Норвежскому ученому Т. Виснесу удалось доказать, что антарктическое мумие обязано своим происхождением снежным буревестникам. Когда он наблюдал за их гнездовьем на Земле Королевы Мод, потревоженная им птица отрыгнула какой-то липкий комок розового цвета со специфическим запахом. Ученый нашел около гнезд значительные количества окаменевших выделений слюнных желез, которые постепенно превращаются в мумие.
* К любопытным достопримечательностям Болгарии относится «Каменная симфония» — группа скал из красного песчаника и мергеля близ города Белоградчик, которые напоминают человеческие лица и фигуры фантастических зверей.
Народное воображение еще в прошлом веке дало этим камням свои названия: «Монашенка», «Ева», «Голубь», «Дракон», «Медведица».
200 млн. лет назад бурные реки нанесли сюда песок и глину. В юрский период, то есть около 120 млн. лет назад, над песками прошли теплые воды моря, оставившие осадки окислов железа. С уходом моря образовалось невысокое плоскогорье, по которому снова потекли реки. Разрушительное действие воды и ветра в течение долгих веков и породило эту сказочную галерею.
КЛАДОВЫЕ ОКЕАНА
24 мая 1876 г. в Англию из длительного кругосветного плавания вернулся корвет «Челленджер», посланный адмиралтейством для изучения Мирового океана. Это первая в мире океанографическая экспедиция положила начало повой эпохе в исследовании морской стихии. Во время путешествия, продолжавшегося три с половиной года, были собраны столь ценные материалы о морях и океанах, что к пятидесяти томам «Трудов» экспедиции до сих пор обращаются специалисты.
…Сотни глубоководных сборов драгами, тысячи измерений температур и магнитных постоянных, огромное количество промеров глубин, тысячи проб воды с разной глубины, коллекции морских организмов, поражающие богатством и числом ранее неизвестных видов, — все это наглядно свидетельствовало о том, что участники путешествия внесли существенный вклад в науку об океане. Сотрудники экспедиции разработали новые методы исследований и сконструировали оригинальные приборы; составили карты глубин Атлантического, Индийского и Тихого океанов; доказали, что морская вода обладает постоянным химическим составом; открыли своеобразный мир глубоководных организмов и… можно было бы еще долго перечислять все те многочисленные открытия и наблюдения, которые были сделаны во время плавания на «Челленджере», но и сказанного, думается, вполне достаточно.
Экспедиция на «Челленджере» была комплексной, но с явным биологическим уклоном. Об этом говорит тот факт, что из пятидесяти томов ее «Трудов» сорок посвящены биологическим исследованиям. Немало ценного было сделано и по химии моря и геологии океанического дна. Здесь значителен вклад известного английского геолога Дж. Меррея (1841–1914 гг.). Среди его многочисленных «трофеев» оказались и странные рудные образования, поднятые со дна океана и названные железо-марганцевыми конкрециями.
Но им не повезло: на конкреции долго не обращали того внимания, которого они заслуживали. Возможно, их время просто еще не пришло. Но через несколько десятилетий о железо-марганцевых конкрециях заговорили во всем мире. В 1957–1958 гг., во время Международного геофизического года, на дне Тихого океана советские и американские экспедиции обнаружили колоссальные скопления конкреций. Изучение их состава, подсчет запасов показали большую экономическую ценность этих залежей.
В 1968 г. Академия паук СССР сочла необходимым отправить прославленное экспедиционное судно «Витязь» в центральную часть Тихого океана специально для изучения геологии дна и процессов рудообразования на нем. Это плавание значительно расширило наши знания о закономерностях распределения железо-марганцевых конкреций.
Теперь пора познакомиться ближе с этими своеобразными и во многом загадочными рудными образованиями. Итак, что же это такое — железомарганцевые конкреции и где они обнаружены?
Конкреция (от латинского concretio — срастание) — это минеральное образование в осадочных горных породах, возникшее благодаря стягиванию рассеянных веществ и накоплению их вокруг каких-либо центров. Железо-марганцевые конкреции встречаются на океаническом дне в виде микроконкреций, входящих как компонент в состав глубоководных осадков, в виде корок, а также в виде более крупных образований, о которых и пойдет речь.
Внешне конкреции выглядят по-разному. Одни из них имеют овальную форму, другие — шаровидную; есть конкреции, похожие на лепешки, плитки, есть и такие, которые напоминают почки или картофелины. Конкреции бывают и твердые и хрупкие размером от 1 до 25 см, но чаще всего от 2 до 7 см. Впрочем, иногда попадаются и более крупные — в 10–20 см и весом до 4 кг, а изредка — настоящие гиганты.
В 1968 г. в Тихом океане, когда «Витязь» находился над подводной горой, с ее склона с глубины более 3 км была поднята какая-то странная глыба полутора метров в диаметре. Она оказалась конкрецией весом более тонны. В следующем году советские ученые во время 43-го рейса «Витязя» подняли почти двухтонную конкрецию размером 170x145x64 см.
Нередко железо-марганцевые конкреции имеют концентрически-слоистое строение; в центре образования обычно располагается одно или несколько ядер. Ими могут быть обломки пород (пемза, базальты, туфы), зубы акул, слуховые косточки китов и т. п. Ядром гигантской конкреции, о Которой только что говорилось, оказался кусок фосфорита. От очертаний обломков, служащих ядрами, нередко зависит и форма конкреций.
Железо-марганцевые конкреции встречаются в некоторых пресноводных водоемах, на дне многих морей, но больше всего их на океаническом дне. Наиболее часто конкреции па-ходят на глубинах от 3 до 6 км в области осадков материкового склона и ложа океанов, главным образом на красных глинах. Но и здесь конкреции встречаются не везде — их распространение зависит от рельефа дна. Количество железо-марганцевых конкреций особенно велико на подводных возвышенностях, на склонах подводных хребтов и отдельных гор, На мелководьях (область континентального шельфа) они встречаются гораздо реже. Всего, по некоторым данным, железо-марганцевые конкреции распространены на площади 15 млн. км2.
Районы максимальной концентрации конкреций приходятся на тропическую и субтропическую части Мирового океана. В некоторых местах там, — как писал замечательный советский океанолог академик Л. А. Зенкевич, — «океанское дно устлано… сплошным слоем железо-марганцевых конкреций…». На фотографиях такие участки дна океана напоминают булыжную мостовую.
Но железо-марганцевые конкреции встречаются не только на поверхности дна, но и в толще осадков. Колонки осадков, полученные в Тихом океане при помощи грунтовых трубок, показали, что конкреции распределяются на глубину до 7,5 м. Вполне возможно, что залегают они слоями (толщина каждого — несколько сантиметров); между собой эти слои разделены прослойками осадков, в которых конкреций нет.
Железо-марганцевые конкреции — это по существу полиметаллические руды. Чтобы яснее стала вся ценность конкреций, приведем несколько цифр, характеризующих их химический состав. Кроме того, в конкрециях отмечено повышенное содержание свинца, цинка, молибдена, циркония; в них присутствуют также радиоактивные, рассеянные и редкие элементы. Всего в конкрециях обнаружено 35 элементов.
Анализируя таблицу, мы видим, что железа в конкрециях явно мало, и пока что никто не собирается возиться с ними ради извлечения этого металла. Ну, а марганца — много его или мало? Марганцевые руды бывают трех типов: руды, содержащие 35 % марганца и выше; железо-марганцевые руды, содержащие 10–35 % марганца; марганцовистые железные руды, в которых марганца 4—10 %. И так как среднее содержание этого химического элемента в железо-марганцевых конкрециях 25 %, это, конечно, не очень много, но и не очень мало. В общем содержание его таково, что добыча конкреций со дна океанов ради получения одного только марганца в настоящее время энтузиазма вызвать не может.
Невыгодна экономически добыча железо-марганцевых конкреций и специально ради извлечения из них меди, ибо медные руды на суше содержат ее от 0,7 до 6 %, так что средняя цифра в 0,5 % выглядит малообещающе.
Но картина резко меняется, если мы обратимся к никелю и кобальту. В кобальтовых рудах на суше содержание этого элемента колеблется от десятых долей до 1–2 % максимально, а в комплексных рудах содержание кобальта составляет сотые, изредка десятые доли процента. Чисто кобальтовые руды встречаются редко, месторождения их маломощны. Обычно кобальт извлекается из медных, никелевых, серебряных и других руд в качестве побочного металла. Ясно, что содержание кобальта (в среднем 0,5 %) в конкрециях не может не заинтересовать специалистов.
Наибольшие запасы никеля на суше сосредоточены в сульфидных медно-никелевых рудах, в которых содержание этого металла колеблется в пределах 0,3–2 %. Так что и в отношении никеля железо-марганцевые конкреции весьма перспективны: как-никак никеля в них содержится в среднем около 1 %.
Итак, конкреции выгодно использовать даже ради получения только никеля и кобальта, но, несомненно, наиболее заманчивым представляется извлечение из конкреций всех содержащихся в них элементов, то есть комплексное использование этого своеобразного полиметаллического подводного сырья.