1、锰结核所富含的金属,广泛地应用于现代社会的各个方面。
2、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。
3、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。
4、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。
大洋底蕴藏着极其丰富的矿藏资源,锰结核就是其中的一种。锰结核是沉淀在大洋底的一种矿石,它表面呈黑色或棕褐色,形状如球状或块状,它含有30多种金属元素,其中最有商业开发价值的是锰、铜、钴、镍等。
看过《西游记》的人都会记得,孙悟空打闹东海龙宫得"镇海之宝"--金箍棒的故事。孙悟空的金箍棒是用金、银、铜、铁做的,威力无穷,能降妖伏魔。"镇海之宝"的故事,纯粹是一则美丽的神话,但它反应了古代人们的愿望和幻想。如今,神话变成了现实,真正的海底"镇海之宝"--锰结核,已被人们发现,并开始大规模的采集。 19世纪70年代,英国深海调查船"挑战"好在环球海洋考察中,首先发现了深海洋底的锰结核。100多年后,太平洋的锰结核被连续大量的发现,据估算,总藏量达30000亿吨。 锰结核又叫锰块团,它的颜色从黑暗到褐色,外形大多为球形,小的像豌豆,大的象土豆,切开来看,层层包裹,很象洋葱,平铺在海底,如同铺路的卵石。据初步调查,每平方米的海底约有60公斤的锰结核。锰结核中50%以上是氧化铁和氧化锰,还含有镍、铜、钴、钼等20多种元素。仅就太平洋底的储量而论,这种锰结核中含锰4000亿吨,镍164亿吨,铜88亿吨,钴58亿吨,其金属资源相当于陆地上总储量的几百倍甚至上千倍。如果按照目前世界金属消耗水平计算,铜可供应600年,镍可供应15000年,锰可供应24000年,钴可满足人类130000年的需要,这是一比多么巨大的财富啊!而且这种结核增长很快,每年以1000万吨的速度在不断堆积,因此,锰结核将成为一种人类取之不尽的"自生矿物"。 锰结核是怎样形成的呢?科学家估计,地球已有50亿年的历史,在这过程中,它在不断地变动。通过地壳中岩浆和热液的活动,以及地壳表面剥蚀搬运和沉积作用,形成了多种矿床。雨水的冲蚀使地面上溶解一部分矿物质流入了海内。在海水中锰和铁本来是处于饱和状态的,由于这种河流夹带作用,使这两种元素含量不断增加,引起了过饱和沉淀,最初是以胶体太的含水氧化物沉淀出来。在沉淀过程中,又多方吸附铜、钴等物质并欲岩石碎屑、海洋生物遗骨等形成结核体,沉蹈海底后又随着底流一起滚动,象滚雪球一样,越滚越大,越滚越多,形成了大小不等的锰结核。
锰结核广泛地分布于世界海洋2000-6000米水深海底的表层,而以生成于4000-6000米水深海底的品质最佳。锰结核总储量估计在30000亿吨以上。其中以北太平洋分布面积最广,储量占一半以上,约为17000亿吨。锰结核密集的地方,每平方米面积上有100多公斤,简直是一个挨一个铺满海底。
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。锰结合的形态多样,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。
锰结核不仅储量巨大,而且。还会不断地生长。生长速度因时因地而异,平均每千年长1毫米。以此计算,全球锰结核每年增长1000万吨。锰结核堪称“取之不尽,用之不竭”的可再生多金属矿物资源。
它的物质来源,大致有四方面:一是来自陆地,大陆或岛屿的岩石风化后释放出铁、锰等元素,其中一部分被海流带到大洋沉淀;二是来自火山,岩浆喷发产生的大量气体与海水相互作用时,从熔岩搬走一定量的铁、锰,使海水中锰、铁越来越富集;三是来自生物,浮游生物体内富集微量金属,它们死亡后,尸体分解,金属元素也就进入海水;四是来自宇宙,有关资料表明,宇宙每年要向地球降落2000-5000吨宇宙尘埃,它们富含金属元素,分解后也进入海水。
日本也是对海底锰结核研究开发最积极的国家之一,先后投资8000万美元,制定了9年研究开发规划,日本人认为,影响日本深海开采锰结核工作发展的4大因素是:(1)由于日本的地理位置和地质条件以及历史、文化背景,开发利用海洋对日本的生存和发展有着重要的作用;
(2)日本是世界上最大的镍、铜消费国,需从国外进口100%的镍,96%的铜,100%的钴和90%的锰。日本工业希望减少对这些金属进口的依赖性;
(3)日本需要维持和西方工业国家在深海开发多金属结核的技术、经济政治方面的紧密合作;
(4)日本需要加强政府和私人企业之间的传统的紧密联系。
海洋科学家对此作了四方面分析。锰结核是来自陆地或岛屿的岩石风化后释放出铁、锰等元素,然后其中一部分被海流带到大洋沉淀。它也可以来自于火山,岩浆喷发产生的大量气体与海水相互作用时,从熔岩中带走一定量的铁、锰,使海水中锰、铁越来越多,特别是海底火山处。第三个来源是生物的金属物质,所谓积少成多,浮游生物体内富含微量金属,它们死亡后,尸体被分解,金属元素也就进入海水,这会促进锰结核的形成。有关资料表明,锰结核的形成也是因为宇宙每年要向地球降落2000-5000吨宇宙尘埃,尘埃富含金属元素,分解后也在海洋沉积。
锰结核广泛分布于世界海洋6000米~2000米深度的海底表面,锰结核总储量估计超过3万亿吨。其中,北太平洋分布面积最广,储量占一半以上,约1.7万亿吨,在有致密锰结核的地方,每平方米有超过100千克,几乎一个接一个地覆盖海底,50%以上的锰结核是氧化铁和氧化锰,还含有镍,铜,钴,钼,钛等20多种元素。
就太平洋底部的储量而言,这种锰结核含有4000亿吨锰,164亿吨镍,88亿吨铜和98亿吨钴,其金属资源相当于土地总储量的几百倍甚至几千倍。根据目前世界金属消费水平,铜可供应600,镍可供应15,000年,锰可供应24,000年,钴可以满足人类130,000年的需求,最令人欣慰的是,这种结核病增长很快,以每年1000万吨的速度累积。
因此,锰结核病将成为人类的一种取之不尽的自生矿物,还有一个更有趣的问题是,更重要的是,这种鹅椭圆形黑色物质仍在生长,据美国科学家梅鲁估计,太平洋底部的锰结核正以每年约1000万吨的速度疯狂生长。如果每年仅从太平洋底部的新生锰结核中提取金属,铜可以使用3年,钴可以使用4年,镍可以使用一年。
20世纪70年代,随着勘探技术和开发技术的发展,锰结核发展热在国际上出现。主要从勘探,采矿,冶炼和环境保护四个方面加强研究,日本他其实也是海底锰结核研发最活跃的国家之一,他们先后投资8000万美元,制定了9年研发计划。
关于什么是锰结核深海锰结核矿主要分布在哪的问题,今天就解释到这里。
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