在广袤的海洋，蕴藏的化学元素有80多种，这是自然界赐予人类的一笔巨大财富。据计算，如果把1立方千米海水中所溶解的物质全部提取出来，能提取出9．94亿吨淡水，还可生产食盐3052万吨、钾82．5万吨、镁236．9万吨、石膏244．2万吨、溴6．7万吨，以及众多碘、铀、金、银……真谓是价值连城！
海洋是地球表面最低洼的区域，有人把它形象地比为一个巨大的盆子。在这个盆子里，盛着海水13．7亿立方千米，里面蕴藏的各种盐类物质总量达5亿亿吨，其中有4亿亿吨食盐。如果把这所有的盐类物质全铺在地球陆地表面上，可使地球高度增加150米。
海水中还含有极其丰富的金属和非金属元素，2600亿吨锂、1900亿吨钠、1800万亿吨镁、500万亿吨钾、95万亿吨食盐、93亿吨碘、45亿吨铀、5亿吨银、500万吨金，其中铀的储量大约是陆上的4500倍。另外，海水中还含有200万亿吨重水，是进行热核聚变的宝贵原料，它将成为21世纪的重要能源。
随着科学技术的发展，人们将开发利用这些资源作为国家经济发展的重要途径。但我们应该了解：海水可供开发利用的化学资源，尽管总量十分巨大，但在海水中的含量却很低。比如，人们要从海水中获取1吨食盐，便要抽取并蒸发掉40吨海水；要获取1吨澳，便要抽取2万吨海水；要获取1吨铀，处理的海水便多达4亿吨。所以，开发海水中的化学资源面临的科学技术问题十分复杂。
目前，海水中化学资源的开发利用，还处在初级阶段。从海水中提取钾、镁、碘、溴、铀等元素，即使一些发达国家，也不过是小批量生产。但只要科学家一旦找到了技术上切实可行的方法，海洋将成为一个真正的取之不尽、用之不竭的“聚宝盆”，这是毫无疑问的。
为什么可以利用潮汐来发电
我们的发电厂大部分是热电厂，是用燃料使蒸汽能通过推动汽轮发电机转变成电能，供人们使用。还有少量的水电站，通过水力推动水轮发电机使水力能转变成电能。
水力发电至少必须具备两个条件：第一要有巨大的落差。河流比降比较大、河道有狭谷或者采用人工筑高坝都能形成大的落差，使水流产生强大的向下的冲力和水平流速。第二要有巨大的流量。光有落差没有大的流量，河流也不可能形成强大的水能。所以落差加流量是水力资源是否丰富的主要依据。现在世界上的水电站大多建在河流的中上游峡谷地段。
河流能发电，那么海水能不能发电呢？
看上去，海水和河水并不一样。海水连成一片，没有“河床”；虽然有波动，但以水平流动为主。虽然流量大，但“落差”小。不过，能量是可以转换的，任何流体只要运动，其动能就能转化为其他能。比如风力发电，就是把风能转化为电能的。
大洋表层海水的运动永不休止，大致有3种形式：由月、日引潮力引起的激流；被盛行风推动的海流；被风或其他能所形成的波浪。它们大致呈水平状流动，能量十分巨大。但因为没有“河床”的约束，波浪和海流的利用在技术上比较困难。
现在人类利用较多的是潮能。世界的潮能蕴藏量达10多亿千瓦，大约是近100个三峡电站的能量。潮能发电主要是利用海水巨大的水平流速产生的动能。通过筑坝，海水涨潮流和落潮流都能推动水轮发电机发电。
世界上大多数地方的海水一天中两涨两落，是半日潮。在有潮汐现象的大河河口，通常都有可能用来建设潮力发电站。
潮波推进引起的潮位升降幅度（即潮差大小）与海岸、海底地形有关。潮差越大，水道越狭窄，潮流流速就越大。
中国的钱塘潮举世闻名，平时流速可达2米／秒以上，最大时更达5米／秒。因为河口呈喇叭形，涨潮时还会发生海水叠置在河水上的“涌潮”现象，潮高一般为2米多，最大时可达4米多，所以钱塘潮的能量除了来自水平方向，还来自垂直方向。而且杭州湾的潮水流量极大，一次常潮进人杭州湾的海水可达30亿立方。这么大的流量加上巨大的流速，蕴藏的能量可想而知。
但因技术、设备、资金等多方面的因素，并不是所有河口都能立即建设潮力发电站。法国的朗斯电站，装机容量为24万千瓦，是当今世界最大的潮汐电站。
因为潮汐能取之不尽，用之不竭，且污染少，所以世界各国都怀着极大的兴趣在进一步研究并开发利用，以缓解石油等能源不足带来的困难。在不远的将来，月亮和太阳将用其无穷的引潮力慷慨地向人类贡献大规模的电能。
为什么说海水也是一种能源
人们常说的海洋里蕴藏的无穷无尽的能源，主要是指热能和机械能，如温差能、盐差能、波浪能、海流能、潮汐能等。但这里所说的海水也是一种能源，则是指同石油一样，从海水中能提取出像汽油、柴油那样的燃料，如铀和重水，作为电厂、潜艇、破冰船、航空母舰等的动力。从这种意义上讲，海水不就是一种能源吗？
众所周知，铀是原子能发电的燃料。在中子的轰击下，铀的原子核可分裂为质量相近的两块碎片，称为核裂变。核裂变时，铀可以释放出巨大的能量，如果像火柴盒大小的1千克铀全部裂变完，释放出的能量大约是燃烧2500吨优质煤产生的能量，也约是20多万人一天的劳动能量。
到20世纪90年代初，世界有31个国家和地区，已经建成和正在建设的原子能发电站达522座，发电量占世界总量的10％以上。据预测，21世纪，世界原子能发电站的总数将超过1000座，共占世界发电总量的35％。
铀在陆地上可供开采的储量还不到100万吨，极为有限，远远满足不了人类的需要。但在海水中，铀的储量却十分可观，约达45亿吨，是陆地总贮量的4500倍。按燃烧产生的热量计算，45亿吨铀裂变产生的热量需要燃烧1亿亿吨优质煤，比地球全部煤炭储量还高1000倍。所以，即使今后能源的消耗量比现在再增加1倍，也至少可供全世界使用1万年。
虽然在海洋中铀的储量巨大，但含量不高，每升海水中约含3．3微克，要想获得3千克铀，就需要处理100万吨的海水。
为此，科学家经过近30年的探索，研究出了多种海水提铀的方法，但成本都比较高。目前，从海水中提铀，吸附法是最有发展前途的，它是利用一些物质吸附铀、亲近铀的特性来收集铀。
现在日本已研制出一种吸附能力很强的吸附物质，在海水中，只要1克这种物质就能吸附铀2毫克以上，大致达到了陆地上富铀矿的含铀量水平。
从海水中获得的另一个重要能源是重水。它是氢的同位素重氢和氧化合而成的水。重氢的原子中比普通氢原子多1个中子，质量也大四倍。
重氢是进行核聚变的原料。核聚变能，是指两个氢原子核，聚合成1个较重原子核释放出的能量。当氢通过核聚变转变为1克氦时，释放的能量相当于燃烧25吨煤放出的能量。随着受控热核技术的发展，科学家认为重氢是21世纪最理想的能源。
重水是制取热核燃料——重氢的主要来源。据计算，在海洋中，重水的蕴藏量约为200万亿吨。如1升海水里所含重氢的热核聚变能相当于300升汽油燃烧所释放的能量，那么200亿吨重水所含氢产生的热量，就相当于世界所有矿物燃料发出热量的几千倍！
海底石油是怎样形成的
人们经过近百年的海上石油勘探，在大陆架浅水区发现蕴藏着丰富的油气资源，且在大陆坡，甚至小型的海洋盆地等深水海域，也找到了藏油的证据。据勘探，海底石油约有1350亿吨，占世界可开采石油储量的45％。如举世闻名的波斯湾，就是世界海底石油储量最丰富的地区之一。
如此丰富的海底石油资源，是怎么形成的呢？这要从几千万年甚至上亿年的历史地质时期说起。
在漫长的历史地质时期，地球上的气候，有时比现在温暖湿润，有时比现在寒冷于燥。在温暖湿润的时期，因为大陆架浅水区气候温和，阳光充足，透过浅浅的水层，光线能够照射到海底，再加上江河里带来的大量营养物质，海洋藻类生物在此大量繁殖。海洋中的鱼类。软体类动物和其他浮游生物也在此群集，并迅速繁殖。
这些生物死后，遗体同江河带来的泥沙一起沉积在海底，形成“有机淤泥”。日积月累，有机淤泥被一层层掩埋起来。因为某种原因，这些地层不断下降，有机淤泥越积越厚，越埋越深，到最后同外面的空气隔绝，形成一个缺氧环境，加上深层温度和压力的作用，有机质便被厌氧细菌分解，最终形成石油。但此时的石油还只是分散的油滴。
因为气候变迁，海洋中形成的沉积物有时候颗粒较细，颗粒间孔隙很小，形成页岩、泥岩；有时候颗粒较粗，颗粒间孔隙较大，形成砂岩、砾岩。在上覆地层的压力下，孔隙多的砂岩层“挤”进许多分散的油滴，成为储积石油的地层；而页岩层，因为油滴无法“挤”进去，却成了防止石油逃逸的“保护层”。
在砂岩层中，储积的石油还不具备开采价值，必须要经过一个地质构造变形的过程，使分散的石油集中到构造的一定部位，才能成为可开采的油田。
这个过程大致是这样的：因为受到各种压力的作用，原来接近水平的岩层发生变形，形状变成波浪起伏，向下弯曲的叫向斜构造，向上突起的叫背斜构造；有的岩层经过挤压，像馒头一样隆起，成为穹隆构造。在岩层变形的同时，因为受到下部地下水的托浮，含油层中比重小的石油，汇集到向斜构造岩层或穹隆构造岩层的顶部，此时石油在上部，在中间、下部的则是水。
具有这种构造的岩层，在地质学上叫作“储油构造”，犹如一个大脸盆，把汇集的石油保存起来，成为一个储藏石油的大“仓库”，这才具有真正的开采价值。
海滨为什么那么多砂矿
人们惊奇地发现，某些海滩蕴藏着的海滨砂矿，简直就是许多奇珍异宝。在砂矿中富含许多珍贵的贵重金属、贵重非金属、放射性金属、稀有金属和建筑材料，如金、铂（白金）、金刚石、金红石、锆石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、锡石、钽铁矿和铝铁矿等。
大家知道，黄金和铂都是十分贵重的金属，但金刚石是比黄金和铂还要贵重的宝石。对金红石、锆石等，一般人可能会感到陌生，但它们是从天上的火箭、飞机、卫星到海里的舰船、深潜器、核潜艇，从精密仪器仪表、集成电路等到核反应堆、原子能发电站，必不可少的材料。如果说整个海底是一个“聚宝盆”，那么海滨地带就是镶嵌在“聚宝盆”边缘上的一颗颗摧操的“明珠”。
那么，海滨为什么会有这么多珍贵的砂矿呢？概括成一句话：它是大自然鬼斧神工的精心杰作。
其实，这些矿物在许多沿海地带的岩石中都含有，海滨砂矿就是从那里搬运来的。因为长期受到自然界的日晒雨淋、冰雪侵蚀，这些岩石慢慢崩裂成碎块，再破碎成粗细不同的碎屑，一些矿物颗粒经雨水、河流的冲刷，就被搬运到了海滨。
矿物颗粒到了海洋后，在海流、波浪等海洋动力的作用下，进一步被分选和淘刷。在海流搬运的路途中，矿物按颗粒按比重从大到小的顺序沉积在不同的地方，颗粒粗、比重大的矿物颗粒首先沉积下来，两颗粒细、比重小的则沉积在较远的地方。
于是，在漫长的搬运、沉积过程中，比重相近的矿物聚积在一起，形成矿带。从矿带分布的特征上可以看出，锡石和金等矿物，比重大，离海岸较近；金红石、锆石、独居石、钛铁矿、磷钇矿等比重较小，沉积的地点较远；而金刚石耐磨性很强却又较轻，则可以被搬运到几百千米远的地方。
矿砂在海滨沉积后，因为海平面的变化，有些地区的砂矿会发生移动。当海平面上升时，原来形成的海滨砂矿会被没人海底，被新的沉积物覆盖，成为埋藏在海底的古海滨砂矿；当海平面下降时，原来形成的海滨砂矿又会露出海面，被抬高到附近海岸上。
海滨就像一个天然的巨大“选矿厂”，在海流、波浪等海洋动力的推动下，昼夜不停地运转，对从陆上运来的矿物颗粒进行加工和处理，不断地反复分选、淘刷，最后把有开采价值的海滨砂矿奉献给人类。
人工鱼礁为什么能吸引鱼类
有一次，几位意大利科学家在热那亚沿海进行海洋调查时，发现丢弃到大海中的废汽车周围，聚集了大量的海洋浮游生物、微生物和藻类，所以吸引了许多鱼类和其他喜欢穴居的海洋生物在这里安家。
这一发现引起了他们极大的兴趣，接着他们把1000多辆废汽车投到海底进行试验，天长日久，这些废汽车也成了许多鱼类取食、栖息和避难的乐园。
他们从中受到很大启发：既然废汽车可以成为鱼类的“公寓”，那么，人工投放一些类似的物体，是不是也能吸引更多的鱼类来此安家呢？经过反复的试验，那些人工投放到海底的各种物体也大都能吸引鱼群。人们就把这种人工制造的物体叫作“人工鱼礁”。
既然人工鱼礁的集鱼效果十分明显，人们就对此加以利用。
在夏威夷莫那尔湾，美国投放旧汽车，形成鱼礁，结果表明，建礁前后沿岸鱼类分布量为每平方米16千克，建礁后则为700千克，是建礁前的43倍多。
从20世纪60年代起，日本在濑户内海投放了大量的人工鱼礁，到了80年代，海产品的年平均产量就从20万吨提高到70万吨。
现在，人工鱼礁技术已在世界各国得到普遍推广。美国在沿海已建立的人工鱼礁渔场达1200多处，几乎遍及沿海各州；在1976～1981年，日本建成3086处人工鱼礁点，面积达680平方千米在1982～1987年，人工鱼礁的投放面积又扩大了约1倍；法国、俄罗斯、澳大利亚、印度尼西亚、韩国、菲律宾等国也正在建设人工鱼礁。中国在沿海已建设的人工鱼礁区有28个，各种类型的人工鱼礁共有2．87万个，投放废旧船只49艘。
人工鱼礁将低产水域变成优良鱼场，为实现“耕海牧鱼”发挥了重要的作用。
那么，人工鱼礁为什么能够吸引鱼类和其他海洋生物呢？人们对此还没有形成统一的看法。
有人认为，可以把人工鱼礁看作是海底的一种隆起物，在其周围可以形成向上的上升水流，随着上升水流，沉积在海底的丰富的营养物质不断向上运送，给海洋上层浮游生物的繁殖和生长提供了丰富的养料；浮游生物的增加，为鱼类和其他海洋生物又提供了更多的食物，起到了诱集鱼类的作用。
还有人认为，因为人工鱼礁能产生某些鱼类喜欢的阴影，它的洞穴会造成某些鱼类所喜欢的空间，或许因为某些鱼类需要利用这种人工鱼礁经常摩擦身体。