中国大洋矿区采矿环境研究

深海采矿面对的是5000m左右水深的海底复杂环境和条件，把赋存于海底表层的多金属结核采集起来，并将其输送至海面采矿船上，需要考虑海水压力、腐蚀、海流冲击、海底地形、地质、矿床位置、海洋气象及海况等因素。本文从采矿工程角度对中国大洋矿区采矿环境进行分析研究。

热带东太平洋短柱样的放射虫地层学研究

热带东太平洋 WS0 10 7和 WS990 1柱与东区 ES990 9柱放射虫地层学的研究显示 ,WS0 10 7和 WS990 1两柱深度 18— 19cm和 4— 5 cm以上的地层年龄小于 0 .2 1Ma,属于晚第四纪放射虫 Buccinosphaera invaginata带 (RN17)。在此深度处有一个大的沉积间断 ,缺失中新世、上新世和第四纪大部分地层。而在此沉积间断以下地层发现大量的渐新世 -始新世的放射虫 ,属渐新世最晚的放射虫 Lychnocanoma elongata带 (RP2 2 ) ,年龄大于 2 3.6 2 Ma,而小于 2 4 .6 Ma。这两个柱放射虫含量变化也揭示了沉积间断的存在 ,说明沉积间断和放射虫含量的变化可以作为地层划分和对比的工具。 ES990 9柱的放射虫地层学研究发现 ,该柱地层年龄小于 0 .2 1Ma,属于晚第四纪放射虫Buccinosphaera invaginata带 (RN17)

大洋多金属结核1km海上开采实验系统扬矿管水平液动力分析和计算

大洋多金属结核1km海上开采实验系统的扬矿管所受水平液动力由多个参数决定.本文从系统总体设计参数出发,得出了其他各种参数值,并根据Morison方程详细推导了海浪和海流的速度和加速度的表达式,最后采用数值积分的方法得出了液动力随时间和深度的变化曲线.在同一水深处,总液动力随时间的变化规律接近于正弦(余弦)曲线;而在同一时刻,总液动力则随水深绝对值的增加而递减,在水深0m至水深-200m内,递减速度很快;总液动力最大值为3·790kN.

认知海洋 开发海洋

海洋是未被开垦的处女地,认知海洋,耕耘海洋,对人类可持续发展将产生极大的影响。介绍了国际海底区域的战略地位与战略竞争,在新世纪以后,“区域”将成为自然资源和深海高技术的战略开发基地。经过10多年的努力,中国已成功成为国际海底先驱投资者,获得了专属开发权。总结了当代中国大洋开发的历程和取得的成就,提出了海洋资源开发的战略对策。

海底多金属结核水力式集矿系统产生的污泥浓度分析

研究了海底多金属结核水力式集矿系统在不同工况条件下产生的污泥浓度。结果表明,海底多金属结核水力式集矿系统中输送系统脱泥排放产生的污泥浓度远高于捕捉系统扰动底质淤泥产生的污泥浓度,是产生水体浑浊的主要原因之一。试验过程中污泥浓度变化曲线呈现先迅速上升后快速下降的变化趋势,随着捕捉系统水泵油压增大,污泥浓度增大;输送系统水泵油压对污泥浓度影响不明显。

大洋多金属结核资源开发的回顾与展望

在世界大洋海底表层，蕴藏着极其丰富的多金属结核资源，其中含有Cu、Co、Ni、Mn等多金属元素，是人类的远景资源。本文介绍了《联合国海洋法公约》中有关国际海底开发制度，总结了30年来世界大洋结核资源的开发现状和中国“八五”期间所取得的成果，指出只有在结核金属价格行情看好，大洋采矿设备具有足够的可靠性时，结核开采才具有竞争力。

大洋多金属结核资源开发技术经济模型的研究

大洋多金属结核是蕴藏在深海床的巨大金属资源 ,属于全人类。目前 ,由于技术、经济、政治、法律等多方面原因 ,尚未实现商业化开采 ,但围绕大洋多金属结核的开发利用 ,国内外已做了大量工作。本文综合介绍了国内外大洋多金属结核的开发研究情况 ,讨论了国外对大洋多金属结核开发的各种研究结果 ,并结合我国实际 ,进行了我国第一代大洋多金属结核开发的经济模式和经营模式的研究 ,建立了中国的经济和经营模型 * ,为我国有关决策部门提供有依据、数字性参考资料。

我国深海采矿技术研究的阶段性成果及今后工作方向

对我国"八五"期间在海洋采矿实验室建设、集矿模型机开发、扬矿方法研究和遥控系统研制方面取得的深海采矿技术研究的阶段性成果进行了介绍，指出了目前深海采矿技术研究所存在的问题及今后工作方向。

中国开辟区不利开采地形类型及其分布

利用1998年"大洋一号"调查船近海底作业所获的深拖海底电视和照相系统资料,对中国开辟区不利开采地形类型及其分布特征进行了研究,并对海底地形的坡度进行了计算,结果表明:(1)中国开辟区东、西两区海底的东向坡和西向坡是均衡分布的。东、西两区海底地形坡度的分布特征明显不同,东区海底地形坡度以0～15°为主,而西区坡度大于3°的地形则很少。坡度大于5°的地形主要分布于坡脚处,特别是坡度超过15°的地形总是出现在水深变化的转折点处。(2)研究区不利开采地形可分为坡度为5～15°和大于15°两种类型,东区地形坡度大于5°的不利开采地形比西区多14%,东区坡度大于15°的地形为3.6%,比西区(仅为1.4%)多,东、西两区都有少量坡度近90°的地形出现,并且这种地形在东区所占比率比西区大,说明东区断崖、陡坎和断裂沟槽比西区多,地形也更为复杂多变。

东太平洋多金属结核富钡镁锰矿细脉蛋白石层的成因机制

为探讨东太平洋CC区多金属结核中富钡镁锰矿细脉蛋白石层的成因机制,利用矿相显微镜、电子探针和ICP-OES,对蛋白石层及其周围铁锰氧化物进行了显微结构特征和化学成分特征的研究。结果表明:高反射率矿物结晶程度较好,主要由MnO组成,具有高Mn低Fe的特征,为成岩成因的钡镁锰矿。中反射率矿物结晶程度较差,主要由MnO和FeO组成,为水成成因的水羟锰矿。低反射率矿物为一种半透明矿物,主要由SiO2组成,为生物成因的蛋白石。根据钡镁锰矿、水羟锰矿和蛋白石的成因机制,为蛋白石层及其内部钡镁锰矿细脉的形成过程建立了一个模型,共分为5个生长阶段:第1阶段,结核呈半埋藏状态在氧化环境中形成水羟锰矿;第2阶段,结核呈半埋藏状态接受SiO2胶体的沉淀作用形成蛋白石层;第3阶段,结核呈半埋藏状态在氧化环境中形成水羟锰矿的同时,其成岩作用和蛋白石的脱水作用使蛋白石层中产生大量的裂缝;第4阶段,结核呈埋藏状态在弱氧化-还原环境中发生交代作用和重结晶作用形成钡镁锰矿;第5阶段,结核呈半埋藏状态形成水羟锰矿。