在北黃海重點海域,采用海洋地質與綜合地球物理調查等手段,對調查區(qū)進行海底地形地貌、底質類型、淺地層結構和海洋沉積動力學調查,并在此基礎上對調查區(qū)海砂資源的品位和資源量進行調查和評估,經估算,發(fā)現(xiàn)建筑用海砂礦層2個、填筑用海砂礦層2個,采用平面塊段法,估算出332 級建筑用海砂資源量和填筑用海砂資源量都超過100億t,為大型海砂礦床。
01項目概況
“北黃海海砂資源調查”項目,屬于國家海洋地質專項工作項目之一,由自然資源部中國地質調查局青島海洋地質研究所承擔。主要目標任務是查明海砂資源分布狀況及海洋動力環(huán)境,為進一步開展海砂資源評價和開采提供基礎資料;查明海砂重點規(guī)劃區(qū)內海砂礦床地質特征、分布規(guī)律、質量和成礦環(huán)境,以及海砂資源分布狀況和資源量;評價(估)海砂開發(fā)邊界條件和勘探開發(fā)活動對環(huán)境的可能影響,分析開采經濟技術效益和可行性,為海砂開采提供基礎資料和科學依據(jù)。通過近十年的系統(tǒng)工作,獲得了北黃海重點海域的海砂資源分布狀況及海洋環(huán)境資料,并在此基礎上對調查區(qū)海砂資源的品位和儲量進行調查和評估,建立了海砂資源勘探技術方法體系。
02成果簡介
(1)系統(tǒng)獲取了調查區(qū)塊內的淺表層沉積、水文學、生態(tài)環(huán)境、海底地貌、淺部地層結構等資料信息,調查程度基本達到1:25萬比例尺,部分地區(qū)達到 1:10萬比例尺。

圖1 北黃海3.5Ma以來的地層層序格架和古環(huán)境演化歷史
(2)基本查明了調查區(qū)內的表層沉積物類型及其分布、元素地球化學組成、礦物組成、沉積動力環(huán)境等,建立了3.5Ma以來的地層層序格架和古環(huán)境演變過程(圖1)。

圖2 海砂試開采現(xiàn)場情況
(3)估算了調查區(qū)塊內的海砂資源潛力,劃分出淺表層(海底以下40m以內)建筑用海砂礦層2個、填筑用海砂礦層2個,采用平面塊段法,估算出332 級建筑用海砂資源量和填筑用海砂資源量都超過100億t,為一個大型海砂礦床。試采結果表明本區(qū)海砂較易開采(圖2)。
(4)基本查明了調查區(qū)內的海洋水文特征和沉積動力環(huán)境,當前調查區(qū)塊的海洋環(huán)境總體較好,水質良好。采用數(shù)值模擬方法,評價了海砂開采可能造成的環(huán)境效應,結果表明適度的海砂開采不會對當?shù)睾椭苓吅S颉⒔秴^(qū)域造成環(huán)境破壞和不良影響,本區(qū)適合采砂。
(5)研究表明,調查區(qū)海砂以河流相為主,主礦體規(guī)模較大,長軸為NE40°方向,最大長度60390m,礦體寬12710m,礦層埋深多為海底以下20m以內。鉆探證實海底以下80~100m內仍具有良好的海砂資源潛力,可作為未來海砂開采的潛在區(qū)。
(6)建立了我國海砂資源勘查技術方法體系,將淺地層剖面、單道地震等地球物理測量技術與地質淺鉆等取樣證實相結合,形成了“由淺及深、逐步縮小范圍、兼顧水深限制”的思路,同時將海砂開采環(huán)境效應評價作為重要內容。
(7)培養(yǎng)了我國專門從事海砂資源勘查的專業(yè)技術隊伍,以中青年技術人員為主,培養(yǎng)出自然資源部中國地質調查局地質英才3人,先后有10人獲得國家自然科學基金項目和青年基金項目的資助。
03成果意義
本次調查基本摸清了調查區(qū)的海砂資源潛力,估算出332級建筑用海砂資源量和填筑用海砂資源量均超過100億t, 具有較高的經濟價值。在評估海砂資源量的同時,對海砂開采可能造成的環(huán)境效應也進行了評價,避免海砂開采對當?shù)睾椭苓吅S颉⒔秴^(qū)域造成環(huán)境破壞和不良影響。