版權歸原作者所有，如有侵權，請聯係我們(men)

我們(men) 平時經常說到各種礦藏，腦海中想到的是礦山、礦洞等陸地上的礦藏，但其實，海底才是地球上最大的礦產(chan) 資源寶庫，因為(wei) 海洋占了地球表麵的71%，從(cong) 這個(ge) 角度說，海盜故事裏在海底尋寶，真是找對地方了。

“鈷”是一種金屬元素，大家平常對它了解不多，但它在如今我們(men) 的生活中，是離不開的寶貝。

現在我們(men) 來認識一下“鈷”，它在元素周期表中是27號元素，前麵是鐵，後麵是鎳。具有硬度高、耐磨、耐熱、耐腐蝕的特點，有“工業(ye) 牙齒”的美稱，在生產(chan) 航空、航天、武器裝備、醫療設備時必須添加這種重要元素。

與(yu) 我們(men) 生活最密切的是它與(yu) 金屬“鋰”一樣，是新能源汽車電池、手機電池及各種充電電池生產(chan) 中不可或缺的參與(yu) 者。隨著綠色環保理念的普及，充電電池的應用越來越廣泛，對鈷資源的需求也越來越強烈，根據有關(guan) 部門預測，2025年全球鈷需求量將達約22萬(wan) 噸，2030年將達約38萬(wan) 噸，其中80%用於(yu) 充電電池的生產(chan) ，所以“鈷”是一種重要的戰略資源。

非常遺憾的是，鈷資源在陸地上非常稀缺，全球陸地探明的鈷礦資源儲(chu) 量為(wei) 700萬(wan) 噸，80%儲(chu) 量發布在剛果（金）、澳大利亞(ya) 、古巴、菲律賓、讚比亞(ya) 5國。我國隻有8萬(wan) 噸，隻占全球儲(chu) 量的1%。是非常稀缺的資源。

配圖來自於(yu) 圖蟲網

近幾年，我國在新能源汽車方麵實現了彎道超車，成為(wei) 全球蓄能電池生產(chan) 量最大的國家和“鈷”消費最多的國家，每年消耗約5萬(wan) 噸，其中有90%需要從(cong) 國外進口。按照目前的生產(chan) 消耗速度，陸地上鈷資源很快就要麵臨(lin) 枯竭。

我們(men) 是否有更多的備用資源？海底礦藏這時候就該登場了。

海洋地質科學調查發現，在廣闊的大洋深處，有豐(feng) 富的富鈷結殼、多金屬結核等礦產(chan) 資源。你可能會(hui) 問，又是“結殼”，又是“結核”，這是什麽(me) 呀？這裏介紹一下兩(liang) 種海底寶藏。

富鈷結殼是科學家通過海底機器人攝像發現的，在太平洋、大西洋、印度洋海底很多山脈表麵布滿花蕾似的瘤狀體(ti) ，呈現煤黑色，質地輕脆，結構疏鬆。水深400米-5000米。

這層薄薄的殼狀物，厚度一般為(wei) 幾毫米至十幾厘米，取樣分析表明是鐵錳質的殼狀氧化物，其中含有鈷、鈦、鈰、鎳、鉑、錳、磷、鉈、碲、鋯、鎢、鉍和鉬等元素，由於(yu) 鈷含量比較高，人們(men) 稱它為(wei) 富鈷結殼，至今，它已靜靜地沉睡在海底數千萬(wan) 年了。

富鈷結殼在太平洋、大西洋和印度洋的海底均有分布，鈷含量最高可達2%，是陸地原生礦鈷含量的20倍以上。

另一種海底寶藏是多金屬結核又稱錳結核，在3500-6000米大洋海底表層廣泛分布，呈暗褐色，形狀像土豆的球狀或橢球狀礦體(ti) ，其表麵比較光滑，底部埋在沉積物中，往往比頂部粗糙，直徑一般為(wei) 3-10厘米，大的球體(ti) 直徑達20多厘米。科學家取樣分析發現，這些球狀礦體(ti) 是圍繞核心體(ti) 生長的鐵、錳氫氧化物的核形石，切開後的剖麵圈層結構非常明顯，核心體(ti) 有的是極小的錳礦晶體(ti) ；也有微化石介殼、磷化鯊魚牙齒、玄武岩碎屑等，剖麵圈層結構也代表了它們(men) 在海底生長的年齡，其中含鈷、銅、鉛、鋅、金等多金屬及稀土元素。

多金屬結核在太平洋、印度洋、大西洋的海底均有分布，據估計，世界洋底多金屬結核資源可達3萬(wan) 億(yi) 噸，其中東(dong) 太平洋的多金屬結核中鈷的平均含量為(wei) 0.22%，僅(jin) 僅(jin) 在東(dong) 太平洋CC礦區，預估的鈷礦石儲(chu) 量達210億(yi) 噸，折算下來足夠全球使用上百年。

這麽(me) 大的一塊寶藏，我們(men) 國家當然要把握住。

根據聯合國“國際海底管理局”相關(guan) 條例規定，哪個(ge) 國家在公海海域首先申請海底資源勘探，這個(ge) 國家就在該申請區域的海底就有專(zhuan) 屬勘探權，當完成了規定的資源勘探工作後，就可以申請獲得優(you) 先開采權。

我國有關(guan) 部門按照技術申請程序，組織科學家完成了四個(ge) 海域的海洋科學調查與(yu) 勘探工作，獲得了四個(ge) 具有專(zhuan) 屬勘探權和優(you) 先開采權的海底礦區，它們(men) 是：

2001年，獲東(dong) 太平洋多金屬結核勘探礦區，麵積7.5萬(wan) 平方千米；

2011年，獲西南印度洋多金屬硫化物勘探礦區1萬(wan) 平方千米；

2013年，獲西太平洋富鈷結殼、多金屬結核勘探礦區3000平方千米；

2014年，獲東(dong) 太平洋富鈷結殼和多金屬結核勘探礦區，麵積7.3萬(wan) 平方千米，該礦區蘊藏了上億(yi) 噸的鈷、錳、鎳、銅等金屬礦產(chan) 資源。

這四個(ge) 區域相當於(yu) 我國的海洋國土，隻有我國在上述區內(nei) 擁有專(zhuan) 屬勘探權和優(you) 先開采權，是我國潛在的礦產(chan) 資源寶庫。

近年，我國科技人員通過海洋地質、地球物理、海底機器人攝像等調查手段，完成了相關(guan) 國際海底富鈷結殼、多金屬結核的勘探工作，對重點地區的富鈷結殼、多金屬結核進行了調查取樣，為(wei) 海底資源開采打下了良好基礎。

西方發達國家近幾年都在探索研究工業(ye) 化開采的方法，至今還沒有突破。

如何使用機器人進行海底富鈷結殼、多金屬結核資源的大規模工業(ye) 開采，是我們(men) 今後要盡快攻克的技術難題，也是需要在座的同學們(men) ，依靠你們(men) 的聰明才智來一起解決(jue) 的科學技術問題。

本文為(wei) 科普中國·星空計劃扶持作品

作者：周堅鑫

審核：張訓華（青島海洋地質研究所 研究員）

出品：中國科協科普部

監製：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳(chuan) 媒有限公司

歡迎掃碼關(guan) 注深i科普！

我們(men) 將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物！