Железомарганцевые конкреции — конкреции с преобладанием в химическом составе железа и марганца , формирующиеся на дне озёр, океанов, а также в почвах . В первых двух случаях представляют практический интерес, в последнем могут являться диагностическим признаком при изучении почвы.

Запасы железомарганцевых конкреций

На дне Мирового океана составляют не менее 300 млрд т. Запасы трех океанов составляют 200 млрд т., в Атлантическом океане содержится 45 млрд т., в Тихом — 112 млрд т., в Индийском океане — 41 млрд т.

Месторождения, залегающие на относительно небольшой глубине и являющиеся типичными разновидностями залежей марганца, встречаются на глубине до 400 метров недалеко от берега Бразилии , Калифорнии и Японии . Конкреции у берегов Японии находятся на глубине от 100 до 360 метров на верхнем слое морского дна вдоль архипелага около Токио . Некоторые исследования показывают, что конкреции марганца залегают по всему Тихому океану на глубине, колеблющейся от 100 метров на островных шельфах, к югу от , до 7000 метров в Марианской впадине . Предполагают, что большая часть месторождений залегает на глубине от 3600 до 4500 метров. Конкреции обнаруживаются также в северо-западной части Тихого океана на глубине от 4500 до 5400 метров, на берегу США недалеко от зоны сбросов «Мендесино» между 20° и 25° северной широты на глубине больше, чем 3200 метров

Процесс образования железомарганцевых конкреций

Постоянные процессы образования конкреций позволяют значительно увеличить запасы полезных ископаемых. Величина годового накопления марганца в конкрециях Мирового океана в 3 раза превосходит его годовое потребление, кобальта в 4,5 раза, циркония примерно в 5 раз.

Образование железомарганцевых конкреций в озерах

Железомарганцевые конкреции возникают в озёрах таежно-лесной зоны , где много болот, в водах которых много органических кислот и органического вещества . Поэтому это восстановительные и кислые воды. В этих условиях железо и марганец находятся в двухвалентном состоянии . Они накапливаются в этих водах. Питаемые болотами ручьи приносят эти воды в озера и мелководные заливы морей, где обстановка окислительная и нейтральная или щелочная. Железо и марганец переходят в трехвалентное состояние и их оксиды (и гидроксиды ) слагают железо-марганцевые конкреции, которые растут с помощью аналогичного рециклинга.

Образование железомарганцевых конкреций на дне океана

Проблема генезиса железомарганцевых конкреций сопряжена с проблемой скорости их роста. Согласно результатам датирования конкреций традиционными радиометрическими методами , скорость их роста оценивается миллиметрами за миллион лет, то есть намного ниже скоростей отложения осадков. По другим данным, в частности по возрасту органических остатков и по изотопному составу гелия, конкреции растут в сотни и тысячи раз быстрее и могут, как предполагают, оказаться моложе подстилающих осадков . До сих пор мы фактически не знаем откуда берутся металлы, связанные в железо-марганцевых отложениях (ЖМО), каков механизм формирования конкреций, скорости их роста и др. И хотя исследований на эти темы опубликовано много, возможно тысячи, включая капитальные монографии, однако по-прежнему сохраняется дискуссионность и неопределенность во многих вопросах. Может случиться, что добыча конкреций и рудных корок (с подводных поднятий) начнется раньше, чем будут выяснены кардинальные вопросы их происхождения и роли в океанской среде. Ведь известно, что обогащенность ЖМО ценными металлами связана с их высокой сорбционной активностью, а это значит, что роль их в поддержании равновесия в составе морской воды огромна, и особенно, в условиях резкого увеличения антропогенных и техногенных сбросов в океаны.

Состав

В состав конкреций входят Mn (22,3-23,5 %), Fe (4,5-5,6 %), Co (0,19-0,22 %), Ni (1,24-1,54 %), Cu (1-1,17 %), Zn (0,113-0,117 %). Часто присутствуют и другие примеси. Такой состав делает выгодной их добычу.

Изучение

Железо-марганцевые конкреции в канадских озёрах были известны ещё с 1670 года , а океанические были открыты в 1868 году экспедицией Норденшельда на шведском судне «София» на дне Карского моря. Общепризнанным же является открытие конкреций в 1873 году английским судном « Челленджер » в 160 милях к юго-западу от Канарских островов . Вскоре конкреции нашли и в других местах. После Второй мировой войны образование конкреций всесторонне изучалось, и было получено много данных об этом.

Правовой статус

Международный орган по морскому дну установил несколько участков в Мировом океане, и закрепил за некоторыми государствами право вести геологоразведку в этом регионе.

Примечания

Литература

• Батурин Г. Н. Рудный потенциал океана. Москва, 2002 г.
• Г. А. Нурок, Ю. В. Бруякин. Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов. Москва, «Недра», 1979 г.,381 с.
• Базилевская Е. С., Пущаровский Ю. М. Российский журнал наук о Земле, Москва, 1999 г.
• Гурвич Е. Г. Металлоносные осадки Мирового океана. Москва, 1998 г.