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597 大洋锰结核矿成因之谜 点评

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徐福东渡之谜

 

  海底锰结核是由英国人首先发现的;尽管人们已经花了大量的人力和物力去研究海底锰结核,然而大洋锰;关于锰结核成因问题的研究,主要是围绕着三个问题进行:什么是锰;关于锰结核的金属供应源问题、科学家提出四种方式:一是大陆或岛;这些元素通过各种渠道和不同的搬运方式,来到具备形成锰结核的”;...

  海底锰结核是由英国人首先发现的。1873年2月18日,英国“挑战者”号考察船来到加那利群岛西南约300千米的海面进行海底取样调查。结果从海底捞上来几块像黑煤球的硬块。船上的几位科学家准都没有见过这种“黑色的卵石块”。后来,这些“黑卵石块”送回英国。经过化验分析,才知道它不是化石,而是含有大量锰,铁、铜、镍、钴等元素的矿石。后来,人们给这种矿石起名叫“大洋锰结核”或“大洋多金属结核”等。由于锰结核矿大量存在于世界各大洋之中,是海洋中最有价值的矿产,所以进入70年代后,世界上有条件的海洋国家,投以巨资,对大洋锰结核矿进行调查,研究其开发的可能性。

  尽管人们已经花了大量的人力和物力去研究海底锰结核,然而大洋锰结核的成因之谜,仍未解开。科学家提出种种成因假说,但是,每种假说都有其不够完善的地方。

  关于锰结核成因问题的研究,主要是围绕着三个问题进行:什么是锰结核构成元素供给源?锰结核的沉积地点是怎样形成的?锰结核的生长机理是什么?

  关于锰结核的金属供应源问题、科学家提出四种方式:一是大陆或岛屿上岩石风化后分解出了金属离于,被风或是河流带入海洋。二是海底火山、海底风化和水溶液可以为锰结核提供所需的金属元素。三是海水本身是盐类溶液,它可能是最重要的金属元素供应源。四是宇宙尘埃等外空物质也能形成锰结核的元素供给源,尽管它的数量不大。

  这些元素通过各种渠道和不同的搬运方式,来到具备形成锰结核的”核”上,经过漫长的岁月,形成了结核,最后形成大小不等的锰结核。在研究这些金属元素的搬运方式上,科学家们没有多大的争议,大家都赞成是通过海水溶解后来到锰结核的“核”上的。然而,科学家对锰结核的生长机理,却存在着较大的分歧。围绕着锰结构的生长机理,人们提出了种种的理论模式,概括起来,主要有三种:第一种为自生化学沉积假说,或者叫作接触氧化和沉淀说。这种观点认为,当海底的pH值增高时,氢氧化铁便会围绕一个核心进行沉淀,氢氧化铁的沉淀物可吸附锰离子,并且产生催化作用,促使二氧化锰不断生成。这种解释虽给人以启发,但是它仍有不完备的地方。第二种假说是生物成因说。这种理论的根据是,用扫描电子显微镜观察锰结核的表面和内部细微构造时,发现结该的表面有很多由底栖微生物形成的空管和微窟窿,当其形成管子时,摄取了大量的微结核于壳内。第三种假说是火山活动说。这种理论认为,人山爆发喷发出大量气体,在气体从熔岩中析出过程中,伴随着大量的锰、铁、铜及其他微量金属。这些微量金属进入海水中后,沉淀出铁的含水氧化物,使锰和其他金属经过氧化富集、淀,形成锰结核矿。对于这种假说,有人提出:很多非火山活动海域内,也发现大量的锰结核,这又该做何种解释呢?

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