Железома́рганцевые конкре́ции, 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 красной глубоководной океанической глины или вблизи неё. Донными течениями могут быть сконцентрированы с образованием «мостовых». Впервые изучены английской экспедицией на судне «Челленджер» в 1872–1876 гг. Подробные сведения об их пространственном размещении, обстановках формирования, химическом и минеральном составе получены в результате исследования дна Мирового океана в период Международного геофизического года (1957–1958).

Строение

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. Срез железомарганцевой конкреции.Срез железомарганцевой конкреции.Поверхность стяжений блестящая, гладкая или матовая, шероховатая (ноздреватая). Железомарганцевые конкреции обычно лёгкие (плотность сухих конкреций 1,6–2,7 г/см³), сильнопористые, количество влаги до 50 %. Как правило, состоят из ядра и рудной концентрически-слоистой оболочки. Слои мощностью от долей миллиметра 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.

Образование

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.

Состав

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.). Железомарганцевая конкреция.Железомарганцевая конкреция.В железомарганцевой конкреции концентрации свыше 30 химических элементов превышают средние значения для земной коры, а основных рудных (Mn, Ni, Cu, Co) 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.

Практическое значение, распространение

Железомарганцевые конкреции – перспективный источник Mn, Ni, Cu, Co. Ресурсы железомарганцевых конкреций на поверхности дна Мирового океана оцениваются в 2500 млрд т и ежегодно возрастают на 10 млн т. 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; Co 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 пирометаллургические, гидрометаллургические и комбинированные способы их переработки и извлечения рудных компонентов.