海底矿产资源的自然百科

[拼音]：haidi kuang chan ziyuan

[外文]：undersea mineral resources

海底的各类矿产资源，包括海滨砂矿在内，统属海底矿产资源。海底矿产资源丰富，从海岸到大洋均有分布（图1）。海滨砂矿床很早已被人类开采利用。浅海的石油勘探已遍及世界各个海域，现已扩展到半深海区域。目前海上产油量约占世界总产量的四分之一，所占比重今后还会增长。深海锰结核和海底热液矿床等储量巨大，含金属品位高，随着开采技术日趋成熟，将进入开发深海底矿产资源的新阶段。

根据矿床的成因、赋存状况等，海底矿产资源可分为以下几种类型。

砂矿主要来源于陆上的岩矿碎屑，经过水的搬运和分选，最后在有利于富集的地段形成矿床。在某些地区，冰川和风的搬运也起一定作用。河流不但能把大量陆源碎屑输送入海，而且在河床内就有着良好的分选作用。现在陆架上被海水淹没的古河床，便是寻找砂矿的理想场所。海滩上的水动力作用对碎屑物质的分选作用亦强，经波浪、潮汐和沿岸流的反复冲洗，可使比重大的矿物在特定的地貌部位富集起来。冰期低海面时形成的海滨砂矿，已淹没于浅海之下。砂矿中的重矿物一般是来自陆上的火山岩、侵入岩和变质岩。这类基岩在陆地上的展布状况，对寻找海滨砂矿矿床具有一定的指导意义。

砂矿分布广，在许多国家的沿海和陆架区都有广泛的分布（图2），但巨大矿床不多见。由于砂矿的开采和分选易于进行，有很多国家都在开采，有的开采量很大，如世界上96％的锆石和90％的金红石就产自海滨砂矿。

中国海滨砂矿丰富，辽东半岛、山东半岛、广东和台湾沿岸均有分布，且多属复矿型砂矿，主要有金、钛铁矿、磁铁矿、锆石、独居石和金红石等。常见的主要砂矿有金、铂、锡、钍、钛、锆、金刚石等。

（1）砂金矿。主要产于美国的阿拉斯加、新西兰和苏联西伯利亚东部海滨等处。美国阿拉斯加的诺姆砂金矿开采半个多世纪以来，获砂金400吨左右，产值超过1亿美元。

（2）砂铂矿。产于美国的俄勒冈州和阿拉斯加、澳大利亚以及塞拉利昂。俄勒冈州西南部海滩上的铂和金矿，早在19世纪中叶就享有盛名。阿拉斯加古德纽斯湾的砂铂矿延伸入白令海中。

（3）金刚石砂矿。非洲南部大西洋沿岸纳米比亚、南非和安哥拉境内有世界上最大的金刚石砂矿。水上开采始于1961年，产量不多，但质量很高。

（4）砂锡矿。滨海砂锡矿在东南亚地区分布甚广，从缅甸经泰国和马来西亚到印度尼西亚被称为亚洲锡矿带。最有工业价值的是水下古河谷和平缓的分水岭砂矿。这些砂矿，广泛分布在勿里洞岛、邦加岛和新格岛附近，由陆向海延伸达15公里，水深可达35米。现在，印度尼西亚和泰国已对水下砂矿进行大量开采，开采水深已超过40米。

（5）砂铁矿。日本、菲律宾、印度尼西亚、澳大利亚、新西兰等国均有开采，一般为磁铁矿。日本有明湾大型砂铁矿的主要有用组分为钛磁铁矿，其中含铁56％，钛氧化物12％，钒0.2％，为日本铁矿的重要来源。

（6）复矿型砂矿。在很多砂矿中，不是含一种而是含多种有用矿物，如钛铁矿、锆石、金红石和独居石等经常共生，构成复矿型砂矿床。这种矿床在世界许多国家中都有发现，以澳大利亚、印度、斯里兰卡、巴西和美国所产者经济意义最大。澳大利亚东部、西部和北部一系列地区分布着富含锆石、金红石、钛铁矿和独居石的巨型海滨砂矿，其中提取的金红石砂矿占世界总产量的90％。在印度西海岸南部的特拉凡哥尔砂矿，从科摩林角到科钦延伸达250公里以上，为世界上最大黑砂矿床之一，以产铬铁矿和独居石为主。斯里兰卡海滨沉积物中富含钛铁矿、锆石、独居石和石榴石。到70年代初期，斯里兰卡已成为世界上最大的钛和锆原料输出国之一。

（7）贝壳砂。由贝壳破碎、冲刷、磨蚀并富集而成，可作为水泥原料。美国在路易斯安那州岸外及墨西哥湾沿岸等地区进行开采，1969年路易斯安那州的产量已超过 900万吨。冰岛在法克萨湾内采贝壳砂的水深达40米。

（8）砂砾矿。作为建筑材料，陆架区的砂砾矿也在加速开采，从1960～1970年，美国从陆架区开采的砂砾矿增加了一倍，每年开采量近4000万立方米。现在，英国有30余家公司开采海底砂砾矿。将来靠近海区的陆上砂砾矿采尽或被建筑物覆盖后，海底砂砾矿的价值还会增长。

这类矿产资源不是来自陆源碎屑，而是由化学作用、生物作用和热液作用等在海洋内生成的自然矿物，或直接形成，或经过富集后形成。

（1）磷灰石矿。是浅水和中等水深海底较常见的一种矿物资源，大都分布于低纬度缺少碎屑沉积物的陆架外缘附近，尤其是富含营养盐的上升流区。磷酸盐通过生物作用和化学作用发生沉淀，再经过改造和富集等复杂过程才能成为有经济价值的矿床。磷灰石主要呈结核状，还有板状、块状等。结核的大小不一，通常为几厘米，大者可达80厘米，这种结核中常含有长石、石英等矿物碎屑和生物碎片；小的如砂粒状，质较纯，呈淡褐色，组分以胶磷石和细晶磷灰石为主。可做磷肥。

（2）海绿石。是一种浅海区常见的绿色硅酸盐，化学组分上属结晶很差的云母，富含钾(7～8％)和铁(20～25％)。有的呈小丸状，这些小丸的外形通常象有孔虫等生物的残骸或粪粒，可见其生成与腐烂的有机物质有关。其颜色随含钾量的增高而加深，粒径一般小于1毫米，集合体和杂质较多的颗粒可达几毫米。可做为钾肥的来源。

（3）重晶石。在大陆边缘、赤道附近生物软泥分布区以及有热液活动的洋底常可见及。70年代末还在美国圣迭戈岸外圣克里门蒂断裂带水深1800米处发现了一个大型热水重晶石矿，沿断层崖的下部，重晶石板状小晶体成网状堆成10米高的矿柱。在阿拉斯加岸外也有具经济价值的重晶石呈结核和小晶体状产出。美国约以每天1000吨的产量进行开采。

（4）海底锰结核。是迄今已知的世界上储量最大的深海底矿产资源。主要含锰、铁、镍、铜、钴等，已被确认为“人类的共同财富”。对其成因的研究也具有极大的科学意义（见深海锰结核）。

（5）海底多金属热液矿。最早发现于红海，后来又在各大洋的中脊处相继有所发现。由于大洋中脊有的地方热液仍在活动，所以那里的热液矿物仍在继续生成。红海内的多金属软泥早已肯定具有开采价值，东太平洋海隆上发现的块状硫化物矿床更引人瞩目。由于这类矿床锌和铜的含量特高，有人认为其经济价值甚至在深海锰结核之上（见海底热液矿床）。

这类矿产资源大多是陆上矿床向海底下的延伸。

（1）石油。为最重要的海底矿产资源。自中、新生代，特别是自新生代以来，陆架和陆坡区比之陆地有着优越的沉积环境和良好的保存条件，因而成为生、储油气的理想场所（见海底石油资源）。

（2）硫矿。常赋存于盐丘顶部。当盐丘穿过上覆沉积物缓缓向上移动时，逐渐接近水层，盐开始溶解，硫酸钙因难溶被保存下来，再经石油和细菌的作用释出钙和氧，就形成了硫。美国路易斯安那州岸外已在开采。

（3）煤。海底以下可供开采的煤矿赋存量不大，但在一些陆上贫煤的国家和地区具开采价值，如英国、日本以及中国台湾省等。