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笔者 东邪
人类的足迹遍布每一块大陆 ， 就连深达数千米的海底下也存在过去人类活动留下的痕迹 。 在太平洋海底深处有几道特殊的痕迹 ， 它们就像是海洋怪物在海底下刨土后形成的 。 但这并不意味着海底真的存在巨兽或者怪物 ， 这些痕迹是上世纪人类企图在海底进行开采活动的证据 。 后来出于某些原因 ， 这些痕迹才没有得以扩散 。
2015年的时候一支海洋考察队对一处深海进行海底探查 ， 结果发现了一道类似上面所说的痕迹 。 据了解这是1989年的一次深海采矿试验后留下的 ， 采矿活动的目标就是海底的多金属结核 。 然而如今已经过去了二十多年 ， 这些痕迹仍未被掩埋 ， 而且周围也没有海洋生物的痕迹 ， 难免会让人有些担忧 。 那么这些痕迹到底是如何形成的？它们背后隐藏着怎样的故事？
多金属结核是如何形成的？
多金属结核是一种由包围核心的铁、锰等氢氧化物组成的核型石 ， 它的核心通常是微生物化石、磷化的鲨鱼牙齿或玄武岩的碎屑等 。 由于目前已发现的绝大多数多金属结核中锰元素占比最高 ， 因此多金属结核又被称为锰结核 。 大一点的锰结核直径可以达到20多厘米 ， 小一点的锰结核直径只有5~10厘米左右 。
人类第一次发现多金属结核是在1868年 ， 一支海下探测队在北冰洋喀拉海考察时发现的 。 到了1876年 ， 英国“挑战者”号考察船对大西洋和太平洋的多个海底进行考察 ， 发现许多大洋的海底都存在多金属结核 。 在海底中 ， 多金属结核基本处于半埋藏状态 ， 有些结核完全被沉积物埋藏 ， 因此需要对海底进行一番“扰乱”后才能发现其中的多金属结核 。
根据化学成分分析 ， 多金属结核中存在多种具有经济价值的金属元素 ， 例如锰元素占29%、铁元素占6%、硅元素占5%、铝元素占3%等等 。 关于多金属结核的形成原理 ， 目前学术界提出了多种理论 ， 其中有两种假说比较流行 ， 分别是水成作用和成岩作用 。 水成作用指的是海水中本来就存在金属元素 ， 它们慢慢从海水中析出 ， 然后通过沉淀形成结核体 。
成岩作用指的是海底沉积物中原本就存在锰元素 ， 这些元素在海底环境的作用下再次将金属元素析出 ， 然后析出的元素在微生物的作用下重新聚集在一起 ， 从而形成金属结核 。
地球上的多金属结核都有哪些分布？
到目前为止 ， 人类已经在四大洋的海底发现了多金属结核 。 科学家根据多金属结核形成的地理环境进行推测 ， 认为地球上有七成左右的海洋存在多金属结核 。 1981年 ， 伦敦地质化学家艾伦·阿彻提出海底的锰结核总量不少于5000亿吨 ， 之后一家国际机构对太平洋一条断裂带进行估测 ， 认为那里至少也存在210亿吨锰结核 。
从以往的开采记录来看 ， 锰结核主要分布在大西洋、印度洋和太平洋深达2000~6000米的海底中 ， 而且随着海底的深度增加 ， 所发现锰结核中的锰元素也不断增加 ， 但铁元素和硅元素等其他元素的含量则有所降低 。 曾经有一份针对大洋海底的研究报告指出 ， 深海粘土里的锰结核丰度是最高的 ， 其次是硅质深海粘土 。
其次 ， 海洋深处的锰结核含量要比近海的锰结核含量高5倍多 ， 其中太平洋的克拉里昂和克里伯顿两条断裂带是目前世界上多金属结核含量最多的两个地区 ， 根据专家的保守估计那里至少存在2000亿吨锰、50亿吨铜、30亿吨钴以及90亿吨镍 。 这些金属都是工业生产上的重要原料 ， 因此从上世纪开始就有公司和组织试图对深海的锰结核进行开采 。
为什么早期的试探性开采活动后面都停止了？
针对锰结核的深海开采活动最早从上世纪60年代就开始了 ， 当时美国一些财力雄厚的团体接受建议对深海开采活动进行投资 ， 他们的目的是从深海挖掘出那些隐藏着较高经济价值的多金属结核 。 1970年之前的开采活动基本都是“小试牛刀” ， 目的是为了探测清楚美国附近哪些海域存在多金属结核 。
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