Залізо-марганцеві конкреції
Залі́зо-ма́рганцеві конкре́ції — аутигенні мінеральні структури гідрооксидів заліза і маргацю зі включенням інших хімічних елементів; перспективна рудна сировина.
Поширені на дні озер, морів та океанів, найбільше — в пелагічних відкладах Світового океану.
Зміст
Історична довідка
Залізо-марганцеві конкреції відкрила 18.02.1873 у Тихому океані наукова експедиція корабля «Челленджер» (Велика Британія). 1878 під час арктичної експедиції на чолі з Н. Норденшельдом на кораблі «Вега» конкреції видобуто й проаналізовано. 1891 Дж. Меррей (1841–1914; Велика Британія) і А.-Ф. Ренар (1842–1903; Бельгія) описали властивості конкрецій, знайдених 1873. Однак як промисловий об’єкт вони залишалися мало дослідженими ще майже упродовж століття.
Увага до глибоководного видобування корисних копалин виникла у 1960-х, коли геолог Дж. Л Меро (1904; Італія — рік смерті невідомий; США) опублікував книгу «Мінеральні ресурси моря» (англ. «The Mineral Resources of the Sea»; 1965). Він дійшов висновку, що океанічне дно може стати багатим джерелом корисних копалин. Почалася фаза інтенсивного дослідження перспектив видобутку корисних копалин із морського дна. Від 1960 до 1984 різні консорціуми інвестували в дослідження близько 65 млн доларів США. Однак початкові оцінки прибутковості виявилися завищеними, що в поєднанні з падінням цін на метали призвело у 1982 до майже повного припинення видобутку залізо-марганцевих конкрецій.
Генеральна Асамблея ООН 1970 прийняла Декларацію принципів, що регулюють режим дна морів і океанів та їхніх надр за межами дії національної юрисдикції. 1982 створено Міжнародний орган із морського дна (МОМД; англ. International Seabed Authority, ISA) — автономну організацію в рамках ООН, членами якого є всі учасники Конвенції ООН із морського права 1982 (станом на 2023 усього 168 країн). Україна з 1995 — тимчасовий, з 1999 — постійний член МОМД. 2000 МОМД розробив і затвердив Правила пошуку і розвідки поліметалічних конкрецій.
У 21 ст. інтерес до розробки конкрецій поновлено. 2006 Німеччина отримала ліцензію на дослідження ресурсів у північній приекваторіальній зоні Північно-Східної улоговини Тихого океану площею 75 тис. км2 (так звана зона Кларіон-Кліппертон). Ліцензії на розвідку та видобуток залізо-марганцевих конкрецій придбали Китай, Індія, Японія, Корея, Франція, Росія.
У липні 2021 компанія «Ресурси океану Науру» (англ. «Nauru Ocean Resources») оголосила про план розробки конкрецій у зоні Кларіон-Кліппертон, для виконання якого МОМД мав завершити розробку правил видобутку корисних копалин з океанічного дна до липня 2023.
Характеристика
Глибоководні залізо-марганцеві конкреції залягають переважно на поверхні дна або у верхніх шарах четвертинних осадів як моношар, збігаючись з ареалами гранично низьких швидкостей осадонакопичення. Продуктивність: від 1 кг/м² до 50–70 кг/м². При високих концентраціях утворюють осади, схожі на бруківку.
Хімічний склад: Mn — 16,02 %; Fe — 15,55 %, Si — 8,6 %, інші елементи — у межах 2 % і менше.
Мінеральний склад:
- мінерали заліза — гематит, гідрогематит, гідрогетит, лепідокрокіт, фероксигіт;
- мінерали мангану — бернесит, брауніт, вернадит, вудрафіт, криптомелан, неутит, піролюзит, рамсделіт, рансьєїт, тодорокіт;
- глинисті мінерали — переважно монтморилоніт і нонтроніт.
Класичний матеріал містить уламки вулканічного скла, кварцу, польового шпату, апатиту тощо. Як правило, конкреція складається з ядра (уламки порід, органогенні залишки, мінеральні зерна) і рудної оболонки.
Твердість за шкалою твердості мінералів Мооса — 1–4. Густина сухих залізо-марганцевих конкрецій — 1,6–2,7.
Різновиди
За морфологічними ознаками виділяють власне конкреції, брилові та плитоподібні утворення і кірки на поверхні порід. Конкреції мають еліпсо-, куле-, коржеподібну, плитчасту, гроноподібну форми. Розміри коливаються від часток міліметра (мікроконкреції) до одного метра (в середньому — 3–4 см).
Поклади
Залізо-марганцеві конкреції знаходяться в океанічних басейнах на глибинах від 3 000 до 6 000 м. Їхній хімічний склад, розмір і частота, з якою вони трапляються на морському дні, залежать від місця розташування. Найбільш перспективні зони: Кларіон-Кліппертон, Центральноіндійський басейн та район Островів Кука. Від 1970-х у цих регіонах і Атакамській западині консорціуми досліджують наявність і потенціал для видобутку марганцевих конкрецій. Родовища розташовані в міжнародних водах, за винятком тих, що знаходяться в економічній зоні Островів Кука.
Залізо-марганцеві конкреції знайдено також в Атлантичному океані, Південнокитайському та Балтійському морях.
Екологічні проблеми
Станом на 2023 мало відомо про глибоководні екосистеми або потенційний вплив глибоководного видобутку корисних копалин, зокрема залізо-марганцевих конкрецій. Поліметалічні конкреційні поля є зосередженням вразливої абісальної (див. Абісаль) фауни, значна частина якої живе на конкреціях або в осадах безпосередньо під ними. Видобуток конкрецій може негативно вплинути на великі площі (десятки тисяч квадратних кілометрів) глибоководних екосистем, спричинити загибель бентосу. На відновлення екосистем потрібні будуть мільйони років.
Цитата
Керівник експедиції «Челленджера» Ч. В. Томсон (1830–1882; Велика Британія) описав основні елементи знахідок конкрецій:
«По всьому дну Тихого океану […] ми знаходимо червону глину, особливо в північній частині Тихого океану, де є велика глибина води. У червоній глині наскрізь є вузлики, які варіюються від розміру саго чи очеретянки до розміру дитячої голови чи апельсинового зернятка, що складається майже з чистого пероксиду марганцю. Вони зустрічаються у величезній кількості. Трал […] піднімає маси конкрецій, які дуже нагадують грудки мінералу, відомого як вад, майже всі з яких містять ядро всередині, риб’ячий зуб, або трохи губки, або якусь скам’янілість, яка утворює ядро, і навколо якого накопичився марганець».(Цитування за: Church A. H. V. Manganese in the Sea // Mineralogical Magazine. 1876. Vol. 1. № 2. P. 50–53. Переклад В. Білецького)
Джерело
- Technical Report Summary. TOML Mineral Resource, Clarion Clipperton Zone, Pacific Ocean // AMC Consultants. 2021. URL: https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1798562/000121390021020731/fs42021ex96-2_sustainable.htm
Література
- Church A. H. V. Manganese in the Sea // Mineralogical Magazine. 1876. Vol. 1. № 2. P. 50–53.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Донбас, 2004. Т. 1. 640 с.
- Das R., Anand S. Metallurgical Processing of Polymetallic Ocean Nodules // Deep-Sea Mining. Resource Potential, Technical and Environmental Considerations / Ed. by R. Sharma. Cham : Springer, 2017. P. 365–394.
- Post J. The German Deep-Sea Mining Alliance in Close Cooperation with its European members // Hydrographische Nachrichten. 2020. Bd. 117. P. 50–55.
- Sparenberg O. Was sind eigentlich Ressourcen? Oder: die wechselvolle Geschichte der Manganknollen, 1873–2021 // Ferrum. 2022. Bd. 92. P. 112–123.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Білецький В. С. Залізо-марганцеві конкреції // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Залізо-марганцеві конкреції (дата звернення: 13.05.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 27.01.2024
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
Національна поліція України
