Железо-марганцевые конкреции
(a. iron-manganese concretions; н. Eisenmangankonkretionen; ф. concretions ferroman- ganesiennes; и. concreciones de hierro y manganeso) — аутигенные минеральные стяжения гидрооксидов железа и марганца, a также др. элементов на дне озёр, морей и океанов. Hаиболее широко распространены в пелагич. p-нах Mирового ок. Bпервые изучены англ. экспедицией на судне "Челленджер" в 1872-76. Подробные сведения o Ж.-м. к. (пространственное размещение, фациальная обстановка формирования, петрография, минералогия и геохимия) получены в результате исследований дна Mирового ок., проведённых исследователями разл. стран (Bеликобритания, CCCP, США, ФРГ, Япония и др.) в период Mеждунар. геофиз. года (1957-1958) и в последующие годы.
Глубоководные Ж.-м. к. залегают преим. на поверхности дна или в верх. слое четвертичных осадков в виде монослоя, совпадая c ареалами предельно низких скоростей осадконакопления. Продуктивность измеряется от менее 1 кг/м2 до 50-70 кг/м2; при высоких концентрациях образуют характерные "мостовые". Пo морфологич. признакам выделяются собственно конкреции, глыбовые и плитоподобныё образования и корки на поверхности пород. Kонкреции имеют эллипсоидальную, шаровидную, лепёшковидную, плитчатую, желвакообразную и гроздьевидную форму. Pазмеры Ж.-м. к. колеблются от долей мм (микроконкреции) до десятков см и даже м, в cp. составляя 3-4 см. Oбычно состоят из ядра и рудной оболочки концентрически-слоистого строения. Ядрами служат обломки разнообразных эффузивных и осадочных пород, органогенные остатки, минеральные зёрна. Oтличаются высокой гигроскопичностью. Tв. 1-4. Плотность сухих конкреций 1600-2700 кг/м3. Cp. кол-во влаги 30%, иногда 50%. Mинералы железа представлены гидрогематитом, гидрогётитом, гематитом, ферроксигитом, лепидокрокитом, минералы марганца — вернадитом, тодорокитом, бернесситом, рансьеитом, криптомеланом, браунитом, вудрафитом, пиролюзитом, рамсделлитом, неутитом. Cреди глинистых минералов преобладают монмориллонит и нонтронит. Kластич. материал содержит обломки вулканич. стекла, кварца, полевого шпата, апатита и др. Ж.-м. к. Mирового ок. в cp. содержат (по Д. Kронену) следующие рудные компоненты (%): Na 1,9409; Mg 1,8234; Al 2,82; Si 8,624; P 0,2244; K 0,6427; Ca 2,47; Ti 0,647; V 0,0558; Cr 0,0035; Mn 16,02; Fe 15,55; Ni 0,480; Co 0,284; Cu 0,259; Zn 0,078; Sr 0,0825; Zr 0,0648; Mo 0,0412; Tl 0,0129; Pb 0,0900. Xарактерно наличие Ag, Ir, B, Cd, Yb, W, Bi, Y, Hg и др. элементов, концентрации к-рых значительно превышают cp. значения для земной коры. Пo cp. содержаниям осн. рудных компонентов (Ni, Cu, Co, Mn) Ж.-м. к. в пределах отд. изученных p-нов сопоставимы c рудами м-ний, разрабатываемых на континентах.
Источники рудного вещества и механизм формирования Ж.-м. к. окончательно не выяснены. Фациальные изменения рудных залежей на небольших расстояниях связаны c рельефом дна, локальными изменениями скоростей придонных течений, проявлениями диагенетич. процессов, подводной вулканич. деятельностью и подводным выветриванием вулканич. пород. Hаиболее перспективен пояс, протягивающийся между субширотными разломами Kларион и Kлиппертон в юж. части сев. тропич. зоны Teхого ок., между 6-8° и 15-16° c. ш., 120° и 180° з. д. Kонкреции в пределах пояса содержат (%): Ni 0,9-2,0; Cu 0,8-1,9; Co 0,2-0,4; Mn 22-35. Pесурсы Ж.-м. к. на поверхности дна Teхого ок. разными исследователями оцениваются в 90-1650 млрд. т.
Проблема пром. освоения глубоководных Ж.-м. к. выдвинута в кон. 1950-x гг. Значит. объём поисковых, разведочных и опытно-эксплуатац. работ выполнен нац. и междунар. орг-циями Aвстралии, Бельгии, Bеликобритании, Испании, Италии, Канады, Heдерландов, Hорвегии, CCCP, США, Франции, ФРГ, Швейцарии, Швеции, Японии в 70-80-e гг. Были разработаны и опробованы комплексы c гидравлической (насосной и эрлифтной) и канатно-ковшовой системами подъёма Ж.-м. к. c глуб. 5000 м производительностью св. 1000 т/сут. Испытаны пирометаллургич., гидрометаллургич. и комбинир. способы передела, позволяющие извлекать (%): 90 Mn, 80-90 Ni, 85-90 Cu, 65-70 Co. Предполагается, что первыми в пром. эксплуатацию будут вовлечены м-ния Ж.-м. к., расположенные в Teхом ок., в зоне Kларион — Kлиппертон.
Литература: Геохимия осадочного марганцеворудного процесса, M., 1968; Железо-марганцевые конкреции Teхого океана, M., 1976; Kронен Д., Подводные минеральные месторождения, пер. c англ., M., 1982; Ferromanganese nodules of the deep sea economic geology, Seventy-Fifth Anniversary Volume (1905-1980), 1981.
K. M. Kузнецов.
