ЖЕЛЕЗОМА́РГАНЦЕВЫЕ КОНКРЕ́ЦИИ

ЖЕЛЕЗОМА́РГАНЦЕВЫЕ КОНКРЕ́ЦИИ, стя­же­ния при­род­ных гид­ро­кси­дов же­ле­за и мар­ган­ца, а так­же ме­ди, ко­баль­та, ни­ке­ля и др. эле­мен­тов в осад­ках на дне океа­нов, мо­рей и озёр. Наи­бо­лее ши­ро­ко рас­про­стра­не­ны в пе­ла­гич. рай­онах океа­нов на глу­би­нах св. 4500 м. Обыч­но за­ле­га­ют на по­верх­но­сти (или вбли­зи неё) крас­ной глу­бо­ко­вод­ной океа­ни­че­ской гли­ны. Дон­ны­ми те­че­ния­ми мо­гут быть скон­цент­ри­ро­ва­ны с об­ра­зо­ва­ни­ем «мос­то­вых». Впер­вые изу­че­ны англ. экс­пе­ди­ци­ей на суд­не «Чел­ленд­жер» в 1872–1876. Под­роб­ные све­де­ния об их про­стран­ст­вен­ном раз­ме­ще­нии, об­ста­нов­ках фор­ми­ро­ва­ния, хи­мич. и ми­нер. со­ста­ве по­лу­че­ны в ре­зуль­та­те ис­сле­до­ва­ния дна Ми­ро­во­го ок. в пе­ри­од Ме­ж­ду­нар. гео­фи­зич. го­да (1957–58).

Железомарганцевая конкреция со дна Тихого океана. Музей землеведения МГУ имени М. В. Ломоносова. Фото А. И. Нагаева

Ж. к. име­ют ша­ро­вую, ле­пёш­ко­вид­ную и др. фор­му, по­вто­ряю­щую очер­та­ния разл. об­лом­ков (вул­ка­нич. по­род, кон­кре­ций и др.), зу­бов акул, во­круг ко­торых кон­цен­три­че­ски от­ла­га­лись природные гид­ро­кси­ды. Раз­ме­ры Ж. к. – от до­лей мил­ли­мет­ра у мик­ро­кон­кре­ций до 1 м у лин­зо­вид­ных ко­рок-пан­ци­рей, в ср. 1–15 см. По­верх­ность стя­же­ний бле­стя­щая, глад­кая или ма­то­вая, ше­ро­хо­ва­тая (ноз­д­ре­ва­тая). Ж. к. 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 ко­нич. стол­би­ков по­ка­зы­ва­ет на­прав­ле­ние их рос­та хи­мич. или бак­тери­аль­ным оса­ж­де­ни­ем пор­ций гид­рокси­дов. От­ме­ча­ет­ся не­од­но­род­ность слои­стой обо­лоч­ки, ука­зы­ваю­щая на пе­ре­ры­вы в её фор­ми­ро­ва­нии. Ж. к. об­ра­зу­ют­ся в про­цес­се хи­мич. и био­хи­мич. под­вод­но­го вы­вет­ри­ва­ния (галь­ми­ро­ли­за) дон­ных осад­ков в ус­ло­ви­ях ки­сло­род­ной сре­ды и пол­ной тек­то­нич. пас­сив­но­сти. Дли­тель­ность об­ра­зо­ва­ния Ж. к. – от не­сколь­ких млн. до не­сколь­ких де­сят­ков млн. лет; эта­пы рос­та кон­кре­ций сме­ня­ют­ся де­ст­рук­ци­ей с раз­ла­мы­ва­ни­ем, рас­тво­ре­ни­ем и от­ще­п­ле­ни­ем их фраг­мен­тов, по­сле че­го час­тич­но раз­рушен­ная Ж. к. ста­но­вит­ся бо­лее слож­ным ядром но­во­го стя­же­ния.

В со­ста­ве Ж. к. ус­та­нов­ле­но св. 30 ми­не­ра­лов $\ce{Fe}$ (фер­ро­гель, гид­ро­гё­тит, фер­ро­кси­гит, лим­нит, ле­пи­док­ро­кит, гид­ро­ге­ма­тит, гё­тит, ге­ма­тит и др.) и $\ce{Mn}$ (вер­на­дит, бер­нес­сит, то­до­ро­кит, ран­сь­еит, ро­ма­не­шит, гид­ро­ман­га­нит, ман­га­нит, ас­бо­лан, ре­же пи­ро­лю­зит, по­ли­анит, брау­нит и др.). В Ж. к. кон­цен­тра­ции св. 30 хи­мич. эле­мен­тов пре­вы­ша­ют ср. зна­че­ния для зем­ной ко­ры, а осн. руд­ных $\ce{(Mn, Ni, Cu, Co)}$ во мно­гих изу­чен­ных рай­онах со­пос­та­ви­мы с их кон­цен­тра­ция­ми в ру­дах раз­ра­ба­ты­вае­мых ме­сто­ро­ж­де­ний су­ши. Оке­ан­ские Ж. к. со­дер­жат боль­ше $\ce{Fe}$, чем $\ce{Mn}$; в со­ста­ве мор­ских и озёр­ных Ж. к. пре­об­ла­да­ет $\ce{Mn}$. Ис­точ­ни­ком эле­мен­тов Ж. к. яв­ля­ют­ся их за­па­сы в во­дах Ми­ро­во­го ок. (в рас­тво­рён­ном и взве­шен­ном ви­де, в со­ста­ве ор­га­низ­мов), по­пол­няе­мые прив­но­сом ре­ка­ми с су­ши, гид­ро­тер­ма­ми из недр Зем­ли, а так­же под­вод­ным вы­вет­ри­ва­ни­ем.

Ж. к. – пер­спек­тив­ный ис­точ­ник $\ce{Mn, Ni, Cu, Co}$. Ре­сур­сы Ж. к. на по­верх­ности дна Ми­ро­во­го ок. оце­ни­ва­ют­ся в 2500 млрд. т и еже­год­но воз­рас­та­ют на 10 млн. т. Один из поя­сов рас­про­стра­не­ния Ж. к. про­тя­ги­ва­ет­ся ме­ж­ду транс­форм­ны­ми раз­ло­ма­ми Кла­ри­он и Клип­пер­тон в сев.-вост. час­ти Ти­хо­го ок. В этом поя­се Ж. к. со­дер­жат (%): $\ce{Mn}$ 22–35; $\ce{Ni}$ 0,9–2,0; $\ce{Cu}$ 0,8–1,9; $\ce{Co}$ 0,2–0,4. Раз­ра­бо­та­ны и оп­ро­бо­ва­ны ком­плек­сы с гид­рав­ли­че­ски­ми (на­сос­ной и эр­лифт­ной) и ка­нат­но-ков­шо­вой сис­те­ма­ми подъ­ё­ма Ж. к. с глу­би­ны 5000 м; ис­пы­та­ны пи­ро­ме­тал­лур­гич., гид­ро­ме­тал­лур­гич. и ком­би­нир. спо­со­бы их пе­ре­ра­бот­ки и из­вле­че­ния руд­ных ком­по­нен­тов.