海底存在著大量的礦產資源,包括可燃冰、油氣、錳結核、富鈷結殼、濱海砂礦、固體礦產、海底熱液礦床等。

海洋油氣是指位于海洋底部的石油和天然氣資源,是地球上最重要的能源資源之一,廣泛用于發電、交通運輸、化工等領域。海洋油氣資源主要儲存在海底的油氣田中,形成過程與陸地上的油氣田相似,是經過數百萬年的生物殘骸沉積、壓實和地質作用形成的。海洋油氣開發具有挑戰性,需要面對深海環境、高壓高溫條件、復雜的地質構造等問題。然而,隨著技術的不斷進步,海洋油氣的開采能力和效率不斷提高。

錳結核是一種多金屬結核,主要金屬元素為錳。錳是一種典型的金屬礦產資源,以團塊狀結核形式沉積于深度為4000-6000m的海底表面。其開采難度較低且利用率較高,在目前的全球工業應用中具有巨大的商業潛力。據目前數據統計,海洋中的錳結核總儲量已經超過3萬億噸,可以供世界使用1.8萬年,錳結核還是可再生礦物,它每年以約1000萬噸的速率不斷地增長著,是一種取之不盡、用之不竭的礦產,經濟價值高。

富鈷結殼又稱鈷結殼和鐵錳結殼,成分上與海洋多金屬結核相似,是一種海底自生的鐵錳氧化物、氫氧化物集合體,但在形狀上差異較大不屬于結核。與多金屬結核不同的是,它們以板塊狀地殼的形式附著在水下400-4000m的海底山、脊和平臺的斜坡和頂部,最大厚度近20cm。富鈷結殼中稀土元素總量較高,其中含錳、鈷、鎳、鉑等多種元素,是戰略金屬鈷和稀土元素的重要來源。富鈷結殼所含金屬用于鋼材可增加硬度、強度和抗蝕性等特殊性能。

熱液礦床,是一種含有大量金屬的硫化物,海底裂谷噴出的高溫巖漿冷卻沉積形成。如果含礦熱液上升通道與海水隔絕,未被稀釋的熱液即以“煙囪形式”噴出,又被稱作“黑煙囪”。因為多金屬硫化物位于火山巖石上的熱水噴口,其成分以及形狀與陸基火山塊狀硫化物礦床相似,且被認為是陸基火山塊狀硫化物的現代類似物。目前,全世界已發現30多處礦床。全球多金屬硫化物礦床主要分布于東太平洋海隆、西太平洋構造活動帶、西南太平洋洋中脊和大西洋中部。

海底冷泉從發現到現在已經近40年,是繼海底熱液之后的又一重大發現,二者都反映了海底的極端環境。來自海底沉積界面之下的以水、碳氫化合物 (天然氣和石油)、硫化氫、細粒沉積物為主要成分的流體以噴涌或滲漏方式從海底溢出,并產生系列的物理、化學及生物作用,這種作用及其產物稱為冷泉。

可燃冰,又稱天然氣水合物,是一種在極寒條件下形成的天然資源。它由水分子和天然氣分子(主要是甲烷)通過水合反應結合而成。在適當的溫度和壓力下,可燃冰形成固態結構,外觀類似冰塊,但能夠燃燒釋放能量。可燃冰具有巨大的能源潛力,廣泛分布于全球海洋沉積物中,包括海底和極地地區。一個小小的可燃冰結晶體中蘊含著大量的天然氣,釋放的能量遠遠超過相同體積的煤、石油和天然氣。它具有豐富的資源量、廣泛的分布和低碳特性,有望為能源轉型提供新的選擇,促進能源供應的多元化和可持續發展。

來源: 青島市青年科學家協會