在海底表层矿产中，人们比较关注大洋锰结核。调查表明，世界大洋底锰结核的蕴藏量约有3万亿吨，仅太平洋就有1.7万亿吨。锰结核矿含有锰、铜、铁、镍、钴等76种金属元素。如果把洋底锰结核全部开采出来，按照目前的工业消耗量计算，锰可供人类使用3.33万年，镍2.53万年，钴34万年，铜980年。并且，大洋底的锰结核还以每年1000万吨左右的速度生长着。专家们预计，大洋锰结核将是未来世界上众多国家开发的热点海洋矿产资源。

其实，人类认识锰结核的时间并不长。1873年2月18日，英国“挑战者”号调查船在进行环球科学考察时，在加那利群岛西南300千米的费罗岛海域用拖网采集洋底沉积物样品时，偶然发现了一种类似鹅卵石的硬块。硬块表面颜色呈暗褐色，直径多在1～25厘米不等，重量从几十克到数百克不等，此后”挑战者”号上的科学家们又在大西洋、印度洋和太平洋其他的一些海域采集到了类似的黑色鹅卵石块。这些黑色鹅卵石样品被送到大英博物馆收藏起来了。大约过了10年的时间，在1882年，英国爵士约·雷默和地质学家雷纳教授才较为系统地对这些样品进行了分析研究，发表了研究报告。因为这种黑色硬块的主要成分是锰，把它正式定命为“锰结核”。20世纪初，对锰结核的研究开发并没有引起人们的注意，甚至连一些海洋地质学家也轻率地认为，这不过是运载锰矿石的船只沉没在某个海区而发生的偶然现象而已，很少有人涉足研究和打捞锰结核。直到1959年，美国科学家约翰·梅罗（John Mero）才较为认真并系统地分析了锰结核的化学成分和储量，锰结核才开始从深海走向人们的视野。1961年，前苏联”勇士”号海洋考察船在印度洋的深海底，再一次发现了数量颇为丰富的锰结核，后来，又在夏威夷西南部水下3800米的地方捞起一块重达2000千克的锰结核，锰结核才日益受到国际社会的关注。经人们经过长期调查研究发现，锰结核一般分布在水深2000～6000米的海底表层，其形态各异，大小不等，结核表面颜色呈黑色或深棕红色。有的表面较为光滑，有的则呈粒状。太平洋里锰结核丰富区位于太平洋北纬6°～20°，西经110°～180°之间，其宽度约200千米，面积约为1080万平方千米。这里是一个比较平缓的广阔的深海丘陵地带，水深在3200～5900米之间，海底沉积物多为硅质软泥和粘土，有利于锰结核富集。这个海区的75%以上海底为锰结核所覆盖，分布密度在每平方米10千克以上，因此，日本人称这个海区为“锰结核的银座”，美国人则称之为”世界海底锰之路”。大西洋的德雷克海峡以及斯科特海和北大西洋西南角的海域，印度洋中的锰结核则更多地集中在深海盆地之中。

至于锰结核是如何形成的，也是一个争执未决的话题，一般有以下三种说法：一是生物成因。锰结核的金属来源于沉降到海底的海洋动物遗骨。当它们被生活在结核表面的底栖微生物食用后，使金属聚集，逐渐使锰结核增长。二是火山成因。锰结核是由海底火山及由此产生的火山岩的缓惭蚀变，使岩石中含有金属被淋滤，经过沉淀而形成的；三是自生化学沉积说。认为锰结核的金属原自海水和沉积物的孔隙水，河流将大陆上的某些金属元素和沉积物带到海中，经过自生化学沉积作用而形成锰结核。这些说法各有各的道理，锰结核究竟是什么原因形成的，恐怕也只能在今后的实践中去寻找答案了。

从20世纪80年代以来，随着人类对矿产资源需求的日益增长，一些国家纷纷到海洋里寻找锰结核资源。美国、俄罗斯、英国、法国、日本、德国、比利时、意大利、瑞典、荷兰、挪威、印度、加拿大、澳大利亚、韩国等国家纷纷卷入锰结核的勘探活动。这些国家不惜耗费巨资和人力进行调查勘探和可行性研究。美国有4个财团，先后投资2亿多美元，从事大洋锰结核资源的研究开发工作。美国人认为，开发锰结核资源对美国有5大好处。一是，美国的战略金属镍、钴、锰的97%需要进口，而这些金属的生产国又往往难以保证美国的需要，开发锰结核矿产可以使美国战略金属资源得到价格合理的稳定供应；二是可以减少美国的外汇赤字；三是增加基础工业投资；四是解决地区劳动力就业；五是使美国能继续地在海洋技术方面保持领先的地位。日本也是对海底锰结核研究开发最积极的国家之一，先后投资8000万美元，制定了9年研究开发规划，日本人认为，影响日本深海开采锰结核工作发展的4大因素是：①由于日本的地理位置和地质条件以及历史、文化背景，开发利用海洋对日本的生存和发展有着重要的作用；②日本是世界上最大的镍、铜消费国，需从国外进口100％的镍，96％的铜，100％的钴和90％的锰。日本工业希望减少对这些金属进口的依赖性；③日本需要维持和西方工业国家在深海开发多金属结核的技术、经济政治方面的紧密合作；④日本需要加强政府和私人企业之间的传统的紧密联系。法国也认为，开发海底多金属结核对法国有着重要的意义，无论是现在或将来，即使海底多金属结核的开发得不到经济效益，但可以通过锰结核的开发，控制供应，抑制和威慑产地生产者提高价格，从而在客观上使锰结核的开发受到实效。法国打算，当陆地矿产资源枯竭时，锰结核有可能成为法国工业原料的重要来源之一，从而保证法国矿物原料的长期供给。法国甚至认为，即使从经济上说，锰结核永远不可开发，也永远得不到利用，但在这一领域的可行性研究上所花费的费用，也能产生实际的积极的效果。比如可以促进海洋工程技术和矿石冶炼技术的发展等。德国也是一个在海底锰结核开发方面进行得较早的国家。德国在中太平洋北部申请了一块矿区，以满足德国20年内对镍、铜、钴、锰的大部分需要量。前苏联是第一个申请先驱投资者的国家，为了本国的利益，有意识地寻求一些海底矿产资源。

国际社会对海底锰结核开发研究工作十分关注，为了有效地管理海底资源，联合国从1972年开始召开了第三次海洋法会议并通过了《联合国海洋法公约》。该《公约》已于1994年11月16日正式生效。《公约》规定：国际海底区域的活动应由国际海底管理局代表全人类，根据《公约》予以安排、进行和控制。开采海底多金属结核的申请者须向国际海底管理局同时提出两块商业价值相等的矿址，并提交关于这两个矿址的制图、试验、多金属结核丰度及其金属含量的资料。管理局指定一个矿址作为保留区，留给自己开发或者同发展中国家联合开发。另一个矿址则由申请者在同管理局签定合同后自己进行开发。在此规定的同时，国际社会对开采海底金属结核上还引入了先驱投资者的制度。所谓先驱投资者，是指在国际海底区域已经对海底金属结核资源勘查活动进行了至少3000万美元投资的国家或其控制下的法人和自然人，允许有资格成为先驱投资者的国家或实体，在海洋法公约生效前，按照有关规定的条件和程序，可以向海底筹委会提出两块具有同等商业价值、面积各为15万平方千米的申请区。经审查后，海底筹委会将其中的一个区域(15万平方千米)分配给申请者作为开辟区，以便进一步勘探和开发。另一块15万平方千米的矿区则指定为海底管理局的保留区。1987年海底筹委会在纽约先后审查批准了印度、法国、日本、前苏联四国勘探国际海底多金属结核资源矿区的申请。1991年3月又审查批准了中国作为先驱投资者登记国际海底矿区的申请，从而使我国在太平洋获得了15万平方千米的矿区勘探权。

我国就矿产资源总量来说，是世界上6个资源大国之一。但是，我国人口众多，若按人均占有矿产资源量估算，我国还不及世界平均水平的一半，居世界第80位。而且，就锰结核中含量最高、也是最具有经济价值的4种金属--镍、钴、铜、锰来说，我国陆地储量却不丰富，分别占世界储量的3.7％、2.86％、2.86％和1.4％，人均占有量更低。由于我国这4种金属储量不丰富，长期供应不足，需要部分进口，平均每年进口这4种金属所耗外汇达2亿美元。随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，对这4种金属的消耗量也将大幅度增长，供应量也将更趋紧张，因此，对我国来讲，开发大洋锰结核资源是势在必行。自上个世纪70年代以来，我国政府的有关部门相继开展了大洋海底资源的勘查活动，成立了专门机构，并制定了大洋多金属结核资源调查开发研究计划。我国的海洋调查船“向阳红5”号、“海洋4”号、“大洋1”号、“向阳红16”号、“向阳红9”号等先后在太平洋赤道水域、中太平洋海盆和东太平洋海盆进行了数十个航次的科学考察，调查面积达200万平方千米，采用地质取样、海底照相、多频探测、单道地震测量、重力测量、磁力测量、CTD测量等方法，在北纬7°～13°，西经138°～157°的范围内圈出了有足够的商业价值的30万平方千米的申请区。其中15万平方千米的区域作为国际海底管理局的保留区，另15万平方千米的区域为我国的开辟区。我国在取得了这个开辟区之后，在我国海洋开发史上将是一件非常有意义的事情。