D第五章海底矿产资源开发技术
【D】第五章 海底矿产资源开发技术
第五章海底矿产资源开发技术海洋不仅覆盖地球面积的71％，而且淹没着及其丰富的海底矿产资源。
其种类之多、储量之大、品味之高,是陆地同类矿产无法比拟的。
在地球上已发现的百余种元素中,有80余种在海洋中存在,其中可提取的有60余种.可以说，海水是巨大的“液体矿床".此外，已经探明，海底还富集着大量固体矿床，包括多金属结核、铁锰结壳、热液,估计贮量约有3万m3。
目前已经开采的石油,有30％来自海洋.［1]海洋石油的产值在海洋经济总产值中名列首位,而海滨与浅海矿砂是目前投入开发的第二大矿种。
海洋矿砂品种繁多,已开采的有锡石、锆英石、钛铁矿、磁铁矿、金江石、金、独居石、磷、红柱石等.海底矿产资源中，更大量的是潜在资源，如大洋锰结核、海底热液矿、富钴结壳等。
5。
1 海底矿产资源概述海洋矿产资源主要是指海底油气、多金属结核、海底热液和海滨、浅海中的砂矿资源。
5.1.1 海底矿产的分类（1）按性质可分为金属矿产、非金属矿产和燃料矿产.（2）按矿产的结构形态可分为沉积物矿（非固结矿)和基岩矿（固结矿）。
沉积矿包括海滩矿砂、大陆架沉积矿和深海沉积物矿；基岩矿主要是指海底松软沉积物以下硬岩中的矿藏，包括非固态的石油、天然气和固态的硫磺、岩盐、钾盐、煤、铁、铜、镍、锡和重晶石等。
[2］（3）按照可持续发展的战略思想及人们的认识和勘探开发程度海洋矿产资源可划分为已开发利用的矿产资源、尚待开发利用的矿产资源、具有潜在开发价值的矿产资源。
[3］5.1.2 海洋矿产开采的特点由于海洋是一个独立的自然地理单元,决定了海洋矿产开发具有与陆地资源开发所不同的特点。
（1）由于深海的极端环境。
深海矿产资源都赋存于水深千米的深海底，多金属结核赋予水深5000~6000m的海底表面、富钴结壳生长在水深2000~4000水深的海山上，热液硫化物多赋存与2000～2500m水深的海床。
极端环境的表现如下:海水腐蚀;海底无自然光；海洋环境的风、浪、六等构成复杂流场;深海大部分地方处于1℃的低温，而热液口的温度高达近400℃。
深海矿产资源开发与利用技术
深海矿产资源开发与利用技术随着人口的增长，气候变化等问题的出现，对于矿产资源的需求也越来越大。
然而，陆地上的许多矿产资源已经逐渐枯竭，所以开始有了对深海矿产资源的开发与利用。
深海中的矿产资源被认为是未来的宝藏，但这一过程并不简单。
它需要先进的技术和精密的设备来获取和加工这些资源，才能以高效和可持续的方式将其应用于生产和建设中。
目前，深海中已经有许多矿产资源被人们所关注，如锰，铜，铝等。
这些资源的开发与利用需要高度精密的设备和技术，没有实力雄厚的企业和科技人员是无法完成这一任务的。
在深海工作是一项非常具有挑战性的任务，因为无论是水压还是海洋中的气体和盐度都会造成各种影响和障碍。
因此，必须开发先进的设备和技术来填补深海开采和加工的技术空白。
在深海矿产资源开发和利用方面，必须使用多种技术和设备。
例如，将资源采集设备安装在半潜式或全潜式钻井平台上，然后进行地质勘测，找到矿床的位置和规模，并使用深海地球化学技术来盘点资源。
在勘探之后，必须使用其他设备和技术将资源开采出来，然后使用精密的船舶和设备将矿物运输到适当的位置以进行进一步处理。
这涉及到物流计划和采矿设备的设计和制造，也需要考虑环境和人力等因素。
当然，深海矿床的开采并非完全没有风险。
这也是所有企业或研究所必须面对的问题之一。
特别是。
“裸露的”深海矿藏既昂贵又危险。
因此，深海矿物资源必须在技术、环境和安全方面获得充分的保护。
在这一领域投资，必须谨慎考虑，并充分了解相关技术和设备的性能、价值和风险。
目前，许多企业和国家已经开始着手利用深海矿产资源。
中国、美国、日本等国家都为深海矿业开发提供了许多资金和技术支持。
尽管这项工作仍处于探索和开发初期，但已经取得了一定的成果，并取得了一些技术突破。
比如，中国、日本等国家已经完成了第一批深海可采用金属矿物的试采。
在未来，深态资源的研究投入会继续增加，技术会继续完善，深海开采将会变得更加安全、高效和可持续。
总之，深海矿产资源的开发与利用涉及到诸多技术、设备和资金的支持。
【D】第五章 海底矿产资源开发技术
第五章海底矿产资源开发技术海洋不仅覆盖地球面积得71%,而且淹没着及其丰富得海底矿产资源。
其种类之多、储量之大、品味之高，就就是陆地同类矿产无法比拟得。
在地球上已发现得百余种元素中,有8０余种在海洋中存在,其中可提取得有６0余种。
可以说,海水就就是巨大得“液体矿床”。
此外，已经探明,海底还富集着大量固体矿床,包括多金属结核、铁锰结壳、热液,估计贮量约有3万m3。
目前已经开采得石油,有30%来自海洋。
[1]海洋石油得产值在海洋经济总产值中名列首位,而海滨与浅海矿砂就就是目前投入开发得第二大矿种。
海洋矿砂品种繁多,已开采得有锡石、锆英石、钛铁矿、磁铁矿、金江石、金、独居石、磷、红柱石等。
海底矿产资源中,更大量得就就是潜在资源,如大洋锰结核、海底热液矿、富钴结壳等。
5、1 海底矿产资源概述海洋矿产资源主要就就是指海底油气、多金属结核、海底热液与海滨、浅海中得砂矿资源。
５．1.1 海底矿产得分类(1）按性质可分为金属矿产、非金属矿产与燃料矿产。
(２）按矿产得结构形态可分为沉积物矿(非固结矿)与基岩矿(固结矿)。
沉积矿包括海滩矿砂、大陆架沉积矿与深海沉积物矿;基岩矿主要就就是指海底松软沉积物以下硬岩中得矿藏,包括非固态得石油、天然气与固态得硫磺、岩盐、钾盐、煤、铁、铜、镍、锡与重晶石等。
［2](３)按照可持续发展得战略思想及人们得认识与勘探开发程度海洋矿产资源可划分为已开发利用得矿产资源、尚待开发利用得矿产资源、具有潜在开发价值得矿产资源。
[3] 5．1．2 海洋矿产开采得特点由于海洋就就是一个独立得自然地理单元,决定了海洋矿产开发具有与陆地资源开发所不同得特点。
(1)由于深海得极端环境。
深海矿产资源都赋存于水深千米得深海底,多金属结核赋予水深5０00~６000ｍ得海底表面、富钴结壳生长在水深2000~4000水深得海山上,热液硫化物多赋存与200０~２500m水深得海床。
极端环境得表现如下:海水腐蚀;海底无自然光;海洋环境得风、浪、六等构成复杂流场;深海大部分地方处于1℃得低温,而热液口得温度高达近400℃。
深海矿产资源开发的技术与管理
深海矿产资源开发的技术与管理在当今世界，随着陆地资源的日益枯竭，人类将目光投向了广袤无垠的深海。
深海蕴藏着丰富的矿产资源，如多金属结核、富钴结壳、热液硫化物等，这些资源对于满足人类社会不断增长的需求具有重要意义。
然而，深海矿产资源的开发面临着诸多技术和管理方面的挑战。
深海环境极其恶劣，巨大的水压、低温、黑暗以及复杂的地形和地质条件，都给资源开发带来了巨大的困难。
首先，在技术层面，深海勘探技术是开发的前提。
目前，常用的深海勘探技术包括声学探测、地质取样、地球物理勘探等。
声学探测技术通过发射声波并接收回波来获取海底地形和地质结构信息；地质取样则能够直接获取海底的岩石、沉积物和矿产样本，以便进行详细的分析和研究；地球物理勘探则利用磁力、重力等物理场的测量来推断海底的地质构造和矿产分布。
深海采矿技术则是资源开发的核心。
常见的深海采矿方法包括连续链斗式采矿、穿梭艇式采矿、液压提升式采矿等。
连续链斗式采矿系统通过一条长长的链斗在海底挖掘和收集矿产；穿梭艇式采矿则使用小型穿梭艇在海底进行定点采集；液压提升式采矿则依靠强大的液压将海底的矿产提升到海面。
然而，这些技术目前仍处于试验和改进阶段，存在着效率低下、成本高昂、对环境影响较大等问题。
深海矿产资源的加工和处理技术也至关重要。
由于深海矿产往往与其他杂质混合在一起，需要进行复杂的选矿和精炼过程，以提取出有价值的金属。
这不仅需要先进的设备和工艺，还需要消耗大量的能源和资源。
在管理方面，深海矿产资源开发涉及到众多国际法规和政策。
由于深海不属于任何一个国家的管辖范围，属于国际公共区域，因此其开发需要遵循国际海底管理局制定的相关规则和制度。
国际海底管理局负责管理深海矿产资源的勘探和开发活动，确保其在公平、公正、可持续的原则下进行。
同时，各国也需要制定本国的深海矿产资源开发战略和政策。
这包括投入资金进行技术研发、培养专业人才、建立监管机制等。
在开发过程中，要注重环境保护，避免对深海生态系统造成不可逆转的破坏。
海底矿产资源开发技术综述
海底矿产资源开发技术综述近年来，随着陆地矿产资源的日益枯竭，人们对海底矿产资源的开发利用越来越感兴趣。
海底矿产资源包含了丰富的金属、能源和非金属矿物等，具有重要的经济价值和战略意义。
本文将综述海底矿产资源开发技术的现状和挑战，分析相关技术在不同矿产资源上的应用，并探讨未来的发展趋势。
一、海底矿产资源开发技术的现状1. 定位技术：海底矿产资源的准确定位是开发的首要任务。
传统的测量技术难以应对复杂的海底地形和环境。
目前，利用全球定位系统（GPS）、多波束测深仪、激光测量等先进技术实现了高精度的海底地形测量，为矿产资源勘探提供了可靠的数据支持。
2. 采样技术：由于海底矿产资源的深度和复杂性，传统的采样方法无法满足需求。
近年来，无人潜水器、遥控潜水器和海底钻机等技术的发展，使得海底采样变得更加精确和高效。
通过这些现代化的设备，可以获取到更为准确的采样数据，为后续的矿产资源开发提供重要的参考依据。
3. 矿物提取技术：海底矿产资源的提取过程中，矿物处理技术起到至关重要的作用。
传统的浮选法和磁选法在海底矿产资源开发中面临着一系列的技术难题，如浮选药剂的耐盐性、磁选设备的耐腐蚀性等。
因此，需要开发符合海底环境特点的矿物处理技术，如电化学浮选、气浮法和气候化学浮选等，以提高矿产资源的提取效率和回收率。
二、海底矿产资源开发的挑战尽管海底矿产资源具有巨大的潜力，但是在开发过程中仍面临着诸多挑战。
1. 环境保护：海底矿产资源的开发往往伴随着对海洋生态环境的破坏，如底层挖掘可能导致水体底层沉降，影响海洋生物栖息地等。
因此，在开发过程中应注重生态环境的保护，采取有效措施减少对海洋生态的不良影响。
2. 资源评估：由于海底矿产资源的复杂性和广阔性，进行准确的资源评估是开发的基础。
然而，目前对于某些矿产资源的储量、品位等方面的数据仍然不足。
因此，需要增加相关数据的采集和整理工作，建立完善的资源评估体系。
3. 深海开发：大部分的海底矿产资源位于深海中，达到几千米的深度。
第五章 海底矿产资源开发技术
深海勘探：对象主要是锰结核矿、热液流。
浅海勘探：对象有石油、煤、铁和各种金属 矿砂。
直接勘探：主要有观测和取样； 间接勘探：主要有声学探测技术、地球物理 方法和地球化学方法。
一、直接勘探方法
(一）观测
既观测海底矿床在海底中的位置，在浅 的水域主要依靠潜水员进行观测，而在 深水区域主要靠载人潜水器进行观测。 用的直接观测方法是利用水下照相机和 水下电视。
2、柱状取样
常见有重力取样管、水压取 样管、活塞取样管(接触海底 时，活塞的下面通常要紧紧 地粘在海底泥土的表面不动， 而只让管子完全插入泥土中)； 需船只停止航行后用钢缆吊 着取样管到达海底取样。
柱状取样
3、自动返回沉积物取样器
又称‚无缆取样器管‛：用漂浮材料制成（例 如玻璃球），携带重物和采泥器或照相机，自 由降落到海底，在到达海底并采集样品或对海 底照相以后，携带的重物自行脱落，漂浮材料 使采泥器或照相机浮出水面，发射无线电信号， 使船上的工作人员很容易发现它而取回样品。
七、海底矿产
海洋中所储各种矿物约 500 亿吨，若铺于地面， 则厚达200米；若装火车，其长度可从地球到太 阳。
1、镁：制造飞机和快艇的主要材料是铝镁合金。 镁比铝还轻，世界上金属镁和化合物的来源， 很大一部分直接和间接来自海水。 2、铁：世界各大洋底的铁矿总储量，可能达到 3000亿吨左右。
3、钾
钾在海水中居第6位，共有600万亿吨。溴99%以 上都在海里，总储量100万亿吨。
4、碘
海洋中的碘总储量为930亿吨左右，比陆地储量 多得多。
海洋资源开发与保护技术的研究与探索
海洋资源开发与保护技术的研究与探索一、前言海洋作为地球上最大的生态系统，既是人类的重要经济来源，也是维护生态平衡和保护地球环境的重要组成部分。
随着全球海洋资源的不断开发和利用，海洋环境问题日益凸显，对海洋资源的保护和环境治理也越来越受到重视。
因此，研究和探索海洋资源开发与保护技术，对于维护海洋生态环境、促进经济发展具有重要意义和价值。
本文将从海洋资源开发和保护技术两个方面进行阐述和探讨，旨在为研究和推广海洋资源科技的发展和应用提供参考依据。
二、海洋资源开发技术1. 深海矿产资源开发技术随着全球海洋资源的不断开发，深海矿产资源逐渐成为矿产资源的重要来源。
深海矿产资源开发技术主要包括钴、锰、铜、铟、锡、镍和黄铁矿等的开采和处理技术，其中的典型代表是深海沉积物矿产资源的开发。
（1）海底采矿技术目前，深海采矿技术主要包括管钳采矿机和水柱吸收器两种技术。
管钳采矿机采用机械臂夹取底泥，通过管道输送到海面再进行处理。
水柱吸收器通过水柱的形式将底泥吸收到槽中，并分离出含矿的泥浆。
（2）海底选矿技术海底选矿是深藏在海底沉积物中的矿物资源分离和提纯的关键环节。
传统的选矿技术主要采用重选、浮选、磁选、电选等方法。
但这些选矿技术基本上没有改变海底矿产开发的传统方式，仍然具有采集效率低、污染环境严重等缺点。
目前，研究人员正在开发更加先进的水力提取技术，如超声波、震动、旋涡等技术，提高选矿效率，减小对环境的影响。
2. 海洋能源开发技术海洋能源是一种尚未得到充分开发的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、热能和盐度梯度能等。
海洋能源潜力巨大，可以为人类提供大量的清洁、安全、可再生的能源，具有长远的发展前景。
目前，海洋能源开发技术已取得了一些进展，主要是针对潮汐、波浪、温差等方面的技术开发和应用。
（1）潮汐能开发技术潮汐能是一种源源不断的可再生能源，是从海洋引入农业和城市生活的最早的能源之一。
目前最常见的潮汐能转化方法是利用海水差异通过渠道发电，实现了40%的效率，并且还可以控制开断水流的数量。
海底矿产资源开发.ppt
中国主要油田
• 大庆油田 位于黑龙江省西部，松嫩平原中部，地处哈尔 滨、齐齐哈尔市之间。 • 胜利油田 地处山东北部渤海之滨的黄河三角洲地带，主 要分布在东营、滨洲、德洲、济南、潍坊、 淄博、聊城、烟台等8个地市的28个县(区) 境内，主要工作范围约4.4万平方公里。 • 辽河油田 油田主要分布在辽河中下游平原以及内蒙古东 部和辽东湾滩海地区。
(如油制气)则含有一氧化碳等有毒气体，一旦发生泄漏将对人造 成直接伤害。另外，天然气的燃点也比液化石油气要高，相对不 易起火燃烧。天然气比空气轻，而液化气则要比空气重，一旦发 生泄漏，前者极易随风飘散，不容易造成隐患；而后者则容易积 聚在低洼处，形成重大隐患；此外，引发天然气的爆炸极限也比
液化石油气的爆炸极限要窄得多。
如何开采？
• 一，连续绳斗法 (CLB)开采法 是最早提出的扬矿方式和开采方法 (见图 1)。 在一根缆索上每隔 25～50 m吊挂一个链斗 , 通过采矿船船首和船尾 (单船式 )或 2条船上 (双船式 )安装的缆索导引轮形成无极循环运 转 ,从海底将结核铲起并提升到海面。该系统 于 20世纪 70年代曾多次在海上成功地进行试 验 ,其优点是系统设备简单、维修方便、投资 小 ,但存在采矿效率和资源回收率低 ,要求海底 地形平坦、缆绳容易缠绕等问题 ,已基本被淘 汰。
中国锰结核开发步伐
• 1978年，“向阳红05号”海洋调查船在太平洋 4000米水深海底——首次捞获锰结核。 • 在夏威夷西南，北纬7度至13度，西经138度至 157度的太平洋中部海区，探明—可采储量为20 亿吨的富矿区，圈出了有足够的商业价值的30万 平方千米的申请区。其中15万平方千米的区域作 为国际海底管理局的保留区，另15万平方千米的 区域为我国的开辟区，相当于一个海南岛的面积。 1991年3月，“联合国海底管理局”正式批准了 这一申请。
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D第五章海底矿产资源开发技术The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020第五章海底矿产资源开发技术海洋不仅覆盖地球面积的71%，而且淹没着及其丰富的海底矿产资源。
其种类之多、储量之大、品味之高，是陆地同类矿产无法比拟的。
在地球上已发现的百余种元素中，有80余种在海洋中存在，其中可提取的有60余种。
可以说，海水是巨大的“液体矿床”。
此外，已经探明，海底还富集着大量固体矿床，包括多金属结核、铁锰结壳、热液，估计贮量约有3万m3。
目前已经开采的石油，有30%来自海洋。
[1]海洋石油的产值在海洋经济总产值中名列首位，而海滨与浅海矿砂是目前投入开发的第二大矿种。
海洋矿砂品种繁多，已开采的有锡石、锆英石、钛铁矿、磁铁矿、金江石、金、独居石、磷、红柱石等。
海底矿产资源中，更大量的是潜在资源，如大洋锰结核、海底热液矿、富钴结壳等。
海底矿产资源概述海洋矿产资源主要是指海底油气、多金属结核、海底热液和海滨、浅海中的砂矿资源。
5.1.1 海底矿产的分类（1）按性质可分为金属矿产、非金属矿产和燃料矿产。
（2）按矿产的结构形态可分为沉积物矿（非固结矿）和基岩矿（固结矿）。
沉积矿包括海滩矿砂、大陆架沉积矿和深海沉积物矿；基岩矿主要是指海底松软沉积物以下硬岩中的矿藏，包括非固态的石油、天然气和固态的硫磺、岩盐、钾盐、煤、铁、铜、镍、锡和重晶石等。
[2]（3）按照可持续发展的战略思想及人们的认识和勘探开发程度海洋矿产资源可划分为已开发利用的矿产资源、尚待开发利用的矿产资源、具有潜在开发价值的矿产资源。
[3]5.1.2 海洋矿产开采的特点由于海洋是一个独立的自然地理单元,决定了海洋矿产开发具有与陆地资源开发所不同的特点。
（1）由于深海的极端环境。
深海矿产资源都赋存于水深千米的深海底，多金属结核赋予水深5000~6000m的海底表面、富钴结壳生长在水深2000~4000水深的海山上，热液硫化物多赋存与2000~2500m水深的海床。
极端环境的表现如下：海水腐蚀；海底无自然光；海洋环境的风、浪、六等构成复杂流场；深海大部分地方处于1℃的低温，而热液口的温度高达近400℃。
这样一个复杂超长的极端环境，给深海作业及装备的可靠性和维修更换维修周期等提出许多极高的要求，工作设备要承受高达20~60MPa的巨大水压，海水中电磁波传播衰减严重，其技术开发难度毫不逊色于太空技术。
（2）由于海底矿产资源的特殊赋存状态。
目前陆地上具有经济开采价值的金属矿产资源，不论是露天开采还是地下开采，基本上都是采用钻孔爆破，有轨、无轨车辆或提升机、皮带输送等方法进行开采。
然而，深海底的多金属结核以及直径仅数厘米的结核状赋存于极稀软的海底沉积物表面、富钴结壳以厚度仅数厘米的壳层黏附在地幸福在的海山基岩上、热液硫化物虽然已大块矿床形式存在，但矿床规模都相对较小，沿用陆地上的现有开采技术不具备经济开采价值。
因此，深海矿场资源的开采原理、工艺和装备都不能直接移植陆地上已发展成熟的采矿技术。
海洋采矿是涉及诸多行业和学科的高技术密集型的系统工程,如地学、机械、电子、通讯、冶金、化工、物理、化学、流体力学等学科和造船业、远洋运输业等行业支持海洋矿产的开发。
同样,海洋采矿的发展势必促进这些行业和学科的进一步发展,这就具有重要的战略意义。
（3）深海采矿环保限制标准。
除与陆地采矿一样有废水废渣的处理外，深海采矿作业中对海底的扰动程度将是一个极为重要的有别于陆地采矿的限制标准，使得深海采矿的技术难度进一步增加。
海洋采矿中应注意与其它海洋资源开发之间的关系。
它们之间相互促进、相互制约。
此外在开采中还要注意保护海洋环境,避免污染和破坏海洋生态平衡,即注意开发和保护之间的矛盾,所以需要精细的管理,以求获得最佳的经济、环境和社会效益的统一。
(4)国外实践表明,海洋(深海)矿产开采新技术,从开始研制到投入实际应用,通常需要10～20年的时间,周期较长。
如日本从1975～1997年投资10亿美元,研究锰结核的勘探和技术开发,进入试采阶段;美国与日本几乎同期开始进行大洋矿区的勘探和采矿技术的研究,累计投资15亿美元;印度、英国、意大利等国也经过了长期的研究。
可见各发达国家这种长期的投入研究不仅仅是解决国内经济发展的需求,主要是面向未来,是对未来的研究和投资。
(5)海洋矿产开发具有国际性的特点。
海底矿产资源可能是跨国界或共享的,涉及各有关国家之间的利益,需要国际之间的协调和合作。
[4]海底矿产资源勘探方法[5]海底矿产资源的勘探方法分为浅海勘探和深海勘探。
深海勘探的对象主要是锰结核矿、热液矿；浅海勘探的对象很多，有石油、煤、铁和各种金属矿砂。
勘探方法有直接方法和间接方法。
直接方法主要有观测和取样；而间接方法主要有声学探测技术、地球物理方法和地球化学方法5.2.1 直接方法5.2.1.1 观测及观测海底矿床在海底中的位置，在浅的水域主要靠潜水员进行观测，而在较深的水域要靠载人潜水器进行观测。
较常用的直接观测海底的方法是利用照相机和水下电视。
目前水下照相机在海洋地质调查中一发展成一种比较完善的工具，在研究海洋矿床方面已被广泛地采用。
水下照相机能够连续的的拍摄海底相片，在拍摄过程中使用照相机刚好高于海底的位置上拖曳，同时周期性的被触发。
目前已利用各种具有广角镜头并能拍摄数百帧照片的大型静止照相机。
德国采用的70mm海底静止照相机，能曝光大约300次。
这种照相机由具有能源和电子控制装置的照相机、闪光灯和触发器三部分构成。
当粗发起重锤触及海底。
它能够自动摄取海底照片。
最新的发展是以声呐控制代替机械能触发器并配备自返式取样装置，在拍摄照片后自动返回海面而被回收。
但是水下照相的缺陷是不能连续的进行探矿不得不将照相机从海底回收，并且必须等到照片冲出来以后才能获得光宇海床矿床的资料。
利用水下电视可以连续的监测海底，并可将观测结果录制成碟永久保留。
但由于海底缺少光线以及摄像系统的分辨率不得不以缓慢的速度拖曳，因此在水下电视操作期间所耗费的船时相对较多。
5.2.1.2 取样采集矿物样品是探查浅海海底及大洋底矿产资源的最基本、也是最重要的手段。
主要有以下几种（1）表层取样即采用工具获取还低表面物质样品。
常用的取样器有“绳索抓斗取样器”。
抓斗下降时都是开口的，当接触海底后即自动抓砂封闭。
利用绳索抓斗取样器在海底捞取矿样，由于它灵活机动，不受海水深度限制，海底绳索抓斗取样器不平整和粒度大小不均匀都没关系，因而成本低，使用广泛。
单只能捞取海底表层的矿样。
另外，较常用的还有金属链条货绳索构成的拖斗式货拖网式表层取样器。
斗和网都有细孔，可以漏水，它们一般是在深海中用以捞取结核矿、岩块、砾石等样品这种古老而又新颖的取样方法，因其成本低、灵活机动、不受海水深度的限制而使用较广。
但所获取样品往往会混在一起，所以仅能用作定性研究，不能定量分析。
（2）柱状取样未用各种采样管采取海底以下一定深度的柱状样品。
常见的取样管有重力取样管、水压取样管、活塞取样管。
活塞取样管的工作要点是：着底时，活塞的下面通常要紧紧地黏在海底泥土的表面不动，而只让管子完全插入泥土中。
上述柱状取样管都需船只停止航行后用用钢缆吊着取样管到达海底取样这种方法既费时，又费事。
近年来，国外研制了一种“自动返回沉积物取样器”，又称，“无缆取样器管”。
这种取样器用漂浮材料制成，可以携带重物和采泥器或照相机，自由降落到海底，在到达海底并采集样品或对海底照相以后，携带的重物自行脱落，而漂浮材料是采泥器货照相机浮出水面，一旦露出水面，讯号器立即启动，发射无线电信号，使船上的工作人员很容易发现它而取回样品。
经试验，在水深1000m处，整个取样过程仅需15min。
利用各种类型的取样管一般可获取海底以下几米、十几米、甚至几十米的沉积物柱状样品。
据报道，前苏联“勇士”号调查船曾用真空式取样管取得长达34m的柱状样品，而其沉积结构没有受到任何重大的破坏和扰乱。
这种采样设备的问世，将过去的单点采样改变为连续采样。
（3）钻探取样海上钻探取样和陆上钻探取样的工艺过程相似，也分浅孔钻探和深孔钻探两类。
浅孔钻探适用于海底砂层下部矿物的取样，也可用于采集锰结核和海底沉积的柱状样品。
金刚石、锡石和砂金由于密度大，都富集在砂层的下部，越接近下部底岩，矿砂就越丰富，所以需要用钻孔提取矿砂层下部的矿样、钻孔深度不等，视砂层厚度而定，由1m到30m以上，钻孔直径由10cm到90cm。
在砂层中钻孔速度很快，因而成本也不高。
使用的都是空心钻，以便提出岩心，这样取的岩心矿样在质量上有保证，可以做定量分析用。
常用的钻探装置有旋转钻，落锤钻，打桩钻，震动钻。
（4）深孔钻探对海底坚硬岩层勘探就要用深孔钻探。
深孔钻探是最后的钻探手段，费用很高。
对于石油、天然气、煤、铁等矿床应先用地球物理方法进行初步勘探，然后才能决定是否需要打钻机，并决定打孔的位置和钻孔的深度。
近年来，深孔钻钻技术发展的很快，现在陆地上钻孔最大深度已超过万米，海底钻孔深度则已达6966m。
随着水下矿产勘探重要性的日益增长，已出现将观测和取样合并为一个系统的设备。
如把水下电视系统与拖网相结合的拖网使用。
拖网悬挂在电视机外壳下面，在电视机框架到达海底时，拖网就在海底上取样。
用这种方法，在电视观测期间就能够获取样品，保证了取样区就是想要观测的区域。
此外深潜技术的发展，是大洋矿产资源的调查勘探出现新的突破。
载人潜水器可将观测人员送入几千米的水下，利用观察窗或声呐直接观测海底矿物，并利用机械手采集矿物样品。
5.2.2间接方法间接方法是在勘探中并不与岩石矿物直接接触，而是利用精度很高的仪器来探测岩石矿物的性质和埋藏深度的勘探方法。
如利用声学探测技术中的回声探测仪、旁侧扫描声呐等，利用岩石矿石具有各种不同的物理性质，如密度、容重、磁性、导电性等物理性质，采用地球物理方法等。
（1）水声学探测技术利用回声侧探测仪可以了解海底的地形，获取海底图像。
还可以利用它测定中层水发射面的存在。
如在对红海充满卤水的盆地进行勘探中已经证明回声测深特别有用，他可以观测到深部的卤多普勒流速剖面仪水和海水之间的密度界面。
低频回声测深仪可以穿透沉积物上层，并能准确判定海底地形地貌，如可以显示是否存在海底火山岩。
这种火山岩对于采矿作业危害极大，因为采矿作业主要使用海底拖曳工具。
侧扫描声纳可以测量精细的海底地形地貌，因此，对海底的砂坡和砂带的探测非常有效，在大洋矿产资源勘探中具有广阔的使用前景。
由于锰结核往往富集在小山坡上和起伏不大的海底上，而不是富集侧扫声纳在平滑的海底平原上，所以利用远程侧扫描声纳在含锰结核的海底上拖曳，就可以勾划出所勘探的几十公里宽的海底上的不同地形的位置，然后在每个位置上采集回收锰结核样品，已决定丰富的高品位锰结核所需要的最有利的深海环境。