撰文/韋振權（廣州海洋地質調查局）
本文來自《知識就是力量》雜志
黑色“寶藏”的真身
多金屬結核是一種具有特殊成因的海底礦產資源，主要賦存在大陸架、大陸坡及深海盆地的海底沉積物表面之上，賦存水深可達6000米。多金屬結核也是大洋中最早被發現而且研究時間最長的深海固體礦產。
海底表面密集分佈的多金屬結核（供圖：韋振權）
不同形狀的多金屬結核（供圖：韋振權）
多金屬結核主要呈黑色和黑褐色，其形狀有碎屑狀、球狀、橢球狀等，粒徑大小為0.5-25厘米。多金屬結核是由核心和殼層兩大部分組成，作為主體的殼層將核心包裹起來。殼層主要由錳的氧化物和氫氧化物、鐵的氧化物和氫氧化物及矽酸巖礦物三大部分組成。核心則通常為魚牙、生物骨刺、生物化石、巖石碎屑等。
多金屬結核的主要元素有錳、鐵、鎳、鈷、銅等，並含有金、銀、鉑、鉬等多種伴生元素，在太平洋、印度洋和大西洋都有分佈，但很不均勻。東太平洋海盆內克拉裡昂-克利帕頓斷裂帶之間的區域是公認的多金屬結核最為富集和潛在經濟價值最高的海區。
東太平洋多金屬結核富集海區及各國勘探合同區位置（圖片來源：劉永剛等，2014）
富鈷結殼是繼多金屬結核資源之後被發現的又一深海沉積固體礦產資源，主要分佈於海山、島嶼斜坡和海底高地上，水深范圍一般為1000-3500米。富鈷結殼在太平洋、大西洋和印度洋的海底均有分佈，其中以太平洋居多，且主要分佈在西、中太平洋海山區。
不同類型的富鈷結殼（供圖：韋振權）
富鈷結殼通常為黑色，按形態可分為板狀結殼、礫狀結殼和鈷結核3種類型。富鈷結殼富含鈷、鎳、銅、鉛、鋅等金屬元素以及稀土元素和鉑族元素，其中鈷含量尤為顯著，可達2%，是陸地原生礦鈷含量的20倍以上。
不斷生長的海底財富
多金屬結核和富鈷結殼的成礦物質最直接來源是海水或沉積物中的孔隙水，而海水中的初始成礦物質的來源主要有兩種：一種是來自地球本身，地球內部的成礦物質可以通過海底火山作用進入海水，而地表巖石中的成礦物質則在風化作用下通過河流和風運方式進入海洋；另一種是來自外太空的隕石，這些隕石直接降落或經由陸地風化作用間接進入海洋。海水中的成礦物質在特定的物理化學條件下在大洋盆地的沉積物表面或海山巖石表面沉淀，並慢慢累積形成多金屬結核和富鈷結殼的雛形——微結核和鐵錳結膜。隨著時間的推移，微結核和鐵錳結膜不斷生長，最終長成各種形狀的多金屬結核和厚達20-30厘米的富鈷結殼。
應用廣泛的礦產資源
鈷的用途（圖片來源：金屬百科）
多金屬結核和富鈷結殼所富含的錳、鈷、鎳、銅等金屬礦產資源，都是重要的戰略性資源，廣泛應用於化學工業及高新科技生產中。
鈷-60是一種廣為使用的放射性材料，在生物化學中廣泛用於活化分析；在電鍍、腐蝕和催化中被用於示蹤研究；在醫療中被用於放射檢查與治療。
鎳具有很好的可塑性、耐腐蝕性和磁性等性能，因此主要被用於鋼鐵、鎳基合金、電鍍及電池等領域，廣泛用於飛機、雷達等各種軍工制造業、民用機械制造業和電鍍工業等。
錳在鋼鐵工業中主要用於鋼的脫硫和脫氧；也用作合金的添加料，以提高鋼的強度、硬度、彈性極限、耐磨性和耐腐蝕性等；在高合金鋼中，還用作奧氏體化合元素，用於煉制不銹鋼、特殊合金鋼、不銹鋼焊條等
