物理高新技术海洋技术

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1、海洋技术一、海洋:巨大的资源宝库地球上，陆地面积占总面积的29%，而海洋面积占到71%。海洋是生命的摇篮:地球上最早的生物出现在海洋(30亿年前生命诞生)目前地球上80%的生物资源在海洋中5.7亿年前，海洋中开始出现各种动植物。大约1.3亿年后，各种动植物开始向陆地迁移，开始了陆上动植物的进化。在不破坏生物平衡的条件下，海洋每年可提供30亿吨水产品，能够养活300亿人口。在海洋水产品中，人们吃得最多的是鱼类。全世界有鱼类2万多种，中国海域约有2000种。海洋巨大的资源宝库巨大的海洋资源宝库:巨量的多金属结核,其中锰含量约2000亿吨海底磷矿、硫化矿、砂矿海

2、水中含有大量化学元素，可提取的元素包括铀、氘、氚等80余种海洋的潮汐能、海浪能、海流能、海水热能等可再生能源的理论储量约为1500亿千瓦，其中可开发利用的约70多亿千瓦，相当于目前发电总量的十几倍海洋巨大的资源宝库海洋巨大的资源宝库含30多种金属元素:锰25%,铁14%,镍1.9%，铜0.5%，钴0.4%大洋底的宝藏之一----锰结核结构:团块----以岩石碎屑，动、植物残骸的细小颗粒，鲨鱼牙齿等为核心，呈同心圆一层一层成的，像一块切开的葱头。由此被命名为“锰结核”，又称它为多金属团块。大小尺寸变化从几微米到几十厘米，重量最大的有几十公斤。生存:海洋2000-60

3、00米水深海底的表层，4000-6000米水深海底的品质最佳。总储量:估计在30000亿吨以上。其中以北太平洋分布面积最广，储量占一半以上，大约17000亿吨。锰结核密集的地方，每平方米面积上有100多公斤。生长速度:平均每千年长1毫米，每年增加1000万吨。锰结核的物质资源,大致有四方面:来自陆地，大陆或岛屿的岩石风化后释放出铁、锰等元素，其中一部分被海流带到大洋沉淀；来自火山，岩浆喷发产生的大量气体与海水相互作用时，从熔岩搬走一定量的铁、锰，使海水中铁、锰越来越富集；来自生物，浮游生物体内富集微量金属，它们死亡后，尸体分解，金属元素也就进入海水；来自宇宙

4、，有关资料表明，宇宙每年要向地球降落2000-5000吨宇宙尘埃，它们富含金属元素，分解后也进入海水。海洋巨大的资源宝库最具开发利用价值的海岸带砂和砾石：海岸带砂和砾石：由各种途径进入海洋的泥沙和尘埃中包含有各种不同的元素。不同成分的尘埃颗粒，密度、比重不同，粒径大小不同，扁、圆形状也有差异。这些特征各异的矿物碎屑，在波浪、海流作用下，分别聚集沉积在一起，就形成了海滨砂矿床。海洋巨大的资源宝库我国海滨砂矿资源分布示意图海滨砂矿大宗应用：建筑用砂和砾石。70年代以来，世界每年开采海滨建筑用砂和砾石的价值，也在2亿美元以上。海洋巨大的资源宝库较为稀少而价值甚高的海滨砂矿

5、：金红石、钻石、独居石、石榴石、钛铁砂、铌铁砂、钽铁砂、磁铁砂、铬铁砂、锡砂、磷钇砂、金砂、铂砂、琥珀砂、金刚砂、石英砂等等。金红石99个面的钻石双面橘红色钙铝石榴石海洋巨大的资源宝库大海就像一个粉碎机和分选机，日夜不停地加工制造富含各种金属和非金属的细砂，并把它们按种类聚集在一起，形成可供人类开发利用的矿体。台湾蓝宝篮玉髓海洋巨大的资源宝库除海上通道之外，人们正在开拓新的利用领域，包括建设海上城市、海上机场、海下桥梁、海底隧道等，以期拓展人类生存的空间。海洋空间正引起人们越来越大的兴趣：海水本身也是一种重要资源，它不仅可以通过脱水处理变成淡水，还可以直接用于工业冷

6、却、印染、清洁、消防，甚至将来有可能用于农业灌溉。从现代海洋技术的发展来看，目前主要集中在海洋探测技术和海洋资源开发技术两部分。海洋巨大的资源宝库二、海洋探测技术人类用科学方法大规模、系统地对世界海洋进行考察大约有50年左右。海洋探测技术主要方面：在海洋表面进行调查的科学考察船、自动浮标站在水下进行探测的各种潜水器在空中进行监测的飞机、卫星海洋探测技术1.科学考察船海洋科学考察船的任务：调查海洋、研究海洋它调查的主要内容有海面与高空气象、海洋水深与地貌、地球磁场、海流与潮汐、海水物理性质与海底矿物资源(石油、天然气、矿藏等)、海水的化学成分、生物资源(水产品等

7、)、海底地震等。大型海洋调查船性能要求：稳性和适航性能好，能经受住大风大浪的袭击。船上的机电设备、导航设备、通讯系统等先进燃料及各种生活用品的装载量大具有优良的操作性能和定位性能海洋探测技术专用科学考查船始于1872年的英国“挑战者”号。该船长226英尺，排水量2300ｔ，使用风力和蒸汽作为动力。从1872年起，历经4年时间环绕航行，观测资料包括洋流、水温、天气、海水成分，发现了4700多种海洋生物，并首次从太平洋上捞取了锰结核。海洋探测技术1888~1920年，美国的“信天翁”号探测船探测了太平洋。1927年德国的“流星”号探测船首次使用电子探测仪测量海洋深度