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5500米深海出現巨大爪痕, 已存在50多年, 是誰遺留的?

人類的足跡遍佈每一塊大陸,就連深達數千米的海底下也存在過去人類活動留下的痕跡。在太平洋海底深處有幾道特殊的痕跡,它們就像是海洋怪物在海底下刨土後形成的。但這並不意味著海底真的存在巨獸或者怪物,這些痕跡是上世紀人類企圖在海底進行開採活動的證據。後來出於某些原因,這些痕跡才沒有得以擴散。

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2015年的時候一支海洋考察隊對一處深海進行海底探查,結果發現了一道類似上面所說的痕跡。據瞭解這是1989年的一次深海採礦試驗後留下的,採礦活動的目標就是海底的多金屬結核。然而如今已經過去了二十多年,這些痕跡仍未被掩埋,而且周圍也沒有海洋生物的痕跡,難免會讓人有些擔憂。那麼這些痕跡到底是如何形成的?它們背後隱藏著怎樣的故事?

多金屬結核是如何形成的?

多金屬結核是一種由包圍核心的鐵、錳等氫氧化物組成的核型石,它的核心通常是微生物化石、磷化的鯊魚牙齒或玄武岩的碎屑等。由於目前已發現的絕大多數多金屬結核中錳元素佔比最高,因此多金屬結核又被稱為錳結核。大一點的錳結核直徑可以達到20多釐米,小一點的錳結核直徑只有5~10釐米左右。

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人類第一次發現多金屬結核是在1868年,一支海下探測隊在北冰洋喀拉海考察時發現的。到了1876年,英國“挑戰者”號考察船對大西洋和太平洋的多個海底進行考察,發現許多大洋的海底都存在多金屬結核。在海底中,多金屬結核基本處於半埋藏狀態,有些結核完全被沉積物埋藏,因此需要對海底進行一番“擾亂”後才能發現其中的多金屬結核。

根據化學成分分析,多金屬結核中存在多種具有經濟價值的金屬元素,例如錳元素佔29%、鐵元素佔6%、矽元素佔5%、鋁元素佔3%等等。關於多金屬結核的形成原理,目前學術界提出了多種理論,其中有兩種假說比較流行,分別是水成作用和成岩作用。水成作用指的是海水中本來就存在金屬元素,它們慢慢從海水中析出,然後透過沉澱形成結核體。

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成岩作用指的是海底沉積物中原本就存在錳元素,這些元素在海底環境的作用下再次將金屬元素析出,然後析出的元素在微生物的作用下重新聚集在一起,從而形成金屬結核。

地球上的多金屬結核都有哪些分佈?

到目前為止,人類已經在四大洋的海底發現了多金屬結核。

科學家

根據多金屬結核形成的地理環境進行推測,認為地球上有七成左右的海洋存在多金屬結核。1981年,倫敦地質化學家艾倫·阿徹提出海底的錳結核總量不少於5000億噸,之後一家國際機構對太平洋一條斷裂帶進行估測,認為那裡至少也存在210億噸錳結核。

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從以往的開採記錄來看,錳結核主要分佈在大西洋、印度洋和太平洋深達2000~6000米的海底中,而且隨著海底的深度增加,所發現錳結核中的錳元素也不斷增加,但鐵元素和矽元素等其他元素的含量則有所降低。曾經有一份針對大洋海底的研究報告指出,深海粘土裡的錳結核丰度是最高的,其次是矽質深海粘土。

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其次,海洋深處的錳結核含量要比近海的錳結核含量高5倍多,其中太平洋的克拉里昂和克里伯頓兩條斷裂帶是目前世界上多金屬結核含量最多的兩個地區,根據專家的保守估計那裡至少存在2000億噸錳、50億噸銅、30億噸鈷以及90億噸鎳。這些金屬都是工業生產上的重要原料,因此從上世紀開始就有公司和組織試圖對深海的錳結核進行開採。

為什麼早期的試探性開採活動後面都停止了?

針對錳結核的深海開採活動最早從上世紀60年代就開始了,當時美國一些財力雄厚的團體接受建議對深海開採活動進行投資,他們的目的是從深海挖掘出那些隱藏著較高經濟價值的多金屬結核。1970年之前的開採活動基本都是“小試牛刀”,目的是為了探測清楚美國附近哪些海域存在多金屬結核。

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大致摸清楚錳結核的分佈情況後,一家深海風險投資公司從1970年開始在距離佛羅里達州海岸大約800米的布萊克海底進行首次錳結核開採試驗。該公司投資研發了一款專門用於在海底收集錳結核的裝置,該裝置並不需要人員陪同在海底操作,只需要海面上的人進行操作即可。操作員的任務就是操控裝置在海底翻找,一旦發現疑似錳結核的物體就開啟氣升泵將它們吸上水面。

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然而這種方法的效率很低,開採公司也想不到其他高效的方法進行開採。試探性開採活動還面臨著另一個難題,那就是如何將開採出來的結核進行提煉。當時採用的是火法冶金和溼法冶金兩種方法,效果可觀,但整個流程下來生產錳、鎳、鐵等金屬的成本大於在陸地開採金屬礦產,因此深海開採錳結核的活動經歷過一波高潮後又逐漸回落。

大規模的海底開採活動會對生態造成什麼影響?

造成錳結核開採活動減少的另一個原因是許多科學家的反對,因為他們對多次開採任務進行生態環境評估,發現對於錳結核的開採會嚴重破壞海底的生態環境。在主要開採區域,挖掘裝置根本無法分清錳結核周圍是否有其他海洋生物,因此通常會導致許多行動緩慢的生物喪命,例如蝸牛、海參等。

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其次,海底開採活動會直接破壞海底的生態環境,一些對生存環境敏感的生物很容易受到影響,例如被掀起的灰土再次掩埋後死亡。好在深海錳結核開採的成本高於陸地的開採成本,否則科學家們的擔憂則會一直持續下去,畢竟在資本面前很多時候生態的重要性並不高。

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