19世紀(jì)末期,科學(xué)家們已經(jīng)在海底發(fā)現(xiàn)了富含鐵錳成分的海底沉積物。直到20世紀(jì)60年代,科學(xué)家們才試圖開(kāi)發(fā)這些海底礦藏。然而由于開(kāi)采技術(shù)上的瓶頸,加之70年代全球陸地礦床的發(fā)現(xiàn)不斷取得突破,開(kāi)采海底礦藏直到90年代才重新被提上日程。如今,世界各國(guó)對(duì)于稀有金屬的巨大需求,隨著開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步和海底塊狀硫化物礦床(SMS)的發(fā)現(xiàn),使得深入海底開(kāi)采資源變得可能。
據(jù)悉,海底礦床一般以三種形式存在:塊狀硫化物礦床(SMS)、多金屬結(jié)核以及富鈷結(jié)殼。從這些海底礦物中,科學(xué)家們可以提取多種工業(yè)元素,如銅、鉛、鋅、金、銀,甚至稀土元素等。
英國(guó)南安普頓大學(xué)(University of Southampton in England)海底生物研究院的保羅·泰勒教授(Paul Tyler)認(rèn)為,近幾年來(lái)人類(lèi)對(duì)于海底資源開(kāi)發(fā)的熱情呈“爆炸式”增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),這些海底元素對(duì)于手機(jī)及平板電視的生產(chǎn)至關(guān)重要,而這些元素大部分產(chǎn)于中國(guó)的陸地礦床中。這就是所謂的“地理政治”需要。
塊狀硫化物礦床(SMS),抑或稱(chēng)為“多金屬硫化物礦床”,多見(jiàn)于大洋中脊、洋內(nèi)弧后及陸緣弧后等環(huán)境中。塊狀硫化物礦床的成因模式說(shuō)法不一,目前比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)如下:在擴(kuò)張洋脊裂谷環(huán)境中,玄武質(zhì)巖漿活動(dòng)頻繁。洋底向下循環(huán)的海水接受了深部巖漿及熔巖的熱能,溫度升高,化學(xué)活動(dòng)性增強(qiáng),并且不斷溶解鎂鐵質(zhì)熔巖中的鐵、銅、硫等成礦物質(zhì)而轉(zhuǎn)變?yōu)槌傻V流體。當(dāng)成礦流體沿平行洋脊軸的正斷層及轉(zhuǎn)換斷層上升到淺部時(shí)因減壓卸載而形成網(wǎng)脈狀、浸染狀礦化和蝕變帶。當(dāng)成礦流體沖出海底時(shí)即產(chǎn)生海底熱液噴流,形成塊狀硫化物礦體(如圖所示)。
然而需要注意的是,在礦業(yè)公司決定開(kāi)采這些海底寶藏時(shí),他們必須越過(guò)諸如技術(shù)上、政治上、法律上、環(huán)保上等存在的障礙,以確保其開(kāi)采行為的合理合法性。
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徐慧,編譯.朱建東,校.