DSC06434

146 R. Kotuński

146 R. Kotuński

H - konkrecje hydrogeniczne; Do - dingcnetyczno-utleniqjqce: Ds - diagenetyczno-subutleniąjące

nym problemem jest diagenetyczna mobilizacja manganu z niżej ległych osadów (redukcyjnych) do utlenionej warstwy powierzchniowej [Elder-field, 1976]. Według M.L. Bendera [1970], konwekcja i dyfuzyjna migracja Mn z dołu, do silnie utlenionej warstwy osadów powierzchniowych, nie jest w oceanach możliwa. Ważną rolę w przebiegu procesów koncentracji metali odgrywa tempo sedymentacji i zawartość materii organicznej. Zawartość materii organicznej w mułach radiolariowych Pacyfiku i Oceanu Indyjskiego dochodzi lokalnie do 0,3-0,7%. Konkrecje wzbogacone w mangan występują w rejonach przyrównikowych o podwyższonej produktywności biologicznej wód, z czym związany jest nie tylko zwiększony udział materii organicznej w osadach, ale również wyższa zawartość metali skoncentrowanych w bioklas-tach. Dane autora wskazują, że konkrecje w tych rejonach Pacyfiku wykazują maksymalne wartości stosunku Cu/Ni. Ważne znaczenie na przebieg procesów formowania konkrecji ma także głębokość morza. Konkrecje o podwyższonych zawartościach metali występują z reguły poniżej głębokości kompensacji węglanu wapnia (CCD). Rejestruje się przy tym podwyższoną zależność zawartości Cu, Ni, Zn, Mo od zawartości Mn, przy wysokiej wartości wskaźnika Mn/Fe.

Skomiakowa, badając procesy osadzania i koncentracji metali z wody morskiej oraz zależności ich zachowania w wodach porowych, zaproponowała facjalno-genetyczną klasyfikację konkrecji dzieląc je na: konkrecje sedymentacyjne, diage-netyczne i sedymentacyjno-diagenetyczne. Pierwsze mają rozmiary 2-4 cm i najczęściej formę elipsoidalną i sferoidalną, natomiast drugie są większe, o rozmiarach od 2-6 cm do 10 i więcej cm i wykazują najczęściej formy nieprawidłowe, rzadziej dyskoidalne lub tabliczkowate.

Konkrecje sedymentacyjno-diagenetyczne zajmują pozycję pośrednią między dwoma wyżej wymienionymi typami. Zwykle wykazują wartości wskaźnika Mn/Fe od 2,5 do 5 [Skomiakowa, 1984, 1986, 1989; Skomiakowa i in., 1985].

Konkrecje sedymentacyjne wykazują gładką, drobnochropowatą strukturę powierzchni oraz ra-dialno-dendrytową lub koncentryczno-warstwową teksturę. Wartości stosunku Mn/Fe są z reguły poniżej 2,5. Wykazują, w stosunku do innych typów, podwyższoną zawartość Fe, Co, Pb, V i Ti, co jest szczególnie wyraźne w konkrecjach o wskaźniku Mn/Fe poniżej 1,5. Z wyższą zawartością żelaza związane są w tych konkrecjach niższe zdolności sorpcyjne Mn, stąd niższe zawartości Ni, Cu, Mo. W składzie mineralnym rejestruje się wyższy udział wemadytu i FeOOH H₂0.

Konkrecje diagenetyczne wykazują silnie urozmaiconą powierzchnię „graniastą” oraz grubowarstwową, masywnodendrytową teksturę. Przeważają formy dyskoidalne, elipsoidalne, rzadziej sfe-roidalne, o wielkościach 2-10 cm i więcej. Wartości stosunku Mn/Fe są z reguły powyżej 4. Wykazują oprócz podwyższonej zawartości Mn wyższy udział Ni, Cu i Mo w dolnej warstwie - poniżej zgrubienia pierścieniowego,na granicy woda-osad. W składzie mineralnym oprócz as-bolan-busserytu pojawia się busseryt (todorokit).

W ostatnich latach opracowano wiele diagramów będących hipotetycznymi modelami tworzenia konkrecji i uwzględniających procesy dostarczania substancji z różnych źródeł. Jednym ze znanych jest diagram genetyczny formowania konkrecji hy-drogenicznych, diagenetyczno-subutleniających oraz diagenetyczno-utleniających [Dymond i in., 1984 — rys. 5.9; Valsangkar, 1995 — rys. 5.10]. Przykładowo, wśród konkrecji stref pelagicznych Pacyfiku 57,8% konkrecji związane jest z formowaniem w wyniku procesów diagenetyczno-utleniających, 40,7% diagenetyczno-subutleniających, a tylko 1,5% w wyniku procesów hydrogenicznych.

Konkrecje diagenetyczno-subutleniające (Ds) występują w strefach wysokiej produktywności biologicznej wód i tempa sedymentacji oraz wyższej zawartości materii organicznej. Wartości Mn/Fe są poniżej 5-7. Konkrecje te występują w polu Peruwiańskim.

Konkrecje diagenetyczno-utleniające (Do) typowe są dla basenów pelagicznych, ze średnią

Rys. 5.9. Typy genetyczne konkrecji polimetali-cznych SE Pacyfiku.

Źródło: Dymond 1 in., 1994.