锰结核:深海里的宝 数百万年才增长1厘米左右

来源:中国海洋网   发布时间:2018-11-06 16:30:51 

  1873年2月18日,英国调查船“挑战者”号在非洲西北加那利群岛的外洋,从海底采上来一些土豆大小深褐色的物体,还有些连体的“石块”如同“生姜”。后经初步化验分析,这种沉甸甸的团块是由锰、铁、镍、铜、钴等多金属的化合物组成的,而其中以氧化锰为最多。剖开来看会发现,这种团块是由金属围绕结核一层一层缓慢结晶形成的矿物,核心是化石、岩石或者其他结核的碎片,呈同心圆一层层长成,像一块切开的葱头,因为它像患结核病人的结核,所以又被称为锰结核或多金属结核。

  1978年4月22日,在太平洋埃利斯群岛以西4784米的深海,我国科考人员在“向阳红05号”船上采集到第一份锰结核样品。海底火山活动,让大洋底部遍布贵金属。锰结核就是其中的一种矿石,它大小不等。那些数量巨大、表面呈黑色或棕褐色、形状和大小与土豆相似的石块中含有30多种金属元素,包括富有商业开发价值的锰、铜、钴、镍,以及多种稀土元素。锰结核的出现壮大了可利用稀缺资源的总量,还可以弥补陆地紧缺矿产资源不足的现状。

  关于锰结核的形成,学界众说纷纭,但主流观点有两种。一种观点认为是水成作用成因,金属成分缓慢从海水中析出,经氧化沉淀形成结核体。据悉,水成结核的铁、锰含量相仿,镍、铜、钴品位相对较高;还有一种观点认为是成岩作用成因,沉积柱内的锰重新活动,在沉积物/水界面析出,形成结核。此外,还有热液成因和生物成因等。

  多金属结核位于海底沉积物之上,往往处于半埋藏状态。结核的生长极其缓慢,数百万年才增长1厘米左右。如今,各国都已意识到锰结核具有很高的开发价值,而且陆地上很难找到如此高成分的富矿。但是,国际海底矿产资源的大规模开发还存在诸多不确定因素,与陆地资源比,大洋资源开发的难度大、风险高、代价高。科学家们几十年来一直在努力探明沉睡海底的结核资源。

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