吳美儀
(中國地質大學(武漢),武漢 430061)
我國國土遼闊,海洋面積約有470萬km2,擁有豐富的海洋礦產資源,石油儲量較大。我國海洋資源多種多樣,包括錳結核、富鈷結殼、沿海砂和可燃冰等,其儲量非常大,具有很好的開發利用價值,其可以廣泛地應用于生產生活中。智能完井技術的出現,使得實時數據采集成為可能,有助于勘探、開采深海石油資源,有效降低生產成本。
我國海洋礦產資源豐富,其應用于工業生產,可以造福中國人民。我國海底金屬硫化物儲量較大,有3萬億t,東海沖繩海槽豎井有7個噴射點,有效地促進了我國海洋經濟的發展[1]。我國是一個海洋大國,海域廣闊,海洋資源豐富,必須大力開發海洋資源,推動社會經濟持續發展[2]。當前,我國更加注重綠色發展,注重落實可持續發展戰略。海洋資源的開發和利用要遵循可持續發展理念,因此研究海洋礦產資源的可持續利用和發展,意義重大[3]。
隨著工業4.0時代的到來,人們更加注重工業發展的科學性和合理性,提倡綠色發展、持續發展,從追求發展速度轉而追求發展質量。當前,資源的保護性開發呼聲日益提高[4]。現階段,人們對礦產資源的需求日益增加,而陸地上的許多礦產資源面臨枯竭的危險,難以滿足相關需求。為滿足經濟發展需求,人們開始將目光投向海洋。海洋資源的開發和利用引起人們的廣泛關注,如何做好資源開發工作,促進資源的可持續開發和利用是人們關注的重點。
海洋礦物資源是海洋中蘊藏的礦物資源的總稱,其主要分布在公海部分位于專屬經濟區[5]。從廣義上講,海洋礦產資源包括海底礦物資源和海水中的礦產資源。從狹義上講,海洋礦物資源一般是指海底礦產資源,屬于海洋化學資源。海底礦產資源分為沿海砂礦、海底自生礦產和海底固結巖中的礦產[6]。目前,中國開發的海洋礦產資源主要包括石油、天然氣和沿海砂礦等。中國沿海砂巖種類豐富,存儲量大。具有經濟價值的礦產資源主要包括:海洋石油資源、海洋天然氣資源、濱海砂礦、大洋錳結核等[7]。
中國擁有廣闊的大陸架,近海區域和深海區域蘊藏豐富的油氣資源。海洋石油資源占我國石油資源總儲量的22%,海洋天然氣資源占我國天然氣總儲量的29%。中國正在建設或擴建12個海上油氣田,其中6個位于渤海。在一定溫度和壓力下,石油細菌和硫細菌在缺氧層深處分解,逐漸形成海上石油和天然氣。中國是太平洋沿岸的重要國家,大陸架海區含油氣盆地面積近70萬km2,約有300個可供勘探的沉積盆地,大中型新生代沉積盆地共18個。中國近海石油總量估計為225億t,經濟資源量為78.9億t。天然氣資源總量估計為8.4億m3,經濟總資源量為2.9億m3。截至2004年底,中國在中國近海地區累計獲得了34.34億m3(44.64億t)三級石油地質儲量,其中已探明石油地質儲量為24.89億m3(原油24.54億m3,凝析油0.35億m3),已探明可采石油5.45億m3。三級天然氣地質儲量共計1 249.4億m3,天然氣可開采量31 524.3萬m3[8]。中國近海石油和天然氣儲量分布區域不均衡,導致勘探開發出現“重北輕南”現象。
目前,我國濱海礦砂儲量豐富,主要分布在山東、福建、廣西、海南和臺灣等省鄰近海域,但分布往往不集中。中國海岸線漫長,許多礦物都由河流沖入大海。在洋流和潮汐作用下,它們沉積在沿海地區,形成具有種類豐富的砂礦帶。中國沿海砂巖主要由海洋砂礦砂、海河混合礦床砂巖組成。沙洲和沙口是沿海砂巖的主要地貌單元[9]。這些砂巖主要分布在沿海地帶的兩大地質構造單元,即膠東、遼東平臺隆起和華南折疊帶。沿海砂礦資源是指沙質海岸或近岸海床蘊藏的金屬砂礦和非金屬砂礦,總儲量約1億t。礦床和儲量分布不均,南部較多,北部較少。廣東、海南和福建的礦砂儲量占中國沿海礦砂總儲量的90%。遼東半島近海有大量砂礦,富含金紅石、鋯、玻璃石英和鉆石[10]。
科學考察發現,南海海底蘊藏豐富的鈷結殼、錳結核和可燃冰資源,東海沖繩海槽擁有富含礦物質的優質硫化物熱液礦床,如金、銀、銅、鉛和鋅。由此可以看出,海洋資源開發潛力巨大。
1.3.1 多金屬結核
多金屬結核是鐵和錳氧化物的聚集體,含有20多種元素,如錳、鐵、鎳、鈷和銅,通常呈黑色或棕色。地球海底儲存大約3萬億t多金屬結核。其中,錳儲量可以供世界使用1.8萬年,鎳可以使用2.5萬年,經濟價值高。錳、銅、鈷和鎳四種金屬具有很高的經濟價值,而我國資源儲備不足,目前需要進口,隨著社會經濟的發展,資源需求將大幅增加[11]。國家海洋局先后組織科考人員在熱帶太平洋海域進行科學調查,獲得大量數據和樣本。
1.3.2 天然氣水合物
天然氣水合物是天然氣和水分子在高壓和低溫下合成的一種固體結晶物質。世界海洋天然氣合物中含有的甲烷氣體總量為2.1×1016m3,約為世界煤、石油和天然氣總碳含量的兩倍,是世界年能耗的200倍。
總體而言,中國海洋礦產資源開發起步較晚,技術相對落后。但是,中國礦產資源開發進度較快,前景廣闊,但也存在部分問題。
基本海洋地質和礦產資源勘探相對落后,設備不發達,導致無法對我國礦產資源進行綜合勘探,礦產回收率低,資源浪費嚴重。
由于管理不當,個人或集體挖掘和破壞海洋自然景觀。有時,石油生產中會發生油氣泄漏、滲漏和井噴,造成生態環境污染。
中國海洋開采在海洋經濟中的比例仍然很小,與其他先進國家相比,差距很大。隨著工業化的發展,人們對礦產資源提出了新要求,陸地上的各種礦產資源開始面臨枯竭的風險,無法滿足人們的需求。因此,人們開始將礦產資源開采從陸地轉向海洋。海洋采礦資源的開發利用已成為許多國家的共識。現階段,我國正處于產業轉型階段,社會發展對原料、能源的需求量大,礦產資源供需矛盾比較突出。因此,人們要做好海洋礦產資源勘查,促進其實現可持續發展[12]。
人們要堅持可持續發展原則,努力實現科學、合理、高效的海洋礦產資源開發利用。人們要根據市場需求,合理開發利用海洋礦產資源,制定科學的開發計劃,保護優質礦產資源。國家要采取許可開采、有償使用和環境保護等措施,不斷完善海洋礦產資源管理制度。隨著科學技術的進步,人們要不斷深入開發海洋礦產資源。海洋礦產資源開發具有技術含量高、投資高、風險大的特點。中國應不斷加強海洋高科技的研究和利用,以海洋地質工作為先導,提升海洋地質礦產資源勘探水平。
人們應該正確處理海洋資源開發、海洋經濟發展和海洋環境保護的關系。在海洋礦產資源勘探開發過程中,人們要大力推進清潔生產,減少污染,保護海洋生態環境。
人們應以市場需求為導向,積極開展地質礦產勘查,特別是資源評估和普查,不斷提高海洋地質工作水平。我國要做好海洋礦產資源的調查工作,同時要做好海洋礦產資源的管理工作,科學地制訂開發方案,推動海洋礦產資源的保護性開發,以綠色發展理念為指導,積極開展各項工作。人們要保護中國海域優勢礦產資源,合理安排各種礦產資源的開發利用,以滿足國民經濟的持續發展需求。此外,國家還應完善海洋管理制度,科學管理海洋礦產資源,如有償使用、許可開采和環境保護,加強對海洋礦產資源開發利用的宏觀調控政策指導。海洋采礦業是新興產業,中國海洋礦業企業應增強清潔生產意識,合理規劃,采取各種措施,提高海洋礦產資源的綠色開發水平。
中國海洋礦產資源豐富,淺海石油、天然氣水合物資源儲量較大,市場前景廣闊,豐富的海洋礦產資源是我國經濟發展的重要物質保障。當前,人們要順應社會發展要求,本著保護性開發的原則,努力實現綠色發展,做好海洋礦產資源開發的規劃工作,制訂合理的開發方案,統籌安排,促進海洋礦產資源的勘探和開發,推動開采和冶金技術的不斷發展,最終實現海洋礦產資源的合理開發,達到海底礦產資源的可持續利用與發展的目的。