“科学”号在太平洋探秘全球著名“富钴结壳区”

新华社科学4月15日电(记者张)近日，中国科学研究船上的“发现号”深海机器人多次潜入西太平洋麦哲伦海域进行采样。这是世界著名的“富钴结壳区”。

水下图像显示，在距离海面约2000米的深海中，海山大多被一层黑色“硬壳”紧紧包裹，各种海洋生物经常附着在这层硬壳上。大大小小的黑色圆石散落在山谷中。山顶平台和其他地方覆盖着一层厚厚的白色有孔虫砂...

调查员张吉介绍说，富钴结壳是生长在海底岩石或碎片表面的铁锰氧化物和氢氧化物。它们因富含钴而得名。除钴外，结壳还含有各种金属元素，如钛、镍、铂、锰、铊、钨、铋、钼和稀土，这些都是重要的矿物资源。

富钴结壳根据其形态可分为三种类型:结壳、结壳状结核和结核。其中，地壳是主要类型；壳状结核是壳和结核的过渡类型。结节主要是球形和结节状光滑结节。“发现号”从麦哲伦海域收集了三种类型的样本。

为什么海山富含钴结壳？

研究发现，海山的存在为海底富钴结壳的形成提供了一个长期稳定的“储矿空间”。富钴结壳通常形成于最低含氧层以下、碳酸盐补偿深度以上、水深1000米至3000米的平顶海山。

在营养贫乏的海洋水环境中，高耸于洋底之上的海山系统可以为中浅层海水环境提供相对丰富的矿物质，为海洋生物的大量繁殖提供必要的营养，并通过生物富集和分解成为富钴结壳的直接物质来源。与此同时，海洋和山区的旋涡和上升流将富氧富铁的深海和海底海水提升到最低含氧区，在那里矿化的金属离子被氧化，发生胶体凝聚和沉淀，经过长期地质作用将形成富钴结壳。

西太平洋是世界上海山分布密度最高的海域，太平洋海域也是世界上富钴结壳资源最丰富的海域。其中，麦哲伦海域是海山富钴结壳资源调查研究中最受关注的区域。中国、俄罗斯、日本和韩国都有海底合同区。中国合同区域的面积约为3000平方公里，位于附近的蔡威和织女星海山。

新的调查显示，多金属结核区海底生物多样性丰富，大多数大型动物的多样性与多金属结核本身相关，在锰结核丰度较高的区域有更多的动物。

海山矿产资源丰富，但其生态系统非常脆弱。“科学”麦哲伦海山考察首席科学家徐奎东表示，未来海底矿产资源的开发可能对海底环境和生物产生巨大甚至是毁灭性的影响，对矿区生态环境背景数据的调查和评估是资源开发的必要条件。

他说:“我们调查的目的是获取这一矿藏丰富的海洋和山区的环境背景数据以及生物和岩石样本，并为今后建立国际合作深海保护区进行初步科学研究。”