深海的呼唤深海技术发展现状及对策思考

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1、深海的呼唤——深海技术发展现状及对策思考发布时间：2011-10-31　　信息来源：　　摘要深海蕴藏着丰富的战略资源与能源，深海是高科技的舞台、是重大科技理论的诞生点等，这些都深深地吸引着社会各界的眼球，部分发达国家已将发展深海技术提到国家战略高度。国际深海高新技术的发展日新月异，我国将如何开展深海研究，本文给出了对策建议。　　　　关键词　深海技术，建议　　　　DOI：10.3969/j.issn.1000-3045.2011.05.009　　　　“上天、入地、下海”是人类探索自然孜孜以求的目标。伴随着“航海家号”太空飞船22

2、0亿公里的漫漫征途飞离太阳系去探访更为遥远的神秘空间、“玻璃地球”等重大探地工程进一步刻画地球内部精细结构，深海这一见证日月变迁、桑田变换的人类近邻也并不平静。　　　　海洋是生命的摇篮、资源的宝库、交通的命脉，是人类繁衍生息和持续发展的重要资源。国际综合大洋钻探十年计划（IODP：2003—2013）、国际大洋中脊计划（InterRidge）、ARGO等全球性研究计划正如火如荼积极实施，深海神秘的面容正日益清晰。　　　　1深海何以成为科技界与人类关注的热点　　　　资源、可持续发展、国家安全、全球变化这些热点名词，作为普通民众业

3、已耳熟能详，它们均与深海**有着千丝万缕的联系，深海已成为人类未来发展休戚与共、赖以生存的载体。这一广阔区域内蕴藏着丰富的金属、能源和生物资源，但尚未被人类充分认识和开发利用。上世纪中叶开始的深海热液成矿体系研究、深海热泉生物群落的发现与应用研究、天然水合物的应用开发、大洋结核的采集与开发，使国际深海研究高潮迭起。“蓝色圈地”运动已成为21世纪争夺国际海洋资源的主旋律。　　　　1.1巨大的能源与资源储备　　　　深海分别占海洋和地球面积的92.4%和65.4%，蕴藏着人类社会未来发展所需的各种战略资源和能源。油气、多金属结核、富

4、钴结壳、多金属硫化物、天然气水合物等新型资源具有重要的科研与商业应用前景，被誉为21世纪人类可持续发展的战略接替能源。　　　　多金属结核：分布于水深4000—6000米海底，富含铜、镍、钴、锰等金属元素，其总储量分别高出陆地相应储量的几十倍到几千倍，总资源量估计可达3万亿吨，具有极高的经济价值[1]。　　　　富钴结壳：主要赋存在太平洋水下顶面平坦、两翼陡峭、形似“圆台”的海山斜坡上，水深1000—3500米，富钴结壳钴含量可高达2%，贵金属铂含量相当于地壳含铂量的80倍。据不完全统计，太平洋西部火山构造隆起带上，富钴结壳矿床的

5、潜在资源量达10亿吨，钴金属量数百万吨，经济总价值超过1000亿美元。　　　　海底热液硫化物矿床：富含金、银、锰、铁、铅、钴等金属和稀有金属，赋存水深数10—2500米，且大量出现在2500米附近。与大洋多金属结核和钴结壳相比，虽然富钴结壳赋存水深和热液硫化物大体相当，但因其基本矿物组分皆为非晶质或隐晶质的铁、锰物质，冶炼工艺较为复杂。相比之下，热液金属硫化物矿床易于开采和冶炼。　　　　天然气水合物：俗称“可燃冰”，主要分布在近海的大陆架、有厚沉积物覆盖的深海海盆，以及永冻层。在世界各大洋中天然气水合物中蕴含的甲烷气体量为1.

6、8×1016－2.1×1016m3，大约相当于全世界煤、石油和天然气总碳量的2倍，相当于目前世界年能源消耗的200倍，是一种潜力很大，可供21世纪开发的新型能源，并可能在10年内商业化应用。　　　　油气资源：地球上油气资源总储量的约70%蕴藏于海洋。据统计，全球海洋石油蕴藏量约1000多亿吨，已探明的储量为380多亿吨，其中80%以上在水深500米以下的深海；海洋天然气储量约140万亿m3，探明储量约40万亿m3，随着海洋调查、探测技术的不断创新发展，海底勘探将逐渐向深水区发展，深海区石油、天然气的储量还会增加。　　　　1.2

7、海洋生物资源　　　　1984年美国制订了海底火山考察计划（VENTSProgram），在对温度高达400℃的海底火山喷发物的研究发现，几乎所有的热泉周围都存在着生命。2001年，科学家们发现在寒冷的北冰洋水面下从格棱兰岛北部到西伯利亚纵横1770公里的Gakkel屋脊（全球海屋脊中最深及最遥远的地方）中也存在着深海热泉及热泉生物[2]，伴随着海底热液硫化物的发现，“海底热液生物”、“黑暗生物链”以及“深部生物圈”等概念的提出及其研究成果已在很大程度上影响了人类对诸如生命起源这种重大科学问题的传统认识。深海生物基因资源是近年来引

8、起国际关注的新型资源，目前国际上深海生物基因资源的应用已经带来数十亿美元的产业价值，深海海洋生物处于独特的物理、化学和生态环境中，在高压、剧变的温度梯度、极微弱的光照条件和高浓度的有毒物质包围下，形成了极为独特的生物结构、代谢机制，它体内的各种活性物质（如极端酶exlremo