海洋文化论文

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海洋里的资源

康磊 10011310 1001131015



由雪莲 关翔宇 李浩



摘要：海洋不仅仅是孕育世界生命和文化的地方，其存在更是为人类提供了许许多多宝贵的资源，但是由于技术的限制，人类对海洋没有更加深入的研究。同时海洋里资源，也无法完全的探明，再加上开采的难度比较高，所以对于海洋，我们还需要有更多的探索。



关键词：海洋 资源 油气 开采 天然气水合物 多金属结核

前言

海洋是最大的汇水盆地，也是最大的物质聚集场所，每年都有大量的物质通过河流的搬运作用带到海洋。同时，在海岸的附近及较浅的海底，海水的侵蚀作用比较强烈，因海岸的性质不同，其基岩的类型也不同，故海水的侵蚀和海蚀地貌有着明显的差异。在陡峭的岩质海岸，海浪的冲进和 侵蚀可形成海蚀凹槽、海蚀崖、海蚀柱等奇特的海蚀景观；在砂质海岸，海浪和潮流对沉积物进行改造，形成宽阔平坦的沙滩。在海滨带常常形成具有波痕、泥裂构造的砂岩。这些物质在经过若干年的压实和胶结，有的可以孕育油气，有的经过变质作用形成新的矿物。所以，海底是一个资源丰富的领域，不仅仅有大量的石油天然气，还有包括海铁锰多金属结核、钴多金属结合、天然气水合物等矿产。本文主要通过参考先人的文献，介绍部分现在已经探明的海洋资源的基本情况，以及其开采的难易程度。



深海油气勘探

在海洋中的油气资源，与陆地上有着很大的区别。首先从勘探的环境来说，海洋上容易受到海浪、暴风、洋流的影响，严重影响着工作的进度，同时还威胁着勘探和开采人员你的生命安全。其次，由于海洋的环境比较艰难， 所以陆地上的勘探方法在海洋上并不能完全的适应，许多技术受到了限制。尤其是钻进的设备，在海洋上只能够使用钻井平台，而在钻进平台上工作，需要考虑海流、海啸、海岸泥沙运动等因素的影响，由此造成了海洋油气勘探和开采的风险较大。不过海洋油气的勘探还是有一定的优势，利用先进的工作设备和配合海洋独特的环境优势可以极大地提高工作的效率。而且海洋上的交通较陆地上便利，从另外的一个方面给海洋油气的勘探以极大的便利。

根据文献得知，世界水深500米或超500米的深海油气勘探开发始于上个世纪70年代， 至2002年底．已发现470亿桶石油。据美国地质调查局和国际能源机构估计，全球深海区最终潜在石油储量有可能超过 1000亿桶。2004年深海石油产量约850万/年，可满足全球石油需求的5％，2010年深海原油产量可达850万桶／年，可满足全球石油需求的9％。全球水深500～1 500米的油气勘探已变成了多数海洋油气经营者重要战略资产的组成部，例如墨西哥湾，


其深区油气占有量从 1990年的4％和1％，10年后快速升到64％ 和36％，发展速度较快。

海洋油气储量的巨大，开采技术不断的成熟，伴随着世界经济的不断发展，能源的需求，外来还会有大批量的人才和资金投入到海洋油气的开发中中，勘探和开采的范围也会不断的增加。



多金属结核



多金属结核又称锰结核，是由包围核心的铁、锰氢氧化物壳层组成的核形石。核心可能极小，核心可能有不同的物质组成，如生物的碎屑，岩石的碎屑等。结核大小不等，结核一般直径在5到10厘米之间，大小如土豆。表面多为光滑，也有粗糙、呈椭球状或其他不规则形状的。底部埋在沉积物中，往往比顶部粗糙。多金属结核是1868年首先在西伯利亚岸外的北冰洋喀拉海中发现的。结核位于海底沉积物上，往往处于半埋藏状态。一般认为，丰度须超过每平方米10公斤，在不足一平方公里范围内，平均丰度要达到每平方米15公斤，才具有经济价值。在地理分布上，所有海洋，甚至大湖中，都发现有结核。不过，具有经济价值的结核区分布有限。有经济价值的多金属结合主要分布在海底水深4,000至5,000米不等。

多金属结核的化学成分因锰矿的种类和核心的大小和特征不同而异。具有经济价值的结核主要成分为锰（29％），其次为铁（6％）、硅（5％）和铝（3％）。最有价值的金属含量较少：镍（1.4％）、铜（1.3％）和钴（0.25％）。其他成分主要为氧和氢，以及钠和钙（各约1.5％）、镁和钾（各约0.5％）、钛和钡（各约0.2％）。

我国在国际海底多金属结核勘探开始于20世纪八十年代，在太平洋国际海底区域对多金属结核进行了系统调查，1991年中国大洋协会获准在联合国登记为国际海底先驱投资者，获得了15万平方公里的多金属结核开辟区。采矿和加工技术在很大程度上决定了哪些地区适合开发结核。结核达到一定丰度，采矿设备才能。同时，后期为处理多金属结核已开发研究了不少工艺流程。起初，只考虑提取镍、铜、钴这三种金属。后来也考虑提取锰，以提高总收入、减少浪费。提取多金属结核中的物质，主要通过以下几种方法，Cuprion氨浸出法、硫酸浸出法、熔炼法。



天然气水合物

从1965年前苏联首次在西西伯利亚永久冻土带发现了世界上第一处天然气水合物矿产，天然水合物作为能源矿产研究已经将近半个世纪。海洋天然气水合物调查研究主要有微地 貌勘察技术、地震方法、电磁法探测技术、地球化 学勘查技术、遥感勘查技术等。因天然气水合物及 其下的游离气与围岩有显著的物性差异，其具有强 烈的声反射效应，所以在近几年乃至几十年内的地 球物理调查方法中仍将会以地震方法为主。由于甲烷的温室效应，天然气水合物会 严重影响全球大气环境。天然气水合物的崩解还会 导致海底滑坡，造成海底工程的毁坏和地质灾害。在开发工艺、设备研制等研究中需注意相关问题。

天然气水合 物的传统开采方法包括注热法、降压法、注化学试 剂法以及以上方法的联用。新型的开采方法主要有 气体置换法、固体开采法等。虽然天然水合物作为一种重要的能源资源，但是目前还没有一个国家可以合理地实施


天然气水合物的商业模式规模开采，主要原因是开采过程中存在环境安全和经济成本等问题。只是现在对海洋天然气水合物的赋存、分布和特征的理解取得了一定的地步，对水合物在能源资源、地质灾害和对气候变化的影响方面认识尚不全面。

为了推动这些问题的研究并得到解决，需要更好地整合相关工作，进行必要的科学钻探和井孔测试，但是在这之前应认清所面临的重要科学性问题和技术性挑战。考虑从水合物中生产甲烷等天然气，首先需要 解决两个问题：一是可采天然气水合物的赋存条件； 二是水合物开采产生的环境后果。对于前一个问题，人们已经基本上认识清楚了。然而，第二个问题尚未完全弄清楚。初步的结论是如果采用适当的方法和技术，不但不会造成严重危害，而且还有助于人们获得更清洁、更经济的巨量能源。目前，人们正在对方法和技术进行积极探索。目前，大家的观点和意见并不完全一致，正处于摸索和研究阶段。但是，对于可能的风险模式，人们获得了基本的认识， 海洋天然气水合物的现场研究计划围绕所确定的与天然气水合物赋存相关的最重要科学和技术挑战来制定。

综合上述资料的叙述，海洋里有着丰富的资源，但是我们先进开采的技术和开采后的环境治理还存在这方面很多的不足。对于海底资源的研究，我们如今虽然有了较为成熟的技术，但是对于这一方面的研究还需要我们地质人继续做出努力，合理开采这些资源。



参考文献：

【1】国土资源部海底矿产资源重点实验室，沉睡在深海海底的多金属结核，2015.12

【2】江怀友，世界海洋油气资源勘探现状，2008

【3】中国地质调查局油气资源调查中心，我国海洋油气开发与未来潜力分析，2015

【4】吴西顺，天然气水合物开采技术进展，2015 【5】王素锋，国际天然气水合物的研究评述，2015.5

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