Железомарганцевые конкреции

ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫЕ КОНКРЕЦИИ, стяжения природных гидроксидов железа и марганца, а также меди, кобальта, никеля и других элементов в осадках на дне океанов, морей и озёр. Наиболее широко распространены в пелагических районах океанов на глубинах свыше 4500 м. Обычно залегают на поверхности (или вблизи неё) красной глубоководной океанической глины. Донными течениями могут быть сконцентрированы с образованием «мостовых». Впервые изучены английской экспедицией на судне «Челленджер» в 1872-1876. Подробные сведения об их пространственном размещении, обстановках формирования, химическом и минеральном составе получены в результате исследования дна Мирового океана в период Международного геофизического года (1957-58).

Железомарганцевые конкреции имеют шаровую, лепёшковидную и другую форму, повторяющую очертания различных обломков (вулканических пород, конкреций и др.), зубов акул, вокруг которых концентрически отлагались природные гидроксиды. Размеры железомарганцевых конкреций - от долей миллиметра у микроконкреций до 1 м у линзовидных корок-панцирей, в среднем 1-15 см. Поверхность стяжений блестящая, гладкая или матовая, шероховатая (ноздреватая). Железомарганцевые  конкреции обычно лёгкие (плотность сухих конкреций 1600-2700 кг/м³), сильнопористые, количество влаги до 50%. Как правило, состоят из ядра и рудной концентрически-слоистой оболочки. Слои мощностью от долей мм до 1 см во многих случаях опоясывают ядро не со всех сторон. Толстые слои часто имеют столбиковое строение: вершина конических столбиков показывает направление их роста химическим или бактериальным осаждением порций гидроксидов. Отмечается неоднородность слоистой оболочки, указывающая на перерывы в её формировании. Железомарганцевые  конкреции образуются в процессе химического и биохимического подводного выветривания (гальмиролиза) донных осадков в условиях кислородной среды и полной тектонической пассивности. Длительность образования железомарганцевых конкреций - от нескольких миллионов до нескольких десятков миллионов лет; этапы роста конкреций сменяются деструкцией с разламыванием, растворением и отщеплением их фрагментов, после чего частично разрушенная железомарганцевая конкреция становится более сложным ядром нового стяжения.

В составе железомарганцевых конкреций установлено свыше 30 минералов Fe (феррогель, гидрогётит, ферроксигит, лимнит, лепидокрокит, гидрогематит, гётит, гематит и др.) и Mn (вернадит, бернессит, тодорокит, рансьеит, романешит, гидроманганит, манганит, асболан, реже пиролюзит, полианит, браунит и др.). В железомарганцевых конкрециях концентрации свыше 30 химических элементов превышают средние значения для земной коры, а основных рудных (Mn, Ni, Cu, Со) во многих изученных районах сопоставимы с их концентрациями в рудах разрабатываемых месторождений суши. Океанские железомарганцевые конкреции содержат больше Fe, чем Mn; в составе морских и озёрных железомарганцевых конкреций преобладает Mn. Источником элементов железомарганцевых конкреций являются их запасы в водах Мирового океана (в растворённом и взвешенном виде, в составе организмов), пополняемые привносом реками с суши, гидротермами из недр Земли, а также подводным выветриванием.

Железомарганцевые  конкреции - перспективный источник Mn, Ni, Cu, Со. Ресурсы железомарганцевых конкреций на поверхности дна Мирового океана оцениваются в 2500 миллиард тонн и ежегодно возрастают на 10 миллионов тонн. Один из поясов распространения железомарганцевых конкреций протягивается между трансформными разломами Кларион и Клиппертон в северо-восточной части Тихого океана. В этом поясе железомарганцевые конкреции содержат (%): Mn 22-35; Ni 0,9-2,0; Cu 0,8-1,9; Со 0,2- 0,4. Разработаны и опробованы комплексы с гидравлическими (насосной и эрлифтной) и канатно-ковшовой системами подъёма железомарганцевых конкреций с глубины 5000 м; испытаны пирометаллургический, гидрометаллургический и комбинированные способы их переработки и извлечения рудных компонентов.

Лит.: Железомарганцевые конкреции Мирового океана. Л., 1984; Скорнякова Н. С. Морфогенетические типы Fe-Mn-конкреций радиоляриевого пояса Тихого океана // Литология и полезные ископаемые. 1984. № 6; Батурин Г. Н. Геохимия железомарганцевых конкреций океана. М., 1986; Фролов В. Т. Литология. М., 1993. Кн. 2.