【D】第五章 海底矿产资源开发技术(12)

海洋技术概论

同时副产物有钴、锡、硫、硒、锰、铟、铋、镓与锗等，是20世纪60年代继大洋多金属结核和富钴结壳后发现的另一种海底金属矿产资源类型。

5.3.3.1 海底热液矿的分布

在世界大洋水深数百米至3500m处均有分布，从地质构造上看，主要分布在3500m深处的大洋中脊、海隆和弧后盆地的扩张中心，同时岛弧以及海山等也有少量分布。

海底热液矿床的成矿作用多与海底张裂作用有关。矿床多发育在洋中脊（65%）、弧后盆地（22%）、海底火山弧（12%），并且一般在其张裂作用阶段形成。这是由于扩张中心及附近的海水和岩浆在海底对流循环过程中进入断裂裂隙中并发生了水—岩反应，促成硫化物的沉淀与堆积，沉积下来的硫化物在不断进行的构造运动中被快速埋藏，从而形成矿床。[10]

5.3.3.2海底热液矿的开采方法[11]

目前已有多家企业在积极地进行开采海底热液矿床可能性的探索,并纷纷制定了海底硫化物矿床的开采计划。

（1） 海王星公司

海王星公司委托法国的TECHNIP公司对新西兰的矿床完成了工程设计报告, 设计了两种可能的开采系统。

提出的硫化物开采系统包括动力定位船,软管、空气泵输送系统及由其连接的海底破碎机和采矿机等组成,该系统的优点在于可在大范围内不同的矿点进行开采。

试验系统由两个分系统组成,第1个分系统为分拣破碎系统,主要用于开采突起的海底热液烟囱和上层矿;第2个分系统为履带采矿车开采系统,用于经分拣破碎系统平整后的矿区开采。

采矿船包括起居室、动力站、空压机、脱水装置、起吊和提升装置、辅助和维修设备、工作级ROV。ROV由采矿船上的Ａ型架下放至海底开采区和岩石分拣器之间,ＲＯＶ的抓岩机械手抓取海底热液烟囱和上层矿,快速地对突起的矿体进行分拣。开采区域经分拣和破碎后,履带采矿车开始作业,进行采集输送。

空气、水、固体混合物注入采矿船上的加压分离装置,空气压力下降到8ｂａｒ,泥浆经闪蒸罐降至1个大气压,泥浆通过震荡筛,滤出更大的颗粒,底流经过水力旋流器脱水后,输送至储仓。在200ｍ深时,底流中小于50μｍ的颗粒经过水落管时自动泄出。

(2)鹦鹉螺公司

根据鹦鹉螺公司年度报告,鹦鹉螺公司针对巴布亚新几内亚的索瓦拉(Sowara)矿藏提出的热液硫化物开采方法,采用特定的海底采矿设备,立柱插入海底,带有旋转的切割头,边切割