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海底矿产

时间:2019-10-01    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

海底矿产

深海矿产大都是沉积在两三千米深的地方,在深海海底大多是一种红棕

色的颗粒极细的软泥沉积。这些软泥沉积物一般都含有一些浮游生物残骸。

这种有机体残余的含量如超过软泥的 30%,就根据那种浮游生物的名称来命

名,例如叫做抱球虫软泥,硅藻软泥等;如果有机体残余的含量小于 30%的

软泥就是所谓的红粘土了。

许多深海沉积物可以做为矿产利用,例如抱球虫软泥所含碳酸钙高达 95

%,是一种制造水泥的好原料。海洋底面积的 50%都是这种软泥。所以,即

使只用总量的 10%来制造水泥,那么在平均厚度为 100 米的深海沉积中就可

以开采出 100 万亿吨可用材料。

红粘土覆盖了 1 亿多平方公里的海底,这种粘土沉积速度很慢,每 1000


年约增长半厘米厚。它含有 50%的硅、20%的氧化铝,此外还有氧化铁、碳

酸钙、碳酸镁、锰、镍、钴、钒和铜等。铜虽然只占 0.2%,但也比陆上火

成岩中铜的含量高 10 倍。如果按红粘土 100 米厚计算,那么铜就可能有 1

万亿吨左右。

锰结核又叫锰矿瘤或锰团块,它是近年来才大量发现的著名的深海矿

产。黄褐色的锰结核,外形像土豆,切开来看,一层层的又像葱头。这种结

核体往往是以贝壳、珊瑚、鱼牙、鱼骨为核心,把其他物质聚集在周围。不

过它的生产速度很缓慢,大约每 1000 年生长 1 毫米,有的甚至 100 万年才长

4 毫米。但锰结核是一种经济价值很高的矿产,它含锰、铁、镍、钻等 20 多

种元素。科学家估计,它在太平洋的分布面积为 1800 万平方公里,含有炼锰

钢用的锰 4000 亿吨,炼不锈钢用的镍 164 亿吨,炼超硬度钢的钴 58 亿吨,

用途广泛的铜 88 亿吨。如果每年从太平洋提取 100 吨锰结核,便可提供给世

界上需要的 10%~12%的锰矿和 12%~15%的钴矿。

磷灰石结核像鱼籽,也是一种沉积矿产。它大多蕴藏在大陆架的边缘以

及深海底,也是人类需要开采的一种矿产。磷灰石主要用来制造磷肥。另外,

磷也广泛用来生产火柴、玻璃、食品、纺织、照明器材、医药等。磷在海底

的储量约达 100 亿吨。

海底的沉积物中,还有许多更加富饶的元素,比如碘的含量就比海水中

的含量大 1000 倍,铷 的含量也比海水中的多,金属镭的含量比整个陆地的

蕴藏量还要大。

此外,海底还蕴藏着大量的煤、铁。海洋学家估计,世界各大洋底下的

铁矿总蕴藏量可能达到 3000 亿吨左右,所含纯铁不少于 600 亿吨。近年来,

人们还发现海底蕴藏着大量的铀矿。

1965 年,美国海洋调查船“阿特兰蒂斯Ⅱ”号在红海进行海底调查时,

发现在 3 个水深 2000 米以上的深渊里,水温高达 60℃,盐度高达 300‰。在

深渊附近堆积着一种软软的、像泥一样的沉积物。他们取回这种沉积物,经

化验分析后,使科学家兴奋不已:沉积物中竟含有大量的黄金、白银以及铜、

铁等多种有用金属,科学家把这种沉积物叫作金属软泥。

1978 年,科学家再一次在墨西哥近海海底发现多金属软泥时,人们明白

在海底深处的金属软泥,是大自然赐给人类的真正“金银宝库”,于是,世

界便掀起了一股寻找海底金矿的热潮。人们相继在太平洋、地中海、西印度

洋等许多海域发现了多金属软泥。

多金属软泥大多分布在水深 2000 到 3000 米的较浅的深海底,所以,开

采起来比较方便。它的发展具有划时代的意义。当今许多国家正在集中力量,

制定开采计划,要把海底金银宝库尽快打开。预计到 21 世纪初,这个目标就

能实现。

为什么深海底会有“金银宝库”呢?原来,多金属软泥分布在海底断裂

地带。当地壳有了裂缝时,海水从裂缝向地层深处渗透,溶解了原来在岩浆

中的盐和金属,变成了含矿的溶液。在地层深处的高温下,它们变得很热,

又在高压下,他们沿着裂缝向上喷涌,遇到冷的海水,迅速沉淀下来,形成

多金属软泥矿。

为开采这些富有的矿产,人们设计了许多开采机械,靠近海岸的海砂或

海泥用斗式装车机或海底挖泥船就可以采装。大陆架上的矿物用水中开土机

或水泵船就可以挖掘。深海,由于远离陆地,水深而且压力大,黑暗而且温


度低,开采海底矿产要比在近岸和大陆架困难得多。人类为了在深海里获得

自由,不仅设计了各种深潜器材和照明、电视设备,而且还设计了各种深海

打捞器材。拖曳打捞机是最简单的一种,它有一个特殊形状的筒,只要把它

沉到海底,由一条船拖着在海底爬行,就可以打捞矿物。液压打捞机是比较

复杂的打捞机械,它适用于大规模的海上作业。它主要包括:吸矿物用的电

动机和唧筒,负担打捞机的浮筒,保持垂直和稳定的仪器,带有螺旋推进器

的管道以及装有电视摄影机的吸头。人们不但利用导管卿筒的方法在 4 至 6

千米深的海底取得锰结核体,而且可以利用化学法开采深埋在海底的矿产。

酸、碱可以溶解 50 多种金属矿物。只要我们在各种矿层中设法注入能溶解这

种矿物的溶剂,使矿物溶解后,再用压缩空气设备,通过管道就可以把它压

升到海面上来。

现在对深海矿产资源的开发,还有不少技术问题急需进一步解决。希望

少年朋友们努力学习,在今后的科研工作中创造发明出更新的机械来开采各

种丰富的矿产,满足我国现代化建设的需要。

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