结核|海底的“黑色黄金”锰团块，它是如何形成的，它的来源又是什么？
上帝一定是在创世之初的时候 ， 给我们开了个玩笑 ， 捉弄了我们:他趁大水泛滥的时候 ， 在海底撒下许多金属“土豆”;但又不说破 ， 笑眯眯地看着我们何时才能采用 ， 这些“土豆”是海底锰的神秘团块 。
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1873年 ， 英国科学考察船“挑战者”号在加纳利群岛进行水域调查时 ， 从渔网中捞起了一些闪闪发光的“黑色小石子” 。 船上的科学家不知道这是什么 ， 他们被作为珍宝保存在大英博物馆 。 9年后 ， 英国科学家约·雷默（Jo reimer）和雷纳（rayner)对它们进行了测试 ， 确认它们是硅酸盐、高锰酸盐和各种氧化物的混合物 。
但不少地质学家仍不以为然 ， 认为那不过是载有锰矿石的船只偶然沉没的遗物 ， 而不屑一顾 。 直到1959年 ， 美国科学家约翰·默罗(John merrow)发表了一篇对它们的系统分析 ， “锰结核”或“多金属结核”才开始呈现出新的面貌 。 更严格地说 ， 这种矿物应该分为锰铁结核和锰铁结壳 ， 称为锰团块 。
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我们现在知道 ， 锰块广泛分布在海底一至六公里深处 。 它们是不规则的团块 ， 有的光滑如扁球体 ， 有的多孔如煤渣 ， 有的形状像葡萄 ， 有的像覆盖物 。 小的像沙砾 ， 大的像土豆 ， 巨大的有几吨重 。
这是一个令人羡慕的超级财富 ， 总储量估计超过3万亿吨 。 按照目前人类消费水平 ， 铜、镍、锰和钴的这些矿藏分别可用600年至13万年 。
然而 ， 锰团块又身处重重迷雾之中 ， 让我们不断探寻 。
成因之谜
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锰团块究竟因何生成?这是第一个不解之谜 。
有许多不同的解释和假设 。 然而 ， 这两者都是不合理的 。 这些假设包括:
生物摄取说：用扫描电子显微镜(sem)对锰结核的表面和内部进行了观察 。 这些结节的微观结构由大量的空管和微孔组成 ， 由大量的底栖微生物组成 。 科学家们推测 ， 这些底栖生物微生物吸收了大量来自海洋的二氧化锰和其他氧化物 ， 并随着时间的推移形成了结核 。
骨骼碎片、牙齿等常在锰结核中发现 。 有人认为这就像珍珠和蛤壳的生长一样 ， 支持了生物起源的理论 。 但锰颗粒不仅巨大 ， 而且还在增长——每年约1000万吨!这些微小的微生物真的有如此巨大的“生产力”吗?
水层沉积说：他们的假设是 ， 海水已经被溶解的锰和铁饱和 ， 表层矿物是通过降水和河流侵蚀被冲进海里的 。 过饱和锰、铁等金属元素的增加导致胶体水氧化物的析出 。 沉淀后 ， 由于成岩作用、催化作用和静电吸引作用 ， 金属离子锰、铁以及各种氧化物极性分子被多种方式吸附 。 结果 ， 锰离子和二氧化锰不断累积 ， 形成结核和碎片、土壤和生物残骸沉到海底 。 然后它像滚雪球一样越滚越大 ， 最终形成大小不一的锰块 。
然而 ， 令人费解的是 ， 为什么在海水中锰含量如此之少 ， 仅0.00002克溶解在一公升海水中 ， 为什么却会在锰团块中独占鳖头呢?
气体凝聚说：当火山爆发时 ， 它会产生大量的气体 。 当气体从熔岩中分离出来时 ， 它就带着大量的锰、铁、铜和其他微量金属进入水中 。 假设这些微量金属大部分处于溶解态或离子态 。 当它们进入海水时 ， 首先沉淀铁的水相氧化物 ， 然后由于静电作用使液相中的锰等金属离子浓缩富集 ， 最终形成锰的质量结构 。
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