太平洋海洋资源
第四节 海洋资源
太平洋海域辽阔，蕴藏着极其丰富的海洋矿物资源、海洋生物资源、海 水化学资源和海洋动力资源。
一、矿产资源
到目前为止，人类能在海底勘探、开发利用的矿产资源主要有：天然气、 石油、煤、铜、铁、铝、锰结核等几十种。其中大陆架区的石油，深海锰结 核的开发和研究，进展最为迅速。 据计算，金世界石油总储量为 30×1010t 左右，海底石油将近 10×1010t， 如包括天然气析算石油在内，则世界大陆周围浅海石油储量为 24×1010t。太 平洋西部、西南部各边缘海以及东部沿岸大陆架，都已发现许多油气藏。 太平洋深海区，近年来发现了几种自生沉积矿床，如锰结核、磷钙石结 核、重晶石结核海绿石等。锰结核又名锰矿瘤或锰团块，上个世纪七十年代 在大洋盆初次发现锰结核矿藏。1957—1958 年，国际地球物理年期间，世界 各国对之有很大的经济兴趣。太平洋锰结核的储量居世界各大洋之首。锰结 核是一种棕褐色外形象马铃薯的沉积矿，它以贝壳、珊瑚、鱼骨等为核心， 把其他物质聚集在周围。锰结核直径一般小于 20cm，个别达 1m 以上；其成 分以锰和铁为主，其他尚有镍、钴、铜、铅等金属元素二十多种。它的形成 速度很缓慢 多广泛堆积在水深 3500—6000m 的洋底，以地形切割厉害、沉积 缓慢的区域最为富集。世界各大洋底都有锰结核分布，但以太平洋底锰结核 的分布最广，从北美洲及南美洲岸外的深水区开始，横跨整个太平洋，直至 日本、印度尼西亚、新西兰诸岛外侧深海区都有分布。初步估计，锰结核在 太平洋底的分布面积达 15×107km2。在北太平洋，6°31′—20°N， 110° —180°W 的范围内，特别在夏威夷群岛附近，是世界各大洋中锰结核最富集 的海域。在那里锰结核几乎完全覆盖了海底。20°N 以北锰结核分布渐少。 在南太平洋 10°—19°S，134°—162°W 之间的海底是锰结核富集区。40 °—60°S，东太平洋洋脊的西侧和深海丘陵的低洼处也是一个富集带。据估 算，世界各大洋锰结核的总储量约为 2—3×1012t，而太平洋就有 1×1012t 以上，比全世界陆地上蕴藏的锰、铜、镍、钴、铁等金属的储量还高出几百 倍到几千倍。如果，锰结核约以 1×107t/a 的速率生长，则每年从新生长出 来的锰结核中提取的金属铜可供全世界用三年，钴可用四年，镍可用一年。 因此锰结核矿床的生长率大大超过世界上的消耗率。这样，该矿床将是一项 用之不尽，取之不竭的宝贵资源。 磷钙石是一种土状磷灰石，用来制作肥料及化工原料。一般沉积在水深 40—360m 的海底，如新西兰、澳大利亚附近海底有大面积覆盖层。重晶石结 核主要产于印度尼西亚东部的卡伊群岛附近的大陆架区和美国加利福尼亚州 附近海底。此外，从太平洋的砂金矿的开发中，可选出一些贵重的矿产，如 金红石、锆石、独居石、砂锡矿、磁铁砂矿等。金红石可提取制造火箭和卫 星不可缺少的金属钛；从锆石中提取锆，是核反应堆的重要材料；从独居石 中提取钍，经加工可代替铀，作为能源。澳大利亚生产世界上 95 ％的金红 石，70％的锆石，25％的钛铁矿，其中大部采自东岸滨海区。深海底部，有 7×107km2 面积覆盖着红粘土，这是一种含有较多氯化物的深海沉积物，其 中含有丰富的铀。抱球虫软泥含碳酸钙成分较高，是一种制造水泥的原料。
二、生物资源
大洋水体是生物生存和发展的理想环境。大洋的生物是丰富多样的，其 动物种类总计约十五万种，植物一万五千种。按生物栖居条件可分为浮游生 物、自游生物和底栖生物。大洋生物的分布受到各种因素如光照、温度、气 体成分、盐度、密度、压力、透明度、水分循环特征，以及底土的理化性质 等的影响，也表现出明显的自然地理地带性，因而可以把世界大洋划分为一 些生物地理区和生物地理群落。大洋生物的分布不仅表现出纬向地带性和垂 直地带性，也表现出所谓环陆地带性，即从沿岸海域向大洋内部的有规律的 变化。 太平洋的生物是世界各大洋中最为丰富多采的，太平洋生物量占世界大 洋的 50％以上。太平洋浮游生物单细胞藻类就有 1300 多种，大洋底部的植 被约有 4000 种藻类和近 20 种显花植物（海草），有世界最大的海藻（巨藻， 长约 200m）。太平洋动物种类为其他大洋的 3—4 倍，仅印度尼西亚各群岛 海域就已知有 2000 多种鱼类，热带太平洋软体动物门区系超过 6000 种，石 珊瑚类超过 2000 种。 大洋生物量的分布是不均衡的。热带广阔海域初始生物量低于 100mg/m2，是大洋中的“荒漠”区；而大洋沿岸大陆架区则是初始生物量的 高值区（超过 300mg/m2）；在寒暖流交汇处，大河入海口附近，以及上涌流 区等，初始生物量尤高。太平洋沿岸渔场广布，主要渔区在其西北部和东南 部。 西北部渔区包括台湾海峡、东海、黄海、日本海、鄂霍次克海和白令海 的一部分。其中大陆架面积约占 219×104km2，这些海区受太平洋西侧黑潮以 及千岛寒流的影响，加以大陆众多的江河把大量有机物冲流入海，滋养浮游 生物，因而鱼类云集。据统计，日本海鱼类达 600 种，鄂霍次克海有 300 种。 我国近海鱼类达 1500 种以上，其中主要经济鱼类就有 150—200 种。西北部 渔区主要捕捞鱼类有明太鱼、鲑、鳟鱼类、鲱鱼、鳕鱼、大、小黄鱼和金枪 鱼等。该渔区是世界重要渔场之一。 东南部渔区包括秘鲁沿海和智利沿海。该海域大陆架总面积为 18× 104km2，面积较小。但因秘鲁寒流离岸风和冷水上涌的影响，繁殖了大量的 冷水鱼类，形成以捕捞鳀鱼为主的渔场。 太平洋中西部、东北部、中东部、西南部等渔区，也都有一定数量的鱼 产量。 此外，我国沿海的对虾；中美沿岸、堪察加半岛沿岸的蟹类；白令海的 海豹及各海域所产的鲸，特别是赤道附近海域所产的抹香鲸都是重要的水 产。 如图 11-6 所示，太平洋水域生物的垂直分布，随不同深度水层的光线、 水温、压力而有不同。在水深不超过 200m 的浅海区，阳光可直达海底，水温 高，又有从大陆来的许多有机质，促使该海区海洋生物繁茂。生活在此水域 的植物以藻类和菌类为多。藻类主要特征是没有根、茎、叶的分化，植物体 靠吸收周围营养物质进行光合作用，生长发育，如大叶藻是太平洋沿岸典型 海洋植物。在大陆沿岸水域也生长一些海草，它们多属高等种子植物。动物 中以各种鱼虾蟹贝为主，其中具有较高经济价值的是各种水母、扁鱼、带鱼、 鲣鱼、蝴蝶鱼、飞鱼、海龟、旗鱼、箭鱼、金枪鱼、海马和鲸类。与其他水 层相比，动物的数量以浅海区最多。 200—1000m 的水层称海洋中层，在这里碧绿和深绿的海水逐渐变成蔚蓝 色或暗蓝色，光线、水温、压力都发生变化。微弱的亮光，使生活在这一水 层的鱼，眼睛特别大或向外突起，或者自备发光器，如灯笼鱼、星光鱼之类。 据调查，生活在海洋中层的鱼类数量虽不及上层，但也有 850 种之多，其中 主要鱼类有比目鱼、灯笼鱼、鲨鱼、星光鱼、银鳕、乌贼等。一种大乌贼体 长 18m，重 30t，表皮有多种色素细胞，有变色本领，眼睛直径可达 38cm， 游速极快，可达 36km/h，有时还可窜出水面约几米高，滑翔距离很远。 1000—4000m 深处称半深海层，这里一片黑暗，没有风浪冲击，水温终 年维持在 0℃左右。 图 11-6 太平洋海洋生物垂直分布严酷的自然环境，使半深海层的动物与海洋中层 相比，大为减少。据统计，这里鱼类仅有 150 种，主要有宽咽鱼、叉 齿鱼、鳐鱼和深海鳗等。该层生活的鱼类，为适应黑暗环境，眼已渐退化变 小，甚至成为盲鱼，大多数鱼类靠发光捕食猎物。在深海中藻类植物已经绝 迹，食草鱼类也随之销声匿迹，而食肉鱼类则居主要地位。 在 5000m 以下称深海层，这里环境变化更大，食物更少，但并不是没有 生命，这里已经发现的有长尾鳕和鼎足鱼等鱼类和海星、海参等。在 10000m 深的海底，静水压可达 1000 多个大气压，生活在这里的动物身体有着特殊结 构，表皮多孔而有渗透性，海水可直接渗入细胞里，以保持身体内外压力平 衡。动物还可适应 0℃以下的低温。 三、化学资源和动力资源 太平洋水体体积约 7×108km3，占世界大洋总水量的一半。海洋中拥有丰 富的海水化学资源和强大动力资源。 （一）化学资源 海水中存在着多种化学元素和化合物，成分复杂（表 11-3）。海水成分 与普通水不同，和血液成分却有相似性。目前有四种元素被大量提取，即以 食盐形式出现的钠和氯，镁和一些镁的化合物。如以海水的平均盐度 35‰计 算，则海水中溶解盐类总量约为 24×1015t，如果将其全部提取出来，平铺在 陆地上，那末陆地可增高 75m。此外，随着现代科学技术的发展，从海水中 发现的贵重元素愈来愈多，如碘、锶、铀、铷、锂、重氢等，其中尤以陆地 储量少、分布分散而价值极大的元素——铀为最重要。海水中铀的总量约 45 ×108t，约为陆地铀储量的 2000—3000 倍，金的总储量也达 550×104t。 总 之，不少化学元素、化合物和稀有金属在海水中的总量比陆地上已知储量要 多，海水无疑将成为更加重要的液体矿产资源。
（二）动力资源
大洋也拥有用之不尽的动力资源。大洋潮汐波使海水不停地有规律的涨 落。太平洋潮汐多为不规则的半日潮，潮差一般为 2—5m，最大潮差在鄂霍 次克海的舍列霍夫湾，可达 12.9m。钱塘江口潮差可达 8.93m。世界大洋潮差 最大的地方是加拿大芬地湾的蒙克顿港附近，平均潮差为 13.6 米，最高可达 18 米以上。人类可以利用潮汐涨落具有的能量进行发电。但这种能量在远海 不如狭窄的浅海、港湾、海峡可观。据估算，我国沿海潮汐电能约有 11× 107kw，其中可以利用的为 35×105kw。我国早于 1955 年建成了第一座潮汐水 轮泵站，1957 年在山东沿海又建成我国第一座潮汐电站，为农村电力灌溉及 其他能源需要提供了廉价动力。另外，太阳辐射洋面，使表层水增温，由于 增热不均，使海水和空气产生流动，进而产生洋流和波浪。它们也是潜在的 能源。据计算，在每平方公里洋面上，波浪每秒钟就能产生 20×104kw 的能 量。利用海水温差发电的研究也在进行中。由此可见，海洋蕴蓄有无穷的能 源，在经济技术问题逐步取得解决的前提下，可以为人类造福。
太平洋海域辽阔，蕴藏着极其丰富的海洋矿物资源、海洋生物资源、海 水化学资源和海洋动力资源。
一、矿产资源
到目前为止，人类能在海底勘探、开发利用的矿产资源主要有：天然气、 石油、煤、铜、铁、铝、锰结核等几十种。其中大陆架区的石油，深海锰结 核的开发和研究，进展最为迅速。 据计算，金世界石油总储量为 30×1010t 左右，海底石油将近 10×1010t， 如包括天然气析算石油在内，则世界大陆周围浅海石油储量为 24×1010t。太 平洋西部、西南部各边缘海以及东部沿岸大陆架，都已发现许多油气藏。 太平洋深海区，近年来发现了几种自生沉积矿床，如锰结核、磷钙石结 核、重晶石结核海绿石等。锰结核又名锰矿瘤或锰团块，上个世纪七十年代 在大洋盆初次发现锰结核矿藏。1957—1958 年，国际地球物理年期间，世界 各国对之有很大的经济兴趣。太平洋锰结核的储量居世界各大洋之首。锰结 核是一种棕褐色外形象马铃薯的沉积矿，它以贝壳、珊瑚、鱼骨等为核心， 把其他物质聚集在周围。锰结核直径一般小于 20cm，个别达 1m 以上；其成 分以锰和铁为主，其他尚有镍、钴、铜、铅等金属元素二十多种。它的形成 速度很缓慢 多广泛堆积在水深 3500—6000m 的洋底，以地形切割厉害、沉积 缓慢的区域最为富集。世界各大洋底都有锰结核分布，但以太平洋底锰结核 的分布最广，从北美洲及南美洲岸外的深水区开始，横跨整个太平洋，直至 日本、印度尼西亚、新西兰诸岛外侧深海区都有分布。初步估计，锰结核在 太平洋底的分布面积达 15×107km2。在北太平洋，6°31′—20°N， 110° —180°W 的范围内，特别在夏威夷群岛附近，是世界各大洋中锰结核最富集 的海域。在那里锰结核几乎完全覆盖了海底。20°N 以北锰结核分布渐少。 在南太平洋 10°—19°S，134°—162°W 之间的海底是锰结核富集区。40 °—60°S，东太平洋洋脊的西侧和深海丘陵的低洼处也是一个富集带。据估 算，世界各大洋锰结核的总储量约为 2—3×1012t，而太平洋就有 1×1012t 以上，比全世界陆地上蕴藏的锰、铜、镍、钴、铁等金属的储量还高出几百 倍到几千倍。如果，锰结核约以 1×107t/a 的速率生长，则每年从新生长出 来的锰结核中提取的金属铜可供全世界用三年，钴可用四年，镍可用一年。 因此锰结核矿床的生长率大大超过世界上的消耗率。这样，该矿床将是一项 用之不尽，取之不竭的宝贵资源。 磷钙石是一种土状磷灰石，用来制作肥料及化工原料。一般沉积在水深 40—360m 的海底，如新西兰、澳大利亚附近海底有大面积覆盖层。重晶石结 核主要产于印度尼西亚东部的卡伊群岛附近的大陆架区和美国加利福尼亚州 附近海底。此外，从太平洋的砂金矿的开发中，可选出一些贵重的矿产，如 金红石、锆石、独居石、砂锡矿、磁铁砂矿等。金红石可提取制造火箭和卫 星不可缺少的金属钛；从锆石中提取锆，是核反应堆的重要材料；从独居石 中提取钍，经加工可代替铀，作为能源。澳大利亚生产世界上 95 ％的金红 石，70％的锆石，25％的钛铁矿，其中大部采自东岸滨海区。深海底部，有 7×107km2 面积覆盖着红粘土，这是一种含有较多氯化物的深海沉积物，其 中含有丰富的铀。抱球虫软泥含碳酸钙成分较高，是一种制造水泥的原料。
二、生物资源
大洋水体是生物生存和发展的理想环境。大洋的生物是丰富多样的，其 动物种类总计约十五万种，植物一万五千种。按生物栖居条件可分为浮游生 物、自游生物和底栖生物。大洋生物的分布受到各种因素如光照、温度、气 体成分、盐度、密度、压力、透明度、水分循环特征，以及底土的理化性质 等的影响，也表现出明显的自然地理地带性，因而可以把世界大洋划分为一 些生物地理区和生物地理群落。大洋生物的分布不仅表现出纬向地带性和垂 直地带性，也表现出所谓环陆地带性，即从沿岸海域向大洋内部的有规律的 变化。 太平洋的生物是世界各大洋中最为丰富多采的，太平洋生物量占世界大 洋的 50％以上。太平洋浮游生物单细胞藻类就有 1300 多种，大洋底部的植 被约有 4000 种藻类和近 20 种显花植物（海草），有世界最大的海藻（巨藻， 长约 200m）。太平洋动物种类为其他大洋的 3—4 倍，仅印度尼西亚各群岛 海域就已知有 2000 多种鱼类，热带太平洋软体动物门区系超过 6000 种，石 珊瑚类超过 2000 种。 大洋生物量的分布是不均衡的。热带广阔海域初始生物量低于 100mg/m2，是大洋中的“荒漠”区；而大洋沿岸大陆架区则是初始生物量的 高值区（超过 300mg/m2）；在寒暖流交汇处，大河入海口附近，以及上涌流 区等，初始生物量尤高。太平洋沿岸渔场广布，主要渔区在其西北部和东南 部。 西北部渔区包括台湾海峡、东海、黄海、日本海、鄂霍次克海和白令海 的一部分。其中大陆架面积约占 219×104km2，这些海区受太平洋西侧黑潮以 及千岛寒流的影响，加以大陆众多的江河把大量有机物冲流入海，滋养浮游 生物，因而鱼类云集。据统计，日本海鱼类达 600 种，鄂霍次克海有 300 种。 我国近海鱼类达 1500 种以上，其中主要经济鱼类就有 150—200 种。西北部 渔区主要捕捞鱼类有明太鱼、鲑、鳟鱼类、鲱鱼、鳕鱼、大、小黄鱼和金枪 鱼等。该渔区是世界重要渔场之一。 东南部渔区包括秘鲁沿海和智利沿海。该海域大陆架总面积为 18× 104km2，面积较小。但因秘鲁寒流离岸风和冷水上涌的影响，繁殖了大量的 冷水鱼类，形成以捕捞鳀鱼为主的渔场。 太平洋中西部、东北部、中东部、西南部等渔区，也都有一定数量的鱼 产量。 此外，我国沿海的对虾；中美沿岸、堪察加半岛沿岸的蟹类；白令海的 海豹及各海域所产的鲸，特别是赤道附近海域所产的抹香鲸都是重要的水 产。 如图 11-6 所示，太平洋水域生物的垂直分布，随不同深度水层的光线、 水温、压力而有不同。在水深不超过 200m 的浅海区，阳光可直达海底，水温 高，又有从大陆来的许多有机质，促使该海区海洋生物繁茂。生活在此水域 的植物以藻类和菌类为多。藻类主要特征是没有根、茎、叶的分化，植物体 靠吸收周围营养物质进行光合作用，生长发育，如大叶藻是太平洋沿岸典型 海洋植物。在大陆沿岸水域也生长一些海草，它们多属高等种子植物。动物 中以各种鱼虾蟹贝为主，其中具有较高经济价值的是各种水母、扁鱼、带鱼、 鲣鱼、蝴蝶鱼、飞鱼、海龟、旗鱼、箭鱼、金枪鱼、海马和鲸类。与其他水 层相比，动物的数量以浅海区最多。 200—1000m 的水层称海洋中层，在这里碧绿和深绿的海水逐渐变成蔚蓝 色或暗蓝色，光线、水温、压力都发生变化。微弱的亮光，使生活在这一水 层的鱼，眼睛特别大或向外突起，或者自备发光器，如灯笼鱼、星光鱼之类。 据调查，生活在海洋中层的鱼类数量虽不及上层，但也有 850 种之多，其中 主要鱼类有比目鱼、灯笼鱼、鲨鱼、星光鱼、银鳕、乌贼等。一种大乌贼体 长 18m，重 30t，表皮有多种色素细胞，有变色本领，眼睛直径可达 38cm， 游速极快，可达 36km/h，有时还可窜出水面约几米高，滑翔距离很远。 1000—4000m 深处称半深海层，这里一片黑暗，没有风浪冲击，水温终 年维持在 0℃左右。 图 11-6 太平洋海洋生物垂直分布严酷的自然环境，使半深海层的动物与海洋中层 相比，大为减少。据统计，这里鱼类仅有 150 种，主要有宽咽鱼、叉 齿鱼、鳐鱼和深海鳗等。该层生活的鱼类，为适应黑暗环境，眼已渐退化变 小，甚至成为盲鱼，大多数鱼类靠发光捕食猎物。在深海中藻类植物已经绝 迹，食草鱼类也随之销声匿迹，而食肉鱼类则居主要地位。 在 5000m 以下称深海层，这里环境变化更大，食物更少，但并不是没有 生命，这里已经发现的有长尾鳕和鼎足鱼等鱼类和海星、海参等。在 10000m 深的海底，静水压可达 1000 多个大气压，生活在这里的动物身体有着特殊结 构，表皮多孔而有渗透性，海水可直接渗入细胞里，以保持身体内外压力平 衡。动物还可适应 0℃以下的低温。 三、化学资源和动力资源 太平洋水体体积约 7×108km3，占世界大洋总水量的一半。海洋中拥有丰 富的海水化学资源和强大动力资源。 （一）化学资源 海水中存在着多种化学元素和化合物，成分复杂（表 11-3）。海水成分 与普通水不同，和血液成分却有相似性。目前有四种元素被大量提取，即以 食盐形式出现的钠和氯，镁和一些镁的化合物。如以海水的平均盐度 35‰计 算，则海水中溶解盐类总量约为 24×1015t，如果将其全部提取出来，平铺在 陆地上，那末陆地可增高 75m。此外，随着现代科学技术的发展，从海水中 发现的贵重元素愈来愈多，如碘、锶、铀、铷、锂、重氢等，其中尤以陆地 储量少、分布分散而价值极大的元素——铀为最重要。海水中铀的总量约 45 ×108t，约为陆地铀储量的 2000—3000 倍，金的总储量也达 550×104t。 总 之，不少化学元素、化合物和稀有金属在海水中的总量比陆地上已知储量要 多，海水无疑将成为更加重要的液体矿产资源。
（二）动力资源
大洋也拥有用之不尽的动力资源。大洋潮汐波使海水不停地有规律的涨 落。太平洋潮汐多为不规则的半日潮，潮差一般为 2—5m，最大潮差在鄂霍 次克海的舍列霍夫湾，可达 12.9m。钱塘江口潮差可达 8.93m。世界大洋潮差 最大的地方是加拿大芬地湾的蒙克顿港附近，平均潮差为 13.6 米，最高可达 18 米以上。人类可以利用潮汐涨落具有的能量进行发电。但这种能量在远海 不如狭窄的浅海、港湾、海峡可观。据估算，我国沿海潮汐电能约有 11× 107kw，其中可以利用的为 35×105kw。我国早于 1955 年建成了第一座潮汐水 轮泵站，1957 年在山东沿海又建成我国第一座潮汐电站，为农村电力灌溉及 其他能源需要提供了廉价动力。另外，太阳辐射洋面，使表层水增温，由于 增热不均，使海水和空气产生流动，进而产生洋流和波浪。它们也是潜在的 能源。据计算，在每平方公里洋面上，波浪每秒钟就能产生 20×104kw 的能 量。利用海水温差发电的研究也在进行中。由此可见，海洋蕴蓄有无穷的能 源，在经济技术问题逐步取得解决的前提下，可以为人类造福。
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