第386章 梦弟梦见锰结核

　　海洋爷爷高敏说，钴结壳除了钴含量高于深海锰结核之外，其开采之所以被认为有利，是因为高质量的结壳储存在岛屿国家专属经济区内，水深较浅，离海岸设施较近的水域。

刘傻子说，钴供应不确定的一个原因是，在扎伊尔和赞比亚这两个主要生产国，钴是铜矿业的副产品。因此，钴的供应量取决于对铜的需求，碲的供应量也是如此。

王可博士说，这种不确定性已促使企业寻找其他代用品，因此，市场仅略有增长。如果可以为这些金属开发出其他重要来源，这将提供较有力的诱因，在产品中重新使用这些金属，从而增加消耗量。

对钴以外的一种或多种结壳富含金属的需求，最终可能成为开采结壳的驱动力。尽管存在上述的经济和技术不确定因素，但至少有三家公司已经表示有兴趣开采结壳。一些新情况，例如，土地用途优先问题、淡水问题和陆地矿区的环境关切问题，可能会改变经济环境，推动海洋采矿活动。

刘傻子教授说，现在，人们日益认识到，富钴结壳是一种重要的潜在资源。因此，必须通过研究、勘探和技术开发，填补结壳开采各个方面的信息空白区。最低含氧层的矿床较丰的现象，使调查人员将钴的富集部分归因于海水中的低含氧量。

王可博士说，特点和成分除钴之外，结壳还是其他许多金属和稀土元素的重要潜在来源，如钛、铈、镍、铂、锰、磷、铊、碲、锆、钨、铋和钼。结壳由水羟锰矿  （氧化锰）和水纤铁矿  （氧化铁）  组成。较厚结壳有一定数量的碳磷灰石，大部分结壳含少量石英和长石。结壳钴含量很高，可高达  1.7％；在某多金属结核的大片面积上，结壳的钴平均含量可高达  1％。

海洋爷爷说，一旦确定了取样站，就可以部署拖网、岩芯取样机以及声纳摄像机和视频摄像机，以查明结壳、岩石和沉积物的类别和分布情况。为此，需要装备齐全的大型研究船，来操作海底声波信标和拖拽设备，  并处理大量样品。

刘傻子说，在较后阶段，需要载人潜器或遥控作业系统为进行环境评估，需部署测流计锚定设备和生物取样设备。开采结壳的技术难度，大大高于开采多金属结核。采集结核比较容易，因为结核形成于松散沉积物基底之上，而结壳却或松或紧地附着在基岩上。要成功开采结壳，就必须在回收结壳时，避免采集过多基岩，否则，会大大降低矿石质量。

海山环境需要对海山生物群落的性质进行更多研究，以便积累可靠的依据，就结壳勘探和采矿造成的环境问题提出建议。

除了知道其复杂和变化大的特点外，目前对这些群落知之甚少；位于同一深度的两座海山，可能有完全不同的生物组成。海山生物群落的组成和特点由流型、地貌、海底沉积物及岩石类型和覆盖面积、海山大小、水深及海水含氧量等因素确定。

另外，还必须了解海山周围的海流，以便开发适当的采矿设备和技术，并确定被扰动沉积物颗粒和废物的扩散途径。海山阻挡海流流动，产生各种更强的涡流和上升流，从而增加生物的初级生产力。这些海流的影响在海山顶部周围的外缘最为强烈，也正是在这些地方易找到最厚的结壳。

南海梦想科考艇在海上行驶。“海洋爷爷，我们什么时候能够找到藏宝图石板呀？”梦弟问。

“藏宝图石板，迟早是会找到的。”海洋爷爷说。“我们现在要观察海底锰结核。”科学博士说。

海洋爷爷吩咐小波、小明、小聪、小燕子、梦弟穿上潜水服，跟随机器人骄子、海狮小亮一起潜水，到浅海底寻找锰结核。

梦弟梦见自己变成小海龟，来到海底，寻找锰结核，见到老海龟。老海龟问：“梦弟，你是来寻找锰结核的吗？”“海龟爷爷，我想寻找锰结核，但不知道什么是锰结核？”梦弟说。

老海龟告诉梦弟说，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，黑色和褐黑色。

没有想到，一个球状的物体说：“我就是锰结核。”接着，椭圆状、马铃薯状、葡萄状、扁平状、炉渣状等物体异口同声地说：“我们都是锰结核。”

梦弟傻了，到底是真是假，这么多奇形怪状的物体，居然都是锰结核。  球形状锰结核说：“我来自陆地。”老海龟补充说：“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。”

葡萄状锰结核说：“我来自火山。”老海龟解释说：“岩浆喷发产锰结核生的大量气体与海水相互作用时，从熔岩中搬走一定量的铁、锰，使海水中锰、铁越来越多。”

炉渣状锰结核说：“我来自生物。”老海龟解释：“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。”

马铃薯状锰结核说：“我来自宇宙。”老海龟解释：“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，分解后也进入海洋。”

老海龟知道梦弟的想法，说：“锰结核形态多样，大小尺寸变化也比较悬殊，从几微米到几十厘米的都有，重量最大的有几十千克。”

锰结核存在的形式为硅酸盐和难溶性高锰酸盐的混合物。锰结核中主要金属成分是：锰、镍、铜及钴。其他成分有铁、硅及铝，亦有少量钙、钠、镁、钾、钛及钡，连带有氢及氧。

老海龟说：“因为铜、钴、镍等  76  种金属元素是陆地上紧缺的矿产资源，有必要开采海底锰结核获取这些金属。美国锰矿全靠进口，对从锰结核生产锰也大感兴趣，所以美国最为重视锰结核开发。美国在大洋锰结核开发技术方面也处于领先地位。”

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。梦弟看见这些元素变成了蚂蚁大小的人样，有眼睛也有手脚，其中金色的是金元素，铜色的是铜元素。

老海龟带着梦弟四处参观。“关于锰结核的生成原因是什么呢？”梦弟问。“你可以去问一问科普作家傻子梦石教授。”老海龟说。

梦弟的梦苏醒了，他发现，刘傻子教授、科学博士、海洋爷爷、计算机姐姐等正在议论锰结核，他说出了自己的梦中奇遇。

“一般认为，是沉降于海底的各种金属的氧化物，以带极性的分子形式，在电子引力作用下，以其他物体的细小颗粒为核，不断聚集而成。这个理论，也有不能自圆其说之处。锰在海水中的含量并不算多，为什么却会在锰结核中独占鳌头呢？锰结核的成因有待继续研究。”科学博士说。

“研究试验的锰结核开采方法也有许多种。比较成功的方法有链斗法、水力升举法和空气升举法等几种。链斗式采掘机械就像旧式农用水车那样，利用绞车带动挂有许多戽斗的绳链，不断地把海底锰结核采到工作船上来。”  计算机姐姐说。

海洋爷爷说：“水力升举式海底采矿机械，是通过输矿管道，利用水力把锰结核连泥带水地从海底吸上来。空气升举法同水力升举原理一样，只是直接用高压空气连泥带水地把锰结核吸到采矿工作船上来。”

刘傻子教授说——

20  世纪  80  年代，一些先进国家组成跨国公司，使用这些机械，取得日产锰结核  300~500  吨的开采成绩。总之，锰结核的开采、冶炼，在技术上已不成问题，一旦经济上有利，便可形成新的产业，进入规模生产。

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。

海洋爷爷说，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，最初是以胶体态的含水氧化物沉淀出来。

王可博士说，在沉淀过程中，又多方吸附铜、钴等物质并与岩石碎屑、海洋生物遗骨等形成结核体，沉到海底后又随着底流一起滚动，像滚雪球一样，越滚越大，越滚越多，形成了大小不等的锰结核。

梦弟呢，又进入了梦乡，这回，他被机器人白骨精抓住，机器人白骨精说：“梦弟，我想让你成为锰结核。”


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