世界大洋金属矿产资源勘查开发现状及问题

王淑玲, 白凤龙, 黄文星, 孙张涛. 世界大洋金属矿产资源勘查开发现状及问题[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2020, 40(3): 160-170. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2019032101
引用本文: 王淑玲, 白凤龙, 黄文星, 孙张涛. 世界大洋金属矿产资源勘查开发现状及问题[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2020, 40(3): 160-170. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2019032101
WANG Shuling, BAI Fenglong, HUANG Wenxing, SUN Zhangtao. Current status and problems of exploration and development of world ocean metal mineral resources[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2020, 40(3): 160-170. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2019032101
Citation: WANG Shuling, BAI Fenglong, HUANG Wenxing, SUN Zhangtao. Current status and problems of exploration and development of world ocean metal mineral resources[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2020, 40(3): 160-170. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2019032101

世界大洋金属矿产资源勘查开发现状及问题

  • 基金项目: 中国地质调查项目“国际地质调查动态分析与跟踪”(DD20190414)
详细信息
    作者简介: 王淑玲(1964—),女,博士,研究员,长期从事国土资源可持续发展及战略研究,现从事国外地质矿产、非常规能源及海洋地质调查等地学情报研究工作,E-mail:wangshuling@cgl.org.cn
  • 中图分类号: P744

Current status and problems of exploration and development of world ocean metal mineral resources

  • 世界大洋底蕴藏着丰富的金属矿产资源,其所含的锰、钴、镍、稀土等矿产是陆地含量的数十倍乃至数百倍或更高,因此是未来矿产资源的接替区。本文介绍了世界大洋多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物及深海稀土等资源现状、分布及潜力,分析总结了21世纪以来国际海底区金属矿产勘查合同现状,并介绍了俄罗斯、巴布亚新几内亚、日本、中国等国家在其专属经济区内进行多金属结核、多金属硫化物开采实验的情况。由于世界大洋金属矿产资源丰富,潜力巨大,其勘查开发日益受到世界各国的重视,国际海底勘探合同不断增加,商业开发提上日程,但国际海底区的金属矿产资源开发仍面临技术、规章、环境等方面的制约和挑战。

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  • 图 1  全球大洋多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物分布[2]

    Figure 1. 

    图 2  富钴结壳的金属品位、全球资源分布和估算的金属吨位以及陆地上的储量[11]

    Figure 2. 

    图 3  活动的 (红色) 和不活动的 (黄色)海底块状硫化物点的全球分布[11]

    Figure 3. 

    图 4  深海沉积物稀土矿点在国际海底的分布 [19]

    Figure 4. 

    图 5  2001—2018年国际海底管理局批准的29个国际海底的矿产勘探合同 [23]

    Figure 5. 

    图 6  东北赤道太平洋克拉里昂—克里帕顿断裂带勘探合同[31]

    Figure 6. 

    图 7  2017年日本多金属硫化物试采示意图[40]

    Figure 7. 

    图 8  深海勘探和采矿设备[42]

    Figure 8. 

    图 9  深海多金属结核采矿系统设想[44]

    Figure 9. 

    表 1  不同构造环境中多金属块状硫化物的金属平均含量

    Table 1.  The mean metal content of seafloor massive sulfide occurrences with respect to their tectonic settings

    构造环境有化学分析数据的矿床数铜/%锌/%铅/%铁/%金/10−6银/10−6
    无沉积物的大洋中脊604.28.20.226.01.292
    含超基性岩的大洋中脊1213.27.1<0.124.76.666
    有沉积物的大洋中脊40.93.10.432.20.465
    洋内弧362.617.30.714.94.2188
    过渡弧136.617.41.58.812.9321
    陆内弧62.714.08.05.83.52 091
    火山弧173.98.91.811.010.0204
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    表 2  芬兰湾海域大陆架多金属结核矿床的矿山—地质特征

    Table 2.  Mining-geological characteristics of polymetallic nodule deposits on the continental shelf of the Gulf of Finland

    矿床名称维赫列夫科波尔库尔加利朗多
    2009年前的状态“Петротранс”股份有限公司采矿用地未发证后备资源
    地质研究程度做过评价
    储量级别C2C1+ C2C2C1+ C2
    湿多金属结核储量(万t)51.8719.18194.88189.24
    锰储量(t)43 83012 083159 802147 607
    在采矿区面积(km250.230.641.3
    湿多金属结核产出密度(kg/m224.9424.963.132.08
    锰的平均含量(%)16.8912.5916.4115.64
    平均深度(m)25.225.056.835.8
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    表 3  《联合国海洋法公约》中与深海采矿环境问题有关的一些条款[31]

    Table 3.  Some articles of the United Nations Convention on the Law of the Sea related to environmental issues in deep sea mining [31]

      ·第Ⅺ部分(条款145):防止/减少/控制污染和其他灾害,以及对海洋环境生态平衡的干扰;保护和维护海区自然资源及防止损害海洋环境中的动植物。
      ·第Ⅺ部分(条款147(1)和(3)):矿产活动时要合理关注海区和海洋环境中的其他活动,反之亦然。
      ·附件Ⅲ条款17——宣告国际海底管理局必须管理海洋环境:(1)、(b)(xii)和2(f)
      ·附件Ⅲ条款14(2):海洋环境资料无专有权
      ·协议履行:序言;款1(g)、(h)、(i)、(k)
    第Ⅻ部分(海洋环境保护和维护):
      ·条款192:“国家有责任保护和维护海洋环境”
      ·条款194(5):需要为保护和维护稀少和脆弱的生态系统及枯竭、受威协和受损害的物种和其他海洋生命采取措施
      ·条款204和206:需要对环境影响进行评价和监测
      ·条款209:尤其对海区要有海洋环境保护要求;包括为首国家
      ·条款215:海区海洋环境保护规章的实施(参见第Ⅺ部分条款153(5))
    第XIII部分(海洋科学调查):
      ·条款240(d):海洋科学调查服从于第Ⅻ部分(海洋环境保护)规则(参见条款87(1)):公海自由权,包括海洋科学调查;它们进行是不受限的;必须履行所有“公海”自由权,海区活动应予关注(条款87(2))
      ·条款256:国际海底管理局、缔约国和其他有能力的国际组织都可参与海区海洋科学调查(参见条款87(2)和第Ⅺ部分条款143)
      ·条款242和243:鼓励国际海底管理局、缔约国和承包商在海洋科学调查上全面开展国际合作,尤其是在海洋环境及相关调查上(参见条款143海区的海洋科学调查)。这对开发和完成“渐增的”环境影响管理系统是必不可少的
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出版历程
收稿日期:  2019-03-21
修回日期:  2020-03-10
刊出日期:  2020-06-25

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