Эти конкреции, помимо чисто экзотического интереса, представляют большой экономический интерес. В них сорбционно связаны с гидроксидами марганца и железа (которые являются главными рудообразующими металлами этих конкреций) большой спектр тяжелых металлов, или малых элементов, таких как кобальт, никель, медь, свинец, цинк и прочее. По данным Батурина, до трех четвертей таблицы Менделеева скапливается в этих стяжениях. Это один аспект, который придает им важное экономическое, и я бы сказала, стратегическое значение. Второй аспект - это то, что благодаря высокой сорбционной способности гидроксиды марганца являются самыми активными природными сорбентами, они сохраняют экологию океана. Особенно это важно при усилении антропогенного влияния на наши бассейны. То есть кроме экономического значения, они еще и сорбируют на себе все токсичные излишки элементов, которые оказываются в морской воде.
А.Г. А тут нет противоречия? Ведь если начнется активная добыча марганца и марганцево-железной руды, слой ее станет меньше, следовательно, она не сможет оказывать такое влияние на очистку Мирового океана?
Е.Б . Вы абсолютно правы, потому что именно эти проблемы и являются главным основанием того, что мировое сообщество, которое объединилось в отношении освоения океана, пришло к выводу, что даже малейшее замутнение океана на глубинах 5 километров, там, где максимально распространены конкренции, приводит к тому, что эта взвесь не оседает сотни лет, а это меняет экологию. То есть тут есть явное противоречие, но надо просто искать способ, экологически безвредный для их освоения. Этим, собственно, сейчас и занимаются. Это является препятствием в данный момент, но все препятствия можно обойти.
На рисунке, который я хочу показать первым, показано распространение конкреций в Мировом океане. Более темным цветом закрашены рудные поля. К рудным полям относятся крупные площади с большой продуктивностью и высокого качества, то есть где большое содержание рудных металлов, которые особенно в них ценны, где малых элементов около двух или больше процентов. Самое главное такое рудное поле было открыто рядом экспедиций, в которых принимали участие суда развитых стран, оно расположено в северо-восточной части Тихого океана между разломами Кларион и Клиппертон. В свое время прошла конференция по морскому праву, и в этом поле были закреплены площади за теми государствами-участниками исследований, которые внесли наибольший вклад в изучение этой проблемы. В том числе Советский Союз имеет там юридически закрепленную площадь для добычи, которая пока еще не разрешена.
На этой карте видно, что максимальное распространение богатых рудных полей относится к тихоокеанскому бассейну и к восточной части Индийского океана.
А.Г. А в Атлантике?
Е.Б. В Атлантике есть конкреции, но рудных полей в том понимании, о котором я говорила, там нет. Там есть места, богатые конкрециями, но они имеют локальный характер. Для добычи они не пригодны. Это я и называю одним из феноменов марганца - его, так сказать, приуроченность к восточному полушарию.
Высокая концентрация марганца в восточной части Индийского океана и в Тихом океане связана с древностью этих океанов. А восточная часть Индийского океана и Атлантика - это молодые океаны. И конкреции там - современные, они не выходят за рамки 170-ти миллионов лет. При этом в Тихом океане накопление марганца больше, чем в Индо-Атлантическом сегменте в 70 раз. Это колоссальное количество марганца.
Второй феномен марганца заключается в том, что в породах земной коры марганец содержится в очень незначительных количествах. Примерно одна десятая процента - это то, что называется кларковое содержание, то есть среднее содержание. Железа при этом на суше в 50 раз больше. А в океане эти показатели меняются местами: среднее отношение марганца к железу в океане около полутора. И совершенно непонятно, откуда берутся такие количества марганца?
Первые исследователи, рейс которых состоялся 130 лет назад, обошли все океаны в течение трех с лишним лет и впервые обнаружили, что конкреции не являются какими-то уникальными, экзотическими находками, а они широко распространены на океанском дне, и особенно в Тихом океане. Они сделали предположение, что, скорее всего, марганец для конкреций поступает из недр океанского дна за счет вулканической деятельности.
Однако Вернадский в своих очерках «Геохимия марганца» писал, что в процессе выветривания из пород земной коры в течение веков высвобождается огромное количество марганца, он поступает в речную сеть и сносится в океан, и вызывает удивление, что в морской воде, в океанской воде нет никаких следов присутствия марганца. Дело в том, что, по-видимому, эта работа первых исследователей, которая вышла в 91-м году уже позапрошлого века, не дошла до России. Но предвидение Вернадского абсолютно правильно, как и положено такому корифею науки.
Количество марганца, внесенного в океан, зависит от того, сколько времени продолжался этот процесс. Далее: максимальное количество наносов откладывается в устьях рек. Там скорость осадконакопления такова, что марганцовые взвеси погребаются все новыми и новыми порциями. Но геохимия марганца такова, что оставаться в восстановительных условиях он не может, он мигрирует вверх, в кислородосодержащую среду. И таким образом он постоянно мигрирует, оказывается на поверхности восстановленного осадка, и дальше его путь - в океан, поскольку конкреции формируются, главным образом, в глубоководных котловинах океана.
Пути миграции марганца досконально изучал академик Страхов Николай Михайлович, который эту транспортировку марганца проследил по профилю через Тихий океан. И выяснил, что самая тонкая взвесь наиболее обогащена марганцем.
В то же время железо может повсюду очень активно осаждаться. Оно осаждается в прибрежных взвесях, потому что образует нерастворимые сульфиды, которые остаются на месте и входят в состав глинистых минералов. И тем самым соотношение между марганцем и железом несколько увеличиваются в пользу марганца - это первый этап их разделения. Второй этап - во время транспортировки через океан. Марганец более плавучий, и он уходит дальше.
Конкреции формируются очень медленно, скорости, темпы их образования разными исследователями оцениваются по-разному. Во всяком случае, большинство считает, что это миллиметры в миллион лет. В то же время осадки, на которых лежат конкреции, это совершенно четко установлено, формируются со скоростью миллиметры в тысячу лет. По идее, они должны быть погребены. А суть в этом опять же в геохимии марганца, потому что конкреция лежит на океанском дне, одной стороной она опущена в осадок, другая - на поверхности воды. На границе осадка - повышенное содержание всех элементов. Они сорбируются всей поверхностью осадка, а затем перераспределяются в конкреции.
Собственно говоря, конкреция потому и образуется, что излишние порции металлов, которые там накапливаются за миллионы лет, выдавливаются из осадка, они не могут уже насыщать осадок, он уплотняется, снижает свою пористость, с глубиной осадок даже обезвоживается. Поэтому эти металлы все выталкиваются вверх, и конкреции растут, они не могут погребаться, потому что стремятся в максимально окисленную среду, то есть на поверхность океанского дна.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56