人与自然 系列丛书-第85章

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的原料。天上飞的，地下跑的，厂里转的，都得用上它。可以这样说，从陆地到海洋，从地下到宇宙空间，从吃的到穿的，都有它一份功劳。真算得上“宝中之宝”了。　
　　陆地上的石油储量有限，用一点少一点，按现在这个规模开采下去，有人估计，到2000年将用完全部储藏石油的87％，50年内可能全部用光。难怪许多国家都在喊能源危机，都在谋求别的出路。比如改用其他原料作动力，但无论如何，短时间内，石油还是不可缺少的。眼前的办法只有两个：一个叫节流，一个叫开源。节流就是节约能源，让每滴石油充分发挥作用；开源就是寻找新的油源，从地底深层取出更多的石油来。据法国石油研究所的估计，世界石油资源的极限数是10000亿吨，可采石油储量的极限数只有3000亿吨，其中海洋石油为1350亿吨，占总量45％。陆地上的石油已经开采得差不多了，而海洋石油的开采则方兴未艾。所以开采海洋石油，显得更为重要。




海底石油藏在哪里？　
　　几千万年甚至上亿年前，有一段时期，气候比现在还要暖和，海洋中生活的鱼类，以及浮游生物、软体动物等繁殖生长得特别快。据计算，全世界海洋100米厚的水面，仅浮游生物的遗体，一年内便可产生600亿吨有机碳。这些有机碳，就是生成石油的原料。但仅仅有那些遗体作原料还不能形成石油。形成石油还得有三个条件：第一要有储集石油的地形；第二要有保护石油不跑掉的盖层；第三要有有利于石油富集的地质结构。　
　　那些生物遗体重重叠叠堆积在海底，若干年后便被海中沉积物所掩埋。如果这个地区不断下沉，堆叠的沉积物和掩埋的生命遗体便越来越厚。以后，由于地壳运动，堆积物下沉，上面反被岩层盖起来。天长日久，那些生物遗体逐渐分解变成分散的石油。一般说来，藏有石油的地方，上有页岩，是严密的保护盖，不让石油跑掉。分散的石油，没有开采价值。只有富集在一起的石油，成了油“仓库”，即具有“储油构造”的地方，才有开采价值，才能开机打井，让深埋海底的石油喷射出来。　
　　汪洋大海，茫茫一片，到哪里去寻找石油？上有几百米几千米的水层，下有几百米上千米岩层，怎么会知道哪里藏有石油？　
　　科学技术工作者先要对海区进行广泛的地质调查，把可能藏石油的沉积盆地圈出来。这跟公安人员侦破案件一样，先把可能作案的对象圈出来。一般说来，那些沉降幅度大，沉积地层厚的盆地，往往是形成石油最有利的地区。正式勘探，就到那圈定的地方去。勘探的方法最常用的有三种：第一，地震勘探。地震勘探的方法是这样的，在海水中，用炸药或电火花瞬时释放大量的热能，产生人工地震波，当地震波传到海底，遇到不同的物质，就会产生不同的反射波，经电子计算机自动处理，就能绘出各种复杂的地质构造图，作出有无石油的判断。　
　　第二，重力勘探。重力是地球对物体的吸引力和地球自转离心力的合力。在不同的地方，重力自然不相同。重力仪就像一杆秤，能测出极微小的重力变化。把重力仪安装在船上，船行到哪里，就能得到哪里海底沉积岩的性质、厚度、深浅的情况，找到石油埋藏的地方。　
　　第三，磁力勘探。不同的物质磁性各不相同，含铁多的物质磁性强，含铁少的物质磁性弱。海底沉积物下面的基底是由铁镍多的物质组成，通过磁力测量，就能确定基底的位置、沉积的厚度和海底的地质构造，从而分析有无石油可供开采。　
　　这三种方法，各有所长，各有所短，因此大多同时采用，综合分析，以得出较为可靠的数据，但一般以地震探测为主。通过上述方法，还只能间接地确定海底石油埋在哪里，究竟储量有多大，是否有开采价值，还要通过钻探这种直接的方法，才能最后证实。




如何开采海底石油？　
　　海洋石油开发，经历了由沿岸、近海向更深海域发展的过程。19世纪，人们发现陆上油田向海里延伸，就向海里打斜井，这种方法至多只能开采离岸三公里的海底石油。1896年，美国在圣巴纳海峡，用木结构搭一个栈桥，钻机就安装在栈桥上，这样开采石油，只是一个试验，实际上是行不通的。1947年，美国在墨西哥湾建成一个钢管架搭起的固定平台，钻出第一口商业性石油井，这标志海洋石油开发进入实质性阶段。以后，还有先在开采区用砂石泥土筑一个人工小岛，再在岛上装置钻机，这跟陆上开采完全一样。这种方法只能用在离岸很近、水深不过12米的浅水区开采。现在大多采用固定式平台或浮式平台作业。用铁管造平台，需要大量钢材，一个一二十米的平台，要用上千吨钢材，100米以上的平台，要用几万吨钢材，海水对钢铁腐蚀性大，不要好久，钢管就被腐蚀得千疮百孔，不能再用，所以很不合算。采用钢筋混凝土建平台，重量大大增加，稳定性能好得多，也避免了海水的腐蚀，但装卸十分不方便，并不能减少投资。看来浮式平台是最有发展前途的，1984年，北海已建成世界上第一座浮式采油平台，耗资12。5亿美元。这种浮式平台，可以在水深200～400米的海域作业。在这个海域作业完了，还可以拖运到那个海域，而且不很费力。投资虽多，反而合算。另外，还有不建平台，把整个装置设在水下，人在陆地上遥控作业，但眼下只处在研究试验阶段，还不可能广泛采用。　
　　近30年，海洋石油生产发展很快，产量增加了20多倍，1990年达到12亿吨。2000年可能达到30亿吨，占世界总产量50％。海上开采石油比陆上耗费大得多，每吨石油，陆上开采耗费44。3美元，海上则为58。4美元，钻探费海上是陆地的5倍。尽管如此，开采石油，陆地向海上发展，浅海向深海发展，是全世界共同的趋势。　
　　开采海洋石油给许多国家带来了经济繁荣的新局面，最典型的例子是挪威。第二次世界大战前后，挪威在欧洲是一个穷国。60年代中期，在北海发现石油，1971年开始少量开采，1975年成为欧洲第一个石油出口国。1984年产石油5900多万吨，产值97。4亿美元，占挪威国民生产总值的20％。这样一来，石油生产带动了整个国家的生产。　
　　我国近海石油资源相当丰富，一些外国学者认为我国近海是世界上未开发的最有远景的油气区之一，被称为“第二个北海”，“又一个中东”。许多外国商人蜂拥而来，竟相参加我国近海的开发活动。经过普查，我国已经发现300多个可供勘探的沉积盆地，沉积岩面450多万平方公里。到2000年，我国海上石油产量将达到5000万吨，前景十分乐观。




海底黄金　
　　经过海洋考察，人类发现在海洋深处也有一个宝库，藏着无尽的金银财宝。　
　　1963年，美国佛罗里达州的海边，两个孩子戴着轻便潜水工具在水中捉龙虾。突然，他们发现海底闪闪发光。循着亮光，上前一看，原来是金币。他们赶忙把这些金币打捞上来，价值20万美元，他们一下子变成了小富翁。据粗略的估计，自古以来，有100艘船只葬身海底，这些船上大多载有很多货物和金银财宝。1789年8月，在埃及亚历山大城近海，英国海军上将纳尔逊的舰队与法国拿破仑的远征舰队展开了一场激烈的海战，结果，英国舰队将满载金银珠宝的法国旗舰“东方”号击沉，葬身海底。可见，在海底静静躺着的金银财富，可以说是不知其数，这也是人类的一笔财富。　
　　当然，这笔财富毕竟是有限的，海洋中还藏有取之不尽的金银财富。1960年，美国亚细亚石油公司的两名工程师，乘轻便飞机来到阿拉斯加州的诺姆城。职业的本能，使他们来到了19世纪中叶淘金热时的旧矿废墟，考察了矿区的地质，发现这里原是古地质年代的海滩，现在是陆地。在废墟，他们又遇到一位老人，从他那里知道，过去曾有人在这里寻到大量金子。而且在19世纪末，在这里铺设海底电缆时，也有人在近岸海底的淤泥沙里找到金矿。正是“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”，他们把意外得来的情况报告给石油公司。石油公司开展了大规模的科学调查，在冬季，海水结冰，他们利用0。76米厚的冰层作平台，安放钻井机器钻探，结果，从海底获取了3300吨黄金。




金属软泥
　　1965年，美国海洋调查船“阿特兰蒂斯Ⅱ”号在红海进行海底调查时，发现在三个水深2000米以上的深渊里，水温高达60摄氏度，盐度高达千分之三百。在深渊附近堆积着一种软软的、像泥一样的沉积物。他们取回这种沉积物，经化验分析后，使科学家兴奋不已：沉积物中竟含有大量的黄金、白银以及铜、铁等多种有用金属，科学家把这种沉积物叫作金属软泥。　
　　1978年，科学家再一次在墨西哥近海海底发现多金属软泥时，人们明白在海底深处的金属软泥，是大自然赐给人类的真正“金银宝库”，于是，世界便掀起了一股寻找海底金矿的热潮。人们相继在太平洋、地中海、西印度洋等许多海域发现了多金属软泥。　
　　多金属软泥大多分布在水深2000到3000米的较浅的深海底，所以，开采起来比较方便。它的发展具有划时代的意义。当今许多国家正在集中力量，制定开采计划，要把海底金银宝库尽快打开。预计到21世纪初，这个目标就能实现。　
　　为什么深海底会有“金银宝库”呢？原来，多金属软泥分布在海底断裂地带。当地壳有了裂缝时，海水从裂缝向地层深处渗透，溶解了原来在岩浆中的盐和金属，变成了含矿的溶液。在地层深处的高温下，它们变得很热，又在高压下，他们沿着裂缝向上喷涌，遇到冷的海水，迅速沉淀下来，形成多金属软泥矿。




海水中的“溴”　
　　舀一瓢海水装在瓶内看看，普普通通、平平常常，什么名堂都没有。可是海水在科学家眼里，却不一样。他们能看出海水中的宝贝，并把它们一一取出来。　
　　科学家在海水里放上一些酸，让海水酸化，就像人们在汤中放些醋，使它有酸味一样，然后通进氯气。这样一折腾，海水中的溴，就像散兵游勇，失去管束，在海水中游来荡去。这时用空气吹，把它从水中逼出，成为溴—空气混合气体。最后，用吸收剂，像海绵吸水一样，把混合气体中的溴“捉”出来。这种方法叫空气吹出法，用这种方法，海水中的一个宝贝——溴，就被取出来了。　
　　溴是医药工业中制造维生素A、金霉素等药物的原料。在农业上，溴是许多高效农药的原料，如灭鼠灭虫用的薰蒸剂、农田杀虫剂等。我们平时做衣的布匹中加入溴，布匹就不容易燃烧。地壳中99％的溴都在海洋中，因此，它有一个雅号，叫海洋元素。从1926年开始，人们从海中提取溴，今天世界上80％的溴都是从海水中提取的。　
　　科学家神奇地把我们平时刷墙用的石灰乳液往海水里搅拌，海水变得混浊了，成了悬浊液。然后，把悬浊液放在池中，结果沉淀出一种物质，再经过加热，就得到了氧化镁。氧化镁可以用作耐火材料，在水泥、石油精炼、橡胶工业都有许多用途。　
　　氧化镁经过电解精制，得到金属镁锭，金属镁对人类非常有用。镁在空气中点燃后会燃烧，燃烧时放出大量的热和产生耀眼的白光，利用这点，人们用镁制造节日燃放的焰火和照明弹等。金属镁的密度是1。74克/厘米3，比铝轻，用它和铝制成的铝镁合金，可以制造飞机、汽车、火箭等。　
　　1941年，美国在德克萨斯州的弗里彼特，专门建造一家工厂，每小时抽取4500吨海水，制取氧化镁和金属镁锭。在第二次世界大战期间，美国用来制造飞机的金属镁，基本上都来自海水，战后几十年来，美国所用的初级金属镁，几乎全部取自海水。到目前为止，世界上生产的镁已有60％取自海水中，全世界海水制镁生产能力已达到250万吨。　
　　科学家现在正在试验一种方法，利用离子交换柱来取得海水中的钾。离子交换柱是在离子交换树脂上引接离子交换物质制成。这种柱子具有“魔力”，当海水通过柱时，海水中的钾被截留下来，附着在交换柱上，其他物质仍随海水流去。过一段时间，取下离子交换柱，就可得到相当浓的钾溶液，最后蒸煮回收钾盐。　
　　钾是农作物非常需要的肥料，又是制造焰火、炸药等不可缺少的原料。海水经过蒸发后，食盐氯化钠晶体会不断“跑出来”，剩下来的水叫卤水，尝一尝，有些苦，所以，又叫苦卤。每生产1吨