DSC06458 (2)

170 R. Kotuński

170 R. Kotuński

3,5 -    •

3,0-.«S *    .    *•*

0    10,0    20,0    30,0    40,0

kg/m'

Rys. 5.20. Zależność pomiędzy zawartością Ni+Cu a wskaźnikiem konkrecjonośności Źródło: Halbach i in., 1988, ze zmianami KotliAskiego.

Jon Fe⁺³ w natlenionych wodach oceanicznych łatwo hydrolizuje tworząc słabo rozpuszczalny wodorotlenek żelazowy Fe(OH)₃, wytrącający się, przy określonej równowadze termodynamicznej, w formie żelu. Wydaje się jednak, że w oceanie znajduje się więcej żelaza niż można by sądzić biorąc pod uwagę jego rozpuszczalność. Przypuszcza się, że znaczna część żelaza związana jest z bardzo drobnymi cząstkami koloidalnymi [Cro-nan, 1982].

Z kolei mangan w wodzie morskiej powinien występować w postaci Mn*⁴, tj. Mn0₂, który jest prawie nierozpuszczalny. Jednak ustalono, że występuje on powszechnie w postaci jonu Mn*², który hydrolizuje tworząc rozpuszczalny Mn(OH)₂.

Głównym mechanizmem przechodzenia tych metali do osadów są utlenianie i koagulacja amorficznych koloidów Mn(OH)₂ - o ujemnym ładun

ku powierzchni i Fe(OH)₃ - o dodatnim ładunku powierzchni. Powstające żele wodorotlenkowe podlegają w osadach, z udziałem substancji organicznych, złożonym reakcjom chemicznym. Ładunki powierzchniowe wodorotlenków Fe i Mn determinują sposób adsorpcji i tworzenie kompleksów z rozpuszczonymi jonami. Kompleksy te tworzą koloidy hydrofobowe łatwo ulegające agregacji. W wyniku dyfuzji tlenu jony Fe*² i Mn*² ulegają, na granicy woda-osad, utlenieniu. Po ich wytrąceniu następuje w osadach krystalizacja Mn0₂, zaś Fe(OH)₃ w wyniku dehydratacji tworzy getyt. Jak zostało podkreślone, procesy koncentracji metali w konkrecjach są również wielofazowe i przebiegają w zależności od tego, czy powstaje głównie wemadyt, z podwyższonymi udziałami Co, Pb i Ti, czy też todorokit z wyż szymi zawartościami Cu, Ni, Mo oraz Zn [Halbach i in., 1988]. Intensywność przebiegu proc. sów diagenetycznych zależy od warunków środ-wiskowych i jest regionalnie zróżnicowana.

Procesy diagenezy subtlenowej odznaczają . złożonym przebiegiem reakcji typu redox w śi: dowisku o wysokiej bioproduktywności i znać. nym tempie sedymentacji osadów, z równocze;:. akumulacją substancji organicznej. Prowadzą oi: do redukcji i przejścia do roztworu Fe, Mn o: pierwiastków śladowych [Dymond i in., 19c^: Mtiller i in., 1988]. Pierwiastki te wytrącają na/lub tuż przy dnie, gdzie potencjał redox (E jest wyższy. Z powodu wyższej ruchliwości ,V konkrecje te odznaczają się wskaźnikiem Mn/I powyżej 5-7. Przykładami diagenetycznego su; tlenowego formowania są konkrecje w polu P: ruwiańskim. Natomiast tlenowe procesy diagenlityczne są typowe dla basenów o średniej bioproduktywności i stosunkowo małym do średniego tempa akumulacji przy niskiej zawartości w osadach substancji organicznych. Odznaczają się one stosunkowo wysokim Eh na całej powierzchni osadu. Ostatnie badania wód porowych

Tab. 5.20. Współczynniki korelacji metali w konkrecjach Pacyfiku

Mn		Fe	Ni	Cu	Co	Zn	Pb
Mn	1,000	-0,570	0,829	0,796	-0,307	0,790	-0,329
Fe	-0,570	1,000	-0,824	-0,832	0,799	-0,705	0,784
Ni	0,829	-0,824	1,000	0,958	-0,610	0,881	-0,614
Cu	0,796	-0,832	0,958	1,000	-0,686	0,859	-0,674
Co	-0,307	0,799	-0,610	-0,686	1,000	-0,511	0,877
Zn	0,790	-0,705	0,881	0,859	-0,511	1,000	-0,513
Pb	-0,329	0,784	-0,614	-0,674	0,877	-0,513	1

Źródło: Gromoll, 1996.