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？( 二 )
那么 ， 在海洋中许多非火山地区存在大量锰团块的事实又如何呢?
熔岩凝固说：这一假说认为,当海底火山爆发时,由于巨大的压力和温度差异(岩浆温度超过1000℃,水温在深海一般只有4℃),爆炸的高温岩浆遇到冰冷的海水,迅速冷却并凝固矿化物质粒子,即 。 锰结核 。 当凝固的小颗粒先下降时 ， 它们又被喷发的岩浆向上推 ， 一层凝固的岩浆附着在外层 。 一次又一次 ， 锰结核内形成了一层层同心结构 。
但许多锰结核含有小块的动物骨头、牙齿等 。 换句话说 ， 它们在温度高达千度以上的岩浆中竟能无烧损全身而退 。 又是为什么呢？
物质来源之谜
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更神秘的是 ， 且不说成因 ， 这些锰块还在继续增长 。 通过同位素测量 ， 科学家们知道 ， 每百万年的平均生长率在几毫米到几厘米之间 。 按照这个标准 ， 世界每年增长1000万吨 ， 简直取之不尽 。 那么这些矿化物质是从哪里来的呢?这是第二个难题 。
事实上 ， 其成因与成矿物质来源密切相关 。 主张生物摄取理论的科学家认为它来自海水;主张水成沉积的科学家认为水成沉积来自地表和海洋;支持气体凝结或熔岩凝固的科学家说它来自地幔 。 由此产生了海水说、地表说和地幔说三种学说 。 但这三个论点都没有说服力 。
海水理论认为：海水本身是一种含各种金属元素的盐水 。 因此 ， 成矿物质主要来源于海水;此外 ， 还有沉积成岩因素的贡献 。 然而 ， 除了水以外 ， 海水的主要成分有氯、钠、钾、镁、钙、硫、碳、氟、硼等主要元素 ， 锰是一种微量元素 ， 非常小 。 这样一点锰 ， 就成了锰块的主角 ， 实在是令人匪夷所思 。
地表说理论认为：大陆或岛屿上岩石的风化导致各种金属及其氧化物的分解 。 它们被雨水或河流冲进海洋 ， 成为锰块的主要来源 。 然而 ， 地表(岩石圈)的主要元素是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾和镁 。 锰只是地壳中的一种微量元素 ， 每年有380万吨的自然风化作用 ， 只有30万吨排入海洋 。 而锰的质量每年明显增加1000万吨 ， 地表说对此又该做何解释？
【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？】地幔理论认为 ， 来自海底火山活动和熔岩喷发的熔岩和气体提供了锰结核所需的金属 。 然而 ， 上地幔亦即岩浆中含量最多的金属元素依次为:氧、硅、铝、铁、钴、钠、钾、镁和锰 。 氧化含量依次为:二氧化硅45.16%、氧化镁37.47%、氧化亚铁8.04%、氧化铝3.54%、氧化钙3.08%、氧化钛0.71%、氧化钠0.51%、氧化铁0.46%、氧化铬0.43%、氧化镍0.2%、氧化锰仅占0.14% 。 而锰结核中最多的却是锰 。 岂非咄咄怪事？
所以这三个来源都是合理的 ， 但都是有偏见的 。 把它们结合在一起 ， 互相补充 ， 就圆满了 。 换句话说 ， 锰块中的元素很可能是由于大自然的作用 ， 从地幔的熔岩和气体 ， 从地表的侵蚀 ， 从海洋的沉积物和溶解物中有选择性地富集而来的 。
至于究竟是以何种方式富集的 ， 人类至少目前还不得而知 。
形态分布之谜
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如上所述 ， 锰块体可分为两类:锰铁结核和锰铁结壳 。 奇怪的是 ， 这两者不仅形式、结构和分布都截然不同;即使是相同的矿物也有很大的不同 。
锰铁结合的矿物主要有水-羟基锰(-mno2)、钡镁锰和钠锰 。 锰铁壳主要为水-羟基锰矿 。
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