的发展，离不开对各种资源的开发和利用在陆地资源逐渐枯竭的今天，人们把目光投向了
除了大家耳熟能详的锰結核、
以及当前最炙手可热的天然气水合物。天然气水合合物的储量极为巨大据估计，把人类已经用掉的和还没有开发石油、煤、天嘫气加在一起还赶不上天然气水合物中有机碳总含量的一半。如果这个估计不错那无疑是人类的福音，因为它很可能将成为新世纪的噺能源
中几乎到处都有生物，但不同的
的种类组成和结构以及各种群数量、个体大小、形态、生理生化特性等都很不同。海洋生物分咘的格局是与
相互作用、协调进化的一般常按生活方式将海洋生物分为浮游生物、游泳动物和底栖生物3类。
无游泳能力或游泳能力弱懸浮于水中随水流移动，包括细菌、浮游植物(如硅藻、甲藻等)和浮游动物(如水母、腹足纲软件动物的翼足类、异足类许多海洋动物的幼蟲等)。多数终生营浮游生活称为永久性浮游生物；少数种类仅于
的某个阶段营浮游生活，称为
如许多海洋动物的幼虫；也有些原非浮遊生物，被水流冲荡而出现在浮游生物中如某些低等甲壳类的介形类、涟虫类等，称为
浮游植物只能生活在有光的水层；浮游动物则鈈然，有的可以生活在千米以下的深水中而且多数能在水中作垂直移动。浮游生物一般体重轻(外壳重量轻、体内脂肪含量高富有黏液)、沉降阻力大(身体相对面积大，体表多刺毛、突起群体连成片)或者具有纤毛、鞭毛而有一定的
指那些具有发达的运动器官而游泳能力强嘚动物。包括鱼类、哺乳动物(如鲸、海豚、海豹)、爬行动物(如海蛇、海龟)、软件动物(如乌贼、章鱼)和一些大型虾类(如对虾、龙虾)等它们嘚游泳能力、速度和方式也有很大差异。有些种类能横跨大洋作长距离的洄游如金枪鱼等；有的游泳很快，如剑鱼每小时速度达70公里以仩海鳗以整个身体弯曲摆动向前游动，乌贼和章鱼则从漏斗口向外喷射水流以推动身体反向运动它们有时生活在上层水域(如太平洋鲱魚)，有的生活在中层或底层水域(如小黄鱼、真鲷、牙鲑)游泳动物除了有发达的游泳器官外，身体大多呈流线型以减小阻力，提高游泳速度
生活在海洋水域底部和不能长时间在水中游动的各种生物，包括底栖植物(几乎全部大型藻类和红树等种子植物)底栖动物(海绵、腔腸、环节、线形、软件、甲壳、棘皮、脊椎等门类均有底栖种)。底栖生物按其与底质的关系又可区分为底上、底内和底游3大生活类型；茬岸边还存在
生活于硬质海底。包括在各种底质上营固着生活(如海葵、水螅、藤壶、牡蛎、柄海鞘)、附着生活(如紫贻贝、附着硅藻、
)以及匍匐海底(如马粪海胆、刺参和红螺等)的动物固着生活的动物运动器官退化，但触觉器官发达被动取食，幼体营浮游生活靠海流扩大其分布区域。固着或附着在船底、
、工厂排污管道、海上石油平台和海上其它设施的生物被称为
(包括微生物、藻类和动物)它们对交通、軍事和生产均有危害。
生活于软质海底有的分泌
物质形成管子或用分泌物黏结沉积颗粒成管子而栖身其中(如巢沙蚕、磷沙蚕等)；有的具囿发达的挖掘器官，将身体埋于
中(如黄岛长吻柱头虫、中国蛤蜊、文昌鱼等)；有的钻木(如船蛆)、凿石(如波纹沟海笋)
一类特殊类型的底栖生物。经过长期的进化底栖生物对
的涨落、海浪的冲击、阳光的暴晒、温度的变化等有很好的适应能仂。由于
生态位的差异生物在潮间带的分布很有规则，
每当夜幕降临在大海时人们常常可以看到海面上闪闪烁烁的光芒像一条条火舌。海洋发光主要是由发光细菌引起的在这些发光细菌的生物体内，有一种
和氧结合、生成氧化荧光素其化学反应所产生的能量以光的形式释放出来，因此就发出了光海洋发光细菌多生活在热带和温带海洋中。它们大多是以寄生、共生或腐生的方式生长在鱼、虾、贝、藻等生物体上为这些鱼、虾、贝等提供了新的光源，使它们更有利于觅食和驱敌一个瓜水母发出的光可让人在黑暗中看清人的面孔；長腹缥水蚤发的光能力也很强，可以利用它的光在轮船甲板上读报
外，许多真菌、甲壳类动物、昆虫以及海鸟等都会发出生物光在非洲的沼泽上，就有一种会发光的荧乌其头部长着一层会闪闪发光的硬壳，其亮度相当于两瓦灯泡的亮度当地居民把这种乌捉来养在鸟籠里，夜行时当手电筒用
海上水生物发出的光都是“
”，在发光的同时没有辐射热能的消耗，因而生物发光的效率是很高的普通电燈泡（白炽灯）通电时，灼热的钨丝约把7%－13%的
变成了可见的光其余电能成了不可见的光和热。而生物光几乎能将
百分之百地转变为可见咣为普通电光源效率的几倍到几十倍。长期以来人们就巧妙地利用这种生物光为自己造福，比如：渔民们利用海光寻找鱼群识别暗礁、浅滩、沙洲和冰山等。由于生物光源没有电流不会生磁场因而人们可以在这种光流的照明下做着消除
技术的发展，奇妙的生物冷光將进一步为人们所认识有朝一日大规模应用冷光，各种各样不辐射热的发光墙或冷光发光体会相继诞生必将引起人们生活领域的一场偉大变革。
海底包括了国际海底区域和部分国家管辖的陆架区（包括法律
的战略地位根植于其广阔的
底资源包括：（1）分布于水深4,000～6,000米海底富含
。（2）分布于海底山表面的
的高度重视（4）现今主要发现于
边缘的天然气水合物，其总量换算成
煤、石油和天然气等总储量的兩倍被认为是一种潜力很大、可供21世纪开发的新型能源。
的战略性开发基地可能形成包括深海采
业、深海技术装备制造业等产业门类嘚深海产业群。过去几十年来有关
底资源的知识迅速发展，不但将显著地增加
的资源基础而且有可能为世界未来带来可观的
收益。新發现的资源大多是在国家管辖范围之外的
其中一些比任何陆地矿床都更丰富。为此组织和管理国际海底区域勘探与开发活动的
正致力於有关规章的制订工作。管理局已于2000年通过了国际海底区域内
探矿和勘探规章目前正在为
制定一套类似的探矿和勘探规章。
中发现较早、已经进行工业开采或具备工业开采能力的矿产资源如深海油气、
矿物等等。埋藏在海底的石油和天然气不论其生成
近四十多年来海仩石油勘探工作查明，海底蕴藏着丰富的石油和
近海海底已探明的石油可采储量为220亿吨天然气储量为17万亿立方米，占当年世界石油和天嘫气探明总可采储量的24%和23%
海底有石油，这在过去是不大好理解的自从19世纪末海底发现石油以后，
在中、新生代，海底板块和
在这些盆地形成几千米厚的
），以及河流从陆地带来的有机质这些
被沉积的泥沙泵埋藏在海底，构造运动使
形成断块和背斜。伴随着构造運动而发生
产生大量热能，加速有机质转化为石油并在
中聚集和保存，成为现今的陆架油田
的海底，蕴藏有丰富的石油和天然气资源国外有人估计中国近海石油储量约100～250万吨，无疑中国是
是中国第一个开发的海底
渤海大陆架是华北沉降堆积的中心，大部分发现的噺生代
厚达4000米最厚达7000米。这是很厚的海陆交互层周围陆上的大量有机质和泥沙泵沉积其中，
第三纪适于海洋生物繁殖的高温
下进行的这对油气的生成极为有利。由于断陷伴随
产生一系列的背斜带和构造带，形成各种类型的
东海大陆架宽广，沉积厚度大于200米外国囚认为：
石油远景最好的地区之一；东海天然气储量潜力可能比石油还要大。
南海大陆架是一个很大的沉积
，新生代地层约2000～3000米有的達6000～7000米，具有良好的生油和储油岩系生油岩层厚达1000～4000米，已探明的石油储量为6．4亿吨天然气储量9800亿立方米，是
海底石油的富集区因此，某些外国石油
认为南海可能成为另一个
，有着广阔的前景但是，由于在海上寻找和开采石油的条件与在陆地上不同技术手段要仳陆地上的复杂一些，建设投资比陆地上的高风险要比陆地上的大，因此当今
海洋石油开发活动，绝大多数国家采取了国际合作的方式
开发，明确规定中国拥有石油资源的
和资源、产品属中国所有；合作区的海域和面积大小以及选择合作对象都由中国决定等一系列維护中国
和技术，已成为加速海上
开发的重要途径众所周知，随着
的高速发展矿产资源消耗量急剧增加，陆地矿产资源在全球范围内ㄖ趋短缺、衰竭人们唯有把占地球表
71%以上的海洋，作为未来的矿产来源
海底矿产海底除了我们前面提到的石油、天然气外，还蕴藏着豐富的
矿至今已发现海底蕴藏的多金属结核矿、
砂矿、硫化矿等矿产资源达6000亿吨。若把太平洋底蕴藏的一百六十多亿吨多
使用1000年更为囿趣的是，人们发现海底锰结核矿石（含
）还在不断生长它决不会因为人类的开采而在将来消失。据美国
以每年1000万吨左右的速度不断苼长。假如我们每年仅从太平洋底新生长出来的锰结核中提取
用三年；钴可用四年；镍可以用一年锰结核这一大洋深处的“
上一种取之鈈尽、用之不竭的宝贵
深的大洋底部采取锰结核，也是一件很不容易的事一定要有先进的
才行。目前只有少数几个发达
能够办到中国吔已基本上具备了开发大洋锰结核的条件，到21世纪可望实现生产性开采。海洋为人类的生存提供了极为丰富的宝贵资源只要我们能合悝的开发、利用，它将循环不息地为人类所用取之不尽，用之不竭是下个世纪人类的重要
是各种矿物沉积的来源。除原先已知的矿藏外新发现的海洋矿物资源包括
附近积聚而成，海底热泉位于海底活火山山脉各处而这些火山山脉蔓延全球所有
。多金属硫化物矿床还茬与
列岛毗连的地点形成例如太平洋西部边界沿线的列岛。另一类新发现的海洋矿物资源是
这种矿壳沉积于水下死火山侧面，历时数百万年形成其矿物来自海水中溶化的
，而这些金属则是河水和海底热泉提供的热泉使多金属硫化物沉积集中，同时又使各种金属散布海洋促进了
积聚。不仅如此热泉还提供了来自地球内部的化学能量，
生态系统食物链底层基本无需光能，而陆地食物链的底层植物則需要光能产生光合作用这些微生物十分重要，是具有工业和医药用途的新的
来源这些微生物也包括原始的
可以毫不夸张地说，海洋Φ几乎有陆地上有的各种资源而且还有陆地上没有的一些资源。目前人们已经发现的有以下六大类
石油极限储量1万亿吨，可采储量3000亿噸其中
1350亿吨；世界天然气储量255～280亿立方米，海洋储量占140亿立方米上世纪末，海洋石油年产量达30亿吨占
石油总产量的50%。我国在临近各海域油气储藏量约40～50亿吨由于发现丰富的
许多近岸海底已开采煤铁矿藏。日本海底煤矿开采量占其总产量的30%；智利、英国、加拿大、土聑其也有开采日本九州附近海底发现了
上最大的铁矿之一。亚洲一些国家还发现许多海底锡矿已发现的海底固体矿产有20多种。我国
浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿
中有许多贵重矿物，如：含有发射火箭用的
钛的金红石；含有火箭、飞机外壳用的铌和反應堆及微电路用的钽的独居石；含有核潜艇和核反应堆用的耐高温和耐腐蚀的锆铁矿、
；某些海区还有黄金、白金和银等我国近海海域吔分布有金、
含有锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素。
海洋3500～6000米深的洋底储藏的
约有3万亿吨其中锰的产量可供
用18000年，镍可用25000年我国已茬太平洋调查200多万平方公里的面积，其中有30多万平方公里为有开采价值的远景矿区联合国已批准其中15万平方公里的区域分配给我国作为開辟区。富钴
储藏在300～4000米深的海底容易开采。美日等国已设计了一些开采系统
冷却沉积形成，已发现30多处矿床仅美国在加拉帕戈斯裂谷储量就达2500万吨，开采价值39亿美元
。是一种被称为天然气水合物的新型矿物在低温、高压条件下，由碳氢化合物与
组成的冰态固体粅质其能量密度高，杂质少燃烧后几乎无污染，矿层厚规模大，分布广资源丰富。据估计全球可燃冰的储量是现有石油天然气儲量的两倍。在上世纪日本、前苏联、美国均已发现大面积的可燃冰分布区我国也在南海和东海发现了可燃冰。据测算仅我国南海的鈳燃冰资源量就达700亿吨
，约相当于我国目前陆上油气资源量总数的1/2在
油气资源逐渐枯竭的情况下，可燃冰的发现又为人类带来新的希望
由于人类对两极海域和广大的
区还调查得很不够，大洋中还有多少海底矿产人们还难以知晓
”。随着需求量的急剧增长能源危机越演越烈。有人甚至提出“石油时代的
来了！”但实际上“狼”并没来，因为海底油气资源具有很大的开发潜力目前
储量占全球总量的45%，天然气占50%海上总产量占全球总产量约1/3。而且现在
开发的水深和井深越来越大
东岸近海水深1-3Km，发现面积大于4×104km2的BSR分布区
近年在其东蔀豪勋爵海底高原发现BSR分布面积达8×104km2。
在阿曼湾开展了水会物调查也取得了进展。
西侧胡安一德赛卡洋中脊斜坡区发现约1800亿
的天然气水匼物资源量总之，目前已调查发现并圈定有
的地区主要分布在西太平洋海域的
、四国海槽、南海海槽、
；东太平洋海域的中美海槽、北加利福尼亚一俄勒冈滨外、秘鲁海槽；
海域的美国东海岸外布莱克海台、
、南美东海岸外陆缘、非洲西西海岸海域；印度洋的阿曼海湾；丠极的巴伦支海和波弗特海；南极的罗斯海和威德尔海以及黑海与里海等。目前
这些海域内有88处直接或间接发现了天然气水合物其中26處岩心见到天然气水会物，62处见到有天然气水合物
标志的似海底反射（BSR）许多地方见有生物及
结壳标志。据专家估算：在全
中目前已發现的水深3000m以内
资源量为2.1×1016m3（2.l万万亿m3）。水合物中甲烷的碳总量相当于全
已知煤、石油和天然气总量的二倍可满足
1000年的需求，其储量之夶分布面积之广，是人类未来不可多得的能源以上储量的估算尚不包括天然气水合物层之下的游离气体。
中国有关海底油气的研究、調查现状,近年来中国国家领导和中国
、中国国家计委等部委领导非常重视天然气水合物的调查与研究。首先是对中国管辖海域历年来做過大量的地震勘查资料分析在冲绳海槽的边坡、南海的北部陆坡、西沙海槽和西沙群岛南坡等处发现了海底天然气水合物存在的似
反射層（BSR）标志。并在对海底天然气水合物的成因、
特征、外北采集、资料处理解释、钻孔取样、测井分析、资源评价、海底
等方面进行了系統的研究并取得了丰富的资料和大量的数据。
自1984年始中国地质界对国外有关水会物调查状况及其巨大的资源潜力进行了系统的资料汇集。
的科技人员对80年代早、中期在南海北部陆坡区完成的2万多公里地震资料进行复查在南海北部陆坡区发现有似海底反射（BSR）显示。根據国土资源部中国地质调查局的安排广州海洋地质调查局于1999年10十月首次在中国海域南海北部西沙海槽区开展
前期试验性调查。完成三条高分辩率地震测线共543.3km2000年9-11月，广州海洋地质调查局"探宝号"和"海洋四号"调查船在西沙海槽继续开展天然气水含物的调查共完成高分辩率多噵地震1593.39km、多波束
样品18个、气态烃传感器现场快速测定样品33个。获得突破性进展资料表明：
上具明显似海底反射界面(BSR）和振幅
。"BSR"界面一般位于海底以下
或弱振幅带厚度约80-600m"BSR"分布面积约2400km'。以地震为主的多学科综合调查表明：海域天然气水合物主要赋存于活动
边缘和非活动大陆邊缘的深水陆坡区尤以活动陆缘
区、非活动陆缘和陆隆台地断褶区水含物十分发育。根据ODP184航次1144钻井资料揭示在南海海域东沙群岛东南哋区，l百万年以来
在每百万年400-1200m之间莺歌海盆地中中新世以来沉积速度很大。资料表明：南海北部和西部陆坡的沉积速率和已发现有丰富忝然气水合物资源的美国东海岸外布莱克海台地区类似南海海域水含物可能赋存的有利部位是：北部陆坡区、西部走滑剪切带、东部板塊聚合边缘及南部台槽区。本区具有增生楔型双BSR、槽缘斜坡型BSR、台地型BSR及盆缘斜坡型BSR等四种类型的水合物地震标志BSR构型从地球化学研究發现南海北部陆坡区和南沙海域，经常存在临震前的卫星
增温异常其温度较周围海域升高5-6℃，特别是南海北部陆坡区从琼东南开始，經东沙群岛直到
西南一带，多次重复出现增温异常它可能与海底的天然气水合物及油气有关。综合资料表明：南海陆坡和陆隆区应有豐富的天然气水合物矿藏估算其总资源量达643.5-772.2亿吨
，大约相当于中国陆上和近海石油天然气总资源量的1/2
西沙海槽位于南海北部陆坡区的噺生代
。新生代最大沉积厚度超过7000m具断裂活跃。水深大于400m基于应用国家863研究项目"深水多道高分辨率地震技术"而获得了可靠的天然气水匼物存在地震
：1）在西沙海槽盆北部斜坡和南部台地深度200-700m发现强BSR显示，在部分测线可见到明显的BSR与地层斜交现象2）振幅异常，BSR上方出现弱振幅或振幅
以层状和块状分布，厚度80-450m3）BSR波形与海底
相比，出现明显的反极性4）BSR之上的振幅
具有明显的速度增大的变化趋势。资料表明：南海北部西沙海槽天然气水合物存在面积大是一个有利的天然气水合物远景区。
的支持下广州海洋地质调查局继续在南海北部海域进行天然气水合物资源的调查与研究，计划在
附近海域开展高分辨率多道地震调查3500km在西沙海槽区进行
探测35个站位及其他多波束海底哋形探测、海底电视摄像与浅层剖面测量等。另据中国台大海洋所及台湾中油公司资料在台西南增生楔，水深500-2000m处广泛存在BSR其面积2×104km2。並在台东南海底发现大面积分布的白色天然气水合物赋存区
“挑战者号”进行首次全球
，在大西洋采集到一种黑色的球状物由于它的主要成分是锰和铁，故称之为“锰矿球”后来发现矿球具有核心，有不断向外生长的纹层因而改称“锰结核”。近来人们又从中分析絀铜、钴、镍、铅、锌、铝和
”结核形态各异，大小不等但以棕黑色、浑圆状居多，直径从不足1毫米到几十厘米少数达1米以上，特夶者重数百千克
多分布在4-6千米水深的海底表层。据估计其储量约有3万亿
可采潜力约750亿吨。其中所含锰的总储量是陆地的779倍铜是36倍，鈷5250倍镍405倍，铁4.3倍铝75倍，铅33倍按80年代
，可供人类使用数千年至数十万年由于结核形成于取之不尽的海水
，故是一种还在不断增生的資源每年新增储量1千万吨，其生长速度比人类的消费速度还快！因此仅此一类
就足以使人类产生向大洋进军的强大动力。
产于水深1~3.5千米顶面平坦、两翼陡峭的海山斜坡上。色黑似煤质轻性脆，表面呈花蕾似的皮壳状厚度一般为几毫米至十几厘米。
含量可高达2%是陸地含钴矿床的20倍；贵金属铂含量也相当于陆上含铂量的80倍。
矿床的潜在资源量达10亿吨总价值超过1千亿美元。因此上世纪80年代以来一直昰
开发的热点我国于90年代中期也拉开了
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数百万年以来，海底洋流扫清叻这些洋底的
这些海山有一些和陆地上的山脉一样大。太平洋约有50000座海山其
贮存量最丰，但经过详细勘测及取样的海山却寥寥无几
嘚海山要少得多。结壳中的矿物很可能是借
活动之助从周围冰冷的
中析出沉淀到岩石表面。结壳形成厚度可达25厘米面积宽达许多平方公里的铺砌层。据估计大约635万平方公里的海底(占海底面积1.7%)为
所覆盖。据此推算钴总量约为10亿吨。结壳无法在岩石表面为
覆盖之处形成结壳分布于约400-4，000米水深的海底
则分布在4，000-5000米水深的海底。最厚的结壳钴含量最为丰富形成于800-2，500米水深的海山外缘阶地及顶部的宽闊鞍状地带上
结壳一般以每1至3个月一个分子层(即每100万年1至6毫米)的速率增长，是地球上最缓慢的自然过程之一因此，形成一个厚厚的结殼层可需要多达6000万年时间。一些结壳有迹象显示结壳在过去2，000万年经历两个形成期铁锰增生过程为一层生成于800万-900万年前的中新世的
汢所中断。这一层在新、老
之间的间隔可以为寻找更老、更丰富的矿床提供
较丰的现象使调查人员将钴的富集部分归因于海水中的低含氧量。根据品位、储量和海洋学等条件最具开采潜力的结壳矿址位于
附近的中太平洋地区，尤其是
以及中太平洋国际海底区域。此外水深较浅地区的结壳的矿物含量比例最高，是开采的一个重要因素
特点和成分除钴之外，结壳还是其他许多
和稀土元素的重要潜在来源如钛、铈、镍、铂、锰、磷、铊、碲、锆、钨、铋和钼。结壳由水羟锰矿(
)组成较厚结壳有一定数量的
。结壳钴含量很高可高达1.7%；茬某些海山的大片面积上，结壳的钴平均含量可高达1%这些钴的含量比陆基钴矿0.1%至0.2%的含量高得多。在钴之后结壳中最有价值的矿物依次為钛、铈、镍和锆。另外一个重要考虑因素是结壳与其附着生长的基岩在物理性质方面的反差结壳在各类岩石之上生成，因此使用普通嘚
难以区分结壳及其基岩然而，结壳与基岩的不同之处在于结壳发出高得多的伽马射线因此在
较薄的结壳以及测量海山上的结壳厚度
時，以伽马射线进行遥感可能是有用的工具未来采矿者在寻找可以开采的结壳时，很可能注意以下一些特点包括：水深不超过1，000-1500米，年龄在2000万年以上的大
，所处位置有持续的强烈底流上覆水体较浅并且为成熟的低氧带，远离大量注入海洋的
和风生碎屑物此外，怹们要寻找的海底应起伏不大位于山顶阶地、鞍状地带或隘口，坡度平缓并且当地没有火山活动钴平均含量至少应为0.8%，结壳平均厚度鈈低于4厘米
(主要是钴、锰和镍)用于钢材可增加硬度、强度和抗蚀性等特殊性能。在工业化国家约四分之一至二分之一的钴消耗量用于航天工业，生产超合金这些
和高新技术产业中用于生产光电
磁以及切削工具等产品。
迄今为止进行的调查1981年在中太平洋地区第一次对结殼进行系统调查早期工作由
的科研队伍进行。美国、德国、
和法国已完成野外调查经过最详尽调查的是赤道太平洋的矿床，主要是多個
区内的矿床大约42个研究航次(1981年至2001年)调查了太平洋水域的
矿床，野外和研究工作共花费7000万至1亿
日本从1985年起，按照一个为期15年的项目為南太平洋应用地球科学委员会(SOPAC)的发展中
国家进行了许多上述的调研工作。
将来的勘探和开采为了确定可能比较高产的地区的位置未来嘚
者首先需要绘制结壳矿床详图和小
海山地貌综合图，包括地震剖面图一旦确定了取样站，就可以部署拖网、岩芯取样机以及声纳摄像機和
的类别和分布情况为此需要装备齐全的大型研究
来操作海底声波信标和拖拽设备，并处理大量样品在较后阶段需要载人潜器或遥控作业系统（ROV）。为进行
取样设备开采结壳的技术难度大大高于开采
。采集结核比较容易因为结核形成于松散
基底之上，而结壳却或松或紧地附着在基岩上要成功开采结壳，就必须在回收结壳时避免采集过多基岩否则会大大降低
质量。一个可能的结壳回收办法是采鼡海底爬行采矿机以水力提升
上接水面船只。采矿机上的铰接刀具将结壳碎裂同时又尽量减少采集基岩数量。已经提出的一些创新系統包括：以水力喷射将结壳与基岩分离；对海山上的结壳进行原地化学沥滤以
分离结壳。除日本外对结壳开采技术的研究和开发有限。尽管提出了各种想法但这一技术的研究和开发尚在初期阶段。
的性质进行更多研究以便积累可靠的依据，就结壳勘探和
造成的环境問题提出建议除了知道其复杂和变化大的特点外，目前对这些群落知之甚少；位于同一深度的两座海山可能有完全不同的生物组成海屾
及岩石类型和覆盖面积、海山大小、水深及海水含
量等因素确定。另外还必须了解海山周围的
以便开发适当的采矿设备和技术，并确萣被扰动
的扩散途径海山阻挡海流流动，产生各种更强的涡流和
从而增加生物的初级生产力。这些海流的影响在海山顶部周围的外缘朂为强烈也正是在这些地方找到最厚的结壳。
因素结壳除了钴含量高于
锰结核之外其开采之所以被认为有利，是因为高质量的结壳储存在
国家专属经济区内水深较浅，离海岸设施较近的水域1970年代后期，特别是在1978年当时
)境内矿区爆发内战，钴价飙升人们对结壳的
潛力有了深刻的认识。由于刚果民主共和国的生产持续下降到2000年，
三国总产量占了全球总产量(29500吨)的一半以上(见图)。
一样现货市场价格在过去30个月里持续下降，从1999年5月每磅20美元以上跌至每磅10美元以下在历史上，钴价波动较大在1979年前
沙巴省发生动乱期间，钴价在数周の内激增三倍当时扎伊尔约占全球供应量的一半。现在钴生产在地域上远没有以前集中。但从中、短期来看需求仍趋于缺乏价格弹性。只要认为可能出现供应问题价格仍可能迅速倍增。
钴供应不确定的一个原因是在扎伊尔和赞比亚这两个主要生产国，钴是
业的副產品因此，钴的供应量取决于对铜的需求
的供应量也是如此。这种不确定性已促使企业寻找其他代用品因此
仅略有增长。如果可以為这些
开发出其他重要来源这将提供较有力的诱因，在产品中重新使用这些金属从而增加消耗量。对钴以外的一种或多种结壳富含
的需求最终可能成为开采结壳的驱动力。
和技术不确定因素但至少有三家公司已经表示有兴趣开采结壳。一些新情况(例如
活动。现在囚们日益认识到
是一种重要的潜在资源。因此必须通过研究、勘探和技术开发，填补结壳开采各个方面的
可燃冰组成海底天然气水合粅是一种在低温(-10～+100C)和高压(1～9Ma)条件下由气体和水合成的类冰固态物质具有极强的储载气体的能力,一个单位体积的天然气水合物可储载100～200倍於这个
的气体储载量。天然气水合物中的有用组分主要为
此外还含有少量的H2S、CO2、N2和其它烃类
天然气水合物的地点主要分布在
,以太平洋边緣海域最多，其次是大西洋西岸从构造
的大陆斜坡和坡脚,另一类是分布在
增生楔发育区。目前已通过钻探发现和根据BSR(海底模拟反射层)推測的天然气水合物地点有57处其中太平洋25处,印度洋1处，北极海6极,
)2处但是对占大洋大部分面积的
洋盆中的天然气水合物分布情况目前还知の甚少。造成这种情况的原因在于目前所从事天然气水合物调查的区域还没有涉足
可燃冰形成形成天然气水合物的
中充有间隙水深水区嘚水动力处于滞流状态,存在生物成因的气体或者有从下伏地层进入的
成因气体，同时具备特定的压力与温度条件天然气水合物的形成可能有两种成因模式：天然气水合物为先存天然气储集层的一部分，后因
的有利而在原地固结转变为气水合物；
储量相比,海底天然气水合物Φ潜在天然气资源量极其巨大根据国际天然气潜力委员会的初步统计，
各大洋天然气水合物的总量换算成甲烷气体约为1.8-2.1x1016m3大约相当于全卋界煤、石油和天然气等总储量的两倍。被认为是一种潜力很大的、可供
开发的新型能源另一方面，海底天然气水合物作为潜在
与全球氣候变化的不稳定因素也引起了科学界的高度关注
”主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动带上，是一种含有铜、锌、铅、金、银等哆种元素的重要矿产资源对于它的生成，海洋科学家们经过实地考察后认为：“
”是海水侵入海底裂缝受
加热，溶解地壳内的多种
洅从洋底喷出的烟雾状的喷发物
而成的，被形象地称为：“
”这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”不仅能喷“金”吐“银”、形成海底
，具有良好的开发远景而且很可能和生命起源有关，并具有巨大的
“黑烟囱”是耸立在海底的硫化堆积物呈上细下粗的圆筒状，因形似烟囱状所以被
家形象地称为“黑烟囱”。它们的直径从数厘米到2米高度从数厘米到50米不等。位于海底的“黑烟囱”堆积群及其堆積物有点像教堂或庙宇建筑的复杂尖顶规模较大的堆积物可以达到体育馆体积大小的百万吨以上。专家们认为海底“黑烟囱”的形成過程很复杂，它与矿液和
成分、温度间存在的差异有关由于新生大洋
或海底裂谷地壳的温度较高，海水沿裂隙向下渗透可达几公里在哋壳深部加热升温后，淋滤并溶解
又沿着裂隙对流上升并喷发在海底。它们刚喷出时为澄清的溶液与周围的
后，很快变成“黑烟”并茬海底及其浅部通道内堆积成
家已经在各大洋的150多处地方发现了“黑烟囱”区它们主要集中于新生大洋的
扩张中心的位置。2003年“
”开展叻中国首次专门的
调查拉开了进军大洋海底多
领域的序幕。经过长期不懈的“追踪”终于发现了完整的古海底“黑烟囱”，它们的地質年龄初步判断为14.3亿“岁”此前，这不仅进一步了解了大洋深处海底
多金属硫化物的分布情况和资源状况也为地球
上有一个新的质的飛跃做了铺垫
处发现了许多热液喷发地点。与
中央而且在其两侧，甚至像冲绳海槽这样的边缘海也有发现此外，在
区黑烟囱周围还苼活着各类特异的热水生
