富钴结壳深埋在海底,难以被开采。富钴结壳是生长在海底岩石或岩屑表面的皮壳状铁锰氧化物和氢氧化物,因富含钴而得名“富钴结壳”。沉睡在海底的它们表面呈肾状、鲕状或瘤状,颜色为黑色或黑褐色,断面构造呈层纹状,有时也呈树枝状。富钴结壳由于含有钛、锰、钴等多种金属,因此有可能成为金属钴和贵金属铂的重要来源。
太平洋中有6800多座海山,其中西太平洋的海山最多。这些海山大部分是火山活动形成的。西太平洋海山具有复杂的地形和地质构造,重力和磁力异常特征也较复杂。西太平洋海山地壳比东太平洋和中太平洋的海山地壳地质年代老得多,而且是经多次火山活动形成的。西太平洋海山和海岭往往产有富钴结壳和磷钙土等矿产资源。
海底富钴结壳及附着在其上的一只海葵
西太平洋采薇海山群蕴藏着丰富的富钴结壳。该海山群主要包含两个相对独立的平顶山,其中规模较大的主体海山为采薇平顶山,规模较小的附属海山为采杞平顶山,两者相距 10.2千米。采薇海山群位于西太平洋东马里亚纳海盆东北缘,整个海山区属大型断块状隆起,绵延近1200千米,海山区的海山年龄在 8000万~1亿年。(www.xing528.com)
马尔库斯-威克海岭是马尔库斯-内克海岭的西分支,由许多火山岩体构成,成群地形成火山—构造海山块体,并坐落在同一个基底之上。它沿纬向延伸2000千米,最大宽度达660千米。基底高出周围海盆200~400米,海山山顶最浅水深为1200~ 1800米。马尔库斯-威克海山区内坐落的火山主要形成于中白垩世和晚白垩世至早第三纪,区内海山广泛发育褐色黏土、钙质软泥、硅质软泥和火山沉积物。
2014—2015 年,“蛟龙”号试验性应用航次第一航段在西北太平洋采薇海山区和马尔库斯-威克海山区开展了 10 次下潜作业,精确定位取样,取得116 个生物样品,21块、99.2 千克富钴结壳样品,24.32 千克多金属结核样品,22 块、107.7 千克岩石样品,26管沉积物样品及1232 升海水样品等。
其中,“蛟龙”号在采薇海山完成了8次下潜,结合中国大洋31航次的5次下潜,通过点、线、面相结合的调查方式,我国科学家已基本摸清了富钴结壳矿区资源分布状况,掌握了生物多样性分布规律和矿区环境状况。
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