Ferromanganknölar är knölar med en övervägande del av järn och mangan i den kemiska sammansättningen , som bildas på botten av sjöar, hav och även i jordar . I de två första fallen är de av praktiskt intresse, i det senare kan de vara ett diagnostiskt inslag i studien av jorden.
På botten av världshavet finns minst 300 miljarder ton. Reserverna i de tre haven är 200 miljarder ton, Atlanten innehåller 45 miljarder ton, Stilla havet - 112 miljarder ton och Indiska oceanen - 41 miljarder ton.
Avlagringar som förekommer på relativt grunda djup och är typiska varianter av manganfyndigheter förekommer på djup upp till 400 meter utanför Brasiliens , Kaliforniens och Japans kust . Knölar utanför Japans kust finns på djup av 100 till 360 meter på den övre havsbotten längs Auzu- skärgården nära Tokyo . Vissa studier tyder på att manganknölar förekommer i hela Stilla havet på djup som sträcker sig från 100 meter på öns hyllor, söder om Honmu , till 7 000 meter i Mariangraven . Man tror att de flesta av avlagringarna ligger på ett djup av 3600 till 4500 meter. Konkreteringar finns också i nordvästra Stilla havet på djup av 4500 till 5400 meter, på den amerikanska kusten nära Mendesino förkastningszonen mellan 20° och 25° nordlig latitud på djup större än 3200 meter [1]
Konstanta processer för bildning av knölar kan avsevärt öka mineralreserverna. Värdet av den årliga ackumuleringen av mangan i världshavets konkretioner är 3 gånger högre än dess årliga konsumtion, kobolt 4,5 gånger, zirkonium cirka 5 gånger.
Bildning av ferromanganknölar i sjöarFerromanganiska knölar förekommer i sjöar i taiga-skogszonen , där det finns många träsk, i vars vatten det finns många organiska syror och organiskt material . Därför är dessa reducerande och sura vatten. Under dessa förhållanden är järn och mangan i tvåvärt tillstånd . De samlas i dessa vatten. De sumpmatade bäckarna för dessa vatten till sjöar och grunda havsvikar, där förhållandena är oxiderande och neutrala eller alkaliska. Järn och mangan blir trevärda och deras oxider (och hydroxider ) bildar järn-manganknölar, som växer genom liknande återvinning.
Bildning av ferromanganknölar på havsbottenProblemet med uppkomsten av ferromanganknölar är förknippat med problemet med deras tillväxthastighet. Enligt resultaten av noduldatering med traditionella radiometriska metoder uppskattas deras tillväxthastighet i millimeter per miljon år, det vill säga mycket lägre än sedimentationshastigheter. Enligt andra data, i synnerhet, beroende på åldern på organiska rester och heliums isotopsammansättning, växer konkretioner hundratals och tusentals gånger snabbare och kan, som föreslagits, vara yngre än de underliggande sedimenten . Hittills vet vi faktiskt inte var metallerna bundna i järn-manganfyndigheter (FMD) kommer ifrån, vad är mekanismen för bildandet av knölar, deras tillväxthastigheter etc. Och även om många studier om dessa ämnen har publicerats, kanske tusentals, inklusive stora monografier, men det råder fortfarande diskussion och osäkerhet i många frågor. Det kan hända att utvinningen av knölar och malmskorpor (från undervattenshöjningar) kommer att påbörjas innan kardinalfrågorna om deras ursprung och roll i havsmiljön är klarlagda. När allt kommer omkring är det känt att anrikningen av LMO med värdefulla metaller är förknippad med deras höga sorptionsaktivitet, vilket innebär att deras roll för att upprätthålla balansen i havsvattnets sammansättning är enorm, och särskilt under förhållanden med en kraftig ökning av antropogena och teknogena utsläpp i haven. [2]
Sammansättningen av knölar inkluderar Mn (22,3-23,5%), Fe (4,5-5,6%), Co (0,19-0,22%), Ni (1,24-1,54%), Cu (1-1,17%), Zn (0,113-0,117) %). Andra föroreningar är ofta närvarande. En sådan komposition gör deras utvinning lönsam.
Järn-manganknölar i kanadensiska sjöar har varit kända sedan 1670 , och oceaniska sådana upptäcktes 1868 av Nordenskiöld - expeditionen på det svenska skeppet Sofia på botten av Karahavet. Upptäckten av knölar 1873 av det engelska skeppet Challenger , 160 mil sydväst om Kanarieöarna , är allmänt erkänd . Snart hittades betong på andra ställen. Efter andra världskriget studerades bildningen av knölar omfattande, och mycket data erhölls om det.
Den internationella havsbottenmyndigheten har etablerat flera platser i världshavet och säkrat vissa staters rätt att bedriva geologisk utforskning i denna region. [3]