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卞洪登的博客

 
 
 

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世界最大矿山隐藏在海洋里  

2011-02-08 17:28:06|  分类: 热点话题 |  标签: |举报 |字号 订阅

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中国是世界需求矿产原料最多的国家,仅铁矿一项就被世界三大巨头垄断商欺负死了。为了摆脱这种局面,中国应该关注世界上最大的海洋矿产宝库。

1873年2月18日,正在做全球海洋考察的英国调查船“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。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,发现这种团块是以岩石碎屑,动、植物残骸的细小颗粒,鲨鱼牙齿等为核心,呈同心圆一层一层长成的,像一块切开的葱头。由此,这种团块被命名为"锰结核"。现代人又称它为多金属团块。

20世纪初,美国海洋调查船“信天翁号”在太平洋东部的许多地方采到了锰结核,并且得出初步的估计报告说:太平洋底存在锰结核的地方,其面积比美国都大。尽管如此,在那时也没有引起人们多大的重视。20世纪50年代以后,当人们采用水下摄影和水下电视窥测深海的秘密时,又意外地看到这种富含锰质的结核体在深海中有着极其广泛的分布。据调查,除了极地的海洋外,几乎世界各地的海域中都有这种锰结核。仅太平洋底,估计就蕴藏15000亿吨。

人们可以从锰结核中得到多种急需的原材料,有些原材料在陆地上的资源极为稀少,例如镍、钴,只有少数国家和地区出产,大多数国家都需要高价进口。随着科学技术的发展,一些稀有元素的需要量日益增加。日趋严重的资源危机使许多国家、特别是发达国家忧虑重重。新兴的深海采矿业给人们带来了福音,大洋底是无限的资源宝库。据估计,海洋中蕴藏的铜比陆地多150倍,镍多1500倍,钴多5000倍,锰多4000倍。

锰结核中含有30多种金属,主要有锰(约25%-30%)、镍(约1.5%)、铜(约2.5%)、钴(约O.25%)。锰在炼钢中不可少,铜是用途极广的重要战略物质,镍是制造不锈钢的关键元素,钴可用来制造高温合金和高级合金。

锰结核一般为5-20厘米大小,酷似土豆,少数也有小于1毫米或个别大于1米者。它的显著特点是内部呈现出一层又一层的同心结构,而核心则为各种各样的异物,如普通的砂砾、火山弹、生物碎屑等。由此可以证明,这些深海锰结核是在漫长岁月中,由含锰物质逐层沉积在这些物体上面形成的。

至于为什么锰结核下面有大约40米厚的沉积层,这依然是个谜。比较权威的说法是:结核长到正常尺寸所需要的时间内,沉积层刚好上升40米厚,而且沉积层中的海底微生物不断地把结核推向表面,或者有微生物生活在锰结核的缝隙间并把它们保持在表面,也许是海底水流把结核冲洗干净而不使其被沉积层埋没。

锰结核广泛地分布于世界海洋2000~6000米水深海底的表海底锰结核开采层,而以生成于4000~6000米水深海底的品质最佳。锰结核总储量估计在30000亿吨以上。其中以北太平洋分布面积最广,储量占一半以上,约为17000亿吨。锰结核密集的地方,每平方米面积上就有100多公斤,简直是一个挨一个铺满海底。

锰结核中50%以上是氧化铁和氧化锰,还含有镍、铜、钴、钼、钛等20多种元素。仅就太平洋底的储量而论,这种锰结核中含锰4000亿吨、镍164亿吨、铜88亿吨、钴98亿吨,其金属资源相当于陆地上总储量的几百倍甚至上千倍。如果按照目前世界金属消耗水平计算,铜可供应600年,镍可供应15000年,锰可供应24000年,钴可满足人类130000年的需要,这是一笔多么巨大的财富啊!而且这种结核增长很快,每年以1000万吨的速度在不断堆积,因此,锰结核将成为一种人类取之不尽的"自生矿物"。 锰结核是怎样形成的呢?科学家估计,地球已有50亿年的历史,在这过程中,它在不断地变动。通过地壳中岩浆和热液的活动,以及地壳表面剥蚀搬运和沉积作用,形成了多种矿床。雨水的冲蚀使地面上溶解一部分矿物质流入了海内。在海水中锰和铁本来是处于饱和状态的,由于这种河流夹带作用,使这两种元素含量不断增加,引起了过饱和沉淀,最初是以胶体太的含水氧化物沉淀出来。在沉淀过程中,又多方吸附铜、钴等物质并欲岩石碎屑、海洋生物遗骨等形成结核体,沉到海底后又随着底流一起滚动,象滚雪球一样,越滚越大,越滚越多,形成了大小不等的锰结核。

深海洋底的锰结核由以锰为主的30多种元素构成,是公认的具有开采价值的矿产资源,它们不连续地分布在水深2000米~6000米的大洋底部。主要集中在北太平洋。

所幸的是,中国已在北太平洋圈获了15万平方公里的勘探区,并在该区域储藏有20亿锰结核矿藏,它比全中国960万平方公里藏有的锰矿多达N倍。

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