Question

海洋矿产资源及勘查概况

Answer 1

改革开放以来，我国实施科技兴海战略，发展海洋高新技术，开展战略性、基础性的区域地质调查与编图，海岸带重点地区环境地质调查与评价，不同海区的油气勘查与评价，大陆架及邻近海域调查，东北太平洋中国开辟区多金属结核勘查和极地/南大洋地质科学考察，以及国家各类专项调查研究和参与IODP、IGBP等国际合作。我国海洋地学界瞄准国际发展前沿，应用高新技术，在海底探测技术、河口海岸第四纪地质与沉积动力学研究、古海洋学、海洋油气田快速评价技术方法和大洋多金属结核（壳）、热液硫化物矿产资源调查的理论创新和技术创新研究中取得一批重要成果。

2.2.1 区域调查与矿产资源勘查概况

尽管我国海洋地质调查研究和矿产资源勘查取得一系列新成果和高新技术研发取得跨越式发展，但与发达国家相比，无论是区域地质调查、基础理论研究，还是应用性的矿产资源勘查评价，特别是高新技术的研究开发总体水平相差较大。估计区域调查、矿产勘查程度落后15～20年，科学研究水平落后10～15年，高新技术水平落后20～25年（表2.1）。

表2.1 国内外海洋地学科技发展趋势和水平差距对比

续表

2.2.2 海洋矿产资源概况

我国管辖海域面积约300万平方千米，海洋矿产资源分布、种类及其资源量比较丰富。包括滨岸平原地下卤水、滨海砂矿、建筑砂砾石、海底煤田、陆架区的石油与天然气、陆坡区的油气、天然气水合物和国际海底区域中国开辟区的多金属结核，以及正在进行勘查的富钴结壳、热液硫化物矿床等（表2.2）。

表2.2 中国管辖海域矿产资源及其资源量

续表

2.2.2.1 石油与天然气

石油与天然气资源是重要的能源矿产，是经济社会发展的重要支柱，石油供应与国家安全问题已成为国际社会普遍关注的焦点，引起世界各国政府的高度重视。目前，我国的油气资源形势十分严峻，自从1993年成为原油净进口国以来，我国原油消费量增长迅猛，而原油产量却增长缓慢，净进口量从1994年的290万吨增长到2007年的15600万吨。2007年我国石油产量突破2.00亿吨（含海外3500万吨），而消费量高达3.50亿吨，进口依存度达48%。超过日本成为世界第2大消费国。原油消费量和净进口量增长之快及原油产量（包括海外份额）增长缓慢的状况（表2.3，图2.3），令人担忧。

表2.3 1994～2007年我国原油供需情况表

图2.3 1994～2007年来我国原油供需情况变化图

温家宝总理强调：“国土资源部门不能放松油气资源战略调查的责任，争取在地质调查程度低的陆地新区和海域有新的发现”。“油气勘查要选准重点，集中力量，有所突破，力争拿下整装大油田。这是地质勘查工作的一项重大战略任务”。

海域油气资源是陆域油气资源的重要补充和战略接替，我国管辖海域蕴藏有丰富的油气资源、天然气水合物资源和其他矿产资源。已有的地质调查及矿产资源评价表明，我国海域内发育中新生界厚度大于2000米的沉积盆地38个（近海域11个，南海中、南部27个），具有较大的油气资源潜力。最新评价了36个沉积盆地共拥有油气资源量为358亿～410亿吨油当量。其中近海域11个沉积盆地拥有218亿～242亿吨油当量；南海中、南部海域25个沉积盆地为141亿～168亿吨油当量（表2.4、表2.5）。在36个沉积盆地中，有11个盆地是单一盆地油气资源量超过10亿吨油当量的高丰度盆地。其中，近海的5个高丰度盆地拥有近海油气总资源量的90.6%，约为我国管辖海域油气总资源量的53.0%～55.0%，它们分别是：渤海湾、东海陆架、珠江口、琼东南和莺歌海5个含油气盆地，其油气资源量均在20亿吨油当量以上，渤海湾盆地的油气资源量更高达100亿吨以上。

表2.4 我国近海11个盆地油气潜在资源概况

表2.5 南海中南部海域各沉积盆地以沉积岩体积法估算的资源量

南海中、南部海域6个高丰度油气盆地，拥有该海域油气总资源量的75.0%，约为我国管辖海域油气总资源量的29.0%～30.0%。它们分别是：笔架南、万安、曾母、文莱-沙巴、南薇西及北康6个含油气盆地，其油气资源量均在10亿～20亿吨油当量以上，曾母盆地位于我国传统疆界线以内资源量达到40亿吨油当量以上。在这些盆地中，有的是由于勘探探投入力度不足，尚未做出准确评价；有的则由于存在海域争议无法成为可开发利用资源。因此，发现新的油气远景区和新的含油气层位就成为解决海上油气后备接替区的当务之急。

2.2.2.2 天然气水合物

1999年，我国海域天然气水合物资源调查，首先由广州海洋地质调查局在南海西沙海槽进行并首先发现了BSR。2001年，由青岛海洋地质研究所负责的“215”专项，首次在东海冲绳海槽进行了以寻找天然气水合物为目的的高分辨率地震综合调查评价工作。

2007年5月1日，中国地质调查局在南海北部神狐海域首钻获天然气水合物实物样品，水深1245米，在海底下183～201米，层厚18米，丰度20.0%，甲烷含量99.7%；5月15日，在第4个站位又钻获天然气水合物实物样品，水深1230米，海底下191～225米，层厚34米，丰度20.0%～43.0%、甲烷含量99.8%。

迄今为止，南海陆坡共圈出11个天然气水合物远景区，总面积为125833.6平方千米，总资源量693.3亿吨油当量；东海冲绳海槽共圈出10个天然气水合物远景区，东边界为冲绳海槽中央地堑连线的水合物分布总面积为8643平方千米，总资源量约为401.62亿立方米。应当指出，上述总资源量目前尚无钻井资料证实，因此风险系数较大。各远景区的分布状况和资源量如下（表2.6、表2.7）：

表2.6 南海天然气水合物分布面积及资源量

表2.7 东海冲绳海槽中南部天然气水合物分布面积及资源量

2.2.2.3 建筑砂砾石

石英砂矿主要分布于我国的辽宁、山东、浙江、福建、广东、广西、海南和台湾省（区）沿岸，以福建、两广石英砂砂质最佳。石英砂矿主要赋存于滨海晚更新世和全新世海积阶地、风成砂丘和海滩上，砂体长数百米至上千米，宽数十米至数百米，厚数厘米至数米，矿层1～4层，埋深一般小于15米，矿体呈层状、似层状、透镜状，沿海岸呈水平状微向海方向倾斜，矿层较稳定，其分布范围、厚度、矿物成分、粒度及化学成分均变化不大，探明储量30.70亿吨。

2.2.2.4 滨海砂矿

滨海砂矿主要包括锆石、钛铁矿、独居石、磷钇矿、金红石、磁铁矿、锡石、铬铁矿、铌钽铁矿、砂金、金刚石等，金属和非金属砂矿探明储量约3000万吨，主要分布在辽宁、山东、福建、台湾、广东、广西、海南诸省（区）。各类矿床191个（其中大型35个、中型51个、小型105个）：①独居石、磷钇矿、钛铁矿、金红石、锡石、铌钽铁矿主要分布在广东、广西和海南沿海地带；②锆石遍及上述各省（区）沿岸地带，主要分布在山东、广东、海南；③砂金主要分布于辽宁、山东、台湾；金刚石砂矿则发现于辽宁省复州湾。

2.2.2.5 海底煤田

山东龙口市东北约5千米海域，为陆上北皂煤矿向海底延伸，可采煤层6层，煤系地层总厚度67～278米，一般厚约200米，煤田分布面积约150平方千米，主采煤层厚约10米。探明储量10亿～12亿吨。

该矿于2005年6月投产，其第一个采煤工作面当年试采完毕，共开采原煤8.2万吨；第二个采煤工作面于2006年8月10日正式投产，至2007年1月底完成试采，共开采原煤42.5854万吨。

2.2.2.6 滨岸平原地下水、地下卤水

1）地下淡水。受地理环境、地形条件和地质构造等因素影响，我国东部沿海地区水文地质条件变化复杂，地下水环境特征各不相同，主要表现在：长江口以南（包括长江口）地区水资源比较丰富；长江口以北地区（简称北方地区）气候干旱，地表水资源相对缺乏，水资源短缺；在平原海岸海陆交替相沉积层普遍分布，地下水咸淡交错、水质复杂；在滨海平原北方地区浅部以咸水层为主，有些地区淡水层埋藏很深，南方地区常见咸淡水层交错分布，淡水层中夹残留咸水透镜体。我国的海岸线长达18000多千米，拥有海岸线的沿海城市有53个（不包括县级市），其中22个是滨海城市。我国的沿海地区是人口、城市、经济最密集，人流、物流、资金流、信息流最活跃的地区。人口高度集中、区域城镇化和社会经济的快速发展，使沿海地区水资源的需求量逐年增加，但沿海地区的地下水汇水范围较小，地下水资源量有限，水资源的供需矛盾突出。改革开放以来，由于经济快速发展，带来严重的环境污染。不仅北方地区缺水，传统的多水地区也严重缺乏洁净的地下水。因此，沿海地区缺少洁净淡水资源的问题将是制约经济发展、困扰人民生活的严重问题，对地下淡水资源的治理和环境保护已刻不容缓。

2）地下卤水。地下卤水是在干燥气候和内陆海湾低平潮滩环境下，经蒸发—浓缩—埋藏而形成的。它的形成不仅与气候条件有关，而且同本区的地质地貌特征和第四纪海陆变迁过程有关。在黄海、渤海沿岸低地平原区，第四纪滨海相地下卤水有着广泛的分布。目前，已探明的滨海相地下卤水区主要分布在渤海沿岸地区，具体分布在：莱州湾（包括黄河三角洲）、渤海湾与辽东湾沿岸滨海平原区。华南及东南沿海地区，在第四纪地层中已发现有卤水分布。在辽宁的清水河滨海区，已探明的卤水分布面积约8平方千米，卤水储量达1774.00万立方米；在渤海湾，已探明的卤水分布面积达到1212平方千米，储量达到12.29亿立方米；在莱州湾两岸，已探明的卤水分布面积为3527平方千米，卤水储量达78.80亿立方米。

2.2.3 世界海洋矿产资源勘查与开发现状

2.2.3.1 石油与天然气

世界海洋大陆架面积约2800万平方千米，近海含油气盆地约1600万平方千米，其中具有开发远景的面积达500余万平方千米。据有关资料估算，海洋石油探明地质储量约1500亿吨，占世界石油总地质储量的2/5，已探明可采储量350亿吨，占世界石油可采储量的1/3；海洋天然气地质储量为46.6万亿立方米，约占世界天然气总地质储量（140.0万亿立方米）的1/3。

迄今已在800多个含油气盆地中发现大、中型油气田500余个，其中超过6500万吨的大油气田220个、超过10亿吨的特大型油气田有10个。近20年来，全世界发现的新油气田有60%～70%是在海域，其中大部分在陆架区，少量在深水陆坡区。目前有80多个国家和地区进行勘探开发，每年打各类探井约2000口，其中深水钻井已达450～2000米以上，井深小于3000米占20%；3000～5000米占70%；超深井（大于5000米）占10%。

现今海上采油气的国家已达40余个，拥有各类钻井平台约3000座。近年来，拥有先进技术与设备的发达国家，其勘探范围已扩展到大于300米水深的陆坡区，并不断有新的油气田发现。海洋石油产量从1990年的9.07亿吨增至2007年的12.50亿吨，占世界石油总产量的34%；2007年海底天然气产量7000多亿立方米，占世界天然气总产量的25%。近20年来，世界石油总产量的增长主要是来自海洋。

2.2.3.2 滨海砂矿

近几十年来，由于经济的发展对矿产资源需求的急速增长，海洋沿岸及浅海陆架区的砂矿成为矿业中具有重要经济价值的矿产资源，如：金、铂、锡、钍、铬、钛、铌、钽、锆、金刚石、琥珀和石英砂、砾石等都是具有商业价值的开采对象。这些滨海砂矿广泛地分布于许多沿海国家，如澳大利亚、新西兰、印度、美国、日本、印度尼西亚、泰国、马来西亚、斯里兰卡、加拿大、俄罗斯、巴西、南非和欧洲一些沿海国家。

这些砂矿作为矿产资源的经济价值在逐年增长。在20世纪60～70年代，世界沿海国家从滨海砂矿中开采的钛铁矿占世界总产量的30%，独居石占80%，金红石占98%，锆石占100%，锡石占50%以上。虽然目前大规模开采的主要是滨海地带的矿床，但在最近20～30年间，由于地质勘探和采矿工业技术方法的改进，开采水下砂矿已变得更为有利，开采水深已达到50～100米，因而浅海陆架区砂矿资源所占比重有所增大。如印度尼西亚、马来西亚和泰国有储量巨大的砂锡矿；印度和斯里兰卡沿岸有极丰富的独居石、锆石、钛铁矿砂矿；加拿大和日本沿岸有大量的磁铁矿砂矿；西南非洲的沿岸和陆架区有金刚石等。这些有经济价值的砂矿都具有良好的开发前景。

2.2.3.3 大洋矿产资源

迄今为止，人类在深海大洋底发现的固体矿产资源有：多金属结核（锰结核）、富钴结壳、多金属软泥、热液硫化物、磷钙土等。这些矿产资源分布广、储量大，具有巨大的经济价值和开发前景。

20世纪70～90年代，西方发达国家，特别是工业化国家美国、英国、法国、日本、苏联、联邦德国及发展中国家印度、中国、韩国等都投入大量资金，开展国际海底区域多金属结核、钴结壳和热液硫化物矿床的调查研究。发达国家甚至已完成深海底结核的试验性开采，一旦时机成熟即可投入商业性开发。

1）多金属结核。大洋多金属结核中含有80余种金属元素，其中Mn、Fe、Cu、Co、Ni、Zn的含量较高。有人计算过，仅太平洋CC区约有540.00亿吨干结核，其中含Mn100.00亿吨、Cu5.20亿吨、Co1.15亿吨、Ni6.50亿吨。在整个大洋底，目前已发现67处远景区（21个矿域、81个矿区），其中太平洋底13个矿域、41个矿区，大西洋底2个矿域、20个矿区，印度洋底6个矿域、20个矿区。金属结核富集区资源量为817.00亿吨，其中太平洋占80.0%、大西洋占10.5%、印度洋占9.5%，而且在总资源量中，富Ni-Cu型结核占25.0%、富Mn型占3.5%、富Cu型为3.5%，其余为Fe-Mn型结核。

2）富钴结壳。铁锰结壳是一种生长在海山基岩上自生的铁锰氧化物和氢氧化物，由于它含Co量较高，又称富钴结壳。结壳厚度一般2～5厘米，主要分布于水深较浅的海山区（小于3500米），最佳水深800～2800米，富集区结壳的厚度大于5厘米，其丰度和覆盖率都远高于多金属结核，平均丰度可达40千克/平方米，覆盖率达80.0%～100.0%，含有数十种金属元素，但含量较高的有Mn、Co、Cu、Ni、Pb，还有Pt、Ag、Ti等，其中Co含量特别高，平均0.5%，最高可达1.8%～2.5%，Pt含量也高达2×10^－6，比陆地同类矿床高出几十倍。在大洋中富钴结壳分布的海域较广，几乎海山、海台、海丘地区都可找到。主要分布于中太平洋海山，南太平洋一些群岛周围海域；大西洋火山区，中大西洋、南大西洋一些海隆；印度洋一些群岛周围海域。其中以中太平洋海山区和中南太平洋海山区的富钴结壳分布广、厚度大，钴含量高且具有较高的商业经济价值。如莱恩-库克群岛海区结壳分布面积约5.5平方千米，估计资源量为21.5亿吨，其中含Co146.5万吨、Cu17.2万吨、Ni99.0万吨、Mn5.3万吨。据不完全统计，太平洋西部构造隆起带上，富钴结壳的资源量达10.0亿吨，Co金属量达到数百万吨，经济价值超过1000亿美元。

3）热液硫化物。大洋底热液矿化物矿主要分布在水深1050～3700米的大洋中脊两侧断裂构造带的热液活动区。至今已发现和勘探了200多个热液活动区，并证明此类热液硫化物矿床具有重要的经济价值。现已探明10余个具有工业价值的矿区，其中7个位于EEZ区：①沙特阿拉伯和苏丹的亚特兰蒂斯Ⅱ海渊；②加拿大的中谷和勘探者海岭；③汤加的劳海盆；④北斐济海盆；⑤东中马努斯海盆和巴布亚新几内亚的轴海山；⑥东中国海的冲绳海槽和日升矿区；⑦厄瓜多尔的加拉帕戈斯海盆。在这些海域中只有3个（EPR13°N、TAG、Logachev）位于国际海底区域中。如TAG热液硫化物矿床储量约500万吨；东太平洋海隆勘探者海岭矿床储量150万～200万吨；北胡安·德富卡海岭储量近1000万吨。据有关海底“黑烟囱”的勘查资料表明，大多为小、中型矿床，金属资源量为150万～2376万吨。