在深海底部的宝藏
2015-06-06
深邃的海底是否蕴藏着丰富的宝藏呢?答案是肯定的。在浩瀚的深海底部,的的确确分布着大量矿产资源。
要想知道海底有哪些矿产资源?它们分布在何方?还得从海底的地形、地貌说起。
起伏不平的海底
海底是一马平川的平原吗?
不是。地球上最宏伟的山脉就在海洋之中,这就是大洋中脊。大洋中脊纵贯太平洋、大西洋、印度洋并深入到北冰洋,有时高耸出水,更多的时候则隐没在海水之下。大洋中脊由一个又一个的山脉连贯组成,这些山脉嶙峋陡峭,首尾相连长达6.5万千米,可环绕地球1圈半。在大洋中脊的顶部有时又有中央裂谷出现。
在大洋中脊以外的地方就是深海盆地。深海盆地的地形也是复杂多变,最常见的就是海山,这些海山可以连在一起组成海山链。但深海盆地中的海山与大洋中脊不同,他们多是海底火山喷发形成。深海盆地中被海山隔开的地方才会有深海平原,那里才是地球上最平的地方。在大洋的边缘分布着一系列的海沟与岛弧,其中以太平洋边缘海沟、岛弧分布最为广泛。
海底三大矿藏
深海宝藏主要分布在大洋中脊和深海盆地。其中最为常见的包括锰结核、富钴结壳和热液硫化物矿。但三者分布在海底不同的地形地貌单元中。
锰结核广泛分布于水下2000~6000米的海底表层,而以生成于4000~6000米海底的品质最佳。锰结核含有30多种金属元素,最有商业开发价值的是锰、铜、钴、镍等。全球海底锰结核总储量估计在30 000亿吨以上,以太平洋分布面积最广,储量占一半以上,约为17 000亿吨。锰结核密集的地方,每平方米面积上有100多千克,简直是一个挨一个铺满海底。
锰结核是一种铁、锰氧化物的集合体,颜色常为黑色和褐黑色,形态多样,有球状、椭球状、马铃薯状、葡萄状、扁平状、炉渣状等。锰结核的大小尺寸变化也比较悬殊,从几微米到几十厘米的都有,重量最大的有几十千克。
富钴结壳产于水深800~3000米的水下海山、大洋中脊、水下高地及火山岛屿的硬质基底上。有经济价值的富钴结壳多位于水深2000米以内,少数产于更浅的几百米水深的地区。富钴结壳富含钴、镍、锌、铅等金属,最大厚度20多厘米,其中钴的平均含量最高达0.8%~1.2%——比陆地原生钴矿高几十倍。仅就钴的含量而言,陆地上还没有发现储量与规模类似的矿床。由于富钴结壳富含多种战略金属(用于军事制造工业,对国防建设至关重要),且产出浅,还易于开采,是一种极为重要的深海矿产资源。
海底热液硫化物是近年来颇为引人注目的另一类海底重金属热液硫化物矿床,其成分主要有铜、铁、锌、铅,以及贵金属金、银、钴、镍、铂等,还含有铁锰氧化物、重晶石、石膏、黏土矿物等其他矿种。目前在世界大洋中脊等地发现多处热液硫化物“矿点”和“矿化点”,已查明有百万吨级硫化物矿床多处。
海底热液活动向海洋输送了大量的物质(铁、锰等)与能量,对海洋中其他矿产资源(特别是锰结核与富钴结壳)的形成也起到了重要作用。
自20世纪80年代以来,中国科学家一直对这些深藏在海底中的矿产资源进行调查与研究。大家熟悉的“大洋一号”每年都要到太平洋、印度洋去开展调查。近年来,“蛟龙号”载人深潜器的加盟,更为中国科学家直接深入到海底实时实地观察这些矿产资源提供了便利。例如2014年“蛟龙号”南海的深潜试验就发现了锰结核。