这段南大西洋海底蕴藏着丰富的钴、镍和锂，以及对能源转型至关重要的碲和各种稀土元素。研究人员打算进一步研究其自然过程。巴西圣保罗大学（USP）的科学家们进行的研究发现，里约格兰德海隆（RGR）曾经是一个巨大的热带岛屿，它是南大西洋的一个淹没玄武岩高原和一系列海山，距离巴西海岸约 1200 公里。该岛矿产丰富，植被茂盛，其历史可追溯到 4500 万年至 4000 万年前的沉积物形成时期。

样本是巴西圣保罗大学和英国南安普顿大学的研究人员在 2018 年的考察中采集的。这块深灰色岩石是火山玄武岩沉积物。资料来源：IO-USP

《科学报告》杂志发表了一篇文章，介绍了这项历时近十年的研究成果，并提供了与西班牙面积相近的 RGR 地质的新信息。

研究人员分析了在 RGR 西部约 650 米深处挖出的海底沉积物样本，并确定了其矿物学、地球化学和磁性特征。样本主要含有红色粘土，以及热带火山岩蚀变的几种典型矿物，如高岭石、磁铁矿、氧化磁铁矿、赤铁矿和鹅铁矿。

2018 年，该小组根据对该地区的科学考察发现，推测 RGR 曾经是一座岛屿，并在该地区采集了文章中描述的样本。他们乘坐英国国家海洋学中心（NOC）的皇家研究船（RRS）"发现号"和南太平洋大学的海洋学研究船"阿尔法-克鲁西斯号"进行了考察。这些考察是 FAPESP 支持的专题项目的一部分。研究人员来自南太平洋大学海洋研究所 (IO) 和英国南安普敦大学。

"我们的研究和分析使我们能够确定它确实是一个岛屿，现在正在讨论的是该地区是否可以被纳入巴西法律承认的大陆架。从地质学角度讲，我们发现粘土是在 4500 万年前最后一次火山活动之后形成的。因此，它的形成可以追溯到 3000 万到 4000 万年前。"文章的最后一位作者、IO-USP 教授 Luigi Jovane 告诉 Agência FAPESP。

对于由 FAPESP 资助的一个项目的主要研究者 Jovane 来说，一个多学科团队参与研究的事实促成了这一成果："我们拥有一个最高质量的团队，包括地质学、地球化学、生物学、流体力学、环境影响评估、新能源、心理学和法律方面的专家。所有这些科学积累都可以用来加深我们对 RGR 的了解，并在不影响当地系统协同作用的情况下对该地区进行勘探。为了了解是否可以从海底开采资源，我们需要分析开采的可持续性和影响。例如，我们还没有对海洋提供的生态系统服务进行详细研究。当你对一个区域进行干预时，你必须知道这会对动物、真菌和珊瑚产生怎样的影响，并了解你会对相关的累积过程产生怎样的影响。"

文章第一作者、现任印度孟买大学教授的 Priyeshu Srivastava 也通过两个项目（19/11364-0和22/02479-0）获得了 FAPESP 的支持。

仅在 2023 年，Jovane 就领导撰写了另外四篇文章，其中涉及来自 RGR 的火山岩和铁锰结壳样本的研究成果。这些文章发表在《海洋科学前沿》（Frontiers in Marine Science）、《材料研究与技术期刊》（Journal of Materials Research and Technology）、《地球化学》（Geochemistry）和《海洋地质学》（MarineGeology）上。

海底发现

科学家们重点研究了 RGR 的西部地区，他们通过高分辨率测深绘图重建了该地区，该绘图显示了被沉积物覆盖的高原，这些高原被一条深度超过 600 米的裂缝分隔开来。他们使用"发现"号上的自动潜航器 (AUV) 和遥控潜水器 (ROV) 制作了地图、视频和声纳勘测。

自动潜航器能够下潜到海底，覆盖预先确定的区域，最长可达 12 小时。遥控潜水器在移动过程中通过电缆与船连接，同时生成高分辨率图像，并用机械臂采集岩石和生物样本。Jovane说："巴西没有人拥有自动潜航器或遥控潜水器，因此与我们在国家海洋学委员会的英国同事合作至关重要，但这项研究是100%巴西的。"

研究人员探测到的火山熔岩流之间存在热带土壤，这表明这些岩石一定是在不到4000万年前的活火山地区，在温暖潮湿的气候条件下露天风化形成的。据 Jovane 称，这种土壤类似于圣保罗州许多地方的"红土"（terra roxa）。

最广泛使用的岩石风化测量方法是化学蚀变指数（CIA），红粘土的化学蚀变指数为 93。大多数碱性岩石的化学蚀变指数都低于 50。这种高值表明，它起源于 5600 万年前至 3400 万年前的始新世（古近纪第二纪）期间熔岩流和火山岩的极端风化，当时的高温有利于热带森林的发展，而澳大利亚从南极洲迅速分离出来后，气候发生了突变。在距今 3500 万年至 2500 万年前的始新世晚期和渐新世早期，露天侵蚀之后出现了热沉降和淹没。

由于其经济潜力，近年来对 RGR 进行了深入研究。它位于国际水域，因此受国际海底管理局（ISA）管辖。2018 年 12 月，巴西政府申请扩展其大陆架，将 RGR 包括在内，这远远超出了《联合国海洋法公约》（UNCLOS）为所有国家规定的 200 海里界限。

钴、镍、锂以及碲和其他稀土的富集区已在 RGR 中被探测到，这些元素对于从化石燃料（全球变暖的主要驱动因素之一）向可再生能源的过渡至关重要。

Jovane说："重要的是要了解生态系统服务和其他自然过程在狩猎保留地的作用。只有了解了这些，我们才能进行环境影响评估，并计算出在允许经济发展的情况下保护它所需的缓解措施和补偿。"

编译自:ScitechDaily