高峰文

隨著人類對資源的需求不斷增加，陸地上的資源供給越來越乏力，一些國家和國際礦業(yè)正以極大的關(guān)注和熱情瞄準(zhǔn)深海礦產(chǎn)資源的開采。

新西蘭礦企TTR日前獲準(zhǔn)在該國西海岸塔拉納基地區(qū)開采鐵礦石。這是新西蘭首個海底采礦項目，也是世界上首次在海床上進(jìn)行的商業(yè)金屬采礦項目。這一結(jié)果預(yù)計將會激勵更多公司深入深海區(qū)域開采礦產(chǎn)。

海底富礦超出想象

作為一個海洋國家，新西蘭有一個共計5700萬平方公里的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和擴(kuò)展大陸架。該地區(qū)活躍的地質(zhì)特性意味著新西蘭部分專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)富含海底礦物，其中一個地區(qū)是克馬德克火山弧。

在這個區(qū)域，地球表面的海底地殼的巖石斷層讓冰冷的海水進(jìn)入巖石加熱。這種熱水含有金、銀、銅、鋅等金屬和稀土元素，當(dāng)含有礦物質(zhì)的熱水出現(xiàn)在熱液口時，與周圍的冷水混合迅速變冷，使得許多礦物質(zhì)硬化，礦物顆粒形成的濃云在熱液口周圍如同“黑煙柱”一樣。

在新西蘭政府和企業(yè)資助下，正在進(jìn)行的研究有識別、標(biāo)注定位礦床的范圍。采礦業(yè)提出，基于礦產(chǎn)的規(guī)模和經(jīng)濟(jì)潛力，每10個當(dāng)中有1個或20個里有1個海底塊狀硫化物礦床，在經(jīng)濟(jì)上就具有可行性，是可以開采的。

而像這些富含硫和金屬的海底熱液礦床，在世界大洋水深數(shù)百米至3500米處均有分布。主要出現(xiàn)在2000米深處的大洋中脊和地層斷裂活動帶，是具有遠(yuǎn)景意義的海底多金屬礦產(chǎn)資源，其主要元素為銅、鋅、鐵、錳等，另外銀、金、鈷、鎳、鉑等在有些地區(qū)也達(dá)到了工業(yè)用量。

全球礦產(chǎn)財富初步評估，海底這些資源的價值達(dá)數(shù)萬億美元。隨著世界對礦物質(zhì)的需求，加上技術(shù)的進(jìn)步，促使深海采礦成為可能。

競爭激烈

無疑，在寂靜的海底，沉睡著一座巨大的“金山”。令各國礦業(yè)公司摩拳擦掌，躍躍欲試，全球逐漸掀起一股新的“海洋淘金熱”。

行業(yè)巨頭、加拿大多倫多的鸚鵡螺礦業(yè)公司，15年前就已宣稱對巴布亞新幾內(nèi)亞約2000平方英里海床擁有開采權(quán)，但它似乎并不急于進(jìn)入實際開采階段。這些年來，它一直專注于擴(kuò)大自己的“地盤”，在太平洋數(shù)百個地點進(jìn)行勘探，確定了幾十個潛在開采對象。2011年，鸚鵡螺礦業(yè)公司贏得太平洋西南部俾斯麥海域一片礦山的20年開采權(quán)。據(jù)稱，這片礦山距離海面1英里，估計金礦儲量為10噸，銅礦儲量為12.5萬噸。并獲得巴布亞新幾內(nèi)亞政府頒發(fā)的世界第一個深海多金屬硫化物資源采礦租約，計劃于今年進(jìn)行試開采。

此外，韓國的深海采礦財團(tuán)也在湯加和斐濟(jì)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)申請了礦區(qū)并進(jìn)行資源勘探，計劃于2015年進(jìn)行一個年產(chǎn)30萬噸規(guī)模的采礦海試。

對于今年新西蘭礦企TTR獲準(zhǔn)的西海岸塔拉納基海岸海底采礦區(qū)開采鐵礦石的項目，估算可能高達(dá)100億噸。即使只有10%的資源可發(fā)掘，那也將是有史以來發(fā)現(xiàn)最大的礦床。

其他正在考慮深水采礦的太平洋國家包括斐濟(jì)、所羅門群島、湯加和瓦努阿圖，這些國家均已發(fā)放了采礦執(zhí)照。南太平洋的庫克群島則計劃今年稍晚以競標(biāo)方式發(fā)放海底采礦執(zhí)照。在庫克群島75萬平方公里的領(lǐng)海海域里，錳和鈷儲量豐富。

在2012年國際海底管理局第十八屆會議上，制定深海采礦規(guī)章被作為優(yōu)先事項列入2013年的工作計劃中，并期望于2016年前制定（多金屬）開發(fā)監(jiān)管規(guī)則。而歐盟于2013年制定的《藍(lán)色增長：海洋可持續(xù)增長的機(jī)遇》報告也明確提出，目前歐洲應(yīng)主要集中研發(fā)各種深海和海底特種船舶及采礦裝置，為聯(lián)合開采國際海底的礦產(chǎn)資源作好準(zhǔn)備。

開采技術(shù)已經(jīng)成熟

20年前，大多數(shù)采礦公司都認(rèn)為到海底采礦太難了。但現(xiàn)在有一些公司發(fā)現(xiàn)，去幾千米的水下采礦，可能比到幾千米的巖石下采礦更容易。

海上石油和天然氣工業(yè)為海底采礦提供了借鑒。上世紀(jì)40年代中期，石油和天然氣工業(yè)就開始了海上開采。如今，世界上1/3的石油來源于海上開采。在巴西海域，正在生產(chǎn)的油井深度是1500米；而在墨西哥灣，正在鉆探2500米深的油井。這些技術(shù)都為海底采礦技術(shù)奠定了發(fā)展的基礎(chǔ)。例如，從事海底采礦的公司，為解決如何運送海底礦石的問題，可以使用深海型的自動采煤機(jī)器人，將礦石通過管道傳送到采礦船或海上采油使用的半下潛式平臺。

目前深海采礦作業(yè)最大的難題是如何克服陡峭且起伏的海床。由于上世紀(jì)七八十年代，國際上投入了6億多美元用于海底錳礦開采技術(shù)的研發(fā)，深海采礦技術(shù)得到了很大發(fā)展，采用基于成熟工業(yè)技術(shù)的巨大機(jī)器人協(xié)助采礦。

加拿大的鸚鵡螺礦業(yè)公司宣布，已完成組裝第一套由英國制造的采礦機(jī)械部件，用于海底采礦生產(chǎn)作業(yè)。這個8米高的機(jī)器人將用于采集海底硫化物并抽吸至海面，然后用駁船運送到30英里外的拉包爾港。

專家預(yù)測，深海采礦技術(shù)是未來海洋產(chǎn)業(yè)中的先導(dǎo)性行業(yè)技術(shù)，對整個海洋高新技術(shù)的潛在影響深遠(yuǎn)。

環(huán)境保護(hù)很難

與其他形式的工業(yè)生產(chǎn)一樣，海底采礦勢必會引發(fā)一些環(huán)境問題。采，還是不采，支持與反對的聲音一直此起彼伏。

海底采礦對環(huán)境的影響比陸地采礦要小。海底采礦可以避免陸地采礦帶來的許多問題。比如，海底采礦不存在排放酸性污水的問題，因為堿性海水可以中和酸性污水；由于硫化物沉積物就在海底，所以也無需掘洞開采而在海底留下永久性的建筑物。

有些科學(xué)家和環(huán)保人士憂心忡忡，若開始在海底采礦，可能會給脆弱的漁業(yè)和其他物種造成傷害。

顯然，對于深海采礦而言，直面的重大挑戰(zhàn)之一是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境完整性的平衡。鑒于目前有關(guān)在各國領(lǐng)海內(nèi)進(jìn)行礦石開采的法律法規(guī)限制并不多，有的甚至一片空白，有專家呼吁，應(yīng)盡早采取行動，通過立法保護(hù)敏感而脆弱的海底生態(tài)系統(tǒng)，盡量降低海底開采對環(huán)境的影響。

（作者系中國城市經(jīng)濟(jì)文化研究會秘書長、中國科學(xué)院教授 ）