簡介
錳結核又稱多金屬結核、錳礦球、錳礦團、錳瘤等，它是一種鐵、錳氧化物的集合體，顏色常為黑色和褐黑色。錳結核的形態多樣，有球狀、橢圓狀、馬鈴薯
錳結核主要成分
自生於深海底的礦物。以錳和鐵的氧化物和氫氧化物為主要組分，含多種金屬元素如銅、鎳、鈷等，大都以結核狀存在。亦稱錳礦球、錳礦瘤、錳團塊或多金屬結核。因其儲量巨大，並在繼續增長，已成為一種巨大的潛在金屬資源。資源和研究概況
世界各大洋底錳結核的總儲量各人估計不同，有人估計為 30000億噸。僅太平洋底錳結核的儲量就達17000億噸，其中含錳4000億噸，鎳164億噸，銅88億噸，鈷58億噸。亦有人估計太平洋錳結核量為1000～2000億噸左右。南太平洋錳結核各種金屬含量較低，只有個別地方銅和鎳的總品位大於 1.8％。大西洋和印度洋錳結核的經濟評價亦較差。根據同位素測定得出深海錳結核的生長速率為平均 100萬年增長几毫米至幾厘米，估計現仍以每年約1000萬噸的速率生長。深海錳結核實為取之不竭的“活”礦床。
早在1872～1876年“挑戰者”號進行環球考察時，就已經發現深洋底的錳結核，但直至20世紀40年代，深海錳結核的調查研究工作進展不大。第二次世界大戰以後，隨著海洋地質學的發展，逐步查明了錳結核在深海底有著廣泛的分布，通過海底照相和電視等手段又揭示了錳結核在深海底的賦存狀態。深海錳結核可以成為銅、鎳、鈷等金屬的新來源，從而引起了人們的極大重視。美國、法國、聯邦德國、蘇聯、日本和紐西蘭等國都對深海錳結核開展了大量的勘查研究工作。70年代，進行了開採試驗。對開採深海錳結核可能造成海洋環境污染的問題也進行了研究，並評價了大規模開採的經濟價值。中國進行了多次錳結核調查，1983年對太平洋北部的調查規模較大。
一般特徵
深海錳結核的形態多樣，但以結核狀最常見，有的還呈殼狀或板狀存在。結核直徑一般為 1～20厘米，表面呈土黑色、褐色或棕褐色，比重2～3左右。它的核心由老的結核碎塊、岩屑或生物碎屑組成，碎屑的成分並不影響結核殼層的物質組分，但結核的外形可以顯示出核心碎屑的形狀。殼層在核心的周圍呈環帶狀構造（見圖），但每一殼層並不都是連續不斷，其厚度也往往不甚均一。除環帶狀構造外，結核內部還發育有放射狀裂隙和橫向裂隙，一般認為是結核形成過程中造成的。
組成深海錳結核的礦物顆粒非常細小，幾乎不可能分離出單相礦物，加之結晶程度較差，不同組分的微晶常常共生在一起,鑑定起來就非常困難,因此對深海錳結核的礦物定名和礦物組分測定方面,仍存在不少問題,說法也不統一。但構成錳結核的礦物以“10┱水錳礦”（鋇鎂錳礦）、“7┱水錳礦”(鈉水錳礦)、“δ-MnO2”和針鐵礦等較常見，在結核的層間和層內含有粘土礦物和氟石類礦物。
根據化學分析，構成深海錳結核的主要元素為Mn、Fe、Si、Al、Ca、Mg、Na、K 和Ti，次要成分有Ni、Cu、Co等。尚有 U、Th、Nb等多种放射性和稀有元素。各大洋錳結核中一些金屬含量的平均值見表。Mn、Ni、Co、Cu、Mo、Pb等的平均含量比地殼中的平均值高46～274倍,Si、Al、Ca、Mg、Na、K等則趨於分散。Mn、Fe、Co、Cu和 Ni等的含量更超過它們各自在海水中濃度的100萬倍以上。
在對結核最外殼層分析時，發現接觸海水的光滑的一面含Fe、Co和Pb較高，而被沉積物埋沒的粗糙的一面則富含Mn、Cu、Ni、Mo，內部殼層的成分則比較均一。
深海錳結核的化學成分隨地而異，因而並不是所有的深海錳結核都有開採價值。
分布
深海錳結核在各大洋底均有分布。在北大西洋，由於徑流帶入的泥沙量大，再者大部分海底的水深都小於碳酸鹽補償深度，沉積速率高，不利於錳結核成長。南大西洋和印度洋就有較多的錳結核產出。富集度高、遠景好和最引人矚目的是太平洋的錳結核。在同一大洋的不同部位，錳結核的富集度也很不均一。
深海錳結核可以和海洋中所有類型的沉積物共生，但以沉積速率低的紅粘土和矽質軟泥最多見，且都存在於鬆散沉積物內,主要富集於洋底表面的泥-水界面處。
成因探討
自深海錳結核發現以來，已從結核的物質來源、搬運方式和生長機制等方面對錳結核的成因作了廣泛的探討，但至今仍是一個有爭議的問題。
早在1877年，當J.默里研究“挑戰者”號的調查成果時，就提出了深海錳結核的形成與火山活動所提供的錳和鐵有關。接著又有人提出與熱液以及與生物有關的說法。現在一般認為深海錳結核的金屬成分至少有下列幾種來源：①陸上岩石的風化可以分解出金屬離子，由河流等帶入海洋後，隨著pH或Eh的變化，鐵在錳之前發生沉澱，因此近岸區生成的結核中鐵比較富集。②有人認為海底玄武岩的海解作用每年可給海水提供5000萬噸鐵和80萬噸錳，也有人認為對這種供給源的估計不能太高。③海底熱液是深海錳結核諸元素的重要來源。
形成深海錳結核的諸元素有各種搬運和沉澱方式：①在氧化環境的海水中，錳的氧化物和鐵的氫氧化物形成凝膠體吸附鎳、鈷、銅等緩慢沉澱。②通過生物活動使金屬元素富集，這些生物的遺體和糞便都可參與深海錳結核的形成。③間隙水中的錳、鐵等元素，當處於氧化-還原界面之下時呈離子狀態運移，當到達氧化-還原界面之上時就發生沉澱，成為錳結核諸元素重要來源之一。
參考書目
王成厚編著:《大洋錳結核》,海洋出版社,北京,1982。
