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海底矿产锰结核（第1页）

海底矿产“锰结核”

随着科学技术的进步，人类对海洋的认识也越来越深入。人们逐渐发现，现实中的海底简直就是一个巨大的“聚宝盆”。在水深2000～6000米的大洋底部，分布着一种最引人注目的海底矿物资源，它们像一个个大“瘤子”，这就是“锰结核”。据统计，海洋底部锰结核总储量估计在30000亿吨以上。锰结核密集的地方，每平方米面积上有100多公斤，简直是一个挨一个铺满海底。

人类认识锰结核的时间并不长。1873年2月18日，英国“挑战者”号调查船在进行环球科学考察时，在加那利群岛西南300公里的费罗岛海域用拖网采集洋底沉积物样品时，偶然发现了一种类似鹅卵石的硬块。硬块表面颜色呈暗褐色，直径多在1～25厘米不等，重量从几十克到数百克不等。此后“挑战者”号上的科学家们又在大西洋、印度洋和太平洋其他的一些海域采集到了类似的黑色鹅卵石块。这些黑色鹅卵石样品被送到大英博物馆收藏起来了。大约过了10年的时间，在1882年，英国科学家才较为系统地对这些样品进行了分析研究，发表了研究报告。因为这种黑色硬块的主要成分是锰，把它正式命名为“锰结核”。

20世纪初，对锰结核的研究开发并没有引起人们的注意，甚至连一些海洋地质学家也轻率地认为，这不过是运载锰矿石的船只沉没在某个海区而发生的偶然现象而已，很少有人涉足研究和打捞锰结核。直到1959年，美国科学家约翰·梅罗才较为认真并系统地分析了锰结核的化学成分和储量，锰结核才开始从深海走向人们的视野。1961年，苏联“勇士”号海洋考察船在印度洋的深海底，再一次发现了数量颇为丰富的锰结核，后来，又在夏威夷西南部水下3800米的地方捞起一块重达2000千克的锰结核，锰结核才日益受到国际社会的关注。

人们经过长期调查研究发现，锰结核一般分布在水深2000～6000米的海底表层，其形态各异，大小不等，结核表面颜色呈黑色或深棕红色。有的表面较为光滑，有的则呈粒状。太平洋里锰结核丰富区位于太平洋北纬6～20度，西经110～180度之间，其宽度约200公里，面积约为1080万平方公里。这里是一个比较平缓的广阔的深海丘陵地带，水深在3200～5900米之间，海底沉积物多为硅质软泥和粘土，有利于锰结核富集。这个海区的75%以上海底为锰结核所覆盖，分布密度为10千克平方米以上，因此，日本人称这个海区为“锰结核的银座”，美国人则称之为“世界海底锰之路”。大西洋的德雷克海峡以及斯科特海和北大西洋西南角的海域，印度洋中的锰结核则更多地集中在深海盆地之中。

至于锰结核是如何形成的，也是一个争执未决的话题，一般有以下三种说法：一是生物成因。锰结核的金属来源于沉降到海底的海洋动物遗骨。当它们被生活在结核表面的底栖微生物食用后，使金属聚集，逐渐使锰结核增长。二是火山成因。锰结核是由海底火山及由此产生的火山岩的缓慢蚀变，使岩石中含有的金属被淋滤，经过沉淀而形成的；三是自生化学沉积说。认为锰结核的金属原自海水和沉积物的孔隙水，河流将大陆上的某些金属元素和沉积物带到海中，经过自生化学沉积作用而形成锰结核。这些说法各有各的道理，锰结核究竟是什么原因形成的，恐怕也只能在今后的实践中去寻找答案了。

从20世纪80年代开始，美国、日本、德国等国矿产企业组成的跨国公司，使用专用机械，取得日产锰结核300～500吨的开采成绩。在冶炼技术方面，美、法、德等国也都建成了日处理锰结核80吨以上的试验工厂。我国从70年代中期开始进行大洋锰结核调查。经多年调查勘探，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，探明一块可采储量为20亿吨的富矿区。1991年3月，“联合国海底管理局”正式批准“中国大洋矿产资源研究开发协会”的申请，从而使中国得到15万平方公里的大洋锰结核矿产资源开发区。

锰结核含有30多种金属元素，其中最有商业开发价值的是锰、铜、钴、镍等。它不仅储量巨大，而且还会不断地生长。生长速度因时因地而异，平均每千年长1毫米。以此计算，全球锰结核每年增长1000万吨，堪称“取之不尽，用之不竭”的可再生多金属矿物资源。