第十一章海洋矿产资源

1、第一节 深海底固体矿产 第二节 滨海及陆架海洋固体矿产第三节 海洋石油天然气资源第十一章 海洋矿产资源第一节 深海底固体矿产一、海洋矿产的类型与分布二、大洋矿产的特征与成因三、深海底矿产资源的开发前景与研究意义一、海洋矿产的类型与分布 (一)海洋矿产资源的概念 所谓海洋矿产资源，通常是指目前处于海洋环境下的除海水资源以外的矿物资源；而对那些过去是在海洋环境下形成的现在已是陆地组成部分的矿物资源，原则上应归属于陆地矿产资源。 海洋是人类的巨大宝库,是未来社会物质生产的重要原料基地。在地球上已发现的百余种元素中，有80种在海洋中存在，其中能够直接提取利用的有60余种。从海岸到大洋，从海面到海底分布

2、有丰富的海洋矿产资源。 众所周知，随着社会经济的迅速发展，陆地矿产资源日趋紧缺，人们自然而然地把目光投向海洋。自上世纪70年来以来，各发达国家已对海洋矿产资源给予极大关注； 目前世界各国竞相发展海洋高新技术，实施“科技兴海”战略，其目的，就是为了开发利用海洋矿产资源。海洋矿产资源的巨大潜力始终吸引着人们，导致了近30年来海底矿产资源的重大发现。然而迄今为止除开发海洋石油天然气资源已成为全世界海洋第一大产业和滨海砂矿在某些国家形成了一定的产业规模之外，其他矿产资源的开发却难以进展。它一方面受到经济合理性的制约，另一方面目前尚难以预测开采海底矿产对环境造成的巨大影响和全球生态系统的破坏。因此，各国

3、对于海底矿产资源的调查和研究大多出于为维护国家海底权益的战略性考虑。 由于政治的、经济的、技术的和市场的原因，尽管许多海洋矿产资源目前还只具有潜在地远景地位，但是对海洋矿产资源的勘探开采，必将势不可挡。海洋矿产资源正以其自身的潜力和价值备受青睐，并日益成为各国激烈争夺的对象。需要指出的是，在对海洋矿产资源进行开发和利用时，应当而且必须遵循可持续发展的原则，既要满足当代人的需求，又要以不损害后人的生存和发展为前提。(二)海洋矿产资源的分类作者梅罗（1963）米契尔加森（1981）克罗南（1984）周福根（1982）朱而勤（1978）郭步英沈锡昌（1989）分类原则海洋分区海洋构造环境矿种海洋分区

4、海洋地质环境环境与矿种矿产分类1海水矿产2海滩矿产3大陆架矿产4洋底表层 沉积矿产5海底硬岩矿产1被动大陆边缘矿床2大洋环境形成矿床3俯冲带有关矿1海滩砂矿和集合粒2海洋自生矿物3磷块岩4锰结核和锰结壳5含金属软泥6海底次表生矿床1海滨砂矿2磷钙石3海绿石4海底石油5海底锰结核6重金属软泥海水矿产1滨海砂矿2海底磷矿3洋底锰结核和锰结壳4海底多金属软泥5海底块状硫化物矿床6海底油气藏海底矿产表层矿产1砂矿2自生沉积矿3复成因矿4远洋沉积矿底岩矿产1表下矿产2基岩矿产 从上表可知，多数学者都是根据海洋矿产资源的矿物种类及其产出的海洋地质环境进行分类，虽有微小的差别，但总体来说比较接近。本章将遵循

5、上述原则，在描述各类海洋矿产资源的形态、分布、矿物组成和化学成分的同时，尽量考虑其形成环境并探讨其形成机制，力求全面地反映最新研究成果。机械沉积分异矿产砂矿(Au、Pt、Sn、Ti、REEs、金刚石等) 海岸带建筑与工业砂 海岸带、陆架区化学或生物化学沉积成因矿产磷钙土(P)上升流发育的陆坡、岛屿、海山斜坡铁锰结壳(Co、Pt、REEs、Mn)8003 500m水深的大洋岛屿与海山斜坡带成岩成因矿产铁锰结核(Cu、Co、Ni、Mn等) 深海平原区海洋成因矿产甲烷气体水合物(CH4) 500 m水深以下海底沉积物表层热液成因矿产多金属软泥(Au、Ag、Pb、Zn、Mn等)新生海底裂谷带、大洋中脊

6、、海底热点活动区、弧后扩张区块状硫化物(Cu、Pb、Zn、Au、Ag等)大洋中脊、弧后扩张区等铁锰氧化物(Fe、Mn)新生海底裂谷带、大洋中脊、海底热点活动区、弧后扩张区非海洋成因 矿产石油、天然气、煤以及基底岩石中的其他矿产(陆地有的矿产在海底，特别是陆架基底均可出现) 陆架区 海洋矿产类型与分布二、大洋矿产的特征与成因海底磷矿 铁锰结核 铁锰结壳 多金属热液沉积物 甲烷气体水合物 海底磷矿 海底磷矿是指P205含量18的磷块岩(由于其中富含Ca0，又称磷钙石)，其主要矿物成分是胶磷矿，为隐晶质或呈胶状构造的磷灰右。 此外，还包括与胶磷矿伴生的细晶磷灰石。 海底磷矿的一般特征和地理分布 (一

7、)海底磷矿的一般特征 海底磷矿(磷块岩或磷钙石)一般呈结核状、块状、板状、颗粒状产出，其内部多呈鲕状或层状构造，通常含杂质较多，常呈暗灰色。如含大量碳或黄铁矿，则呈黑色。 磷块岩中的主要杂质为粘土、碎屑物、海绿石、方解石、白云石、碳质、硅质、黄铁矿以及一些生物骨屑等。其结核通常呈不规则状，致密坚固，相对密度为2.62.8，硬度：(摩氏硬度)5。结核大小相差悬殊，在加利福尼亚湾沿岸平均直径为5 cm，最大结核为605020 cm3(Dietz等，l942) (二)海底磷矿的地理分布 海底磷矿主要分布在滨外浅滩、浅海陆架、陆坡上部、边缘台地、海山等处，产出水深一般为几十至几百米，但也可以产于上千至

8、几千米深的海底。在出现上升流，特别是在上升流辐散、沉积速率不大的地方，更有利于海底磷矿的富集。通常，大洋东侧较其西侧更富集。海底磷矿的地理分布 1、2大陆边缘磷块岩3海山磷块岩 大陆边缘磷块岩1.主要分布在四个地带： (1)东大西洋带 主要在非洲西海岸外，如南非的厄尔勒斯难、西南非洲的纳米比亚、中非的安哥拉、西北非的摩洛哥和撒哈拉等地的陆架区； (2)西大西洋带 主要是北美洲岸外，如布莱克海台、佐治亚和北卡罗来纳的陆架区； (3)东北太平洋带 指加利福尼亚湾和墨西哥湾陆架区和陆坡上部； (4)东南太平洋带 主要是指秘鲁一智利岸外的陆架区。2海山磷块岩 主要分布在太平洋地区，包括海底火山、 平顶

9、山(截顶山)、海岭等，如印度尼西亚西南部海山、新西兰附近的海山所产磷块岩。 海底磷矿的化学成分 海底磷矿(主要为胶磷矿)的化学成分为Ca(PO4)22H2O，其中PO43-可以被CO32-置换，由置换反应造成的化学不平衡可由F-、OH-、Cl-等介入而得以补偿(Gulbrandsen等，1966，Price和Galvert，1978)，形成含F、Cl、OH、CO3等的一系列磷灰石变种。 海底磷矿的产出环境及形成机制 (一)海底磷矿的产出环境 1富磷的氧化环境 由于冷暖海流汇合，引起温度大幅度而迅速的变化，使深海生物大量死亡，导致生物体腐解，创造了海水中溶有大量磷酸盐的环境。一旦富磷酸盐进入氧化

10、的海洋环境，磷酸盐即以胶体形式凝聚于海底。 2CO2含量低的环境 海水中磷酸盐的可溶性决定于CO2的含量。当深部富磷酸盐海水涌向表层时，由于压力降低、温度升高、CO2逃逸，导致磷酸盐过饱和而沉淀。 3pH值低的厌氧环境 磷灰石形成于pH值低的厌氧海盆环境中。不过，在加利福尼亚湾南部海域某些氧化强烈的海洋环境中，也发现海底磷灰石。看来，厌氧环境是形成磷灰石的有利条件，而非必要条件。 ( (二二) )海底磷矿的形成机制海底磷矿的形成机制 1.在大洋东侧的上升流区较冷的富含P2O5的海水，从深部上升到陆坡上部、外陆架区，给表层海水中的生物提供了迅速繁殖的条件； 2.随后，浅海浮游生物吸收海水中的磷并

11、使其固定； 3.当海水中大量生物的粪粒及生物死亡之后的残骸堆积于海底，其中大部分腐解，参与水体的再循环，并改变海水的pH浓度(使pH值升高)，有利于海水中磷酸盐沉淀； 4.有机质磷分解后溶于沉淀物的孔隙中，其浓度可达89 mg/l，以此过饱和状态，在沉积物颗粒表面析出磷酸盐凝胶、并不断富集，可使P2O5含量增至2030。在此过程中，由于成岩作用，海底溶液中的Mg2+浓度不断降低，也促使磷酸盐沉淀； 5.原始磷酸盐沉淀物呈半液态的粉砂、粘土级质点，经波浪的簸选，把轻组分带出，使较重的磷钙石等在原地富集。 大陆架上现代磷块岩形成机制 大洋矿产的特征与成因大洋矿产的特征与成因海底磷矿铁锰结核 铁锰结

12、壳 多金属热液沉积物 甲烷气体水合物 一、锰结核 锰结核（亦称铁锰结核、多金属结核、锰结核、锰矿瘤、锰矿球）是一种富含多金属元素，主要由铁锰氧化物和氢氧化物组成的黑色“球状”沉积物团块。其中除含有多量的铁、锰外，还富含铜、镍、钴、铅等金属元素，含量一般大于1%，成为仅次于海底石油的重要海洋矿产资源。（一）锰结核的基本特征 锰结核一般为黑色、绿黑色至褐色，由多孔的微晶集合体、胶状颗粒和隐晶质物质级成，外形常呈球状、椭球状、菜花状，其表面有三种类型：粗糙表面、光滑表面和葡萄状表面。就单个结核体来说，其外表形态也有极大的变化，尤其是结核的上部和下部可呈现出极大的差异。 据雷布（1972）的研究，“汉

13、堡包”形锰结核，上部与海水接触，其成分中铁、钴占优势，主要由海水中所含元素供给；下部处于海底沉积物埋藏状态下，其成分中锰、镍、铜占优势，主要由沉积物内孔隙水中所含元素供给。 锰结核的硬度变化较大，按摩氏硬度可分14；其大小相差悬殊，有直径小于1mm的微结核，也有直径大于10cm的大结核，一般直径为2 6cm。锰结核的平均密度为1.96g/cm3, 结核核心物质有四类：老的锰结核碎块；深海沉积物（如深海粘土等）火山碎屑；生物骨骼。 （二）锰结核的分布特征 铁锰结核广泛分布于世界大洋海底(公海区)。其最佳分布海区是水深45005500m的海底平原区。其中太平洋最富，其次是印度洋和大西洋。 依据大洋

14、底的构造地貌特征和海区所处的地理位置以及锰结核的化学成分、丰度等，可在太平洋划分出八个主要的锰结核富集区； 克拉里昂和克里帕顿区（也称CC区）；中太平洋区；威克内克区；夏威夷区；加利福尼亚区；南太平洋区；米纳德区；德雷克斯科舍区 上述富集区均位于中太平洋和东北太平洋,而且以6 12N、120W 160E的广大海域内锰结核最丰富。因为赤道附近为高生物生产力的带，限制了锰结核的生长，而太平洋缘，由于陆源碎屑物的大量输入，也不利于氧化锰的生长。北太平洋海底，某些地区深海粘土堆积速率仅为1mm/103a，也有利于锰结核的生长，所以锰结核在该海域含量最高。 印度洋洋底锰结核主要分布在赤道以南。因为北印度

15、洋洋底的大部分为巨大的深海扇所占据，大量陆源碎屑物的输入，使锰结核不可能发育。 大西洋是三大洋中锰结核最不发育的洋区。这是由于其洋底的大部分在碳酸盐补偿深度以上的缘故。但是在大西洋两侧的深海盆地内，却分布着丰富的锰结核，这可能与大西洋底流的强烈活动有关。 我国经过近20年的调查，在CC区已获得一块75000km2的“可供未来开发的铁锰结核矿区”。 世界大洋铁锰结核分布图（三）锰结核的矿物组成及化学成分1、矿物组成铁锰结核中的矿物大致可以分为三类：锰的氧化物和氢氧化物，铁的氧化物和氢氧化物，硅铝酸盐等杂质矿物。 主要的锰矿物有钡镁锰矿、钠水锰矿和水羟锰矿。 最主要的铁矿物有四方纤铁矿、六方纤铁矿

16、、针铁矿和纤铁矿。 铁锰结核中高含量的微量元素主要以类质同象或吸附状态存在于铁锰氧化物和氢氧化物中。 2、化学成分 锰结核的化学成分异常复杂，富含多种金属元素。其中主要有Mn和Fe，其次为Si、Al、Ca、Mg、Na、K、Ti、Ni、Cu、Co等。与地壳中化学元素的丰度相比，锰结核中趋于富集的元素有20余种，其中Mn、Ni、Co、Mo、Cu、Pb等有用金属元素的含量高出其在地壳中平均含量的46 274倍。如果同海水中相应的元素相比，锰结核中的Mn、Fe、Co、Cu、Ni等有用元素的含量更是超过其在海水中含量的百万倍以上。铁锰结核中元素的变化特征 亏损型元素 相对于地壳丰度，在铁锰结核中亏损的元

17、素主要是造岩元素Si、Al、Ca、Na、K、Mg。其中Si、Al和Ca的亏损程度较高，其地壳丰度约是它们在铁锰结核中的丰度的23倍。K、Mg、Na丰度变化较小，其在结核中的丰度分别比地壳减少了45、33和16。和深海沉积物相比，这些元素在结核中的丰度变化亦表现出类似的亏损趋势。 轻度富集型元素 主要是亲氧元素，有Fe、P、Sr、Ba等。在铁锰结核中除Ti的丰度稍高于地壳外，Fe、P、Sr和Ba的丰度约为地壳的24倍。和深海沉积物相比，除Ba外，其他元素都表现出不同程度的富集。 高度富集型元素 主要有Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Mo和REEs。无论是和地壳还是和深海沉积物相比，这些元素在

18、铁锰结核中都高度地富集。其中最为富集的元素是Pb和Zn，它们在铁锰结核中的丰度比地壳和深海沉积物高出56个数量级。Mn、Co、Ni、Cu和Mo则比地壳丰度高出23个数量级，比深海沉积物高出12个数量级。 铁锰结核中元素的五个组合 存在于铁锰结核中的元素根据其相关特征可以分成五个具有明显成因意义的组合： 水成成因元素组 ：包括Fe、Co、Pb、Ti、Sr和REE等，是铁锰结核的水成成矿作用的结果 ； 成岩成因元素组 ：包括Mn、Ni、Cu、Zn、Mo和Mg等，是铁锰结核的早期成岩成矿作用的结果 ； 生物成因元素组 ：包括P、Ca等元素，是生物沉积成矿作用的反映； 造岩元素组 ：包括Si、Al、C

19、a和K等，反映了铁锰结核形成过程中硅铝酸盐碎屑物质的混入作用 ； 热液成因元素组 ：包括Ba、(Ti和Mo)等。 （四）锰结核的分类与成因 有关锰结核的分类，国内外所提方案甚多，目前尚无统一的分类方案。至今，主要有4种分类方法：形态分类；成因分类；粒级分类；元素含量分类； 鲍根德（1991）依据锰结核的化学成分、矿物组成、丰度、品位、沉积环境等特征，将锰结核分为A型、B型、C型三类：多金属结核的成分成因分类（鲍根德，1991）地球化学类型特征A型结核(Mn/Fe1.50)B型结核(Mn/Fe1.502.50)C型结核(Mn/Fe2.50)元素含量变化规律高Fe，Pb，Cr，Sr，REE；低Mn

20、，Ni ZnFe，Pb，Cr，Sr，REE和Mn，Ni Zn均处于A，C型之间高Mn，Ni，Zn，低Fe，Pb，Cr，Sr和REE元素相关Fe与Mn呈强烈的正相关Fe与Mn呈弱的正相关Fe与Mn呈明显的负相关主要矿物组成-MnO21nm水锰矿+-MnO21mm水锰矿丰度、品位品位低（0.87%），丰度高(9.46kg/m2)品位、品位处于A，C型结核间，分别为1.47%，和8.15kg/m2品位高（2.27%），丰度低(7.03kg/m2)生长速度生长速度慢(1.73mm/106a)生长速度较快，为(3.43mm/106a)生长速度快(12.33mm/106a)沉积环境深海粘土、硅质粘土和钙质

21、软泥有均等的机率深海粘土和钙质软泥沸石粘土和硅质粘土类型符号大小形态表面结构LS大型6cm球状粗糙光滑LE椭球状粗糙光滑LD盘状粗糙LC菜花状葡萄粗糙LP连生体粗糙光滑LT板状光滑粗糙LF碎屑状光滑粗糙MS中型6cm球状粗糙光滑ME椭球状粗糙光滑MD盘状葡萄粗糙MC菜花状粗糙光滑MP连生体光滑粗糙MT板状光滑粗糙MF碎屑状光滑粗糙SS小型 1.76%圈定的富矿区资源量为14 99Gt。中国申请获准的多金属结核合同区大洋矿产的特征与成因海底磷矿铁锰结核 铁锰结壳 多金属热液沉积物 甲烷气体水合物 铁锰结壳铁锰结壳 锰结壳（亦称铁锰结壳、富钴锰结壳、多金属结壳、）是一种水化成岩成因，生长在硬质基岩

22、上的富含Mn、Co、Pt等金属元素的“壳状”沉积物。基岩主要为拉斑玄武岩和碱性玄武岩。是一种海底自生铁锰氧化物、氢氧化物集合体，一般生长在几乎无沉积物覆盖的海山顶部和斜坡基岩上。其产状有两种：一种是球状或似球状铁锰结壳，是铁锰氧化物、氢氧化物环绕岩石碎块生长形成的，具有核心构造； 第二种是被状铁锰结壳，是铁锰氧化物、氢氧化物直接生长在基底岩石上形成的 。 虽然一百多年前在几乎发现铁锰结核的同时就发现了铁锰结壳，但很长一段时间并未对铁锰结壳给予特别的关注，只是当作结核的一种特殊产状看待。直到20世纪80年代初，德国“太阳号”科学考察船在中太平洋海山区发现铁锰结壳中Co的异常富集后，才开始了铁锰结

23、壳的专门调查和研究(Halbach et al，1982、1983、1984)。接下来的研究还发现除Co之外，Pt、REE、P等在铁锰结壳中亦有高度富集。 目前，作为最具潜在经济价值的深海矿产资源之一，铁锰结壳已引起愈来愈多国家和研究者的重视。（一）锰结壳的基本特征 锰结壳为黑色或暗褐色，表面多呈瘤状或葡萄状，也有光滑和松散土状者。结壳内部往往具有平行纹层构造，可以反映其生长过程中的环境变化。结壳一般厚1 10cm，最厚可达24cm，呈壳状生长于硬质基岩表面上。 电子显微镜下，可以观察到结壳层的分带性，从表面的光滑、多丘、松软状构造向内逐渐过渡为比较致密状、贝壳断口状和浸染状铁锰氧化物，内部有

24、球状、纤维状、贝壳状和网格状构造。（二）锰结壳的分布特征铁锰结壳在世界大洋中的分布远没有铁锰结核那样广泛，它主要生长分布于南北纬5l5之间、水深5003500 m(即最低含氧层和碳酸盐补偿深度间)且远离大陆的海山顶部和斜坡上。到目前为止，调查研究发现的铁锰结壳绝大部分分布于太平洋区，而且主要集中在夏威夷群岛、约翰斯顿岛周围、中太平洋和西太平洋海山区。 此外，在西北印度洋、西南印度洋、北大西洋和南大西洋等海域也有相对比较集中的分布 。 Hein(1990)将锰结壳的沉积环境分为板块内火山堆体、大洋扩张轴、活动火山弧以及大陆边缘等单元。研究表明，锰结壳一般分布在CCD面之上，赋存水深大多为300

25、3000m，个别达4000多米；锰结核则分布在CCD面之下。世界大洋铁锰结壳分布图 铁锰结壳的基底岩石类型较多，主要有拉斑玄武岩、火山角砾岩、粗面岩、蒙脱石岩、泥灰岩、磷灰岩等。基岩的年龄与结壳的形成分布有关，一般认为年龄老于20 Ma的基岩才有可能形成较厚的结壳。 铁锰结壳的集中分布区一般是远离板块扩张中脊的海山区，如中太平洋海山区和西太平洋海山区年代较老的海山上生长分布着大量的铁锰结壳。铁锰结壳分布区很少或没有沉积物覆盖，薄层沉积物仅局限于海山顶部或平坦的斜坡处。沉积物为含钙硅质软泥。 从海山顶向斜坡下部，随着深度的增加，厚度增大，黏土增多，钙质生物减少，而不利于铁锰结壳的生长。沉积速率低

26、或缺乏沉积的海山区是结壳发育的有利地区。 （三）锰结壳的矿物组成和化学成分 1、矿物组成铁锰结壳总体上由三类矿物组成：第一类，铁锰氧化物和氢氧化物自生矿物，主要是Mn02(水羟锰矿)，占铁锰氧化物、氢氧化物的90以上，还有少量的钠水锰矿和钙锰矿等；第二类，硅铝酸盐碎屑矿物和自生黏土矿物，包括石英、长石、蒙脱石、伊利石等，深海沉积物中的矿物均可以在铁锰结壳中出现；第三类，磷酸盐矿物(磷钙土等)。 若将铁锰结壳作为一种潜在的矿产资源。其所含三类矿物中，硅铝酸盐矿物是杂质矿物，铁锰氧化物、氢氧化物和磷酸盐矿物则是矿石矿物。因为Co、Pt、REEs等具有潜在利用价值的金属主要赋存于铁锰氧化物、氢氧化物

27、中，而磷酸盐矿物是P的主要载体矿物。 铁锰结壳中Co、REEs(稀土元素)和P的富集主要是水成成矿作用和生物沉积成矿作用的结果。这两种成矿作用越强，所形成的铁锰结壳的潜在经济价值越大。硅铝酸盐碎屑矿物和黏土矿物的混入对铁锰结壳的形成起了稀释和破坏作用，所以铁锰结壳只分布于几乎无正常沉积的岛屿水下斜坡和海山顶部与斜坡上。2、化学成分锰结壳中富集了多种金属元素，其化学成分较为复杂。与大西洋中多金属结核相比，其铁锰结壳富集Fe、Mn、P、CO2、C有机、Ti、Co、V、Sr、As、Cd、Yb、Lu等，贫Na、Ba、Zn、Pb、Ni、Cu、Li、Cr、Ce等贵金属，含量大致相同的有Si、Al、K、Mg

28、、Ca、Mo、Sc、Hf、Tk、U、Sm、Eu、Lu以及Mn/Fe比值。太平洋中铁锰结壳相对于多金属结核更富集Ca、Pb 及稀土元素，而Si、Na、K、Mg等较贫乏。在对比大西洋和太平洋结壳的平均化学成分时可发现，大西洋相对富集 Fe、Si、Al、K、Mg、P、CO2、V、Li、Sc、As、Sr、Cd、Hf、Th、Ce、Nd、Pd等，贫Mn、Ni、Co、Pb、Ti、Zn、Cu、Cs、U、Lu、Pt、Ph等，含量相近的元素有Na、Ca、Sr、Ba、C有机、Mo、Cr、Sb、Ta、Sm、Eu、Yb Au等。锰结壳与多金属结核在化学成分上的差别，首先是因为前者的形成主要是由于金属物质直接来自海水，而

29、后者却有着金属物质的补充来源于下伏沉积物。在多金属结核形成时，成岩来源的作用越大，则与锰结壳成分上的差别也越大。锰结壳化学成分的主要特征是Co含量较高，而Ni、Cu、Zn含量较低。铁锰结壳中的元素组水成成因元素组：包括Mn、Fe、Co、Pb、REEs等，是铁锰结壳的水成成矿作用富集的结果；生物成因元素组：主要包括P和Ca，是海底生物沉积成矿作用的反映；海解成因元素组：包括Cu、Ni、Zn、Cd、Ba、Mg等，反映了海底海解沉积作用；造岩元素组：主要是Si和Al，反映了铁锰结壳形成过程中硅铝酸盐碎屑矿物和黏土矿物的混入作用。（四）锰结壳的成因机制 锰结壳的形成是海水中铁锰硅酸盐胶体、铁锰氧化物胶

30、体和MnO2胶体因其异性电荷相互作用而发生共凝沉淀的结果。因为MnO2胶体带负电荷（其零电位时pH=2.8)，它可以吸附Cu、Co、Ni等正电离子，并使Co氧化(Co2+Co3+)；Fe(OH)3带正电荷，零电位时pH=8.5，因而MnO2胶体与Fe(OH)3胶体可相互作用，并发生共凝沉淀；硅酸盐中SiO2胶体也带负电荷，其零电位时pH=4，它与Fe(OH)3胶体也能发生共凝沉淀。所以，富Co的铁锰结壳是海水成岩作用形成的。 锰结壳与硬质基底之间界线清晰，缺乏相互作用的痕迹，证明硬质基底的物质组成对锰结壳在其上的聚集不产生影响。锰结壳与基底表面倾斜度的密节关系说明，锰结壳的形成不是由溶于水中的

31、悬浮物质沉积作用造成的，而是铁和锰的氧化细菌作用的结果，这些细菌的新陈代谢作用产生H2O2，使价低Fe、Mn高速氧化，导致洋底多金属锰结核和锰结壳的形成。（五）锰结壳的生长历史与生长速率 哈尔巴赫（1987）将中太平洋的铁锰结壳分成两个世代： 是12 18MaB.P.生长的老结壳； 是11MaB.P.以来生长的新结壳。 而在12 11MaB.P.之间形成灰白色磷钙土层。磷灰石主要为钙磷石和碳磷灰石，是铁锰结壳划分两个世代的标志层。 铁锰结壳的形成与地质历史密切相关。铁锰结壳一般形成于新生代晚期全球气候明显恶化的时期，南极底层流在18MaB.P.前后开始活动，并逐渐减弱，老结壳的形成正好与南极底

32、层水活动相吻合，而新结壳则出现在南极底层水运动不太激烈的时期，形成磷钙土的时期正好与最低含氧层的扩张时期相吻合。 锰结壳的生长速率一般为1 10mm/Ma，而热液型锰结壳的年长速率可达100 200mm/Ma。 Puteanus和Halbach(1988)的研究表明，锰结壳的生长速率（S）越快，其Co含量越低，其关系式为： S（mm/Ma）=1.28/Co(%)-0.24 条件是Co的含量范围为0.24% Co 2.0%。 水成锰结壳的生长速率还与生物生产力相关，生物生产力越高，铁锰结壳的生长速率越大。（六）锰结壳的资源量根据Cronan等（1989）的资料，仅莱思一库克群岛区（170 155

33、 W，5 N 20 S），锰结壳的分布面积就约7.5万Km2,估计资源量112106t，其中含Co达1465103t、Pt为97t。世界洋底（尤其是太平洋底）广泛地分布着锰结核和锰结壳，其中蕴藏着极为丰富的Cu、Ni、Mn、Co等有用金属资源，而且这些有用金属资源目前还在随着锰结核和锰结壳的不断增生而增长着。仅太平洋底锰结核和锰结壳中的主要金属储量与全球陆地上的储量相比就可知道，它们分别是全球陆上储量的几十至几千倍。从核技术上看，当今科学核技术解决其开采和利用的问题并不难。但是，由目前世界Cu、Ni、Mn、Co的库存量还比较大，因此世界市场并不需要立即投入开采。目前，仅美国、德国、日本等少数国

34、家，因工业用Co完全依靠进口，所以这些国家对洋底锰结核和锰结壳的调查及工业度采比较积极。陆上储量Mn10108Cu1108Ni0.15108Co0.01108太平洋底（1m）储量(t)2000108501089010830108太平洋底储量/陆上储量200506003000大洋矿产的特征与成因海底磷矿铁锰结核 铁锰结壳 多金属热液沉积物 甲烷气体水合物 多金属热液沉积物 海底多金属热液沉积物 是指与海底火山活动伴生的多金属硫化物和与之共生的铁的氧化物和硅酸盐、锰的氧化物等组成的含金属沉积物，通常含有重晶石、二氧化硅和硬石膏。这些矿床大多数产于洋中脊的扩张中心(包括红海)，其次是汇聚型板块边缘，

35、也见于板块内部的热点活动区(如夏威夷的Loihi热点区)。 世界洋底139处热液多金属矿点分布图 矿床的特征与形成 （1） 以大洋中脊为例 大洋中脊的热液矿床系由海水通过裂隙进入海底岩石，并从岩石中淋滤金属变成含矿热液，然后再上升回到海底将淋滤的金属沉淀而形成的。这种反应和循环的驱动力是侵入洋中脊地壳中的岩浆所提供的热源。由于大洋板块在洋中脊分离，岩浆以岩墙形式侵入洋底次表层，并以熔岩流形式喷出海底。由于海底向远离洋脊扩张轴方向运动，产生裂隙，允许海水进入。 矿床的特征与形成 （2） 这种海水的下渗可以在洋中脊两侧较宽的带内深达23 km。在下渗过程中水体开始变热，并从周围玄武岩中淋滤金属。在

36、此过程中可以发生一系列化学反应，剧烈地改变着海水的化学成分。由于Mg 2+和OH离子进入硅酸盐，并产生H+离子，所以海水的酸度增加；H+离子与玄武岩中矿物的阳离子发生交换，从玄武岩中淋滤出金属Fe、Mn、Cu、Zn等；Ca 2+和S04 2一反应生成硬石膏；S 2离子和Fe反应生成黄铁矿，同时Cu和Zn的硫化物也沉淀；水合反应导致溶液中Na、Cl的富集。 矿床的特征与形成 （3） 热的酸性富金属的热液向海底运移，其中的金属以氯的络合物形式迁移。如果含矿热液上升过程中遇到足够的冷的下渗海水，其中的金属就以网脉状硫化物沉淀于洋壳上部。如果含矿热液上升通道与海水隔绝，未被稀释的热液即以烟囱形式喷出，

37、这种烟囱含有细粒的热液沉淀物，其沉积即形成热液矿床。 矿床的特征与形成 （4） 洋中脊喷出的热液的成分与海水下渗，直到形成热液喷出期间与周围岩石的反应程度，以及上升过程中与海水的混合程度等有关。有些热液的浓度很低，l0以下才有物质沉淀，有些浓度则很高，400就开始有物质沉淀。高温热液自喷口喷出时，因受周围海水的影响，温度快速下降，热液中溶解的物质快速结晶析出，形成烟囱状外壁。烟囱壁的生长可能是非常迅速的。深潜观察表明烟囱壁生长的初始阶段速率可高达30 cmd，生长晚期的烟囱壁一般为8 cmd。 矿床的特征与形成 （5）自烟囱喷出的高温热液因含有快速晶出的微细硫化物颗粒而呈黑色烟雾状，被形象地称

38、为“黑烟囱”(black smoker)。如果喷出热液中含的固体微粒是重晶石、蛋白石等，则形成所谓的“白烟囱”（white smoker)。热液喷出后其中所含的物质除部分呈烟囱状沉淀在喷口处外，大部分被喷向海底以上200300m的海水中，形成热液羽(hydrothermal plume)，然后被强大的海流携带而分散。热液羽中残留的金属除部分仍以硫化物颗粒沉淀外，大量的锰和铁被氧化成氧化物沉淀。因此，在绝大多数已考察的洋脊顶部和两翼的广大区域内形成含金属沉积物。 洋中脊的多金属硫化物以及与其共生的含金属沉积物的组成变化很大，与温度、被淋滤的海底岩石的成分、淋滤范围内 岩石水 比例等多种因素有关。

39、海底硫化物矿床的主要组成矿物有：黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方黄铜矿、硬石膏、重晶石、蛋白石等。高温矿床富含Cu、Zn硫化物，低温矿床含有大量的非晶质SiO2，有时也含有重晶石。大洋矿产的特征与成因海底磷矿铁锰结核 铁锰结壳 多金属热液沉积物 甲烷气体水合物 甲烷气体水合物甲烷气体水合物(methane gas hydrate) 是一种由天然气(主要是甲烷)和水结合而成的冰状化合物。水合物中的气体来源于被埋藏的有机物。沉积物中所含有机物被埋藏后，由于微生物或热力作用可以产生甲烷。在低温高压(水深大于400 m)下的海底表层，甲烷中的氢结合进入水分子构成的晶体格架中形成气体水合物。 结晶的过

40、程使甲烷比其以气体或液化形式存在时的体积小得多。每立米的甲烷气体水合物理论上含有164 m3的气体和08 m3的水 。实际上，因为水合物格架中适于甲烷分子存在的位置有可能空缺或被其他气体与烃类占据，所以每立米的水合物估计可以释放出150 m3的甲烷。 因此，甲烷气体水合物成为一种重要的潜在能源矿产资源，这种资源包括气体水合物及其下部圈闭的甲烷，在全球其总量约相当于全部其他化石燃料的两倍 。包裹在灰色碳酸盐胶结物中的白色天然气水合物(右侧中央)。右下方的小板手作比例尺。（1）稳定带 甲烷气体水合物产于永久冻土带、大陆架和深海底。在水深大于400 m的“甲烷气体水合物稳定带(methane gas

41、 hydrate stable zone，简称为HSZ）”中是稳定的 。HSZHSZ HSZ是一个沉积物层中的热力学平衡带。这一平衡带从海底沉积物表面开始向下延伸的厚度取决于温度、压力和海底热流。因为海底温度为24且变化不大，所以气体水合物晶体结构稳定的条件主要是压力和热流。水越深，压力越大，HSZ越厚。下部热的岩石和上部冷的海水之间的热传导在任何给定深度下的压力温度场内处于平衡状态。因此，进入HSZ底部的热向上传导，释放到海中，因而维持整个HSZ中气体水合物稳定条件 。气体水合物的形成 气体水合物也可以在水中形成，但是由于水合物晶体密度小于水，所以除非这种水合物被固定到沉积物颗粒等物质上，否

42、则会上浮而变成气体。只要热力学条件许可，甲烷气体水合物可以形成于任何海底沉积物中，如钙质、硅质、富黏土的沉积物，也就是说沉积物岩性不是气体水合物形成的主要条件。气体水合物形成的最佳位置是水深大于400 m的大陆坡、大陆裾巨厚沉积区。 全球海底甲烷气体水合物分布图 （2）产状 以前认为气体水合物只发育在永久冻土带。石油工业界最初因烃类输送管被阻而发现这种气体水合物。气体水合物作为自然产物的发现是在北美和俄罗斯的北极地区，后又在北极永久冻土带的其他地区发现这种水合物(包括陆地和大陆架)，随后又发现于非永久冻土带的浅海陆架地区，呈层状分布于海底表层沉积物中。 除永久冻土带之外，在许多陆架、陆坡、大陆

43、裾发现气体水合物，包括黑海、墨西哥湾、印度洋。虽然气体水合物主要产于水深5003000 m的海底，但是如果沉积物气体生成量较大，在水深更大的区域亦可形成。 现在人们已经观察认识到气体水合物广泛分布于海底，特别是在具有中等至巨厚沉积的陆架区更为普遍。在长期的沉积成岩过程中，水合物盖层圈闭和聚集气体的潜力比通常的储层大得多。（3 3）圈闭类型）圈闭类型 “简单”圈闭：由于沉积作用分布不均匀和底流冲刷造成的海底地形不平坦区，因此水合物本身即可形成圈闭。 “复合”圈闭 ：除水合物层之外，构造和地层亦是非常重要的条件。地层倾向和水合物层倾向相反时即可形成气体圈闭。（4 4）资源潜力）资源潜力 海底气体水

44、合物作为一种能源矿产的潜力很大。在北极地区已经进行了甲烷气体水合物的商业开采。然而由于海底沉积物中只有轻微的压实，且其表层的“石化”盖层(气体水合物)难以通过常规的地质工作方法观察到，对广阔的海底沉积物又从未开展过碳氢化合物勘查，所以除个别地区外，甲烷气体水合物的资源量尚不清楚。 即使最保守的估计，全球气体水合物中气体的l也高于世界探明的常规天然气储量。（5 5）环境意义）环境意义 由于天然气水合物中两种温室气体甲烷和二氧化碳的大量存在，天然气水合物与全球气候变化以及地质灾害有着十分密切的关系。 天然气水合物也可能是引起地质灾害的主要因素之一。由于天然气水合物经常作为沉积物的胶结物存在，它对沉

45、积物的强度起着关键的作用。天然气水合物的形成和分解能够影响沉积物的强度，进而诱发海底滑坡等地质灾害的发生。 作为未来新能源的天然气水合物，同时也是一种危险的能源。有关天然气水合物的开发利用就像一柄“双刃剑”，需要非常小心谨慎的对待。在考虑其资源价值的同时，必须充分注意到有关的开发利用将给人类带来的严重环境灾难。 三、深海底矿产资源的开发前景与研究意义 政治方面：国际海洋法明确规定位于国际海底的矿产资源属于人类的共同继承遗产。我国作为占世界人口五分之一的发展中大国，理所当然应该积极参与国际海底矿产资源的勘查开发，维护我国在国际海底的权益，同时也维护全世界发展中国家的权益。 三、深海底矿产资源的开

46、发前景与研究意义 资源经济：20世纪60年代美国学者指出海底矿产的巨大资源量，引起发达国家相继开展大规模勘查与研究，并预测20年后将进入铁锰结核的商业开发阶段。但随着勘查研究的深入，国际矿业市场的发展和深海采矿对环境影响的不可预测性，到了20世纪80年代预测的商业开发未能实现。接着又有人预测商业开发将在20世纪末发生，目前又有人预测商业开发在21世纪30一50年代之前不会发生。海底的其他矿产也有类似的情况。但无论如何我们不能否认深海矿产资源商业开发的可能性。但由于时间上的不确定性，勘查研究工作应该实事求是地从战略角度考虑做长远部署。 三、深海底矿产资源的开发前景与研究意义 科学意义：广阔的海底

47、作为成矿作用的天然实验室，对成矿学理论的意义远比某一个或某几个“重要”矿床大得多。现代海底成矿作用的研究正在或必将引起成矿学和矿产勘查理论的革命。 目前对于海洋矿产勘查研究在这方面的意义应该给予更大的重视。现代海底和古海底类似矿产成矿环境的比较研究，和以现代海底成矿作用的规律指导陆地古海洋矿产的勘查与开发，应当是当前这一领域研究的重点内容。第二节 滨海及陆架海洋固体矿产一、滨海及陆架海洋固体矿产概论二、20世纪滨海及陆架海洋固体矿产调查研 究回顾三、海洋砂矿四、建筑用海洋沙砾五、21世纪滨海及陆架海洋固体矿产展望一、滨海及陆架海洋固体矿产概论 滨海及陆架海洋固体矿产资源，系指位于现今海岸线零米

48、水深线以上且自第四纪以来曾被海水淹没过的地段和水深0200 m浅海区海底蕴藏的以固态形式产出的具有工业价值的矿产。 研究范畴 滨海及陆架砂矿资源分为金属和非金属重矿物砂矿、建筑用砂砾石集料、工业砂及贝壳等几种类型，主要是在海洋水动力作用下于有利的地质环境和地貌部位富集成矿。 此外，位于海底的沉积成岩的层状矿床(煤、盐类矿床)及热液脉状金属矿脉(白钨矿、锡、金、铁、铅、锌)等延伸入现今海底岩石中的矿床，均可称为滨海及陆架海底固体矿产。作为盐类、矿产的重要形态地下卤水为液态，则不列入。 研究内容和方法 (1)研究内容 海洋固体矿产研究内容与陆地固体矿产研究内容大致相同，主要研究矿床形成的区域地质背

49、景、矿区及矿床特征、成矿条件及成矿环境、成因机制、富集规律、储量及经济评价、调查技术、开采方法、选冶技术、开发环境及对环境的影响等，因为矿床埋于水下海底，故其评价技术较陆地难度大。(2)主要研究方法 大陆架固体矿产勘查研究，主要是各种地质地球物理地球化学方法的综合选择。对于不同类型矿床和不同勘查阶段，选择各种方法的合理结合和选择最佳的工作程序。 预测评价研究阶段 普查评价研究阶段 勘探研究阶段 预测评价研究阶段 该阶段的研究是建立在1：2 000 0001：500 000地质一地球物理综合调查的基础上，其主要目的是要获得可能的含矿建造。这要借助于各种磁力和重力勘探方法，同时要对海底表层沉积物粒

50、度、矿物和地球化学进行取样研究，以便圈定有用组分异常区的分布范围及沉积物粒度与矿物和元素的共生关系，结合成矿条件和成矿环境分析，进行成矿远景区划和矿产预测评价研究。 普查评价研究阶段 是在上阶段提出的成矿远景区内进行l：200 0001：50 000的详细预测研究，进一步确定矿床围岩类型和沉积物的共生组合，查明它们的地质构造、地貌位置及物质成分特点。该阶段大部分成矿控制因素已得以确认。 应用的地球物理方法有：为研究基底起伏的电法、为查明沉积盖层结构和矿床围岩岩石和沉积物组合的地震法、用以确定放射性元素聚集和重矿物堆积区为目的放射性剖面测量以及能够确定含矿岩石的构造部位的磁法和重力测量等。选择最

51、有利的成矿部位布设钻孔取样，以了解海洋固体矿产评价有关的参数及地质构造，提出进一步勘探区域。 这一阶段还必须进行海洋环境及海底不稳定性的综合调查评价，并初步评价开采海底矿产对环境的影响。 勘探研究阶段 该阶段要进行l：25 0001：1 000地质测量，比例尺的选择取决于不同矿种的地质、技术及经济条件。钻探取样是该阶段的主要工作手段，钻探深度据不同矿种和不同地质条件而定。通过钻探取样以获得矿床评价所需的各种参数，如矿床的品位、厚度、面积等，同时要进行采矿技术条件研究及开采对环境影响的评价，提出防治环境污染和预防环境恶化的有效措施(简称环评)，最终提交矿床储量和做出经济评价。 上述三个阶段反映了

52、陆架区海洋固体矿产资源评价研究的基本轮廓，各种工作方法的结合，特别是地球物理方法，主要取决于经常变化的具体条件，因此根据各方面条件选择适当的工作方法就显得特别重要。一、滨海及陆架海洋固体矿产概论二、20世纪滨海及陆架海洋固体矿产调查研 究回顾三、海洋砂矿四、建筑用海洋沙砾五、21世纪滨海及陆架海洋固体矿产展望1、中国滨海及陆架海洋固体矿产回顾 20世纪50及60年代是我国滨海砂矿勘查的主要时期，沿海省、市地质局、冶金局、非金属矿产公司等单位开展了滨海砂矿普查勘探，提交了诸多矿区普查勘探报告，探明了一批工业矿床。 1、中国滨海及陆架海洋固体矿产回顾 20世纪70年代原地质矿产部、国家海洋局等单位

53、在进行海洋综合调查的同时，对某些海区海底沉积物中的重矿物进行了调查 。主要有：北部湾海底地形、底质及沉积矿产概查报告、南黄海西北部海底地形、沉积物和矿产概查报告 、黄海区沉积调查报告、东海海区海洋地质综合调查报告 及北黄海中部海底地形、沉积物和矿产初步概查报告等。 20世纪80年代继续进行了部分海区砂矿选点调查，并对我国滨海砂矿进行了系统的研究。主要有： 南海北部内陆架沉积与固体矿产调查报告、广东红海湾砂锡矿物探调查报告、黄茅海砂锡矿点调查报告、山东半岛滨海砂矿成矿条件和成矿远景区划图及图集与说明书 、中国滨海砂矿分布及富集规律研究报告、l：2 000 000万中国滨海砂矿分布图、广东阳江一电

54、白近岸稀土砂矿调查报告 、中国滨海砂矿专著 等。 1、中国滨海及陆架海洋固体矿产回顾 1、中国滨海及陆架海洋固体矿产回顾 20世纪90年代以来，主要的调查研究成果有：辽东半岛滨海砂金矿调查报告、胶东砂金专著 、华南第四纪滨海砂矿专著 、中国海区及邻域地质地球物理图集、中国海岸带地质、莱州湾东部滨海水域砂金调查及资源评价报告、台湾西部沿海海沙性质调查研究、海南省滨海砂矿钛锆资源综合利用 、中国近海地质 等。1、中国滨海及陆架海洋固体矿产回顾 经40余年对我国滨海及陆架固体矿产资源的调查研究，探明有工业价值的滨海及大陆架海洋固体矿产类型有：砂矿，包括重矿物砂矿、砂和砾石建筑材料、工业砂、贝壳；海底

55、煤田。 （1）滨海重矿物砂矿 系指分布于现今海岸低潮线以上的砂矿，主要形成于第四纪高海面时期及现代，具有工业价值的重矿物、工业砂、砂和砾石集料、贝壳等在海洋水动力等因素的作用下，于有利的海岸地貌部位富集成矿。 主要矿种及地理分布 我国目前已探明具有工业储量的滨海砂矿矿种有钛铁矿、金红石、锆石、磷钇矿、独居石、磁铁矿、锡砂矿、铬铁矿、铌铁矿、钽铁矿、砂金、工业砂、砂和砾石集料、贝壳等。我国滨海砂矿主要分布在山东、福建、广东、广西、海南和台湾省。其中，锆石以山东、广东、海南、广西矿床规模较大，钛铁矿主要分布在海南、广东、广西、福建，独居石、磷钇矿分布在海南、广东和台湾，工业砂、砂和砾石集料主要分布

56、在山东、福建、广东、广西、台湾和海南，砂金分布在山东和辽宁，砂锡矿、铬铁矿、金红石、铌铁矿、钽铁矿主要分布在广东和海南。 分布及富集规律 我国滨海砂矿主要分布在胶辽台隆和华南褶皱系两大地质构造单元滨海区，其富集程度与近岸出露的基岩含矿丰度密切相关，不同母岩往往决定了不同的砂矿类型。我国具有工业价值的滨海砂矿中的重矿物主要来自沿岸出露的前震旦纪和加里东期变质岩系和混合岩以及广泛出露的印支一燕山期中酸性岩及部分第三纪一第四纪基性喷发岩。 开发应用现状 目前，全国已探明的滨海重矿物砂矿储量为164137.3万砘，保有储量为1162244万砘， 1995年全国滨海重矿物砂矿总产量为9.4352万砘(广

57、东832 t、海南9.1124万砘、广西2396 t)，其中金红石产量为2101 t、钛铁矿90116 t、锆石1871 t、独居石264 t。 1993-1995年全国滨海重矿物砂矿年产值分别为0.65亿元、0.53亿元、0.63亿元，从业人员分别为021万人、0.08万人、0.12万人 。 (2)浅海重矿物砂矿 系指现今海面低潮线以下至水深约200 m范围以内所形成的砂矿。主要矿种纵观我国各海区以往调查成果，因其工作程度低，尚未探明具有工业储量的浅海砂矿，但发现了众多的重矿物高含量区或异常区。具有远景的矿种主要有锆石、钛铁矿、金红石、独居石、磷钇矿、磁铁矿、石榴石、砂金、贝壳等。 重矿物高

58、含量区或异常区的分布 高含量区系指某种工业重矿物在海底表层沉积中的含量相对较高的区域，如在渤海、北黄海、东海圈定了部分重矿物高含量区。 异常区是据国家计委地质局l972年颁发的矿产工业要求参考手册和1975年海洋调查规范圈定的。在南黄海和南海据样品品位高低划分为I、级两级异常区；在渤海区圈定5个，北黄海6个，东海8个，共计重矿物高含量区19处。在南黄海圈定级异常区l2个、级异常区7个，在南海圈定I级异常区l0个、级异常区20个，各级异常区共计49个。 重矿物高含量及异常区特征 分布形态以平行海岸呈条带状、椭圆状、斑块状和不规则状等，分布面积大小不等，一般为数十至数百平方千米，部分达数干平方千米

59、。分布水深一般小于200 m，多在50 m之内，部分水深小于20 m。异常及高含量区沉积物类型主要为细砂、中砂、粗砂，部分为泥质砂，含结核砂和含砾砂等。 (3)海底聚煤区及海底煤田 渤海聚煤区：渤海盆地第三系的东营组、馆陶组和明化镇组发育有滨海沼泽相煤层，多数为褐煤。 南黄海聚煤区 ：主要形成于下第三系渐新统黄海四组、三组、戴南组，含煤建造厚度为5001 100 m ，主要为褐煤和长焰煤 。 (3)(3)海底聚煤区及海底煤田海底聚煤区及海底煤田 东海聚煤区 ：东海海域第三纪聚煤时间自古新世至上新世均形成和发育了含煤建造，在成煤过程中，具有明显的阶段性，形成了多套含煤层系，构成多次沉积旋回。 南

60、海聚煤区：分为台西南、南海北部、南海南部三个聚煤区。含三套煤系：晚白垩世始新世隆巴望群海岸渴湖相煤系、中新世阿兰组滨海沼泽相煤系和晚始新世一早中新世尼亚劳组海岸平原相煤系。 2、国外滨海及陆架海洋固体矿产资源调查研究回顾 由于海洋砂矿在海洋矿产资源所处于的重要位置，因此一些海洋国家均进行过不同程度的调查研究。发表的最具代表性的论著有1982年前苏联的世界海洋陆架区砂矿、1984年，英国的水下矿产、1990年，美国的海洋矿产资源等书。 (1)重矿物砂矿 锆石、金红石、钛铁矿、独居石 它们是滨海砂矿中最普遍、最重要的类型。目前世界上从事这类砂矿开采的国家有澳大利亚、印度、斯里兰卡、美国、塞内加尔、