海底存在着大量的矿产资源,包括可燃冰、油气、锰结核、富钴结壳、滨海砂矿、固体矿产、海底热液矿床等。

海洋油气是指位于海洋底部的石油和天然气资源,是地球上最重要的能源资源之一,广泛用于发电、交通运输、化工等领域。海洋油气资源主要储存在海底的油气田中,形成过程与陆地上的油气田相似,是经过数百万年的生物残骸沉积、压实和地质作用形成的。海洋油气开发具有挑战性,需要面对深海环境、高压高温条件、复杂的地质构造等问题。然而,随着技术的不断进步,海洋油气的开采能力和效率不断提高。

锰结核是一种多金属结核,主要金属元素为锰。锰是一种典型的金属矿产资源,以团块状结核形式沉积于深度为4000-6000m的海底表面。其开采难度较低且利用率较高,在目前的全球工业应用中具有巨大的商业潜力。据目前数据统计,海洋中的锰结核总储量已经超过3万亿吨,可以供世界使用1.8万年,锰结核还是可再生矿物,它每年以约1000万吨的速率不断地增长着,是一种取之不尽、用之不竭的矿产,经济价值高。

富钴结壳又称钴结壳和铁锰结壳,成分上与海洋多金属结核相似,是一种海底自生的铁锰氧化物、氢氧化物集合体,但在形状上差异较大不属于结核。与多金属结核不同的是,它们以板块状地壳的形式附着在水下400-4000m的海底山、脊和平台的斜坡和顶部,最大厚度近20cm。富钴结壳中稀土元素总量较高,其中含锰、钴、镍、铂等多种元素,是战略金属钴和稀土元素的重要来源。富钴结壳所含金属用于钢材可增加硬度、强度和抗蚀性等特殊性能。

热液矿床,是一种含有大量金属的硫化物,海底裂谷喷出的高温岩浆冷却沉积形成。如果含矿热液上升通道与海水隔绝,未被稀释的热液即以“烟囱形式”喷出,又被称作“黑烟囱”。因为多金属硫化物位于火山岩石上的热水喷口,其成分以及形状与陆基火山块状硫化物矿床相似,且被认为是陆基火山块状硫化物的现代类似物。目前,全世界已发现30多处矿床。全球多金属硫化物矿床主要分布于东太平洋海隆、西太平洋构造活动带、西南太平洋洋中脊和大西洋中部。

海底冷泉从发现到现在已经近40年,是继海底热液之后的又一重大发现,二者都反映了海底的极端环境。来自海底沉积界面之下的以水、碳氢化合物 (天然气和石油)、硫化氢、细粒沉积物为主要成分的流体以喷涌或渗漏方式从海底溢出,并产生系列的物理、化学及生物作用,这种作用及其产物称为冷泉。

可燃冰,又称天然气水合物,是一种在极寒条件下形成的天然资源。它由水分子和天然气分子(主要是甲烷)通过水合反应结合而成。在适当的温度和压力下,可燃冰形成固态结构,外观类似冰块,但能够燃烧释放能量。可燃冰具有巨大的能源潜力,广泛分布于全球海洋沉积物中,包括海底和极地地区。一个小小的可燃冰结晶体中蕴含着大量的天然气,释放的能量远远超过相同体积的煤、石油和天然气。它具有丰富的资源量、广泛的分布和低碳特性,有望为能源转型提供新的选择,促进能源供应的多元化和可持续发展。

来源: 青岛市青年科学家协会