DSC06415

Rozdział 5

Konkrecje polimetaliczne

Powszechnie uważa się, że konkrecje zostały odkryte podczas słynnej, historycznej już ekspedycji oceanicznej statku HMS „Challenger” w latach 1872—1876. Według F.F. Manheima (1965), obecność konkrecji stwierdzono jednak wcześniej w Morzu Karskim. Natomiast konkrecje jeziorne znane były od wielu stuleci i już w średniowieczu wydobywano je w Szwecji, a w końcu XIX w. z dna Wielkich Jezior [Cronan, 1980]. Obecnie wiadomo, że konkrecje polimetaliczne występują w rzekach, jeziorach, morzach i oceanach. Kopalne konkrecje znajdowane były na wyspach Indonezji.

Oceaniczne głębokowodne konkrecje polimetaliczne zostały po raz pierwszy pobrane i naukowo opisane w trakcie ekspedycji „Challengera”. W kolejnych ekspedycjach wielokrotnie je znajdowano na powierzchni dna oceanów. Konkrecje występują również w starszych osadach oceanicznych poczynając od jury. Obecność ich stwierdzano także w osadach kredy górnej oraz eoceńs-kich i mioceńskich [Glasby, 1977]. Szerokie badania rozpoznania oceanicznych nagromadzeń i warunków zalegania konkrecji przeprowadzone zostały w czasie pierwszych ekspedycji na statkach „Valdivia” (w latach 1898-1899), „Albatros” (1904-1905), „Meteor” (1924-1927), a później, po roku 1954, „Witiaź”.

Głębokowodne naturalne skupienia tlenków manganu i żelaza występują w postaci nalotów, naskorupień, konkrecji i mikrokonkrecji. Naloty pokrywają powierzchnię drobnych okruchów skał zwykle cienką warstewką, zaś naskorupienia płytowe pokrywają wychodnie skał podłoża grubszą warstwą do kilku-, kilkunastu cm. Naskorupienia występują na głębokościach od 1000 do 2500-3000 m [Usui, Iizasa, 1995]. Konkrecje składają się z jądra otoczonego warstewkami tlenków, wykazując przy tym zwykle znaczne zróżnicowanie formy i wielkości (z reguły powyżej 1 cm) (fot. 5.1). Formy konkrecji, szczególnie we wczesnych fazach ich tworzenia zależą od wiel-

R. KOTUŃ5K1

Fot. 5.1. Widok ogólny konkrecji

kości i kształtu jądra. Mikrokonkrecje mają rozmiar do 1 mm.

Konkrecje głębokowodne tworzą naturalne po-limineralne skupienia tlenków żelaza i manganu oraz minerałów ilastych, zawierające w swym składzie ponad 50 pierwiastków o zawartościach z reguły wielokrotnie przekraczających ich wskaźniki częstości geochemicznej, tzw. klarki wagowe, w skałach osadowych (tab. 5.2 i 5.3). W tabelach pierwiastki uszeregowano wg grup technologicznych [Polański, Smulikowski 1969]. Przyjęto, że podział ten ma znaczenie praktyczne i szereguje pierwiastki wg właściwości, a także ich zawartości w zewnętrznych częściach skorupy ziemskiej. Przyjęty podział stanowi podstawę wyróżnienia w konkrecjach grupy metali głównych (metale grupy żelaza) oraz grupy metali nieżelaznych, rzadkich i szlachetnych obejmujących część pozostałych pierwiastków. W grupie metali żelaza ważne znaczenie praktyczne mają: Mn, Ni, Co, Mo V, W, a z pozostałych : Cu, Au, Pd, Ir, Pt, Nb, Hf, Ta, Cr, Nd, Yb, Cd, In, Sb, Tl, Pb, Bi. Biorąc pod uwagę skłud mineralny, zawartości pierwias-