На суше и на море - 1972

В 1968 г. Академия паук СССР сочла необходимым отправить прославленное экспедиционное судно «Витязь» в центральную часть Тихого океана специально для изучения геологии дна и процессов рудообразования на нем. Это плавание значительно расширило наши знания о закономерностях распределения железо-марганцевых конкреций.

Теперь пора познакомиться ближе с этими своеобразными и во многом загадочными рудными образованиями. Итак, что же это такое — железомарганцевые конкреции и где они обнаружены?

География конкреций

Конкреция (от латинского concretio — срастание) — это минеральное образование в осадочных горных породах, возникшее благодаря стягиванию рассеянных веществ и накоплению их вокруг каких-либо центров. Железо-марганцевые конкреции встречаются на океаническом дне в виде микроконкреций, входящих как компонент в состав глубоководных осадков, в виде корок, а также в виде более крупных образований, о которых и пойдет речь.

_{Карта распространения железо-марганцевых конкреции на дне Тихого океана. 1. Единичные. 2. Области массового распространения. 3. Области высоких концентраций}

Внешне конкреции выглядят по-разному. Одни из них имеют овальную форму, другие — шаровидную; есть конкреции, похожие на лепешки, плитки, есть и такие, которые напоминают почки или картофелины. Конкреции бывают и твердые и хрупкие размером от 1 до 25 см, но чаще всего от 2 до 7 см. Впрочем, иногда попадаются и более крупные — в 10–20 см и весом до 4 кг, а изредка — настоящие гиганты.

В 1968 г. в Тихом океане, когда «Витязь» находился над подводной горой, с ее склона с глубины более 3 км была поднята какая-то странная глыба полутора метров в диаметре. Она оказалась конкрецией весом более тонны. В следующем году советские ученые во время 43-го рейса «Витязя» подняли почти двухтонную конкрецию размером 170x145x64 см.

Нередко железо-марганцевые конкреции имеют концентрически-слоистое строение; в центре образования обычно располагается одно или несколько ядер. Ими могут быть обломки пород (пемза, базальты, туфы), зубы акул, слуховые косточки китов и т. п. Ядром гигантской конкреции, о Которой только что говорилось, оказался кусок фосфорита. От очертаний обломков, служащих ядрами, нередко зависит и форма конкреций.

Железо-марганцевые конкреции встречаются в некоторых пресноводных водоемах, на дне многих морей, но больше всего их на океаническом дне. Наиболее часто конкреции па-ходят на глубинах от 3 до 6 км в области осадков материкового склона и ложа океанов, главным образом на красных глинах. Но и здесь конкреции встречаются не везде — их распространение зависит от рельефа дна. Количество железо-марганцевых конкреций особенно велико на подводных возвышенностях, на склонах подводных хребтов и отдельных гор, На мелководьях (область континентального шельфа) они встречаются гораздо реже. Всего, по некоторым данным, железо-марганцевые конкреции распространены на площади 15 млн. км².

Районы максимальной концентрации конкреций приходятся на тропическую и субтропическую части Мирового океана. В некоторых местах там, — как писал замечательный советский океанолог академик Л. А. Зенкевич, — «океанское дно устлано… сплошным слоем железо-марганцевых конкреций…». На фотографиях такие участки дна океана напоминают булыжную мостовую.

Но железо-марганцевые конкреции встречаются не только на поверхности дна, но и в толще осадков. Колонки осадков, полученные в Тихом океане при помощи грунтовых трубок, показали, что конкреции распределяются на глубину до 7,5 м. Вполне возможно, что залегают они слоями (толщина каждого — несколько сантиметров); между собой эти слои разделены прослойками осадков, в которых конкреций нет.

Из чего они состоят?

Железо-марганцевые конкреции — это по существу полиметаллические руды. Чтобы яснее стала вся ценность конкреций, приведем несколько цифр, характеризующих их химический состав. Кроме того, в конкрециях отмечено повышенное содержание свинца, цинка, молибдена, циркония; в них присутствуют также радиоактивные, рассеянные и редкие элементы. Всего в конкрециях обнаружено 35 элементов.

Анализируя таблицу, мы видим, что железа в конкрециях явно мало, и пока что никто не собирается возиться с ними ради извлечения этого металла. Ну, а марганца — много его или мало? Марганцевые руды бывают трех типов: руды, содержащие 35 % марганца и выше; железо-марганцевые руды, содержащие 10–35 % марганца; марганцовистые железные руды, в которых марганца 4—10 %. И так как среднее содержание этого химического элемента в железо-марганцевых конкрециях 25 %, это, конечно, не очень много, но и не очень мало. В общем содержание его таково, что добыча конкреций со дна океанов ради получения одного только марганца в настоящее время энтузиазма вызвать не может.