“蛟龙”载人海底潜水器于近年开展环球航行，在这艘潜水器的行程任务中，考察海底矿产资源赫然在列。由于全球对矿产资源的需求不断增加，海底资源的开发也受到广泛关注。那么深海海底蕴藏着哪些矿产资源？它们的储量如何？深海矿藏资源的开发又面临着哪些困难？为什么说海底矿产的开发已上升为争夺海洋主权的国家战略？为什么世界各国竞相进行深海探测？

　　现已知的深海矿产资源有哪些？
　　在海床上，多种环境和地质因素促使含矿量丰富的物质形成。在深海，富含矿产的物质有三种：一种是多金属结核，富含锰、铁、钴、镍和铜；第二种是多金属结壳，富含锰、铁、钴和铂；第三种是多金属硫化物，富含铜和锌，偶有金、银；以及天然气水合物和生物基因资源。多金属结核和多金属结壳分布较广，但多金属硫化物则较为罕见。
　　上述三种物质还可能含有碲、锆、铟、锗等稀有元素，可广泛应用于智能手机制造、新能源设备等新兴技术中。比如，制造风力涡轮机的永磁体需要钕，制造电池则需要钴。

　　多金属结核又称锰结核，主要分布于水4000～6000m海底的表层，富含铜、钴、镍和锰(平均品位分别为1.00％、0.22％、1.30％和25.0％)。全球洋底具有商业开发潜力的多金属结核达1×1011t，主要集中在东太平洋CC区(Clarion-ClippertonFaultZone)、东南太平洋秘鲁海盆和北印度洋中心。
　　多金属硫化物位于大洋中脊和断裂活动带，赋存在较浅的水域约2500m左右，多数矿点分布于东太平洋海隆和大西洋中脊。近期，中国大洋科考队在西南印度洋中脊发现了大范围的蕴藏海底热液硫化物的区域。目前发现的潜在资源量达14亿t，矿体富含锌、铜、铅、金和银(平均品位分别为3.3％、5.5％～40％、3％～23％、1.4～55g/t、42～129g/t)。由于海底热液硫化物富含大量的贵金属，矿藏量大、水浅、易开采，按照目前深海技术发展水平推断，热液硫化物有望成为深海采矿的首采对象。
　　富钴结壳分布于400～4000m水深的海山表面，富含铁、锰、钴、镍和钛(平均品位分别为17％、23％、0.7％、0.48％、1.2％)。海底有6.35×106km2被钴结壳覆盖，可生产100亿t的钴。矿床主要分布在全球海洋的海山、中脊和海台的斜坡和顶部，勘探表明，目前最有开采潜力的结壳矿床位于赤道附近的中太平洋海底。
　　天然气水化合物主要分布在北半球，以太平洋边缘海域最多。全球大洋中天然气水化合物的总量换算成甲烷气体约为(1.8～2.1)×1011m3，相当于全球煤炭、石油和天然气储量的2倍，被认为是21世纪可供开发潜力很大的新能源。
　　这些矿产资源不是已经在陆地上开采了吗
　　陆地上的确已经在开采这些矿产资源，而且陆地上已探明的储备量远高于海底的。锰、镍、铜、钴等矿产的陆地上储量十分丰富，未来几十年恐怕都用不完。但相比之下，我们对于海底的矿产资源知之甚少。现已探明的海底多金属硫化物沉积矿床，其储备量仅占陆地上同类矿物探明储量的0.5%——可以说是少得可怜。对于多金属结核，法国持有的勘探合同涵盖了7.5万平方公里的广阔海底疆域，相当于法国国土面积的14%，但该区域的钴矿最多只有陆上总储量的4%。

　　鉴于此，未来若海底矿产勘探得到进一步发展，很有可能是国家出于争夺海上主权的需求，而非因陆地矿产资源枯竭。
　　开采利用海底资源，的确具有重大地缘政治意义。有哪些国家参与了这一角逐？
　　19世纪，英国的“挑战者号”科考船启航，揭开了人类深海探索的帷幕。正是在这一次科考任务中，学者们发现了多金属结核与多金属结壳。20世纪60年代起，在多个海底多金属结核调查项目的共同努力之下，人类在太平洋东部海域发现了克拉里昂-克里帕顿断裂带，存在大量多金属结核。但由于上世纪80年代金属价格下降，该海域的采矿项目一直无人问津。
　　进入21世纪头几年，金属价格上升并持续走高，人们重新将目光转向深海矿物探索。2001年，俄罗斯、中国、日本、法国、印度以及一个多国团体获得了国际海底管理局（ISA）签发的勘探合同。随后若干年间，ISA又签发了25份合同（其中23份签署于2011年后），批准多金属结核、结壳、硫化物的开采。各国对于海底矿产资源兴趣高涨，与地缘政治和战略因素离不开关系。2011年全球95%的稀土元素、95%的镓、68%的锗、57%的铟都由中国出产，这些都是新型技术和绿色能源设备所需要的金属。加拿大的鹦鹉螺矿业在破产前，曾率先在巴布亚新几内亚海域获得多金属硫化物矿床勘探合同，但不幸项目终未能启动，公司也不复存在。
　　深海的矿产资源经济价值究竟有多少？
　　当前海洋中可供开采的矿产资源的经济价值尚无准确的测算，粗略估算显示，克拉里昂-克里帕顿断裂带至多有约3.4亿吨的镍、2.75亿吨的铜，但这种估算的准确度不高。之所以强调“至多”，是因为并非所有海底矿产都能开采。具体能开采多少，取决于全球金属价格、开采项目的运营和环保成本、以及法律、社会、政府等因素。所有因素加在一起，很有可能导致实际能开采的量为零。
　　海底矿产开采会带来什么样的环境破坏是个很大的未知数，但破坏的程度绝不容忽视，毕竟克拉里昂-克里帕顿断裂带的面积比整个欧盟还大！要想更深入地探明现有的矿产资源储备、更全面地统计该地区可能会受影响的海洋生物，仍需进行更多深海探索项目，光是多金属结核，就需要好几年的探测时间。而对于多金属结壳和硫化物，我们所知道的比结核还要少。
　　开采深海矿产资源的技术成熟了吗？
　　开采深海矿产资源的技术尚不成熟，这也是一个挑战。采矿企业现在正在重点研发多金属结核的开采技术，以期未来在开采设备市场上占领先机。
　　技术准备
　　中国的深海海底采矿事业准备工作到底进展如何？这是一个有些复杂的问题。
　　目前，国际海域海底的探矿和采矿均受到国际海底管理局（ISA，简称海管局）的监管，在该机构发放的29张各类海底探矿许可证中，中国拿到了4张，涵盖了全部三种深海金属矿类，勘探覆盖面积也是各国中较大的。
　　此外，“蛟龙”载人海底潜水器也于2020年进行环球航行。在这艘潜水器的行程任务中，考察海底矿产资源赫然在列。
　　可以说，中国的确在深海矿产勘探方面投入了大量的资源，也是世界上深海海底探矿技术先进的国家之一。

　　但在采矿的核心技术和设备制造上，中国目前尚落后于日本、韩国和西方国家。日本早在1967年就发明了深海采矿系统，并在之后进行了4500米水深的试验。此后，法国和美国的研究者又陆续研发了多种海底采矿系统。如今，加拿大的鹦鹉螺矿业公司和澳大利亚的海王星矿业公司（NeptuneMinerals）是海底采矿设备研发领域最活跃的科技企业。
　　相比之下，中国的扬矿泵管系统海试最深的采矿深度仅为304米，而和“蛟龙”同属“七龙探海”序列的“鲲龙”集矿车，最深的采矿深度也仅是海下500米。
　　不过，中南大学主攻深海作业装备设计与控制的刘少军教授认为，不能单纯以完成过的水深来评价一个国家在深海采矿研发方面的能力，而应当考虑国家在这方面已有的研究基础和相关的工业水平。
　　“总体上来说，我认为中国深海采矿技术及能力在国际上应处于中上水平，”他说。
　　有观察者指出，除了加紧推动本土研究，中国也同时在寻求国际上的资源。例如，中铁集团就收购了英国的深海潜水设备制造商SMD，而负责为鹦鹉螺公司建造母船的福建马尾造船厂也在积极和国外公司合作。
　　政策支持
　　中国业已颁布的两份海洋产业五年规划展露了其在深海开发事务中积极参与的想法，中国政府强有力的政策支持是否会推动深海海底采矿突飞猛进？
　　海洋经济“十二五”（2011-2015）和“十三五”（2016-2020）规划中特别指出，在2011至2015年的五年里，中国要积极申请海底探矿许可和研发勘探设备。中国大洋矿产资源研究开发协会名下的三份勘探合同中，有两份就是在此间签订的。
　　但对于如何“推进深海矿业、深海装备制造、深海生物资源利用产业化”，产业化的时间表是怎样，两部规划并未明言。
　　据薛桂芳介绍，中国在深海采矿方面的研究工作从上世纪80年代就开始了，近40年来资金投入和科研发展都很稳定。因此，她认为不排除量变积累后的“飞跃式”发展可能。
　　随着2021年中国在南海多次单体海试和系统联合海试的成功，中国已经基本具备深海矿产资源勘探开发的总体技术储备。然而，目前大量的试验仍为原理或样机试验，持续时间较短，对稳定性、可靠性、监测预警以及应急处理的要求不高。针对商业化的开采，中国仍需在技术方案制定、关键设备研发、系统可靠性测试、环境影响与修复研究等诸多方面开展进一步的深入研究与验证。
　　长期跟踪深海海底采矿议题的公海联盟（HighSeasAlliance）顾问邓肯.加里（DuncanCurrie）认为，在深海海底矿产的开采上，中国并没有表现得很急迫。一方面中国自有矿产资源还相对充足，另一方面，对金属的需求也随着产业链的需求而变化，各国是否确实需要到深海去开采这些金属资源，目前并无定论。
　　预防“蓝色圈地”的生态风险
　　国际社会之所以对深海海底采矿高度关注，除了矿产分配格局可能对地缘政治产生的影响之外，另一个关注焦点是海底生态风险。
　　海底金属结核的采掘会影响章鱼、海绵等生物的栖息地，而多金属硫化物温暖的生成环境往往是海底生物密集之地。邓肯.加里表示，在真正开始深海海底采矿之前，世界还有太多准备要做，法规制度建设之外，海底生物多样性保护的科研和技术都需要进一步推进。、