海洋资源 知识点.docx

1、海洋资源 知识点1关于海洋油气开发的深度，国际石油学界不断刷新深海的定义，起初是水深超过 200 m，后来是水深超过 300 m，现在一般将水深超过 500 m 的海域视为深海，而水深超过 1 500 m的海域则为超深海。2蓝色圈地运动是指各国争夺海洋资源的举动。陆地资源稀缺，已经不足以支撑 21 世纪的经济发展速度。为了生存，世界各国便把目光转到了海洋。公海，一块没有属地的资源地，像是散在野地里的财宝，更成为强国必争之地。3一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类型。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、温差能、潮流能、海流能、盐差能等。它们在自然界可以循环再生。

2、海洋非再生能源（不可再生资源）主要包括海洋矿产资源以及由海水中提取的化学资源，如煤、石油、天然气等，并非严格意义上不可再生，只是因其再生循环时间与人类历史相比太长，过度开采后短时间内无法补充。4英国东南部一处海上风电场“伦敦矩阵”于 2013 年 7 月 4 日正式投入运行。这是目前世界上最大的海上风电场，可为近 50 万户居民提供清洁能源。5中国首个海上风电场建在东海大桥附近。6海洋能源就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源，是无污染的再生能源。海洋能源约占世界总能源的 70。7海水本身所蕴藏的能量通常包括潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、温差能

3、和盐差能 5种。浙江省作为中国沿海重要省份，海岸线总长 6 400 余千米，居中国首位。有沿海岛屿 3000 余个，是中国岛屿最多的省份。具开发价值的潮流水道有 37 条，得天独厚的地理位置为海流能的开发提供了方便，海流能开发利用条件居全国沿海省区第一位，蕴藏量约占全国总量的 51。8潮汐能是一种不消耗燃料、没有污染、不受洪水或枯水影响、用之不竭的再生能源。在海洋各种能源中，潮汐能的开发利用最为现实、最为简便。 1913 年德国在北海海岸建立了世界第一座潮汐发电站。中国早在 20 世纪 50 年代就已开始利用潮汐能，在开发利用潮汐能方面是世界上起步较早的国家。 1958 年中国掀起潮汐发电的高

4、潮。 1958 年 10 月，中国召开了全国第一次潮汐发电会议。中国潮汐能分布不均匀，有的地方潮汐能蕴藏量比较丰富，如浙江、福建两省的沿海地区蕴藏量最大，约占 81。福建可开发的潮汐能电站众多，潮汐能资源主要集中于三都澳、福清湾、兴化湾和湄洲湾，总装机容量可达到全国第一，预计装机容量和年发电量分别占全国可开发资源的 50左右。江厦潮汐试验电站位于浙江温岭市西南的江厦港，是中国最大的潮汐能电站，也是潮汐发电的试验基地。电站安装了 5 套机组， 1号机组 1980 年 5 月 4 日投产发电，到 1985 年 12 月完成全部建设，总装机容量 3 200 kW。据测算，如能利用钱塘江潮发电，其发电

5、量可为长江水电站发电量的 1/2。因此，人们把潮汐称作“蓝色的煤海”。9海洋中的波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，波浪能具有能量密度高、分布面广等优点，是一种最易于直接利用、取之不竭的海洋可再生清洁能源。101881 年 9 月，巴黎生物物理学家德阿松瓦尔首次提出利用海水温差发电的设想。 1926年 11 月，法国科学院建立了一个实验温差发电站，证实了阿松瓦尔的设想。 1930 年，阿松瓦尔的学生克劳德在古巴海滨建造了世界上第一座海水温差发电站，获得了 10 kW 的功率。11海水温差能是指海洋表层海水和深层海水之间水温差的热能，是海洋能的一种重要形式。海洋表层海水吸收大部分太阳的辐射

6、能转化为热水并储存在海洋的上层，另一方面，接近冰点的海水大面积地在不到 1 000 m 的深度从极地缓慢地流向赤道。这样，就在许多热带或亚热带海域终年形成 20 以上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。中国海水温差能资源蕴藏量在各类海洋能中占首位，可开发资源量超过 13 亿千瓦时，渤海、黄海、东海温差能潜在量较小，南海和台湾以东海海区水深较深，表层温度较高，蕴藏着巨大的温差能量。全国 90以上的温差能分布在南海。12科学家们在海底发现有淡水，而且数量惊人。海底的淡水是从何处来的呢？各国科学家经过艰辛探索，提出了不少理论。渗透理论认为，海底的淡水来自陆地。海水被蒸腾，化为雨雪降到

7、陆地之后，一部分渗入地下，遇到不透水的岩层，便形成了蓄水层，如果蓄水层靠近大海，淡水就有可能透过海岸流入海底的岩层中。岩浆理论认为，地球深处存在着放气带，那里释放出数量惊人的气体，其中有大量的氧气和氢气，它们相互结合便形成了岩浆水。不管哪一种理论更符合实际，在海底有藏量丰富的淡水，都是不争的事实。科学家们设想，有朝一日在海上建成淡水厂，可用钻机像钻石油一样钻出淡水。13冰川自两极到赤道带的高山都有分布，总面积约为 1 623 万平方千米，即覆盖了地球陆地面积的 11，冰川淡水储量约占地球淡水总量的 69。14盐差能是指海水和淡水之间或两种盐度不同的海水之间的化学电位差能，是以化学能形态存在的海

8、洋能，能量集中区域主要存在于河口区。15世界各大海洋各处的海水所含的盐分不同。这些溶解在海水中的无机盐，最常见的是氯化钠。有些盐来自海底的火山，但大部分来自地壳的岩石。岩石受风化而崩解，释出盐类，再由河水带到海洋。在海水汽化后再凝结成水的循环过程中，海水蒸发后，盐留下来，逐渐积聚到现有的浓度。16原盐是人类生存的必需品和重要的工业原料，有着其他产品不可替代的作用。中国一般采取滩晒的方法，生产流程如下：纳潮制卤结晶堆坨。17中国长芦盐场位于渤海西岸，是中国四大盐场之一，也是中国海盐产量最大的盐场，主要分布于河北和天津沿海。南起黄骅，北到山海关南，包括汉沽、塘沽、南堡、大清河等盐田在内，全长 37

9、0 km，年产海盐 300 多万吨，产量占全国海盐总产量的 1/4。18海洋中的矿物资源按照形成的海洋环境和分布特征，主要包括海底热液硫化物、海底石油、天然气水合物、滨海矿砂、磷钙石和海绿石、多金属结核和富钴结核等类型。19对海底热液矿床的研究始于 20 世纪 60 年代。美国“信天翁”号在大洋中脊的一些裂隙中发现了被人们称为“未来战略性金属”的海底热液矿床。海底热液活动会形成多金属硫化物，是一种重要的海洋固体矿产资源。热液硫化物主要出现在大洋中脊和断裂活动带上。海水侵入海底裂缝，受地壳深处热源加热，溶解地壳内的多种金属化合物。从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝，形成热液硫化物。此构造被形象地称为

10、“黑烟囱”。热液硫化物日益受到国际的关注。 2011 年，中国获取了第一块面积为 1104 km2的多金属硫化物合同区，该区位于西南印度洋中脊。20海底热液产生“黑烟囱”“黄烟囱”和“白烟囱”的原因如下：海底热液因含有不同的砂物质而呈不同的颜色。“黑烟囱”是由热液中带有的硫化物形成的，“黄烟囱”是由自然硫形成的，而“白烟囱”是由硫酸盐矿物、非晶态二氧化硅等形成的。21在北冰洋的大陆架地区，沉积层分布广、厚，有极为丰富的石油和天然气资源。其中探明储量最多的是波弗特海大陆架，勘探活动开展最活跃的是加拿大北极群岛附近海域。据估计，北冰洋石油、天然气、煤和金属矿藏的蕴藏量约占世界总蕴藏量的 1/3。2

11、2陆相生油与海相生油属于资源地学术语，是指陆相沉积和海相沉积条件下的石油资源形成过程。海相生油是海相沉积层生成石油的泛称，海相沉积是指海洋环境经海洋动力过程产生的一系列沉积，包括来自陆上的碎屑物、海洋生物骨骼和残骸、火山灰和宇宙尘等，具有海洋环境的一系列岩性特征和生物特征。其特点是颗粒较细而分选好，且在海水温度比大陆温度低而变化小的环境下沉积。海相沉积易产石油，生成的石油十分广泛，一般情况下也最丰富。海相生油是世界油气勘探的主要趋势。海相油气田包括生油岩、储油岩、盖层、圈闭、运移和保存都发生在海相地层的油气田，也包括来源为海相地层但保存在陆相地层中的油气田。23近海石油的勘探开发已有 100

12、多年的历史。 1896 年，美国人以栈桥连陆方式在加利福尼亚距海岸 200 多米处打出了世界第一口海上油井，标志着海上石油工业的诞生。24由于长期、大量地接受陆地输入的有机物沉积，大陆架海域有充足的生烃物质基础，故世界海洋油气资源多分布在大陆架区大陆区。陆架油气资源量占世界海洋油气资源总量的60，大陆坡的深水、超深水域的油气资源约占 30。世界海洋油气与陆上油气资源一样，分布极不均衡。目前，海上石油开发已形成“三湾”“两海”“两湖”的生产格局。“三湾”即波斯湾、墨西哥湾和几内亚湾，“两海”即北海和南海，“两湖”即里海和马拉开波湖。其中，波斯湾沿岸的沙特阿拉伯、卡塔尔和阿拉伯联含酋长国，里海沿岸

13、的哈萨克斯坦、阿塞拜疆和伊朗，北海沿岸的英国和挪威，还有美国、墨西哥、委内瑞拉、尼日利亚等，都是世界重要的海上石油生产国。25波斯湾又称阿拉伯湾，在印度洋西部，介于阿拉伯半岛和伊朗高原之间，以霍尔木兹海峡和阿曼湾与阿拉伯海衔接。湾底和沿岸为世界石油蕴藏量最多的地区，约占世界石油储量的 50以上，素有“石油海”之称。波斯湾海底石油探明储量为 120 亿吨，天然气储量 7 100亿立方米，油气资源占中东地区探明储量的 25。波斯湾所在的印度洋是世界最大的海洋石油产区，约占海上石油总产量的 33。261954 年，李四光指出渤海具有石油开发远景。中国于 1967 年在渤海开发了第一个海底油田，有力地

14、证明了李四光的科学论断。目前中国海洋油气开发力量主要集中在渤海，钻井平台数量最多。272007 年 5 月 3 日，中国宣布在河北唐山曹妃甸渤海湾滩海地区发现储量规模 10 亿吨的大油田冀东南堡油田。这是中国石油勘探 40 多年来最激动人心的大发现。28中日合作开发的埕北油田位于渤海的西部海域，是中国第一个对外合作开发的油田。作为中国海洋石油工业对外合作的先锋，埕北油田培养了一大批海洋石油工业人才，被誉为中国海洋石油工业人才的“黄埔军校”。291954 年，中国渔民曾汉隆在莺歌海发现了“海上冒着小泡泡”后，地质学家将此命名为“3 号气苗”。此后，中国海洋石油人根据这一发现，从 1958 年起，

15、在附近相继钻探了“莺浅”“英冲”“海 1”等近 10 个钻探井，掀起了中国石油的“下海热”，使莺歌海成了中国海洋石油人心中的圣地。30南海是中国四大海域中最大、最深、自然资源最为丰富的海区。国土资源部地质普查数据显示，南海大陆架已知的主要含油盆地有 10 余个，面积约 85.24 万平方千米，几乎占到南海大陆架总面积的一半。南海石油储量至少 230 亿，乐观估计达 550 亿吨，天然气 20 万亿立方米，堪称“第二个波斯湾”。仅在海南近海，就分布着北部湾、莺歌海和琼东南盆地等3 个新生代沉积盆地，面积达 16 万平方千米，是油气资源勘探远景区。31近二三十年来，世界上不少国家正在花大力气来发展

16、海洋石油工业。在中国已发现的渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海以及台湾浅滩等 7 个大型储油盆地中，东海大陆架的储量最为丰富，可能是世界上最为丰富的油田之一。32海洋石油 981 深水半潜式钻井平台，简称“海洋石油 981”，于 2008 年 4 月 28 日开工建造，是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台，是世界上首次按照南海恶劣海况设计的，能抵御两百年一遇的台风；选用 DP3 动力定位系统， 1 500 m 水深内锚泊定位，入 CCS（中国船级社）和 ABS（美国船级社）双船级。该平台的建成，标志着中国在海洋工程装备领域已经具备了自主研发能力和国际竞争能力。33被称为“

17、鸟粪之国”的瑙鲁，岛上沉积了大量鸟粪磷灰岩。全岛 5/6 的陆地上都是磷矿，厚达 510 m，含磷 37以上，为世界难得的高品位磷矿，总储量 1 亿吨左右。这些磷矿石是由鸟粪堆积矿化而成，开采十分方便，只要用推土机、挖掘机挖出来运走即可。34挪威拥有广阔的大陆架，其经济区内大陆架面积达 200 万平方千米，且油气资源丰富。挪威经营海洋石油事业的历史并不长， 1963 年在北海大陆架发现石油， 1969 年在北海建成第一座高产油井，从此海洋石油成为挪威经济支柱产业。在短短几十年间，新兴石油国挪威实现了石油自给有余，成为西欧最大石油生产国、世界第七石油出口国，其海洋石油产量居世界第一。35天然气水

18、合物（Gas Hydrate）是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”“固体瓦斯”和“气冰”。可燃冰被西方学者称为“21 世纪能源”或“未来新能源”。36天然气水合物在自然界的赋存主要受控于温度、压力、孔隙水盐度和天然气源等基本因素相互作用。第一，温度要低，以 0 10 为宜，最高温度为 20 左右；第二，压力要大，但也不能太大， 0 时， 30 MPa 以上就可以生成；第三，沉积物孔隙水盐度对天然气水合物的形成在一定程度上起抑制作用；第四，有充足的天然气源。37天然气水合物的研究历史可分

19、 3 个阶段： 1810年 Davy发现天然气水合物开始至 20世纪 30 年代初，天然气水合物的研究仅停留在实验室阶段。 1934 年，美国人哈默施密特（Hammerschmidt）发表了关于天然气水合物堵塞输气管道的有关数据，这一阶段人们重视天然气水合物的负面效应研究。 20 世纪 60 年代至今，开始全面研究天然气水合物的能源价值。迄今为止，对天然气水合物的开发仍停留在试开采阶段，尚未实现大规模商业开采。38天然气水合物具有资源效应、环境效应和灾害效应。 1 体积天然气水合物可释放出 164体积的甲烷，具有很高的能量密度，且天然气水合物储量极大，将来可作为煤和石油的替代能源，这是其资源效

20、应。甲烷是同体积二氧化碳温室效应能力的 23 倍，温压条件的自然或人为改变，会带来显著的负面环境效应。开采方法不当、海底地震等会使天然气水合物失稳分解，大量甲烷等烃类气体以喷溢方式从海底地层逸出，届时海底如同开锅沸腾，海洋生物大面积中毒死亡，海底大面积滑坡，破坏工程设施，这是其灾害效应。392007 年 6 月，中国在南海北部成功钻获可燃冰实物样品，成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家计划采到可燃冰的国家。中国南海是目前世界上已发现可燃冰地区中饱和度最高的地方。40海洋砂矿，主要包括滨海砂矿和浅海砂矿，它们是在海洋波浪、潮汐、海流等水动力条件下富集于疏松海洋沉积物中的矿产。在滨海的砂层中，

21、常蕴藏着大量的金刚石、石英以及金红石、锆石、独居石、钛铁矿等稀有矿物。因它们在滨海地带富集成矿，所以称“滨海砂矿”。滨海砂矿在浅海矿产资源中，其价值仅次于石油、天然气。滨海砂矿可以分为金属砂矿、非金属砂矿、稀有金属砂矿。中国的滨海砂矿储量十分丰富，以海积砂矿为主，其种类主要是非金属砂矿。 20 世纪 60 年代，随着海岸带和近海调查的开展，对滨海砂矿进行了规范性的勘探，陆续发现了一批具有工业价值的砂矿床。 20 世纪 80 年代以来，多数的滨海砂矿已有不同规模的开发。至 1990 年，中国滨海砂矿探明储量 15.273 亿吨，建成国有和地方矿山 10 多个、开采点百余处，年产量为 61 万吨，

22、为 1978 年的 2 倍。 2001 年，中国海滨砂矿总产量为 154.59 万吨，总产值 3.17 亿元。近 30 年已发现滨海砂矿 20 多种，其中具有工业价值并探明储量的有 13 种。各类砂矿床 191 个，总探明量达 16 亿多吨，矿种多达 60 多种，几乎世界上所有滨海砂矿的矿物在中国沿海都能找到，如具有工业开采价值的钛铁矿、锆石、金红石、独居石、磷钇矿、金红石、磁铁矿和砂锡等。其中，锆石、独居石、金红石、钛铁矿、石英砂、磁铁矿在东海滨海和浅海均有富集。台湾海峡是中国滨海砂矿较为富集的地方，这里有着丰富的稀有金属和稀土金属砂矿。41大洋底蕴藏着极其丰富的矿藏资源，多金属结核就是其中

23、的一种。多金属结核是在大洋盆地自生的一种矿物质源，发现之初被称为铁锰结核，之后又被叫作锰结核，还有锰矿球、锰矿团、锰瘤等多种称呼。 1990 年中国大洋协会成立之后，统一称其为多金属结核。它是富含铁、锰、铜、镍、锌等几十种金属的矿物集合体，颜色常为黑色和褐黑色，其中最有商业开发价值的是锰、铜、钴、镍等。多金属结核的形态多样，有球状、椭球状、马铃薯状、葡萄状、扁平状、炉渣状等。多金属结核的大小尺寸变化也比较悬殊，直径从几微米到几十厘米的都有，重量最大的有几十千克。多金属结核广泛地分布于水深 2 0006 000 m 海底的表层，而以生成于 4 0006 000 m 水深海底的品质最佳。多金属结核

24、总储量估计在 30 000亿吨以上，锰资源总量约 4 000 亿吨，相当于陆地的 200 倍。其中以北太平洋分布面积最广，储量占 50以上，约为 17 000 亿吨。中国大洋多金属结核矿产资源开发区的情况： 2001年，联合国海底管理局正式批准中国大洋矿产资源研究开发协会的申请，从而使中国在东太平洋得到约 7.5 万平方千米的大洋多金属结核矿产资源开发区。42自从 1873 年英国“挑战者”号船在大西洋首次发现多金属结核（后称多金属结核）以来，人们对海底多金属结核的探索和研究就没有中断过，特别是 20 世纪 6080 年代，多金属结核资源调查与研究的热潮掀起。国际上习惯将北东太平洋克拉利昂断裂

25、带和克利帕顿断裂带之间的区域称为 C-C 区（Zone Clarion-Clipperton），该区是多金属结核最为富集的区域，人们对该区的多金属结核开展了大量的研究，在矿物组成、结构构造、地球化学特征、沉积环境特征、分布规律和资源评价等方面积累了丰富的资料。43富钴结壳又称钴结壳、铁锰结壳，是生长在海底岩石或岩屑表面的皮壳状铁锰氧化物和氢氧化物，集中分布在水深 8004 000 m 的海山斜坡和顶部。表面呈黑色、黑褐色，断面构造呈层纹状或树枝状，结壳一般厚 0.56 cm，平均 2 cm 左右，厚者可达 15 cm。富钴结壳含锰、钴、镍、铜、铂、稀土元素，很可能成为战略金属钴、稀土元素和贵金

26、属铂开发的重要资源。富钴结壳氧化矿床遍布全球海洋，集中在海山、海脊和海台的斜坡和顶部。太平洋约有 50 000 座海山，其富钴结壳贮存量最为丰富，但经过详细勘测及取样的海山却寥寥无几。大西洋和印度洋的海山要少得多。国际海底管理局 2013 年 7 月 19 日核准了中国大洋矿产资源研究开发协会提出的西太平洋富钴结壳矿区勘探申请，至此中国成为世界上首个对 3 种主要国际海底矿产资源均拥有专属勘探矿区的国家。44海底煤矿是人类最早发现并进行开发的海底矿产。从 16 世纪开始，英国人就在北海和北爱尔兰开采煤。45深海黏土中，纯石英的颜色为无色透明，赤铁矿一般为红棕色，磁铁矿为黑色。46海洋初级生产力

27、的分布很不均匀。初级生产力的高值区位于北半球温带亚极区，低值区位于南北两半球的热带、亚热带大洋区，北冰洋海区初级生产力最低。47太平洋面积最大，资源也最为丰富，是世界上渔获量最高的海域。位于西太平洋的日本海、鄂霍次克海是重要的渔场。48太平洋西北部的黑潮与亲潮的交汇区以及大西洋西北部的湾流与拉布拉多海流的交汇区存在着强烈的辐聚下沉现象，被称为西北辐聚区。由于寒暖流交汇所产生的强烈混合，海洋生产力高，从而使西北辐聚区形成良好的渔场。49世界四大渔场分别为日本的北海道渔场、加拿大的纽芬兰渔场、英国的北海渔场、秘鲁的秘鲁渔场。北海道渔场是千岛寒流与日本暖流交汇而成，北海渔场是北大西洋暖流与东格陵兰寒

28、流交汇而成的，纽芬兰渔场是墨西哥湾暖流与拉布拉多寒流相汇而成的，秘鲁的秘鲁渔场是由秘鲁寒流的上升流形成的。50中国是一个海域辽阔的国家。中国的海区呈北东南西弧形分布，自北向南有渤海、黄海、东海和南海。中国海域从北到南，共跨越 37 个纬度，呈现暖温带、亚热带、热带多种不同的环境差异，鱼类种数的分布南多北少，种类最多的海域是南海。51清澜渔场位于琼东上升流区。52大黄鱼、小黄鱼、带鱼和墨鱼（曼氏无针乌贼）因产量和经济价值高而被称为四大海产。但长期过度捕捞以及环境恶化致使传统渔业资源严重衰退，产量急剧下降，尤其是大黄鱼的天然种群已濒临绝迹，现在市场上、餐桌上所见基本上都是养殖个体。53海鲜的种类很

29、多，包括鱼类、虾类、蟹类、贝类和藻类。其中嘌呤含量很少（每 100 g中的含量低于 50 mg)的海鲜有海参、海蜇皮、海藻等。54鱼可以根据肉的颜色分为红肉鱼类和白肉鱼类，肉色差别取决于其中是否存在能赋予肌肉以红色的肌红蛋白。常见的白肉鱼类有带鱼、黄花鱼、鲳鱼、鳕鱼等；常见的红肉鱼类有金枪鱼等。55南极磷虾作为全球单种生物资源量最大的生物，其资源量可达数亿吨。中国从 1984 年首次南极科考起就启动了南极磷虾资源调查，并于 2009 年 12 月启程前往南极开展南极海洋生物资源开发利用项目， 2010 年 1 月首次进入南极水域进行南极磷虾探捕。中国南极磷虾商业开发虽起步较晚，但发展迅速， 2014 年的捕捞产量达到 5.4 万吨。56海洋中药来源于海洋资源、在中医理论指导下使用的海洋药物。中国药典（2012 版，I 部）收载了海龙、海马、牡蛎、石决明、海藻、海螵蛸等 10 多种海洋中药。