海洋中的礦物資源 陳汝勤 台大海洋所教授 摘錄自科學研習月刊第四十四卷第五期
近年來由於工業高度的發展、資源與能源需求增加，陸上資源可能不敷供應。為面對未來礦產資源可能發生枯竭，除了積極在陸上探勘外，人們也把重點擺在體積巨大的海水和寬活的海床上，以加速此一「內太空」之礦產資源開發，海洋中的礦產資源主要產於海水中及海灘、大陸棚和深海海床等三個區域內。海水中以含豐富的金屬及非金屬元素最為重要。海灘中則以重礦物為主。在大陸棚以石油和天然氣最具價值，此外磷灰石、重晶石、獨居石、碳酸鈣等。亦為主要的礦產資源。近年來有人倡議開採海砂作為骨材(建築材料)之用，至於深海海床則以錳核最引人注目。
(1) 海水中的金屬和非金屬元素
海水涵蓋的面積廣大並溶有35‰的各種元素，因此它本身即是一豐富的「液體礦床」除了食鹽以外，由海水中尚可提取石灰、碘、鎂、鉀、溴等元素，至目前為止海水中這些寶貴的礦物資源，尚未被人類完全利用，有些已能輕易提煉出，有些則因技術尚未突破仍不具經濟價值，儘管如此，我們仍不難想像海水中所含的礦產是如何豐富。
(2) 海灘中的重礦物資源
海灘中的重礦物是源自陸上岩石的風化和侵蝕，經由河川的攜帶淤積於沿岸區中，爾後歷經波浪不斷地淘選，帶走較經的礦物，逐漸使得重礦物富集而形成礦床；以臺灣而言，海灘中的重砂礦床以西海岸的海濱和沙洲為主。重砂約有五十萬噸，含有磁鐵礦、鈦鐵礦、鋯石。其中黑色獨居石約占五萬噸，黃色獨居石約占五千噸較重要。獨居石為無水稀土金屬磷酸礦物，顏色為黃色至灰褐色，透明至半透明，比重5.2左右，產狀多呈砂粒狀，但亦偶有完整大粒結晶。台灣海域重砂中含有獨居石，且有黃黑兩種，均含豐富的稀土金屬。獨居石中亦含有約百分之一的氧化釷，氫彈之父泰勒博士認為釷將來可能取代鈾而為核能發電之原料。此等海灘中之重礦物是稀有金屬元素之主要來源，是精密工業及核能工業發展上不可缺少的材料，其重要性自不待言。
(3) 沿海海砂資源
在河川砂源呈現缺少的今日，世界各國正走向海砂資源的開發，日本、英國、法國、荷蘭、美國、加拿大、古巴等國均在開採砂，海砂經過除鹽後可以作為建材，以日本為例，每年生產約7000~8000萬噸之海砂，佔其天然骨材(即建築材料)之20~25%。台灣四週環海，所以海岸或海濱以及海底砂石有豐富之賦存，從事海砂開發時，應考慮到不要破壞環境，不要損害到漁業資源與海底電纜。
(4) 石油及天然氣資源
大陸棚區是海洋中礦產資源蘊藏豐富的區域，目前世界各國的海域採油均在此區域中進行，已有七十五個國家從事大陸棚石油的探勘工作，約有三十多個國家已生產海底石油和天然氣，海域中所產的油量已占全世界產量的百分之二十五以上，預料將來會越趨增加。我國海域大陸棚區有三個沉積盆地具有儲油的潛能，分別是台灣北方海盆、北部海盆及南部海盆，中油公司已積極在這些區域內探勘，先後在高雄外海及新竹外海之大陸棚區內鑽獲油氣。
碳酸鈣礦產盛產於熱帶及亞熱帶之大陸棚區，世界各海域中已有多處開採，它是製造水泥和石灰的原料，台灣海域沉積物中鈣質生物殼體含量在某些區域十分豐富。在大部份砂質沉積物中佔有百分之十的比例，亦為一重要之資源。大陸棚中另一種礦產是磷灰石，在日本、南非、阿根廷和美國東西部的大陸棚上均有蘊藏，它是製造肥料的原料，據估計其在世界大陸棚中蘊藏量約為三百億噸，足夠一千年之用。
(5) 錳核
在深海具有經濟潛能的礦產是錳核，它是由英國研究船挑戰者號於1879年環球探測時首先發現。錳核之分布主要在4000公尺以上之深海中，但是也有一些例外，如在美國東南海岸外之布雷克海底高原，錳核產在300公尺之淺海中。大部分學者認為錳核是從海水中經過化學作用沉澱下來者。在太平洋、大西洋及印度洋，錳核覆蓋著一千五百萬平方公里之海底。據估計僅太平洋就有1.5兆噸的錳核。除了含有平均高達18%的錳外，錳核並有少量之銅、鈷及鎳(一般約為0.2%~1%)。
海洋錳核在形狀、大小、結構、顏色上有相當大的差異，但一般具經濟價值的錳核均呈球形，直徑約二至五公分，呈棕色或黑色，且有洋蔥狀結構。質地易碎、多孔，密度約為二至三克/立方公分。海床上的錳核性質常有相當變化。
錳核中最常見的錳礦是單水鈣鎂錳石、冰鈣錳石及冰鈣鈉錳石。含鐵的礦物有含水針鐵礦，含水赤鐵礦，及其他的含水氧化鐵等。
位於夏威夷東南，從北緯8°30’，西經150°到北緯10°，西經130°30’之間的地區被認為是錳核最具開採潛力的區域，此區中錳核的平均金屬含量是：鎳1.28%、銅1.16%、鈷0.23% 。
我國海洋研究船曾在台灣東部海水深2900公尺及5700公尺兩測站採得錳核標本，富含錳、鐵、鈷、銅等成分。
海底錳核可以由船舶使用「吸引挖泥機」來開採，據最近之報導美國某些廠商已在夏威夷附近從事探測性的開採。
(6)其他
在紅海深處熱而充滿滷水的窪地，也發現了可能有經濟價值之海底礦產。細粒沉積物含有大約百分五的鋅、銅、鉛、銀及金，並且估計可能總值約二千億美元。此等礦物是否能開採，目前尚不知道。
總而言之，海洋中的礦產資源是相當豐富的，不僅在於其蘊藏的礦物種類多。而其所占面積又廣。因此面對海洋無異是面對著無窮的寶藏，今後人類將隨著科技的發展及技術的突破，而充分的開發海洋中的礦產資源。