深海采矿

✍ dations ◷ 2025-07-17 23:45:02 #深海采矿

深海采矿,或深海开采是一种新近的采矿程序,从海床或洋底开采矿物。地点通常选在蕴藏有大片丰富的锰结核或者海底热泉附近,距离海平面有 1400 米到 3700 米不等的距离。这些涌泉是形成大量海底硫化物的良好条件,而这些硫化物之中会包含一些有价值的贵金属,例如银、金、铜、锰、钴和锌。开采所使用的器械,则是利用液压泵或者使用桶装方法,将原矿带到地表以后再加以处理。

如同其他现存的采矿程序一般,深海开采具有高度环境污染的争议性。

1960年代中期,J. L. 梅洛在他的著作中《海洋的矿物资源》()提出了深海探勘的可能性。该书认为,在地球的海洋中可以寻得近乎无穷无尽的钴、镍和其他金属矿。梅洛认为这些金属就藏在锰结核中,一种块状的压缩沉积物,位在海底大约 5000 米的地方。包含法、德、美之内的一些国家派出了探勘船来寻找这些结核物,结果显示,原先对深海开采的可行性预估被夸张了。过高的估计加上金属价格降低,深海探勘在 1982 年左右几乎完全被遗弃。美国从 1960 年代开始到 1984 年为止,在此项活动上花费了将近6亿5千万美元,成本几乎无回收。

在过去十年,深海开采进入一个新的阶段。在日本、中国、韩国、印度不断上升的金属需求,将这些国家推向寻找新的矿源。并且将目标放在海底热泉,而非原先的结核物。

目前,最佳的深海开采可行地点,称作 Solwara 1 计划,位于巴布亚新几内亚境内的海岸,是一个高纯度的铜-金矿,而且它也是世界第一个海床大量硫化物资源。Solwara 1 计划精确的说,位于新爱尔兰省俾斯麦海,深度 1600 米。利用最新的 ROV(遥控水中运输)科技,那提勒斯矿业(Nautilus Minerals Inc.)成为第一个在海底大规模开采的矿业公司。首批开采预期将在 2013 年开始。

规范深海开采的条例中,最重要的是联合国海洋法公约,它在 1973 年至 1982 年之间成形,并且在 1984 年实施。该公约设立了国际海底管理局(International Seabed Authority),负责管理在专属经济海域以外的深海采矿活动(200 海里)。此管理局规定有意进行海底开采的国家,必须有两个等值的开采地点,并且将其中之一交由该局管理,附带 10 至 20 年后必须移转所使用的采矿科技给其他国家。这个限制在当时看似合理,因为一般认为海底开采有高额的利润。但是这个严格的规定,导致一些先进国家拒绝签署 1982 年的初步协定。

深海中蕴含着许多不同的资源可供提炼,包括银、金、铜、锰、钴和锌,这些原矿可以在不同类型的海床寻得,而且通常比地表上的矿藏更加密集。

矿藏及其蕴藏深度

De Beers和其他公司也在海底开采钻石,那提勒斯矿业和海王星矿业公司(Neptune Minerals)则计划在巴布亚新几内亚和新西兰海岸开采。

科技的进展让使用水下遥控载具(ROV)成为探勘开采地点的利器,它们利用钻头和切割工具,收集原矿的样本,带回地表分析。假如有可采的地点出现了,就会由采矿船或采矿站进行活动。

对全面开采来说,有两种主流的采矿法:连续的线型桶装系统(continuous-line bucket system,CLB)和液压汲取系统。CLB系统适合用来开采结核物,类似一个输送带系统,由海底输向地表,将有价值的资源提取出来以后,再将尾矿(tailing)输回海洋中。液压汲取系统则是利用两个导管,一个汲取原矿向上,另一个则将尾矿放回。

近年最受瞩目的采矿地点位于环绕巴布亚新几内亚的马努斯盆地中部和东部,以及东部的锥状火山口。这些地点的硫化物显露出可观的黄金藏量(平均浓度为 26 ppm)。它的深度仅有 1050 米,相对较浅,而且邻近就有黄金的提炼厂,非常具可采性。

由于深海开采是一个全新的领域,实际开采的后果仍属未明。然而,专家仍十分确定,移除部分的海床会扰乱底栖区的生物,尾矿会增加水体的毒性,并且形成悬浮物漂流(sediment plume)。依照开采的不同类型和地点,可能对底栖生物造成永久的伤害。除了对该区域的直接影响外,泄漏、倾倒和侵蚀则会改变该地区的化学组成。

悬浮物漂流(一种羽状漂流结构)也许是深海开采的所有影响中,最具破坏力的。将尾矿送回海中时,它通常呈现一种精磨、非常细小的颗粒,进而形成在水中漂流、类似云雾的团状结构。有两种类型:水面型,或者水底型的。近水底的类型,是透过通管将尾矿送回水底时形成的。这些水底的团状物,会增加水的浊度,阻塞水底生物用来摄食的过滤性器官。水面性漂流的则造成较严重的问题,依照其颗粒的粒度,水流会将这些颗粒散布到占据一个广大的区域。漂流团亦会影响浮游生物以及水的光透性,进而影响该地区的食物链。

相关

  • 建筑经济建筑经济(Construction Economics)是建设领域内关于建设项目的经济方面的预测、决策、实施、分析、评估等活动,建筑经济为一专门学科,其相关问题管理的优劣影响到一项建设进行的
  • 海域管理及发展统筹委员会海域管理及发展统筹委员会(葡萄牙语:Comissão Coordenadora da Gestão e do Desenvolvimento das Áreas de Jurisdição Marítima,葡文缩写:CCGDAJM),是为了配合中华人民共和
  • 劳登劳登县(Loudoun County, Virginia)是美国维吉尼亚州北部的一个县,北隔波托马克河与马里兰州相望。面积2,350平方公里。根据美国2000年人口普查,共有人口169,599人,2005年人口为26
  • 高松宫好仁亲王高松宫好仁亲王(庆长8年3月18日(1603年4月29日) - 寛永15年6月3日(1638年7月14日))是江户时代前期的日本皇族。高松宫(日语:高松宮)(有栖川宫)的初代当主。后阳成天皇的第七皇子,母亲是
  • AKMSU卡宾枪AKMSU是AKMS的短枪管卡宾枪型,但由于产量极为稀少,故难以寻找其踪迹,而且还被认为不是苏联制的武器。根据部分消息指,AKMSU为苏联在1977年测试的武器之一,主要是打算供当时的特种
  • 第3届奥斯卡金像奖第3届奥斯卡金像奖(英语:3rd Academy Awards)于1930年11月5日在美国加利福尼亚州洛杉矶大使酒店(英语:The Ambassador Hotel (Los Angeles))举行,由美国电影艺术与科学学会颁发,旨在
  • 轻骑兵 (歌剧)《轻骑兵》(德语: Leichte Kavallerie)是一部二幕轻歌剧,由奥地利作曲家弗朗兹•冯•苏佩作曲,剧本由卡尔•科斯塔编写,于1866年3月21日首演于维也纳卡尔剧院。原剧故事发生在19
  • 汪晋宽汪晋宽,辽宁沈阳人,工学博士,退休后仍任东北大学信息科学与工程学院教授,曾任东北大学副校长、东北大学秦皇岛分校校长、中国仪器仪表学会理事、《International Journal of Inf
  • 叶翰叶翰(德语:Hans van Ess,1962年-)是一名德国汉学家、蒙古学(英语:Mongolian studies)家,其研究重点包括儒家、古代中国与中亚艺术交流。其亦为德国慕尼黑大学副校长。叶翰出身于学术
  • 陈显 (金门)陈显(1338年-1403年5月18日),又名光显,字希文,号南海,福建金门人,明代官员。陈显约于1338年出生于金门下坑,明洪武四年(1371年)中第四名举人,为明代金门中举第一人,由于明朝刚刚统一天下,人才匮乏,中举前五名者即授任五品知州。洪武五年(1372年),陈显被任命为河南汝州知州,洪武八年(1375年)调任山西隰州知州,寻以丁忧去职,洪武十二年(1379年)起复山东德州知州。洪武十三年(1380年),朱棣就藩北平府,闻陈显有治绩,将其招至幕下,任命为掌书记,朱棣受命北伐蒙古时的露布即为陈显所撰