深海锰结核

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  深海锰结核(deep-sea manganese nodules),自生于深海底的、以的氧化物和氢氧化物为主要成分的矿物。又称锰矿球、锰矿瘤、锰团块或多金属结核。大都呈结核状。除锰和铁之外,还含铜、镍、钴等多种金属。储量巨大。19世纪70年代发现。除最常见的结核状外,有的呈壳状或板状。结核直径一般为1~20厘米,表面呈土黑、褐或棕褐色,比重约2~3。核心由结核碎块、岩屑或生物碎屑组成。壳层成分不受核心的影响,在核心周围呈环带状构造,每一壳层不都是连续不断的,厚度也常不均匀。核内还发育有放射状裂隙和横向裂隙。结核中的矿物,结晶程度较差,不同成分常以微晶状态共生。化学成分随地而异,但所含主要元素为Mn、Fe、Si、Al、Ca、Mg、Na、K和Ti等,次要成分有Ni、Cu、Co等。其余有U、Th、Nb等多种放射性元素和稀有元素。接触海水的光滑面含Fe、Co和Pb较高,埋入沉积物的粗糙面富含Mn、Cu、Ni、Mo等,内部壳层成分较均一。

  深海锰结核在各大洋底均有分布。以南大西洋和印度洋的产量较大,太平洋的富集度较高。同一大洋的不同海域,其富集度很不均一 。都存在于松散沉积物内且主要富集于泥-水界面。可与各类沉积物共生,但在红粘土和硅质软泥沉积层中最多见。成因仍未定论。有人认为其金属成分的来源有:①由径流带入海洋的陆地岩石风化而分解出的金属离子。②海底玄武岩的海解作用提供了Mn和Fe的成分。③海底热液提供的成分。这些成分在氧化环境中缓慢沉淀,金属成分经生物活动富集,处于氧化、还原界面之上时以离子状态运移,处于此界面下则发生沉淀。