自工業革命以來，人類對自然資源的需求即不斷增加，而進入21世紀，人口眾多的開發中國家，如中國、印度、巴西等國積極發展經濟，對資源與能源的消耗更加快速，因此世界各國對自然資源的開發不遺餘力，也開始重視資、能源的善用與永續發展的觀念。另一方面，由於科技的進步，人類對地球上過去難以進行資源調查與開發的地區，特別是海洋覆蓋的地區，已積極展開各項資源調查工作，對高經濟價值的海域資源，如石油、天然氣、鑽石礦等，更已進行開採與利用。

　地球上海洋覆蓋的面積佔70%，其蘊藏的資源與能源儲量遠遠超過目前陸地上所能提供的資、能源量。一般而言，海洋資源可以分為生物資源與非生物資源。人類對於海洋生物資源的利用，如漁業與海洋生物科技產業等，已有長遠的歷史；而非生物資源方面，則因海洋環境的限制、探勘技術的困難，以及高昂的開採成本等因素，目前利用程度仍非常有限。海洋非生物資源依其資源產生型態，還可以分為礦產資源以及海洋能資源。礦產資源主要經由地質或地球化學作用所形成，例如海域石油、天然氣、海鹽、海砂、海底錳核等等；而海洋能資源指的則是有潛力轉換成電力的海洋動力能量，如風力、波浪、海流、潮汐、海洋溫差等等。由於海洋資源範圍廣闊，本「海洋資源探勘」專輯將僅著重在海洋礦產資源方面。

　人類對於海洋礦產資源中的海鹽開採歷史最為悠久，而近二、三十年來海砂以及海域石油、天然氣的調查、探勘與開發也在積極進行。這些礦產資源的探勘與開發目前仍侷限在近陸地的大陸棚、坡地帶，但深海中的礦產資源，如富含錳、鈷等金屬礦物的錳核，以及富含多種金屬礦物和稀土元素的大規模硫化礦床(massive sulfide deposits)，雖尚未見經濟開發的行動，已受到越來越多的重視，對這些海洋礦產資源所有權的爭奪也日益嚴重。

　為了協助國人了解目前國際上對海洋礦產資源探勘與開發的規範與現況，以及台灣周邊海域所擁有的海洋礦產資源分布與開發潛力，本刊特別邀請國內數位專家、學者為「海洋資源探勘」專輯撰文。首先經濟部礦業司副司長陳逸偵先生介紹了國際海洋資源探勘與開發所需要知道的法律規範與技術發展。該文從國際海洋法出發，說明了沿海國家可主張的經濟海域與大陸礁層觀念，介紹聯合國海洋公約及國際機構對海洋礦物資源的管理以及採礦法規。另外，該文還介紹了現今國際上深海採礦計畫，以及一些國家在其經濟海域中對海洋礦產資源開採所使用的技術。

　台灣曾於1970年代到1980年代間對台灣東部的菲律賓海進行海底錳核的調查研究。當時主持該項計畫的陳汝勤教授特別專文介紹了深海錳核的組成、鐵錳礦床的成因、大洋中以及我國東部海域錳核的分布與成分、國際海床管理局對深海錳核探採的管理與規範，以及開採錳核的技術。

　除了錳核外，深海中另一項受人重視的礦產資源就是在中洋脊與弧後盆地張裂帶所發現的大量金屬硫化物礦床。中央地質調查所王詠絢博士特別專文介紹這類在熱液環境下所形成的多金屬硫化礦床，特別是在台灣東北海域的沖繩海槽中即有這些礦床的存在。該文介紹這類礦床的形成方式、礦物成分，在沖繩海槽中的分布以及其特性與礦物組合，並提出調查建議。

　在各類海洋礦產資源中，最有經濟價值且已為人類開採利用的，當屬海域中蘊藏的石油與天然氣。中油公司翁榮南博士特別撰文介紹了海域油氣探勘與開發簡史，以及台灣海域從1960年代開始至今的石油與天然氣探勘與開採的歷程。該文也完整的介紹了台灣海域的石油地質，並提出對台灣海域油氣潛能的展望。

　除了傳統能源資源的石油與天然氣，近年來一種以水合物方式蘊藏在海床下的天然氣－「天然氣水合物」，受到高度重視。由於天然氣水合物被視為是21世紀極有潛力的新能源，而國內在經濟部中央地質調查所主導下進行了八年的台灣西南海域天然氣水合物調查探勘工作，發現在台灣西南海域蘊藏了大量的天然氣水合物。本專輯因而安排了三篇專文來介紹這台灣所擁有的未來新能源資源。首先，中央地質調查所鐘三雄先生以深入淺出的筆調來介紹天然氣水合物。該文說明了天然氣水合物的組成與特性、世界上的天然氣水合物的分布及其能源潛力、天然氣水合物的探勘與開發技術、以及我國海域天然氣水合物的調查研究現況。接著，同樣任職於中央地質調查所的陳松春先生詳細的介紹了天然氣水合物之探測技術，包括反射震測、海底地震儀觀測、地熱量測、海底聲納探測、地電探勘，海床岩心採樣與地球化學分析等等。事實上這些探勘技術不僅能用於調查海底的天然氣水合物，也可用來調查其他的海域資源。

　本專輯最後一篇文章則是由台灣大學海洋研究所博士班研究生許鶴瀚主筆，介紹該所震測探勘實驗室發展出的3維震測探勘技術，以及其在台灣西南海域天然氣水合物探勘上之應用。這套由我國學術界首度建立之3維震測探勘與分析技術能提供海床之下高解析度的3維構造形貌，雖是為探勘台灣西南海域天然氣水合物所發展出來，但在海域資源探勘、工程風險評估、以至海域二氧化碳封存場址的調查以及二氧化碳注入後的監測等方面，均能發揮功效。

　除了海洋資源探勘的7篇專文外，本期季刊亦收錄了曾世邦與林武文兩位教授合寫的「雲端運算與海洋科技應用」一文。先進的雲端系統能快速的處理大量資料，在海洋科技應用以及海洋資源探勘方面將能大幅提升其效率。

　由於人類經濟的發展以及生活品質的提升，對資源的需求日益高漲，陸地上的資源久為人類開採利用，所餘有限，海域的資源勢將成為未來人類開發的目標。然海域資源的開發需要有適當的規範，更需避免破壞海洋環境。目前海域資源探勘與開採技術難度大、成本高，但台灣陸上資源有限，而海域則有豐富的資源潛藏，我國應有計畫的進行海域資源調查，為未來開發做準備。

作者：劉家瑄／國立臺灣大學海洋研究所教授

　　　王詠絢／經濟部中央地質調查所組長

　　　翁榮南／臺灣中油公司探採事業部主任地質師

　 世界海洋面積占地球表面的72%。在「聯合國海洋法公約」於1994年第60國簽署後生效及該公約第11章協議已有140國簽約加入後，劃出內水、領海、鄰接區、國際海峽、群島水域、專屬經濟區、大陸礁層等濱海國家主權所及水域外，剩餘的公海及國際海床區域之海洋面積占地球表面的36%。國際海床區域屬於深海，富含錳核、富鈷殼、多金屬團塊，由聯合國國際海床管理局管理劃定區域制度法令規章予以管理。並開放給各國申請探勘。深海礦物探勘深度近年來已達達3,600公尺以上，但採礦部分目前深度僅可達1,600公尺。探礦與採礦費用也是相當龐大，我政府宜及早指定專責機構編列國家型計畫予以推動。

關鍵詞：聯合國海洋法公約、大陸礁層、海床、探勘、採礦

作者：陳逸偵／經濟部礦業司 副司長

　錳核之分布主要限於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。雖然錳核大部份學者認為是從海水中經化學沈澱下來者；但是錳核形成的確實情形仍有待研究。

　我國海洋研究船曾在台灣東部之菲律賓海30號測站（16°14’ N, 134°34’ E，水深2,900公尺）及42號測站（16°56’ N, 129°48’ E，水深5,700公尺）之測站採得錳核標本，它們均具鈣十字石之核心。18個菲律賓海錳核之化學成份，經由原子吸光法及X光螢光法測定其平均成分為Fe 14.10%，Mn 12.94%，Ca 0.26%，Mg 0.80%，Na 1.53%，K 0.62%，Co 2588 ppm，Cr 30 ppm，Cu 125 ppm，Li 14 ppm，Ni 2733 ppm，Pb 1400 ppm，Sr 80 ppm，Zn 518 ppm，La 381 ppm，Ce 857 ppm，Nd 264 ppm，V 820 ppm，Y 151 ppm，Zr 462 ppm，Nb 42 ppm。

在東太平洋Clarion-Clipperton Zone之錳核品位甚佳，平均含銅1.02％、鎳1.28％、鈷0.24％、鋅0.14％，是各國重視之焦點，目前有七個單位正在此區域進行探勘。

作者：陳汝勤／國立台灣大學海洋研究所兼任教授

　 海底多金屬熱液硫化礦床常形成於中洋脊以及弧後盆地張裂帶，熱液換質礦物主要以鉛鋅硫化礦物及重晶石為主。礦化成因是由於海底發達的張裂系統伴隨岩漿侵入，和沈積物或火成圍岩及海水，產生劇烈的熱液換質和礦化作用，其礦化特性常隨區域地質環境的不同，而呈現很大的差異。綜合現有調查結果顯示，位於我國經濟海域內的沖繩海槽西南端SPOT地區，其海床表層有廣泛的熱液換質與礦化作用。此地區發達的張裂構造，引發密集安山岩與流紋岩的侵入，和海床堆積的厚層沈積物以及海水產生劇烈換質作用，可形成具經濟價值的鉛、鋅、砷、銻、金、銀和稀土元素等礦床，值得作進一步的調查。

作者：王詠絢／經濟部中央地質調查所資源地質組　　

　 全球海域蘊藏著豐富的油氣資源，海域油氣探勘與開發涉及測勘及海域工程各種技術，是高投資、高風險、高報酬的事業。過去半個多世紀以來，隨著對石油與天然氣的需求日增及測勘與工程技術的長足發展，各國石油探勘界競相投入，至今海域探勘活動已擴及深水區，且有豐碩的成果。

　台灣四面臨海，除了東面太平洋屬海洋地殼，沉積層薄外，其餘海域位處大陸邊緣，沉積岩厚且富含有機物，有利於油氣生成及儲聚，油氣探勘潛能早在60年代就受到重視及展開。歷經40餘年的探勘，於台灣北方海域及台灣海峽發現多個儲油氣構造，其中新竹外海長康構造已於1986年開發生產，為我國第一個海域油氣田，另高雄外海台南盆地亦已鑽獲大量油氣蘊藏，正積極準備開發生產中。展望未來，台灣海域仍有相當的油氣探勘空間，值得繼續努力，以提升國內自有油氣資源，並帶動地球科學應用研究及海洋工程技術發展。

作者：翁榮南／台灣中油公司 探採事業部

　天然氣水合物是一種新型態的天然氣能源寶藏，廣泛分布在高緯度永凍層及大陸邊緣深水區等處，具有分布廣、儲量豐、埋藏淺且潔淨等特點，已被各國政府視為21世紀最有潛力的替代能源之ㄧ。

作者：鐘三雄／經濟部中央地質調查所 科長

　　　劉家瑄／國立臺灣大學海洋研究所 教授

　　　陳柏淳／經濟部中央地質調查所 技正

　天然氣水合物是21世紀新興能源，在全球能源逐漸耗竭，即將面臨能源短缺之際，各先進國家為確保自身之能源安全戰略考量，莫不積極進行天然氣水合物能源之調查研究。天然氣水合物之調查技術包含各項基礎科學，本文將簡單扼要說明其探測技術，以供國人瞭解，並期望有更多新血加入研究團隊，提升國內天然氣水合物之調查研究能量及水平。

關鍵詞：天然氣水合物(Gas hydrate)

作者：陳松春／經濟部中央地質調查所

　　　王詠絢／經濟部中央地質調查所

　　　劉家瑄／國立臺灣大學海洋研究所

　　　許樹坤／國立中央大學地球物理研究所

　　　鐘三雄／經濟部中央地質調查所

　　　陳柏淳／經濟部中央地質調查所

　 台灣西南海域為天然氣水合物的高潛力開發區，海底仿擬反射特徵於調查範圍內佔了近50 %的區域，目前也已初步規劃出了12個探勘好景區。為了更加掌握好景區的地下構造及天然氣水合物賦存狀況，研究團隊利用海研一號數位式單浮纜多頻道反射震測系統，進行了台灣首次全自主的三維震測探勘工作，於台灣西南海域活動性大陸邊緣，成功完成兩組三維震測資料的收集、分析與處理工作，並以三維影像展示海床下天然氣水合物可能的賦存形貌。分析結果顯示永安海脊兩翼的斜坡盆地為適當的天然氣水合物開發區域，其中海脊西翼的掩埋水道區更為高潛力開發區；而枋寮峽谷南端斜坡盆地內的目標背斜構造較預期規模小，其開發潛力仍待進一步分析與評估。

關鍵詞：三維震測、天然氣水合物、台灣西南海域

作者：許鶴瀚／國立臺灣大學海洋研究所

　　　柯佳君／國立臺灣大學海洋研究所

　　　邱協棟／國立臺灣大學理學院貴重儀器中心

　　　劉家瑄／國立臺灣大學海洋研究所

　　　廖士偉／國立臺灣大學海洋研究所

　　　蔡佑聰／國立臺灣大學海洋研究所

　 雲端運算(Cloud computing)系統，集中大量的運算資源，透過網路，對使用者的各種不同資訊需求，提供有效率的回應。雲端運算系統的發展，來自網路服務與高效能運算技術的匯流。建構雲端運算系統的兩項核心關鍵技術，是虛擬化(Virtualization)與映射化簡(Map Reduce)。

　 雲端系統，依照使用者與雲端資源提供者的關係，可以分成下列三種：公有雲(public cloud)，私有雲(private cloud)與混合雲(hybrid cloud)。在海洋監測應用上，過去受到於資訊處理系統的限制，許多海洋水文及氣象的觀測，常因資料量太過龐大而無法進行即時處理，或是為了遷就處理速度而降低精確度。雲端運算系統的應用，可以解決此一問題，提高海上航行與作業的安全性。

關鍵字-雲端運算，海洋科技

作者：曾世邦／大仁科技大學資訊工程系 助理教授

　　　林武文／大仁科技大學資訊工程系 教授