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科普:在太平洋探秘全球著名的“富鈷結(jié)殼區(qū)”

2018年04月15日 20:32 | 作者:張建松 | 來源:新華社
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新華社“科學(xué)”號(hào)4月15日電(記者張建松)近日,中國“科學(xué)”號(hào)科考船上的“發(fā)現(xiàn)”號(hào)深海機(jī)器人多次深潛探訪西太平洋麥哲倫海山區(qū)并采樣。這里正是全球著名的“富鈷結(jié)殼區(qū)”。

水下畫面顯示,距海面約2000米的深海中,海山大多被一層黑色的“結(jié)殼”緊緊包裹,“結(jié)殼”上時(shí)常可見各類海洋生物附著;山坳峽谷里,散落著大大小小的黑色圓石頭;山頂平臺(tái)等地,則覆蓋了一層厚厚的白色有孔蟲砂……

考察隊(duì)員張吉介紹,富鈷結(jié)殼是生長在海底巖石或巖屑表面的皮殼狀鐵錳氧化物和氫氧化物,因富含鈷而得名。除鈷之外,結(jié)殼中還含有鈦、鎳、鉑、錳、鉈、鎢、鉍、鉬及稀土等多種金屬元素,是一種重要的礦藏資源。

富鈷結(jié)殼據(jù)其形態(tài)可分為結(jié)殼、結(jié)殼狀結(jié)核和結(jié)核三大類。其中,結(jié)殼是主要類型;結(jié)殼狀結(jié)核是結(jié)殼和結(jié)核的過渡型;結(jié)核以球狀、瘤狀光滑型結(jié)核為主。此次“發(fā)現(xiàn)”號(hào)從麥哲倫海山區(qū)采集的樣品三種類型都有。

海山為何多富鈷結(jié)殼?

研究發(fā)現(xiàn),海山的存在為海底富鈷結(jié)殼成礦提供了一個(gè)長期穩(wěn)定的“容礦空間”,富鈷結(jié)殼一般形成于最低含氧層以下、碳酸鹽補(bǔ)償深度以上、水深在1000米至3000米的平頂海山。

在營養(yǎng)貧乏的大洋水體環(huán)境中,高聳于洋底的海山系統(tǒng)能為中、淺層海水環(huán)境提供相對(duì)豐富的礦物質(zhì),為海洋生物大量繁殖提供必要的營養(yǎng)物質(zhì),并通過生物富集和分解,成為富鈷結(jié)殼的直接物質(zhì)來源。同時(shí),海山區(qū)發(fā)生的渦旋和上升流等,將富氧、富鐵的深層和底層海水提升到最低含氧帶,成礦金屬離子在此被氧化,發(fā)生膠體凝聚沉淀,歷經(jīng)長期地質(zhì)過程后,就會(huì)形成富鈷結(jié)殼。

西太平洋是全球海山分布密度最大的海區(qū),太平洋海區(qū)也是全球富鈷結(jié)殼資源最富集的洋區(qū)。其中,麥哲倫海山區(qū)是海山富鈷結(jié)殼資源調(diào)查和研究最為關(guān)注的地區(qū),中俄日韓四國均在此有海底合同區(qū)。中國合同區(qū)在附近的采薇海山和維嘉海山,面積約3000平方公里。

新調(diào)查顯示,多金屬結(jié)核區(qū)具有十分豐富的底棲生物多樣性,且大多數(shù)巨型動(dòng)物的多樣性與多金屬結(jié)核本身呈現(xiàn)關(guān)聯(lián)性,在錳結(jié)核豐度較高的地區(qū)動(dòng)物較多。

海山礦產(chǎn)資源豐富,生態(tài)系統(tǒng)卻十分脆弱。“科學(xué)”號(hào)麥哲倫海山科考航次首席科學(xué)家徐奎棟說,未來的海底礦產(chǎn)資源開發(fā)可能對(duì)海底環(huán)境和生物產(chǎn)生巨大甚至毀滅性影響,對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行本底資料調(diào)查和評(píng)估是資源開發(fā)的必要條件。

他介紹說:“我們此次調(diào)查的目的,就是為獲得這個(gè)礦產(chǎn)資源豐富的海山區(qū)的環(huán)境本底數(shù)據(jù)以及生物和巖石樣品,為未來建立一個(gè)國際合作的深海保護(hù)區(qū)開展前期科學(xué)研究。”

編輯:周佳佳

關(guān)鍵詞:結(jié)殼 海山 富鈷 鈷結(jié) 結(jié)核

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