第一節 研究現狀簡述
1872—1876年，英國“挑戰者”號船首次對世界大洋進行了環球科學考查，於1873年2月18日在大西洋加那利群島的弗羅島西南約300千米處首次撈取到錳結核（注：我們稱為多金屬結核和雷納德根據“挑戰者”號的調查資料第一次發表了錳結核的產狀、形狀和成分方麵的論著，提出了錳結核是火山成因的假設。由於當時受調奩技術和測試技術的限製，係統的錳結核調查幾乎中斷了近1個世紀。
人類對多金屬結核的大規模調查始於本世紀60年代，許多國家先後開展了空前規模的海洋調查和科學研究，現已積累了大量資料。國內外專家比較一致地認為太平洋深水區的北部近赤道帶，即夏威夷群島東南的克拉裏昂斷裂帶和克裏伯頓斷裂帶之間的地區是世界大洋中錳結核礦業開發最有遠景的地區。
當代對洋底多金屬結核的分布和性質已有了較全麵的了解，對結核的形態和構造、結核的化學成分和礦物成分、結核的生長速度和生長年代等方麵的研究都取得了一定的進展，並開始研究結核的成因。在出版的眾多海洋地質學的論著中均設有錳結核章節，在錳結核的專論中均是主要從沉積學、礦物學、岩石學、動力學和地球化學等領域開展論述的。海洋化學論著頗多，提供的水成分監測內容比較齊全，但涉及到大洋水的深度卻非常有限。
令人遺憾的是至今很少或幾乎未曾涉獵水文地球化學領域開展結核形成問題的係統研究，僅見零散的或者肢解其某個方麵的內容研究。比如，從大洋水係統液相而論，隻是分析了不同深度上大洋水的金屬含量與結核形成的關係，這種定量相關關係隻是揭露了表象，並未與結核生成的成礦作用反應聯係起來進行研究，未能觸及結核生成的本質問題。因此，在結核成因研究上收效不大。許多文獻普遍使用了底層洋水這個術語，試圖討論其化學成分與結核生成的關係。然而，底層洋水與洋底沉積物存在多大距離，是幾米還是幾百米，兩者距離的不確定性與含糊性導致在使用這個術語上存在困難。事實上，所謂底層洋水離沉積物距離頗大，它不能正確地反映大洋水與沉積物接觸處的水的化學性狀，因此，將其與沉積物孔隙水化學成分進行對比，並以此獲得的濃度梯度的認識就顯得更粗糙了。就洋底沉積物固相而言，從本世紀30年代起，蘇聯學者始於內陸盆地軟泥水的研究，發展到大洋盆地軟泥水的研究。
希什金娜，於1972年撰著的《海洋軟泥水地球化學》可謂之代表作。它彙總了世界海洋盆地沉積物軟泥水化學成分的資料，概括了不同類型沉積物軟泥水化學成分的特點並進行了分類，但提供的水成分監測資料幾乎都是宏量組分，而微量組分僅有Br、I、B為數甚少的監測數據，無痕量金屬的監測資料。因此，尚未涉及多金屬結核的成礦作用。到I979年為止，深海鑽探共打了500餘口井，對大部分岩芯進行了沉積物孔隙水的取樣和研究，涉及深度達800米，但僅見報導的是宏量組分、某些微量組分含量隨深度變化的情況，以及討論了它們在成岩作用上的意義。蘇聯學者於1988年著有《大洋錳和鍺結核的地球化學》。該書設有“海洋沉積物孔隙水中的錳”這一章節，它彙總了近30年來世界海洋沉積物孔隙水中錳含量的情況，並對彙總的資料進行了評估。發現沉積物岩性類型在猛濃度的變化範圍上是不明顯的，在每種類型上錳濃度變化範圍相當寬廣，按照錳含量的特點將沉積物分為內陸盆地沉積物、邊緣海洋帶沉積物和大洋深海帶沉積物三種類型，並對錳的地球化學行為作了分析，但亦停留在描述階段，並未涉及結核的形成問題。
目前比較多的意見，僅是推斷沉積物孔隙水中金屬錳向上擴散遷移參與了結核的形成。但錳的遷移條件，包括錳濃度梯度剖麵及其所在介質物理化學條件等方麵卻很少有資料引證。
我國國家海洋局“實踐號”、“向陽紅09號”於80年代末幾度在中太平洋海域進行了調查，但僅報導了大洋水深1500米以上水的化學性狀，且主要監測的是宏量組分。
從上述可見，海洋洋底水文地球化學及其與多金屬結核形成之間的內在聯係的研究當代還是個空白。對於大洋底部水岩係統的界麵水化學性狀、金屬行為、水岩作用及其在成礦作用上的資料至今仍鮮為人知，其學術信息和理論至今依然是個荒漠。