小问号
在《碧波深处的“聚宝盆”——海底矿物海》一文中,我们知道海底软泥是一种矿物,像抱球虫软泥就是制造水泥的好原料。可是,在最近30~40年的海洋考察探险中,科学家又发现了一种特殊的“软泥”。这种软泥中富含铁、锰、铅、锌、金、银等多种金属,只要对这种软泥进行提炼就可以获得所需的金属了。因此,人们又称它是“多金属软泥”或“金属软泥”。其实,科学地讲,它是一种软泥似的热液矿床,以硫化物和碳酸盐的形式存在,是从洋底裂隙中流出来的财富。经调查发现,全世界约有1亿平方千米的海底分布着软泥状的热液矿床,而且它们还是活矿床。据估计,它们以每4年增长5毫米的速度生长着,堪称“活宝”。在这1亿平方千米的海底,金属软泥中所含的铜每年可净增5万吨。海底热液矿的发现,立即引起了世界各国的普遍注意,肤色不同的手也纷纷伸向了大洋深处……
最早发现海底金属软泥,完全是一件意外。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个水深达2000米以上的深渊里,水温竟然高达60℃,盐度高达300‰,更为奇怪的是,在那深渊附近堆积着一种软软的、像泥一样的沉积物。乘坐深海潜水器的考察人员,通过潜水器上的观察窗看到,这种软泥是在大洋中脊的一些裂隙中溢出的,像打破的鸡蛋黄状的物质,形态也千变万化,有的像一块薄板,有的像圆锥体,有的像一卷棉纱,有的像一串棉绳……这种现象立即引起科学家们的关注,他们取回这种沉积物,经化验分析后兴奋不已: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,这就是“金属软泥”名称的来历,也是人类第一次发现金属软泥。
1978年,科学家再一次在墨西哥近海海底发现金属软泥时,才弄清楚这种从大洋脊裂谷中流出来的矿物,是一种海底热液矿床,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金属软泥矿藏。
科学家通过分析研究得出,热液矿床主要形成在洋中脊的裂谷中。因为这里地壳较薄,熔融的岩浆从地球内部不断涌出,形成新的海洋地壳。这种地球内部来的物质,既含有多种金属,又有很高的温度。当它们接近海底表层时,海水通过若干细小的裂隙向下渗透,与地球内部来的高温物质接触后,发生化学反应,使其中的金属析出,形成富含金属的热水溶液。这些热液在洋底孔隙较大的地方以很高的速度喷出来,有的体积大,高达几十米,底宽数百米,小的则仅有1~4米,底面宽5~15米。喷出的高温热液与冷海水接触后温度降低,其中被溶解的金属沉淀在海底堆积成矿。
金属软泥对人类具有特殊的诱惑,所以科学家想尽办法想得到它。人们想象,在靠近海岸的海砂或海泥的地方,如果发现金属软泥,就直接用斗式装车机或海底挖泥船来装载,上岸后就提炼出金银财宝来了。但这种情况比较少见,因为金属软泥一般在2000~3000米较浅的深海底里形成。要在深海里挖掘这种软泥还是需要下一番功夫,因为大海深处黑暗、低温,而且水压大,必须要设计各种深潜器材和照明、电视设备,还要制造出各种深海打捞器材。有一种拖曳打捞机就是最简单实用的挖掘深海软泥工具,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。还有结构比较复杂的液压打捞机等,它是海底大规模作业的必备武器之一。以精细机械技术闻名于世的德国人,已研制成功了一种开采多金属软泥的设备:即在采矿船下拖曳一根长2000多米的钢管,管的底端装一抽吸装置,该吸矿管把含有海底重金属软泥的海水吸到采矿船上,经过去水处理,就会得到浓缩的金属混合物。
金属软泥是海洋里重要的矿物资源,虽然日本、美国、法国、德国等一些发达国家在它的开挖上已经取得了一些突破,可是对深海矿产资源的开发还存在许多技术难题,等待着人类的攻关,需要发明出更新的高科技机械,才能在大海里采物如囊中取宝。
“小档案”
海底热液矿床多分布在火山活动的洋中脊裂谷处,也就是说,这些海底热液矿床多存在于与火山活动有关的断裂带和构造线上,在世界各大洋的洋中脊或隆起附近,都能看到这方面的例子。最为典型的要属红海地区被人们发现的海底热液矿床。红海的热液矿床分布在三个区域:一是上层阶梯,即大陆坡离中心轴20~25千米,深度在600~1200米处,上面覆盖了200~300米厚的沉积物;二是下层阶梯,即内裂谷岩壁,离裂谷轴线2~2.5千米,包括裂谷轴部的内裂谷,深度为1500~1800米,岩壁的上部是枕状玄武岩,下部是玄武岩质角砾岩;三是裂谷轴部,在地形上沿裂谷轴线稍有起伏,它是由火山丘陵、小山链和其间的盆地及凹地组成。