、石膏和鉀鹽等化學沉積物(wù);在潮濕氣候條件下(xià),□湖可變成濱海沼澤,堆積大(dà)量成煤物(wù)質。
②淺海帶沉積物(wù)。淺海帶占海洋面積的25%,但這一(yī)海域的沉積物(wù)卻占海洋全部沉積物(wù)的90%。淺海沉積物(wù)有3類:碎屑沉積物(wù)主要是沙質級的,由于波浪随海深的增加而減弱,所以碎屑沉積物(wù)的粒徑一(yī)般是從淺水往深水變小(xiǎo)。但是因潮流、洋流,以及海底的起伏和大(dà)陸的剝蝕強度等的影響,現代的淺海帶的沉積物(wù)的粒度,并非都是近岸粗,遠岸細。生(shēng)物(wù)沉積主要是生(shēng)物(wù)遺體(tǐ)形成的沙和泥,它們成分(fēn)主要爲碳酸鈣質。在熱帶、亞熱帶的溫暖海洋中(zhōng),還有以珊瑚骨骼爲主,其他生(shēng)物(wù)的骨骼和殼體(tǐ)爲輔所構成的生(shēng)物(wù)礁堆積,叫珊瑚礁。化學沉積物(wù)主要是來自大(dà)陸的鐵、錳、鋁、矽的氧化物(wù)和氫氧化物(wù)的膠體(tǐ),與海水電(diàn)解質相遇時,絮凝成鲕狀或豆狀的沉積物(wù)。
③半深海帶沉積物(wù)。通常以陸源泥爲主,可有少量化學沉積物(wù)和生(shēng)物(wù)沉積物(wù)。在濁流和海底地滑發育區,可有來自淺海的粗碎屑物(wù),局部地段可見冰川碎屑和火(huǒ)山碎屑。大(dà)陸坡上分(fēn)布最廣的沉積物(wù)是形成于還原環境中(zhōng)的藍(lán)色軟泥;分(fēn)布于熱帶、亞熱帶海岸大(dà)河口外(wài)的紅色軟泥和發育于大(dà)陸架與大(dà)陸坡接壤地帶的綠色軟泥。
④深海沉積物(wù)。通常以浮遊生(shēng)物(wù)遺體(tǐ)爲主,而極少陸源物(wù)質。沉積速率極爲緩慢(màn)。深海區生(shēng)物(wù)源沉積物(wù)通常爲各種生(shēng)物(wù)軟泥;包括矽藻軟泥和放(fàng)射蟲軟泥的矽質軟泥;包括有孔蟲(又(yòu)稱抱球蟲)軟泥、翼足類軟泥和顆石軟泥的鈣質軟泥。此外(wài),還有深海褐色粘土和少量。
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海洋與大(dà)氣的交互作用
海洋與大(dà)氣之間的關系相當密切,因爲兩者不但都是流體(tǐ),而且彼此直接接觸。
大(dà)氣對海洋的影響
大(dà)氣密度和比熱較海水小(xiǎo),所以對於海水的影響主要來自風或對流運動。例如長時間沿著岸邊流動的風,不但會影響表面海流的方向,也可能引起海水的垂直運動。
空氣流動對於海流的影響
圖片來源:南(nán)一(yī)版高中(zhōng)基礎球科學
例如右上圖中(zhōng)風向在大(dà)陸邊緣由南(nán)向北(běi)吹拂,海流會受風和科氏力影響流向外(wài)海,沿岸就會形成上升流;反之,風由北(běi)向南(nán)流動時會引起海流流向陸地方向,在沿岸附近形成下(xià)降流。
大(dà)氣環流也會影響海水表層鹽度大(dà)小(xiǎo)。例如在副熱帶高壓區〈緯度三十度左右〉,由於大(dà)氣對流以下(xià)沉運動爲主,空氣較爲乾燥溫暖,海面蒸發量大(dà)於降水量的結果,造成鹽度較高。
水循環
自然界中(zhōng),水氣經由三态變化,以及蒸發、凝結、降水等過程,不但可以提供陸上的淡水,而且也能平衡地球大(dà)氣的熱量。
海水占地球水圈的絕大(dà)部分(fēn),海面水分(fēn)蒸發進入大(dà)氣,随著大(dà)氣對流到空中(zhōng)後冷卻凝結爲雲,并可在陸地上産生(shēng)降水,所以水循環可以視爲一(yī)個天然的海水淡化過程。此外(wài),水分(fēn)蒸發時會吸熱、凝結時會散熱,水氣本身是重要的溫室氣體(tǐ),而雲則是陽光的主要反射體(tǐ),也就是說水循環過程也會影響大(dà)氣的熱能收支。
水循環
圖片來源:南(nán)一(yī)版高中(zhōng)基礎球科學
聖嬰現象
聖嬰現象是指每隔二~七年,赤道東南(nán)太平洋海面異常增溫,導緻全球氣候異常的現象。聖嬰現象是大(dà)氣與海洋交互作用的結果。
通常赤道附近之南(nán)太平洋海面主要吹東風,海水不斷向西流動,導緻東南(nán)太平洋出現湧升流,來自下(xià)方的海水不但帶來豐富的營養鹽,也使得海面溫度偏低。
聖嬰現象發生(shēng)時,赤道東風減弱、甚至吹起西風,原本的湧升流消失,海面溫度升高
海溫變化導緻大(dà)氣對流改變,氣候也受影響。例如太平洋東岸平時較爲乾燥少雨、西岸潮濕多雨,聖嬰年則反之,造成東岸洪水成災、西岸容易出現森(sēn)林火(huǒ)災一(yī)發不可收拾。
海洋對大(dà)氣的影響
海洋對於大(dà)氣的影響除了海流會影響氣候以外(wài),海溫的高低也會影響大(dà)氣的濕度和對流。以台灣冬季海流流況來說,南(nán)部與東部地區由於黑潮的影響,氣溫會比中(zhōng)國沿岸流流經的區域來得高。
海溫高低也會影響天氣現象。例如水溫必須達到攝氏廿七度以上的海面,才有機會形成台風。
改革開(kāi)放(fàng)以來,我(wǒ)國實施科技興海戰略,發展海洋高新技術,開(kāi)展戰略性、基礎性的區域地質調查與編圖,海岸帶重點地區環境地質調查與評價,不同海區的油氣勘查與評價,大(dà)陸架及鄰近海域調查,東北(běi)太平洋中(zhōng)國開(kāi)辟區多金屬結核勘查和極地/南(nán)大(dà)洋地質科學考察,以及國家各類專項調查研究和參與iodp、igbp等國際合作。我(wǒ)國海洋地學界瞄準國際發展前沿,應用高新技術,在海底探測技術、河口海岸第四紀地質與沉積動力學研究、古海洋學、海洋油氣田快速評價技術方法和大(dà)洋多金屬結核(殼)、熱液硫化物(wù)礦産資(zī)源調查的理論創新和技術創新研究中(zhōng)取得一(yī)批重要成果。
2.2.1 區域調查與礦産資(zī)源勘查概況
盡管我(wǒ)國海洋地質調查研究和礦産資(zī)源勘查取得一(yī)系列新成果和高新技術研發取得跨越式發展,但與發達國家相比,無論是區域地質調查、基礎理論研究,還是應用性的礦産資(zī)源勘查評價,特别是高新技術的研究開(kāi)發總體(tǐ)水平相差較大(dà)。估計區域調查、礦産勘查程度落後15~20年,科學研究水平落後10~15年,高新技術水平落後20~25年(表2.1)。
表2.1 國内外(wài)海洋地學科技發展趨勢和水平差距對比
續表
2.2.2 海洋礦産資(zī)源概況
我(wǒ)國管轄海域面積約300萬平方千米,海洋礦産資(zī)源分(fēn)布、種類及其資(zī)源量比較豐富。包括濱岸平原地下(xià)鹵水、濱海砂礦、建築砂礫石、海底煤田、陸架區的石油與天然氣、陸坡區的油氣、天然氣水合物(wù)和國際海底區域中(zhōng)國開(kāi)辟區的多金屬結核,以及正在進行勘查的富钴結殼、熱液硫化物(wù)礦床等(表2.2)。
表2.2 中(zhōng)國管轄海域礦産資(zī)源及其資(zī)源量
續表
2.2.2.1 石油與天然氣
石油與天然氣資(zī)源是重要的能源礦産,是經濟社會發展的重要支柱,石油供應與國家安全問題已成爲國際社會普遍關注的焦點,引起世界各國政府的高度重視。目前,我(wǒ)國的油氣資(zī)源形勢十分(fēn)嚴峻,自從1993年成爲原油淨進口國以來,我(wǒ)國原油消費(fèi)量增長迅猛,而原油産量卻增長緩慢(màn),淨進口量從1994年的290萬噸增長到2007年的15600萬噸。2007年我(wǒ)國石油産量突破2.00億噸(含海外(wài)3500萬噸),而消費(fèi)量高達3.50億噸,進口依存度達48%。超過日本成爲世界第2大(dà)消費(fèi)國。原油消費(fèi)量和淨進口量增長之快及原油産量(包括海外(wài)份額)增長緩慢(màn)的狀況(表2.3,圖2.3),令人擔憂。
表2.3 1994~2007年我(wǒ)國原油供需情況表
圖2.3 1994~2007年來我(wǒ)國原油供需情況變化圖
溫家寶總理強調:“國土資(zī)源部門不能放(fàng)松油氣資(zī)源戰略調查的責任,争取在地質調查程度低的陸地新區和海域有新的發現”。“油氣勘查要選準重點,集中(zhōng)力量,有所突破,力争拿下(xià)整裝大(dà)油田。這是地質勘查工(gōng)作的一(yī)項重大(dà)戰略任務”。
海域油氣資(zī)源是陸域油氣資(zī)源的重要補充和戰略接替,我(wǒ)國管轄海域蘊藏有豐富的油氣資(zī)源、天然氣水合物(wù)資(zī)源和其他礦産資(zī)源。已有的地質調查及礦産資(zī)源評價表明,我(wǒ)國海域内發育中(zhōng)新生(shēng)界厚度大(dà)于2000米的沉積盆地38個(近海域11個,南(nán)海中(zhōng)、南(nán)部27個),具有較大(dà)的油氣資(zī)源潛力。最新評價了36個沉積盆地共擁有油氣資(zī)源量爲358億~410億噸油當量。其中(zhōng)近海域11個沉積盆地擁有218億~242億噸油當量;南(nán)海中(zhōng)、南(nán)部海域25個沉積盆地爲141億~168億噸油當量(表2.4、表2.5)。在36個沉積盆地中(zhōng),有11個盆地是單一(yī)盆地油氣資(zī)源量超過10億噸油當量的高豐度盆地。其中(zhōng),近海的5個高豐度盆地擁有近海油氣總資(zī)源量的90.6%,約爲我(wǒ)國管轄海域油氣總資(zī)源量的53.0%~55.0%,它們分(fēn)别是:渤海灣、東海陸架、珠江口、瓊東南(nán)和莺歌海5個含油氣盆地,其油氣資(zī)源量均在20億噸油當量以上,渤海灣盆地的油氣資(zī)源量更高達100億噸以上。
表2.4 我(wǒ)國近海11個盆地油氣潛在資(zī)源概況
表2.5 南(nán)海中(zhōng)南(nán)部海域各沉積盆地以沉積岩體(tǐ)積法估算的資(zī)源量
南(nán)海中(zhōng)、南(nán)部海域6個高豐度油氣盆地,擁有該海域油氣總資(zī)源量的75.0%,約爲我(wǒ)國管轄海域油氣總資(zī)源量的29.0%~30.0%。它們分(fēn)别是:筆架南(nán)、萬安、曾母、文萊-沙巴、南(nán)薇西及北(běi)康6個含油氣盆地,其油氣資(zī)源量均在10億~20億噸油當量以上,曾母盆地位于我(wǒ)國傳統疆界線以内資(zī)源量達到40億噸油當量以上。在這些盆地中(zhōng),有的是由于勘探探投入力度不足,尚未做出準确評價;有的則由于存在海域争議無法成爲可開(kāi)發利用資(zī)源。因此,發現新的油氣遠景區和新的含油氣層位就成爲解決海上油氣後備接替區的當務之急。
2.2.2.2 天然氣水合物(wù)
1999年,我(wǒ)國海域天然氣水合物(wù)資(zī)源調查,首先由廣州海洋地質調查局在南(nán)海西沙海槽進行并首先發現了bsr。2001年,由青島海洋地質研究所負責的“215”專項,首次在東海沖繩海槽進行了以尋找天然氣水合物(wù)爲目的的高分(fēn)辨率地震綜合調查評價工(gōng)作。
2007年5月1日,中(zhōng)國地質調查局在南(nán)海北(běi)部神狐海域首鑽獲天然氣水合物(wù)實物(wù)樣品,水深1245米,在海底下(xià)183~201米,層厚18米,豐度20.0%,甲烷含量99.7%;5月15日,在第4個站位又(yòu)鑽獲天然氣水合物(wù)實物(wù)樣品,水深1230米,海底下(xià)191~225米,層厚34米,豐度20.0%~43.0%、甲烷含量99.8%。
迄今爲止,南(nán)海陸坡共圈出11個天然氣水合物(wù)遠景區,總面積爲125833.6平方千米,總資(zī)源量693.3億噸油當量;東海沖繩海槽共圈出10個天然氣水合物(wù)遠景區,東邊界爲沖繩海槽中(zhōng)央地塹連線的水合物(wù)分(fēn)布總面積爲8643平方千米,總資(zī)源量約爲401.62億立方米。應當指出,上述總資(zī)源量目前尚無鑽井資(zī)料證實,因此風險系數較大(dà)。各遠景區的分(fēn)布狀況和資(zī)源量如下(xià)(表2.6、表2.7):
表2.6 南(nán)海天然氣水合物(wù)分(fēn)布面積及資(zī)源量
表2.7 東海沖繩海槽中(zhōng)南(nán)部天然氣水合物(wù)分(fēn)布面積及資(zī)源量
2.2.2.3 建築砂礫石
石英砂礦主要分(fēn)布于我(wǒ)國的遼甯、山東、浙江、福建、廣東、廣西、海南(nán)和台灣省(區)沿岸,以福建、兩廣石英砂砂質最佳。石英砂礦主要賦存于濱海晚更新世和全新世海積階地、風成砂丘和海灘上,砂體(tǐ)長數百米至上千米,寬數十米至數百米,厚數厘米至數米,礦層1~4層,埋深一(yī)般小(xiǎo)于15米,礦體(tǐ)呈層狀、似層狀、透鏡狀,沿海岸呈水平狀微向海方向傾斜,礦層較穩定,其分(fēn)布範圍、厚度、礦物(wù)成分(fēn)、粒度及化學成分(fēn)均變化不大(dà),探明儲量30.70億噸。
2.2.2.4 濱海砂礦
濱海砂礦主要包括锆石、钛鐵礦、獨居石、磷钇礦、金紅石、磁鐵礦、錫石、鉻鐵礦、铌钽鐵礦、砂金、金剛石等,金屬和非金屬砂礦探明儲量約3000萬噸,主要分(fēn)布在遼甯、山東、福建、台灣、廣東、廣西、海南(nán)諸省(區)。各類礦床191個(其中(zhōng)大(dà)型35個、中(zhōng)型51個、小(xiǎo)型105個):①獨居石、磷钇礦、钛鐵礦、金紅石、錫石、铌钽鐵礦主要分(fēn)布在廣東、廣西和海南(nán)沿海地帶;②锆石遍及上述各省(區)沿岸地帶,主要分(fēn)布在山東、廣東、海南(nán);③砂金主要分(fēn)布于遼甯、山東、台灣;金剛石砂礦則發現于遼甯省複州灣。
2.2.2.5 海底煤田
山東龍口市東北(běi)約5千米海域,爲陸上北(běi)皂煤礦向海底延伸,可采煤層6層,煤系地層總厚度67~278米,一(yī)般厚約200米,煤田分(fēn)布面積約150平方千米,主采煤層厚約10米。探明儲量10億~12億噸。
該礦于2005年6月投産,其第一(yī)個采煤工(gōng)作面當年試采完畢,共開(kāi)采原煤8.2萬噸;第二個采煤工(gōng)作面于2006年8月10日正式投産,至2007年1月底完成試采,共開(kāi)采原煤42.5854萬噸。
2.2.2.6 濱岸平原地下(xià)水、地下(xià)鹵水
1)地下(xià)淡水。受地理環境、地形條件和地質構造等因素影響,我(wǒ)國東部沿海地區水文地質條件變化複雜(zá),地下(xià)水環境特征各不相同,主要表現在:長江口以南(nán)(包括長江口)地區水資(zī)源比較豐富;長江口以北(běi)地區(簡稱北(běi)方地區)氣候幹旱,地表水資(zī)源相對缺乏,水資(zī)源短缺;在平原海岸海陸交替相沉積層普遍分(fēn)布,地下(xià)水鹹淡交錯、水質複雜(zá);在濱海平原北(běi)方地區淺部以鹹水層爲主,有些地區淡水層埋藏很深,南(nán)方地區常見鹹淡水層交錯分(fēn)布,淡水層中(zhōng)夾殘留鹹水透鏡體(tǐ)。我(wǒ)國的海岸線長達18000多千米,擁有海岸線的沿海城市有53個(不包括縣級市),其中(zhōng)22個是濱海城市。我(wǒ)國的沿海地區是人口、城市、經濟最密集,人流、物(wù)流、資(zī)金流、信息流最活躍的地區。人口高度集中(zhōng)、區域城鎮化和社會經濟的快速發展,使沿海地區水資(zī)源的需求量逐年增加,但沿海地區的地下(xià)水彙水範圍較小(xiǎo),地下(xià)水資(zī)源量有限,水資(zī)源的供需矛盾突出。改革開(kāi)放(fàng)以來,由于經濟快速發展,帶來嚴重的環境污染。不僅北(běi)方地區缺水,傳統的多水地區也嚴重缺乏潔淨的地下(xià)水。因此,沿海地區缺少潔淨淡水資(zī)源的問題将是制約經濟發展、困擾人民生(shēng)活的嚴重問題,對地下(xià)淡水資(zī)源的治理和環境保護已刻不容緩。
2)地下(xià)鹵水。地下(xià)鹵水是在幹燥氣候和内陸海灣低平潮灘環境下(xià),經蒸發—濃縮—埋藏而形成的。它的形成不僅與氣候條件有關,而且同本區的地質地貌特征和第四紀海陸變遷過程有關。在黃海、渤海沿岸低地平原區,第四紀濱海相地下(xià)鹵水有着廣泛的分(fēn)布。目前,已探明的濱海相地下(xià)鹵水區主要分(fēn)布在渤海沿岸地區,具體(tǐ)分(fēn)布在:萊州灣(包括黃河三角洲)、渤海灣與遼東灣沿岸濱海平原區。華南(nán)及東南(nán)沿海地區,在第四紀地層中(zhōng)已發現有鹵水分(fēn)布。在遼甯的清水河濱海區,已探明的鹵水分(fēn)布面積約8平方千米,鹵水儲量達1774.00萬立方米;在渤海灣,已探明的鹵水分(fēn)布面積達到1212平方千米,儲量達到12.29億立方米;在萊州灣兩岸,已探明的鹵水分(fēn)布面積爲3527平方千米,鹵水儲量達78.80億立方米。
2.2.3 世界海洋礦産資(zī)源勘查與開(kāi)發現狀
2.2.3.1 石油與天然氣
世界海洋大(dà)陸架面積約2800萬平方千米,近海含油氣盆地約1600萬平方千米,其中(zhōng)具有開(kāi)發遠景的面積達500餘萬平方千米。據有關資(zī)料估算,海洋石油探明地質儲量約1500億噸,占世界石油總地質儲量的2/5,已探明可采儲量350億噸,占世界石油可采儲量的1/3;海洋天然氣地質儲量爲46.6萬億立方米,約占世界天然氣總地質儲量(140.0萬億立方米)的1/3。
迄今已在800多個含油氣盆地中(zhōng)發現大(dà)、中(zhōng)型油氣田500餘個,其中(zhōng)超過6500萬噸的大(dà)油氣田220個、超過10億噸的特大(dà)型油氣田有10個。近20年來,全世界發現的新油氣田有60%~70%是在海域,其中(zhōng)大(dà)部分(fēn)在陸架區,少量在深水陸坡區。目前有80多個國家和地區進行勘探開(kāi)發,每年打各類探井約2000口,其中(zhōng)深水鑽井已達450~2000米以上,井深小(xiǎo)于3000米占20%;3000~5000米占70%;超深井(大(dà)于5000米)占10%。
現今海上采油氣的國家已達40餘個,擁有各類鑽井平台約3000座。近年來,擁有先進技術與設備的發達國家,其勘探範圍已擴展到大(dà)于300米水深的陸坡區,并不斷有新的油氣田發現。海洋石油産量從1990年的9.07億噸增至2007年的12.50億噸,占世界石油總産量的34%;2007年海底天然氣産量7000多億立方米,占世界天然氣總産量的25%。近20年來,世界石油總産量的增長主要是來自海洋。
2.2.3.2 濱海砂礦
近幾十年來,由于經濟的發展對礦産資(zī)源需求的急速增長,海洋沿岸及淺海陸架區的砂礦成爲礦業中(zhōng)具有重要經濟價值的礦産資(zī)源,如:金、鉑、錫、钍、鉻、钛、铌、钽、锆、金剛石、琥珀和石英砂、礫石等都是具有商(shāng)業價值的開(kāi)采對象。這些濱海砂礦廣泛地分(fēn)布于許多沿海國家,如澳大(dà)利亞、新西蘭、印度、美國、日本、印度尼西亞、泰國、馬來西亞、斯裏蘭卡、加拿大(dà)、俄羅斯、巴西、南(nán)非和歐洲一(yī)些沿海國家。
這些砂礦作爲礦産資(zī)源的經濟價值在逐年增長。在20世紀60~70年代,世界沿海國家從濱海砂礦中(zhōng)開(kāi)采的钛鐵礦占世界總産量的30%,獨居石占80%,金紅石占98%,锆石占100%,錫石占50%以上。雖然目前大(dà)規模開(kāi)采的主要是濱海地帶的礦床,但在最近20~30年間,由于地質勘探和采礦工(gōng)業技術方法的改進,開(kāi)采水下(xià)砂礦已變得更爲有利,開(kāi)采水深已達到50~100米,因而淺海陸架區砂礦資(zī)源所占比重有所增大(dà)。如印度尼西亞、馬來西亞和泰國有儲量巨大(dà)的砂錫礦;印度和斯裏蘭卡沿岸有極豐富的獨居石、锆石、钛鐵礦砂礦;加拿大(dà)和日本沿岸有大(dà)量的磁鐵礦砂礦;西南(nán)非洲的沿岸和陸架區有金剛石等。這些有經濟價值的砂礦都具有良好的開(kāi)發前景。
2.2.3.3 大(dà)洋礦産資(zī)源
迄今爲止,人類在深海大(dà)洋底發現的固體(tǐ)礦産資(zī)源有:多金屬結核(錳結核)、富钴結殼、多金屬軟泥、熱液硫化物(wù)、磷鈣土等。這些礦産資(zī)源分(fēn)布廣、儲量大(dà),具有巨大(dà)的經濟價值和開(kāi)發前景。
20世紀70~90年代,西方發達國家,特别是工(gōng)業化國家美國、英國、法國、日本、蘇聯、聯邦德國及發展中(zhōng)國家印度、中(zhōng)國、韓國等都投入大(dà)量資(zī)金,開(kāi)展國際海底區域多金屬結核、钴結殼和熱液硫化物(wù)礦床的調查研究。發達國家甚至已完成深海底結核的試驗性開(kāi)采,一(yī)旦時機成熟即可投入商(shāng)業性開(kāi)發。
1)多金屬結核。大(dà)洋多金屬結核中(zhōng)含有80餘種金屬元素,其中(zhōng)mn、fe、cu、co、ni、zn的含量較高。有人計算過,僅太平洋cc區約有540.00億噸幹結核,其中(zhōng)含mn100.00億噸、cu5.20億噸、co1.15億噸、ni6.50億噸。在整個大(dà)洋底,目前已發現67處遠景區(21個礦域、81個礦區),其中(zhōng)太平洋底13個礦域、41個礦區,大(dà)西洋底2個礦域、20個礦區,印度洋底6個礦域、20個礦區。金屬結核富集區資(zī)源量爲817.00億噸,其中(zhōng)太平洋占80.0%、大(dà)西洋占10.5%、印度洋占9.5%,而且在總資(zī)源量中(zhōng),富ni-cu型結核占25.0%、富mn型占3.5%、富cu型爲3.5%,其餘爲fe-mn型結核。
2)富钴結殼。鐵錳結殼是一(yī)種生(shēng)長在海山基岩上自生(shēng)的鐵錳氧化物(wù)和氫氧化物(wù),由于它含co量較高,又(yòu)稱富钴結殼。結殼厚度一(yī)般2~5厘米,主要分(fēn)布于水深較淺的海山區(小(xiǎo)于3500米),最佳水深800~2800米,富集區結殼的厚度大(dà)于5厘米,其豐度和覆蓋率都遠高于多金屬結核,平均豐度可達40千克/平方米,覆蓋率達80.0%~100.0%,含有數十種金屬元素,但含量較高的有mn、co、cu、ni、pb,還有pt、ag、ti等,其中(zhōng)co含量特别高,平均0.5%,最高可達1.8%~2.5%,pt含量也高達2×10-6,比陸地同類礦床高出幾十倍。在大(dà)洋中(zhōng)富钴結殼分(fēn)布的海域較廣,幾乎海山、海台、海丘地區都可找到。主要分(fēn)布于中(zhōng)太平洋海山,南(nán)太平洋一(yī)些群島周圍海域;大(dà)西洋火(huǒ)山區,中(zhōng)大(dà)西洋、南(nán)大(dà)西洋一(yī)些海隆;印度洋一(yī)些群島周圍海域。其中(zhōng)以中(zhōng)太平洋海山區和中(zhōng)南(nán)太平洋海山區的富钴結殼分(fēn)布廣、厚度大(dà),钴含量高且具有較高的商(shāng)業經濟價值。如萊恩-庫克群島海區結殼分(fēn)布面積約5.5平方千米,估計資(zī)源量爲21.5億噸,其中(zhōng)含co146.5萬噸、cu17.2萬噸、ni99.0萬噸、mn5.3萬噸。據不完全統計,太平洋西部構造隆起帶上,富钴結殼的資(zī)源量達10.0億噸,co金屬量達到數百萬噸,經濟價值超過1000億美元。
3)熱液硫化物(wù)。大(dà)洋底熱液礦化物(wù)礦主要分(fēn)布在水深1050~3700米的大(dà)洋中(zhōng)脊兩側斷裂構造帶的熱液活動區。至今已發現和勘探了200多個熱液活動區,并證明此類熱液硫化物(wù)礦床具有重要的經濟價值。現已探明10餘個具有工(gōng)業價值的礦區,其中(zhōng)7個位于eez區:①沙特阿拉伯和蘇丹的亞特蘭蒂斯Ⅱ海淵;②加拿大(dà)的中(zhōng)谷和勘探者海嶺;③湯加的勞海盆;④北(běi)斐濟海盆;⑤東中(zhōng)馬努斯海盆和巴布亞新幾内亞的軸海山;⑥東中(zhōng)國海的沖繩海槽和日升礦區;⑦厄瓜多爾的加拉帕戈斯海盆。在這些海域中(zhōng)隻有3個(epr13°n、tag、logachev)位于國際海底區域中(zhōng)。如tag熱液硫化物(wù)礦床儲量約500萬噸;東太平洋海隆勘探者海嶺礦床儲量150萬~200萬噸;北(běi)胡安·德富卡海嶺儲量近1000萬噸。據有關海底“黑煙囪”的勘查資(zī)料表明,大(dà)多爲小(xiǎo)、中(zhōng)型礦床,金屬資(zī)源量爲150萬~2376萬噸。