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第31章 碧波深处的“聚宝盆”——海底矿物

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浩瀚的海洋对人类意味着什么?海洋深处藏匿着什么珍宝?人类为了解它,占有它,已研究数千年之久。人类,从来没有安于立足陆地!20世纪70年代,国际有关组织进行了10年海洋勘探,使人类进一步加深了对海洋矿物资源的种类、分布和储量的认识。海洋中所储各种矿物约500亿吨,如果在地面平铺,则厚达200米;如果用火车装运,其长度可从地球到太阳。科学家探测,只要每平方米有5公斤的矿物,就有开采的价值,而在太平洋东南部海域,每平方米竟有50公斤至70公斤之多,而且至今仍在不断的生成和堆积,海洋每年可生成1600万吨有价值的工业原料。可见,碧波深处是一个“聚宝盆”,那里有无穷无尽的宝藏,它们在静静地谛听着人类光临的足音……

漫步海滩时,在那沙沙作响的沙石中,也许蕴藏着多种多样、价值不菲的矿床。它们有金刚石、金、铂、锡石、金红石、钛铁矿、铬铁矿、磁铁矿、红金石、蓝宝石、琥珀、锆石等。海滨沙矿分布广泛,矿种多,储量大,工业品位要求低,开采方便,在海底矿产资源的开发中,它的产值仅次于海底石油。

海底的矿物,有的是海洋自生的,这类矿产资源不是来自陆源碎屑,而是由化学作用、生物作用和热液作用等在海洋内生成的自然矿物,或直接形成,或经过富集后形成,其中比较有名的几种“石头”有磷灰石、海绿石、重晶石等。

海底的磷灰石结核像鱼籽一样,是一种沉积矿产,大多蕴藏在大陆架的边缘以及深海的海底。磷灰石主要呈结核状,还有板状、块状等。结核的大小不一,通常为几厘米,大的能达80厘米,这种结核中常含有长石、石英等矿物碎屑和生物碎片。磷灰石主要用来制造磷肥,而磷也是生产火柴、玻璃、食品、纺织、照明器材、医药等的原材料之一。据估计,磷在海底的储量约达100亿吨。

海洋里除了磷灰石,还有海绿石、重晶石等。海绿石和磷灰石一样,而且它们常常混杂在一起,也是分布在大陆架以内的浅海中。它主要含有钾、铁、铝硅酸盐矿物等。它的模样也很奇特,有的像一粒粒小药丸。这些小丸的外形通常像有孔虫等生物的残骸或粪粒,说明它的形成与腐烂的有机物质有着千丝万缕的联系。重晶石常常在大陆边缘、赤道附近生物软泥分布区以及有热液活动的洋底安家落户。20世纪70年代末,科学家在美国圣迭戈岸外圣克里门蒂断裂带水深1800米处发现了一个大型热水重晶石矿,沿断层崖的下部,重晶石板状小晶体成网状堆成10米高的矿柱,堪称海底奇观。在阿拉斯加岸外也有具经济价值的重晶石呈结核和小晶体状产出。据估计,美国人每天约以1000吨的产量进行开采。嘿,这是一笔多诱人的财富!

海底的软泥土也具有特别的魅力。如果一位戴潜水镜的蛙人,潜到大海的两三千米深的地方,发现一种红棕色的颗粒极细的软泥沉积,一定会兴奋不已,如获至宝,因为这些软泥沉积物也是诱人的矿物资源。科学家在考察中发现,这些软泥沉积物都含有一些浮游生物残骸,而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。其中,抱球虫软泥所含碳酸钙高达95%,是制造水泥的好原料。海洋底面积的50%都覆盖着这种软泥。有位专家曾这样测算,如果用总量的10%来制造水泥,在平均厚度为100米的深海沉积中就可以开采出100万亿吨这样的原材料。专家推测,红粘土覆盖了1亿多平方千米的海底,如果红粘土有100米厚,那么铜就可能有1万亿吨左右。红粘土在海底每年以大约半厘米厚的速度增长,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。虽然铜只占0.2%,但也比陆上火成岩中铜的含量高出10倍。

海底储藏着煤。早在17世纪就有人从海底采掘煤炭,先期在近海处(16世纪),日本在离海岸50千米以外的海下开发。20世纪80年代,世界年均采掘海底煤炭量约7000万至8000万吨、占世界煤炭总量的2%左右。目前,世界上已发现的海底煤田约200个,主要分布在澳大利亚、英国、保加利亚、希腊、爱尔兰、冰岛、加拿大、土耳其、芬兰、法国、智利、日本和我国的近海水域。

海洋也是金子、铁等藏身之地。1872年,科学家首次发现海水中含有金子。最初的分析表明其含量相当高,估计为20多亿吨。第一次世界大战后,德国人尝试从海水中提取金子,由于成本太高而放弃。20世纪90年代,美国几位著名的地质学家,利用当时最先进的质谱检测法,得知海水中金子总储量不超过1.5万吨。如果再加上海底的金子储藏量,这也是一笔巨大的财富。另外,世界各大洋底的铁矿总储量能达3000亿吨左右,所含纯铁不少于600亿吨。

海水中还有几十种稀有元素浪迹其中,让人类无时不睁大贪婪的眼睛。世界上有很多稀有元素在陆地储量少,分布分散,但价值很大。如氨和铯是制造光电管的原料,光电管又是现代自动化设备的重要元件。可是它们在陆地上储量都非常少,海水中储量却比较多,铷在海水中藏量高达1900亿吨。硼或锂的氢化物可作火箭的高能燃料,硼在海水中的储量有7万亿吨以上。金属镭的含量比整个陆地的蕴藏量还要大。

海洋无边无际,深不可测,随着科学技术的发展,还会有更多、更大的海洋宝藏走进我们的视野。

“小档案”

1520年,著名航海家麦哲伦曾经尝试着在远海探测海洋的深度。他们在仅有的一条800米长的绳子一端栓好一个重锤,然后把绳子全部放到海里,重锤还没有接触到海底。麦哲伦时代用重锤测量海洋深度的努力没有成功。事实上,即使用更长的绳子也无济于事。因为绳子太长,其本身的重量一旦超过重锤的重量,船上就根本感觉不到重锤是不是到达海底,自然测不出或测不准海洋深度。现在,科学家用的是回声探测仪,它是利用声音在海底反射来测量海洋深度的。在探测某个海域海底深度的时候,先用回声探测仪向海底发出超声波,到达海底后它就会反射回来,回声探测仪接收到讯号后,计算出超声波从发出到接收所用的时间,根据超声波在海水中的速度每秒钟1500米,就能测出海底的深度了。如果测量3000米深的海底,大约只需要4秒钟的时间,而且船只可以边走边测。这项技术是麦哲伦想都不敢想的事。

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