中國是世界需求礦產(chǎn)原料最多的國家,僅鐵礦一項就被世界三大巨頭壟斷商欺負死了。為了擺脫這種局面,中國應該關注世界上最大的海洋礦產(chǎn)寶庫。
1873年2月18日,正在做全球海洋考察的英國調(diào)查船“挑戰(zhàn)者號”,在非洲西北加那利群島的外洋,從海底采上來一些土豆大小深褐色的物體。經(jīng)初步化驗分析,這種沉甸甸的團塊是由錳、鐵、鎳、銅、鈷等多金屬的化合物組成的,而其中以氧化錳為最多。剖開來看,發(fā)現(xiàn)這種團塊是以巖石碎屑,動、植物殘骸的細小顆粒,鯊魚牙齒等為核心,呈同心圓一層一層長成的,像一塊切開的蔥頭。由此,這種團塊被命名為"錳結核"?,F(xiàn)代人又稱它為多金屬團塊。
20世紀初,美國海洋調(diào)查船“信天翁號”在太平洋東部的許多地方采到了錳結核,并且得出初步的估計報告說:太平洋底存在錳結核的地方,其面積比美國都大。盡管如此,在那時也沒有引起人們多大的重視。20世紀50年代以后,當人們采用水下攝影和水下電視窺測深海的秘密時,又意外地看到這種富含錳質(zhì)的結核體在深海中有著極其廣泛的分布。據(jù)調(diào)查,除了極地的海洋外,幾乎世界各地的海域中都有這種錳結核。僅太平洋底,估計就蘊藏15000億噸。
人們可以從錳結核中得到多種急需的原材料,有些原材料在陸地上的資源極為稀少,例如鎳、鈷,只有少數(shù)國家和地區(qū)出產(chǎn),大多數(shù)國家都需要高價進口。隨著科學技術的發(fā)展,一些稀有元素的需要量日益增加。日趨嚴重的資源危機使許多國家、特別是發(fā)達國家憂慮重重。新興的深海采礦業(yè)給人們帶來了福音,大洋底是無限的資源寶庫。據(jù)估計,海洋中蘊藏的銅比陸地多150倍,鎳多1500倍,鈷多5000倍,錳多4000倍。
錳結核中含有30多種金屬,主要有錳(約25%-30%)、鎳(約1.5%)、銅(約2.5%)、鈷(約O.25%)。錳在煉鋼中不可少,銅是用途極廣的重要戰(zhàn)略物質(zhì),鎳是制造不銹鋼的關鍵元素,鈷可用來制造高溫合金和高級合金。
錳結核一般為5-20厘米大小,酷似土豆,少數(shù)也有小于1毫米或個別大于1米者。它的顯著特點是內(nèi)部呈現(xiàn)出一層又一層的同心結構,而核心則為各種各樣的異物,如普通的砂礫、火山彈、生物碎屑等。由此可以證明,這些深海錳結核是在漫長歲月中,由含錳物質(zhì)逐層沉積在這些物體上面形成的。
至于為什么錳結核下面有大約40米厚的沉積層,這依然是個謎。比較權威的說法是:結核長到正常尺寸所需要的時間內(nèi),沉積層剛好上升40米厚,而且沉積層中的海底微生物不斷地把結核推向表面,或者有微生物生活在錳結核的縫隙間并把它們保持在表面,也許是海底水流把結核沖洗干凈而不使其被沉積層埋沒。
錳結核廣泛地分布于世界海洋2000~6000米水深海底的表海底錳結核開采層,而以生成于4000~6000米水深海底的品質(zhì)最佳。錳結核總儲量估計在30000億噸以上。其中以北太平洋分布面積最廣,儲量占一半以上,約為17000億噸。錳結核密集的地方,每平方米面積上就有100多公斤,簡直是一個挨一個鋪滿海底。
錳結核中50%以上是氧化鐵和氧化錳,還含有鎳、銅、鈷、鉬、鈦等20多種元素。僅就太平洋底的儲量而論,這種錳結核中含錳4000億噸、鎳164億噸、銅88億噸、鈷98億噸,其金屬資源相當于陸地上總儲量的幾百倍甚至上千倍。如果按照目前世界金屬消耗水平計算,銅可供應600年,鎳可供應15000年,錳可供應24000年,鈷可滿足人類130000年的需要,這是一筆多么巨大的財富??!而且這種結核增長很快,每年以1000萬噸的速度在不斷堆積,因此,錳結核將成為一種人類取之不盡的"自生礦物"。 錳結核是怎樣形成的呢?科學家估計,地球已有50億年的歷史,在這過程中,它在不斷地變動。通過地殼中巖漿和熱液的活動,以及地殼表面剝蝕搬運和沉積作用,形成了多種礦床。雨水的沖蝕使地面上溶解一部分礦物質(zhì)流入了海內(nèi)。在海水中錳和鐵本來是處于飽和狀態(tài)的,由于這種河流夾帶作用,使這兩種元素含量不斷增加,引起了過飽和沉淀,最初是以膠體太的含水氧化物沉淀出來。在沉淀過程中,又多方吸附銅、鈷等物質(zhì)并欲巖石碎屑、海洋生物遺骨等形成結核體,沉到海底后又隨著底流一起滾動,象滾雪球一樣,越滾越大,越滾越多,形成了大小不等的錳結核。
深海洋底的錳結核由以錳為主的30多種元素構成,是公認的具有開采價值的礦產(chǎn)資源,它們不連續(xù)地分布在水深2000米~6000米的大洋底部。主要集中在北太平洋。
所幸的是,中國已在北太平洋圈獲了15萬平方公里的勘探區(qū),并在該區(qū)域儲藏有20億錳結核礦藏,它比全中國960萬平方公里藏有的錳礦多達N倍。