Химический состав марганцевых конкреций

^* (Химический анализ влажного образца по Murray, Renard, 1891. СаСO₃ = сумма СаСO₃ и СаО. MgCO₃ = сумма MgCO₃ и MgO. H₂O определялась путем высушивания в течение 1 часа при 110°.)

^** (Анализы различных конкреций из одной и той же дночерпательной пробы.)

В табл. 26 приводятся результаты химических анализов 34 марганцевых конкреций, полученных с 18 различных участков дна Мирового океана. Два образца были подняты со дна Атлантического океана, 1 - из Индийского океана и 15 - из Тихого океана. Однако в табл. 26 указано содержание лишь основных элементов, набор которых не всегда дает полное представление о реальном химическом составе этих конкреций. Некоторые приведенные в табл. 26 анализы характеризуют различные конкреции из одной и той же драговой пробы либо они отражают состав различных частей конкреции, например отдельные концентрические слои или ядро. Таблица позволяет судить об изменениях химического состава в пределах отдельной залежи конкреций. На основе табл. 26 составлена табл. 27, показывающая крайние и средние содержания основных компонентов марганцевых конкреций.

^* (Таблица составлена по данным табл. 26.)

^** (От общего веса воздушно-сухого образца.)

В табл. 28 приведено максимальное, минимальное и среднее содержание в весовых % 27 элементов, определенных в марганцевых конкрециях со дна Тихого и Атлантического океанов. Анализы тихоокеанских конкреций относятся к 54 пространственно разобщенным (500-1000 км) участкам океана, что позволяет получить истинную статистическую картину, отражающую общие закономерности изменения состава конкреций по площади дна. В табл. 28 не указано лишь два важнейших элемента конкреций - углерод и кислород, причем последний составляет примерно 50% общего веса марганцевых конкреций. В табл. 29 перечислены концентрации нескольких второстепенных компонентов этих конкреций.

^* (Рентгеноспектральные определения.)

^** (Среднее из 5 образцов, в которых определялось содержание Ag.)

^*** (Прокаливание велось при температуре 1100° F в течение 1 часа. Величина потери выражена в % общего веса воздушно-сухого образца.)

Во всякой исчерпывающей теории формирования марганцевых конкреций должно быть объяснено присутствие всех имеющихся элементов. Можно полагать, что на формирование самих марганцевых конкреций и специфику их вещественного состава влияет по крайней мере 15 различных химических и физических факторов. Если же при этом учитывать биологические воздействия, то число факторов заметно возрастет. Наиболее важные из них следующие: значения рН и Eh обстановки океанского дна, химические и физические свойства коллоидов, концентрация коллоидов в морской воде, концентрация рассеянных элементов в морской воде, содержание терригенной взвеси, размер ионов, природа зарядов поглощающих золей и поглощаемых ионов, плотности зарядов, водные течения, температура и гидростатическое давление, временные и пространственные соотношения источников элементов и образующихся конкреций, биологические явления, скорости формирования ассоциирующих осадков.

^* (Riley, Sinhaseni, 1958.)

^** (Коэффициент концентрации представляет собой отношение содержания некоторого элемента в конкреции к концентрации этого элемента в морской воде.)

^*** (Sverdrup et al., 1942, p. 220.)

^**** (В связи с тем, что данные автора этой работы существенно отличаются от величин, полученных Райли и Синхасени (Riley, Sinhaseni, 1958), в таблице приводятся те и другие результаты.)

В табл. 30 приводятся содержания 16 элементов в конкрециях, поднятых с 166 станций Тихого океана; в этой же таблице указаны местонахождение, глубина, характер ассоциирующих осадков, тип пробоотборного устройства, размер конкреции, удельный вес и описание той части конкреции, из которой был сделан химический анализ. Данные, помещенные в табл. 30, расположены в порядке географического местоположения точек отбора образцов, начиная с самого северо-западного угла Тихого океана и далее на восток параллельно широте 10°. Важно указать, что анализы, помещенные в табл. 30, характеризуют либо всю конкрецию в целом, либо ее часть, включая в обоих случаях ядра.

Для того чтобы добиться большего единообразия анализов конкреций, содержания марганца, железа, кобальта, никеля, меди и свинца пересчитывались на бестерригенную основу. В тех случаях, когда количества кремнезема, глинозема, воды и карбоната кальция превышали 5%, эти компоненты относились к обломочным минералам. Таким образом, помимо исходных цифр, табл. 30 содержит результаты приведенных анализов, а в табл. 31 помещены статистически обработанные данные, вычисленные по приведенным анализам.

Метод анализа

Большинство приводимых в табл. 30 анализов марганцевых конкреций выполнено автором. Исключения отмечены особой ссылкой на источник, откуда эти анализы были заимствованы. Автор и Дж. М. Гордон (сотрудник факультета технологии минерального сырья Калифорнийского университета) анализировали марганцевые конкреции методом разработанного ими рентгено-флуоресцентного анализа.