錳結核的形成原因，至今仍是海洋研究中的難題。一般認為它是沉降于海底的金屬氧化物（氧化錳、氧化鐵等）集合成細小顆粒，不斷吸引溶解在海水中的礦物元素聚集而成。也有人認為，是海底火山噴發(fā)的大量氣體中伴隨的錳、鐵類元素溶入海水中后，經過氧化富集，沉淀形成的礦物團塊。
　　錳結核主要分布于各大洋4000～5000米的深海中，而大洋盆是地球上地質形成年代最晚、地殼最薄、火山活動和熔巖噴發(fā)最劇烈的部位。海底巖層勘探證實，大洋盆的年齡不到2億年，南大西洋和印度洋只有1.3億年，幾大洋盆都是白堊紀末期地球大爆發(fā)后才形成。
　　大陸地殼平均厚度約35千米，洋殼的平均厚度只有7千米。因此，洋殼是斷層裂縫最多、熔巖最容易沖破的區(qū)域。那條首尾銜接太平洋、大西洋、印度洋的海底山脈——大洋中脊，正是7000萬年前白堊紀末期地球大爆發(fā)時地殼開裂的最后彌合縫隙。大洋中脊山脈就是從地幔中噴涌出的大量熔巖堆積而成的，它是地殼最不安寧的“火山故鄉(xiāng)”。
　　已探明大洋盆的山峰，都是死火山或者活火山。鑲嵌在大洋中數(shù)不清的璀璨明珠——火山島（如著名的夏威夷群島），就是海底火山的產兒，它們原是由幾千米深海底噴射的熔巖堆積而成。海洋中那些或孤峰聳立或群峰成片的平頂山，則是被潮汐、海浪等外力作用削平的火山。還有那種由火山噴發(fā)的熔巖碎塊，以及時隱時現(xiàn)、神出鬼沒、充h7vMHvrAkPRcSP6a1RGmZxT+XImunsBsQKE7ug57u1s=滿神秘色彩的幽靈島，也都是熔巖噴發(fā)的結果。
　　其實錳結核的成因很簡單，就是在白堊紀末期地球大爆發(fā)中和之后的7000萬年中，從未間斷的大洋中脊山脈以及分散的海底火山不斷噴發(fā)時，由于巨大壓力和溫差引起的劇烈爆炸作用下，一些飛濺的分散巖漿，遇到冰冷的海水，冷卻凝固為礦物質顆粒。錳結核——即從海底火山噴發(fā)的高溫巖漿（主要是硅類）中由于元素熔點不同分離出來的，以地幔深處含量較多、熔點相近的金屬元素為主，與非金屬元素混合構成的小塊冷凝固結礦物。
　　錳結核往往沉積于一些玄武巖、紅黏土和碎石浮屑的周圍。玄武巖是熔巖冷卻凝固而成，紅黏土是火山灰塵的堆積物，碎石浮屑更是典型的火山噴發(fā)遺跡。這幾種不同形態(tài)物質的共存，恰恰證明了它們有著相同的形成原因。錳結核和大洋中脊裂谷底部的熾熱巖漿，從縫隙中緩慢流出時遇上冰冷海水驟然凝結形成的“海底熱液礦”，以及那種“海底多金屬軟泥”，同樣都是地球內部熔巖活動的產物。
　　1974年，法、美兩國的科學考察深潛器，深入亞速爾群島西南約124千米的大西洋中脊裂谷中時看到一幅美妙的海底奇觀：熾熱的巖漿從地殼深處順著裂縫緩慢流出，遇上冰冷的海水驟然凝結，形成奇形怪狀的巖石，有的像被打破的雞蛋流出的蛋黃，有的似一卷卷棉紗，有的如同剛擠出的牙膏。這種巖石的玻璃質外殼顯示了與錳結核相同的巖漿在水里迅速冷卻的特征。
　　1972年，美國科學家在加拉帕戈斯群島附近海底，還發(fā)現(xiàn)了噴涌熱流的海底熱泉，以及形如煙囪冒出高達數(shù)十米滾滾濃煙的巨大石管。這些熱液中含有豐富的鐵、鋅、銅等礦物質，它們噴出后迅速冷卻，在熱泉口周圍形成一系列紅、黃、棕、白、黑色的金屬小丘。這種海底熱液礦床，分布在火山活動集中的洋中脊裂谷處或與火山有關的斷裂帶上，應是火山周期性噴發(fā)中形成的副產物。
　　熔巖噴發(fā)活動除了形成團塊狀物質外，還有火山灰塵形成的海底軟泥。從1948年瑞典“信天翁”號考察船在幽深的紅海發(fā)現(xiàn)富含重金屬的沉積構造后，各種有關多金屬軟泥礦的消息接踵而來。這種軟泥中金屬含量特別高，主要是一些氧化鐵、氧化錳、硫化物等，它們和錳結核一樣連續(xù)地鋪在海底表層。
　　就整個海洋來說，錳結核儲量是巨大的，但它的分布并不均勻。錳結核的分布區(qū)域、數(shù)量與地質構造密切相關。海底熔巖大規(guī)模噴發(fā)頻繁的海底山脈、地殼裂縫區(qū)域，錳結核覆蓋面積大，密集度高，可以疊連成片。在極少有海底火山的大陸架和內海區(qū)域，缺乏形成錳結核的地質環(huán)境，所以基本上沒有錳結核的分布。
　　錳結核的物質構成則取決于噴發(fā)區(qū)域地幔深處的物質構成，不同海區(qū)地層中的元素含量不完全相同，因此太平洋與印度洋、大西洋的錳結核化學成分各有區(qū)別。錳結核的形狀、硬度等因熔巖噴發(fā)強弱程度而存在差異。能量大、溫度高的強烈噴發(fā)中生成的錳結核個體大，質地較硬；反之能量小、溫度低的噴發(fā)形成的錳結核個體較小，硬度低。
　　編輯/梁宇清