发布网友 发布时间:2024-10-11 16:25
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热心网友 时间:2024-12-12 11:44
在19世纪末,英国的“挑战者”号考察船进行了一次历时3年多的海洋考察。在这次考察中,考察队员带回了一些奇特的黑不溜秋、像瘤子一样的东西,它们是从海底捞上来的。起初,人们对于这些奇特的物体一无所知,直到经过化验室的分析,发现这些物体的主要成分是锰,因此,人们将它们命名为“锰矿瘤”,由于它们的形状与患结核病人的结核相似,故后来被称为“锰结核”或“金属结核”。
随后,美国海洋学家听说了英国考察队的收获后,也派人在太平洋海底进行寻找,最终在夏威夷附近的海底发现了一块重达57千克的锰结核。更巧的是,在一次修理海底电缆的过程中,他们发现了一个更大的锰结核,重量达到了136千克。可惜的是,由于嫌它太重,这些人只给它描绘了一张图后,就将它丢进了海里,结果,一个极好的锰结核标本未能进入海洋博物馆。
不久,前苏联的维特亚兹考察队在印度洋海底也发现了含铁和锰的铁锰结核。但在第二次世界大战前,人们对深海里的这些东西并没有很大兴趣。随着第二次世界大战之后,世界上生产的锰钢越来越多,锰这一类金属(还有铜、镍、钴等)就愈发缺乏。因此,人们开始对海底的这些宝贝产生了浓厚的兴趣。特别是美国、法国、德国、前苏联、日本、新西兰、印度等国家对深海锰结核展开了大量的勘察工作,希望能从海底把这些金属矿开采出来。据估计,全世界各大洋底锰结核的总量可能有3万亿吨,其中太平洋底锰结核就有17000亿吨,含锰有4000亿吨,镍164亿吨,铜88亿吨,钴58亿吨。
深海锰结核的发现,不仅揭示了海底蕴藏的丰富资源,也为人类的可持续发展提供了新的希望。据统计,每平方米的海底约有60公斤的锰结核。有的锰结核锰含量达到55%,除锰以外还含有铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素,含量都很高。锰结核所富含的金属广泛应用于现代社会的各个方面。例如,金属锰可用于制造锰钢,极为坚硬,能抗冲击、耐磨损,大量用于制造坦克、钢轨、粉碎机等。锰结核所含的铁是炼钢的主要原料,所含的金属镍可用于制造不锈钢,所含的金属钴可用来制造特种钢。所含的金属铜大量用于制造电线。锰结核所含的金属钛,密度小、强度高、硬度大,广泛应用于航空航天工业,有“空间金属”的美称。此外,锰结核不仅储量巨大,而且还会不断地生长,平均每年增长1000万吨。这表明,锰结核堪称“取之不尽,用之不竭”的可再生多金属矿物资源。
深海锰结核的发现,引起了资源争夺的热潮。1978年,日本采矿船用抽吸式和气动提升式采集锰结核获得了成功。美国已用20万吨级的采矿船,用自动控制的设备采集南太平洋底的锰结核。我国的海洋调查船也于1979年开始采集南太平洋的锰结核样品。1988年初,“海洋4号”船在南海尖峰山区水深1480米处采获猛结核262.72公斤,其中最重的一块为39.3公斤。1988年底,“向阳红16号”船在太平洋圈定10万平方公里的猛结核远景矿区,为研究、开发和利用深海锰结核底宝藏提供了宝贵的资料。
锰结核又称多金属结核、锰矿球、锰矿团、锰瘤等,它是一种铁、锰氧化物的集合体,颜色常为黑色和褐黑色。锰结核的形态多样,有球状、椭圆状、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,重量最大的有几十公斤。