Geologická stezka zajímavostí G 017.
Sponzorem stezky je (třeba právě Vy)
Patronem stezky je (viz soutěž)
Hledáme sponzora této stezky, viz odkaz zde nahoře.
Bezpečnostní a další důležité informace o tomto webu.
Na této "Geostezce" najdete minerály, různé "kameny", skály a vše, co s mineralogií a geologií souvisí, všelijaké zajímavosti + posvátná a mystická místa, trošku ezoteriky, atd.
Manganové (polymetalické) konkrece
(manganese concretions, manganese nodules)
Popis a chemické složení "podmořských konkrecí"
Dno světových oceánů skýtá, kromě mnoha ještě neobjasněných tajemství a záhad, také zásoby mnoha lidem prospěšných nerostných surovin, a to ve formě, které se nazývají konkrece. To jsou jakési hlízy, hroudy, uzavřené v sedimentech a lišící se od okolí svým složením, v tomto případě obsahují velmi významnou zásobu neželezných kovů, zejména manganu, kobaltu, mědi a niklu, titan, chrom, zinek, byl ale také zjištěn zvýšený obsah zlata, stříbra, uranu a dokonce i tzv. vzácných zemin.
Říká se jim většinou manganové konkrece, takže, jak vyplývá z názvu, obsahují zejména prvek mangan, a to v množství cca 13-25% a železo v množství 10-20%. Průměrný obsah manganu v zemské kůře je udáván 0,095–0,1%, a tak je všeobecný zájem o ně celkem jasný. Jejich zásoba, jen ta viditelná, ležící na povrchu, je odhadována na bilion tun.
Tím, že manganové konkrece také obsahují poměrně vysoké množství železa, tak se od r. 1958 užívá název železomanganové konkrece, ale protože ve stopovém množství obsahují také mnohé další kovy, celkem prý jich je až 27, tak se vžívá používat označení „polymetalické konkrece“. Kombinace kovů, které obsahují, tj. železo, mangan, kobalt, měď a nikl se na pevnině vůbec nikde nenachází.
Jedním z takových "suchozemských" nalezišť je třeba geologicky bohaté Jesenicko, které je konkrecemi Fe a Mn dost proslulé (obsahy Mn jsou v nich menší, než v těch hlubokomořských). Ty jesenické byly známé již ve středověku, vyhledávány ovšem byly zejména pro jejich léčivou a kouzelnou moc, chránící prý majitele zejména proti očarování a nemocem. Nosily se jako amulety, ale připevňovaly se i k postelím.
To ale bylo jen malé odbočení, koho by téma jesenických konkrecí zajímalo více, nabízím odkaz na pramen, kterým je Vlastivědné muzeum Jesenicka, přesněji RNDr. Jan Hauk, CSc., pracovník tohoto muzea.
Podmořské konkrece jsou tvořeny jádrem, kolem kterého se vrstevnatě ukládají usazeniny, čímž jejich objem postupně narůstá. Jádro může tvořit úlomek vulkanické horniny, kousek jiné konkrece, kousek mušle, korálu, šupin ryb a podobný organický materiál. "Rostou" velice pomalu, rychlostí 5 až 20 mm za milion let.
Veliké bývají převážně od 1 do 5 centimetrů (nalezen ale byl i půlmetrový), jejich koncentrace na mořském dně je cca 10-20 kg/m2. Podle obsahu železa jsou světle hnědé, hnědavé až smolně černé, po vyschnutí se na jejich povrchu objevuje bílý poprašek. Vyskytují se v Tichém, Indickém a také Atlantickém oceánu, ale průmyslově významné oblasti jsou jen v Tichém oceánu.
Drtivá většina z nich se vyskytuje v hloubkách mezi 4 a 6 km, jsou uloženy převážně v sedimentu, zvanému rudý jíl. Jejich spodní část je zabořena do usazeniny tohoto jílu, vršek vyčnívá do mořské vody. Tvar mají různý, tvoří hrbolaté koule, hroudy, vejce, ale i útvary, podobné květáku, někdy tvoří celé kůry. Povrch je zcela hladký, různě hrbolatý, ledvinitý...
... viz dolní tři obrázky polymetalické konkrece ze dna Indického oceánu.
Existence podmořských konkrecí byla zjištěna britskou lodí HMS "Challanger" při oceánografickém výzkumu v letech 1872-1876, což vlastně odstartovalo období výzkumné toho, co bylo odborníky nazváno hlubokomořské manganové nodule. Postupně, z vícero lokalit, jich bylo nashromážděno několik set, po návratu do Anglie byly uloženy do sbírek a na desítky let se na ně více méně zapomnělo.
S příchodem vynálezů moderních zařízení na zkoumání hlubokomořských sedimentů po r. 1930 se mořská geologie znovu vrací na výsluní a o manganové konkrece opět začal být zájem. V roce 1958, během Mezinárodního geofyzikálního roku, se odborníci shodli, že tyto "brambory" jsou velice perspektivní rudou. Nové poznatky také přinesly změnu názvu na železomanganové konkrece.
Od r. 1965 do r. 1974, kdy probíhal počáteční nákladný a časové náročný výzkum, zaměřený na zjišťování stavu zásob: rozlohy a výšky vrstvy, obsah kovu, typy konkrecí, stav a členitost mořského dna, složení a chování vody nad ložiskem během těžby apod., dostalo označení období poznávací. Výzkum probíhal snad všude na dně oceánů, tj. mimo exkluzivní 200 mílové pásmo, patřící de jure přímořským zemím.
Od r. 1974 dodnes je označováno jako období průzkumné a dokumentační.
Průzkum tzv. manganových konkrecí "na západě"
Od roku 1972 Pacifik křižovala a systematicky zpracovávala údaje výzkumná loď Valdivia s jediným ůkolem, vyhledávání a prozkoumávání nalezišť manganových konkrecí. Prozkoumala několik miliónů km čtverečných mořského dna... Mnohá technická špičková vybavení, všechna dálkově ovládaná, tým "západních" vědců na palubě a další na pevnině, který zpracovával družicí přijatá data, to byla jejich deviza.
Mořské dno v hloubce několika kilometrů není vůbec ploché, ale jsou tam "horské hřebeny" i hluboké rokle, což vše může být technickou překážkou při těžbě, součástí průzkumu tedy bylo i studium mořského dna: o skladbě usazenin, prováděly se seizmické pokusy, kromě vzorků rud se odebíraly také vzorky mořské vody - zkrátka, každodení mravenčí vědecká práce, za kterou je obdivuji.
Smysl tohoto počínání je jednoduchý - těžba z mořského dna se sice vyplatí, už pokud je 1 m2 dna pokryt minimálně pěti až deseti kilogramy konkrecí, ale nastávaly tehdy mnohé otázky další: jak např. bude probíhat přeprava již vytěžených konkrecí na pevninu, kam se budou dopravovat, kde zpracovávat... Ekonomická návratnost zdaleka nebyla jistá. V té době se předpokládalo, že průmyslová těžba těchto konkrecí bude zahájena nejdříve v r. 1990.
Je jisté, že když se pak pokusná těžební loď SEDCO 445 (z OMI, Ocean Management Incorporated), po tříletém výzkumu, poprvé začala plnit nepřetržitým proudem těchto konkrecí, byla z toho velká sláva, protože čerpání z hloubky 5 km, svislým, postupně nasazovaným potrubím o průměru 24 cm a celkové hmotností 500 tun, není nic jednoduchého, ale bylo dokázáno, že možné to je, a to jak systémem obřího vysavače, tak např. i za pomoci korečkových rypadel, či vlečeného sběrače.
Pro představu, co vše bylo nutné zajistit, může posloužit toto: místo klasické vrtné věže byla uprostřed paluby SEDCO 445 vztyčena speciální dvojitá věž, vybavená stabilizčním zařízením, řízeným počítačem, které nepřetržitě muselo vyrovnávat nejen chvění věže při těžbě, ale také veškeré, sebesilnější vlnobití tak, aby si věž stále zachovávala svislou polohu s max. odchylkou 1 stupeň.
Průzkum tzv. manganových konkrecí "na východě"
Socialistická světová soustava samozřejmě nemohla zůstat stranou dění, a tak v podobném duchu a s podobným vybavením řešila podobné problémy a záludnosti, samozřejmě také s podobnými nemalými výdaji...
Od roku 1972 se rozhodly členské země RVHP ke společnému výzkumu mořského dna. Pro koordinaci tohoto smělého plánu byl vytvořen zvláštní orgán, koordinační středisko Intermorgeo, se sídlem v Rize.
A tak byl vyvinut komplexní systém Mars, matematický vyhodnocovací stroj Geolog, atd., atd. V Intermorgeu mělo hlavní slovo sovětské sdružení Sevmorgeo, jehož lodě po řadu let brázdily oceány a hledaly polymetalické konkrece. V r. 1990 pak tento "socialistický" program skončil.
Pro někoho možná bude novinkou, že Česká republika vlastní, kromě např. Krkonoš a Šumavy, také 75 000 km2 mořského dna. Toto území leží v Tichém oceánu, přesněji (mezi Mexikem a Havajskými ostrovy), v hloubce cca čtyř kilometrů pod hladinou moře. V této oblasti je jedna z největších akumulací manganových konkrecí, s plochou 9 milionů km2 (téměř rozloha Číny). Jen zásoby manganu jsou odhadnuty na 7 500 milionů tun...
Naše republika získala právo na průzkum území na mořském dně od OSN na základě členství bývalého Československa v mezinárodní organizaci Interoceanmetal (IOM), k tomu účelu založené v roce 1987 pěti zeměmi tehdejšího socialistického bloku a 75 000 km2 je právě pětina celého území, patřícího IOM. Ta se tak stala neomezeným vlastníkem lokality ve východní části tektonické zóny Clarion/Clipperton, situované přibližně 2000 km západně od pobřeží Mexika.
Pádem socialistické světové soustavy jsou dnes vedle ČR členy IOM také Polsko, Slovensko, Ruská Federace, Bulharsko a Kuba, jeho sídlem je polské přístavní město Štětín. Dva směry bádání, "východní" a "západní", nahradil po r. 1990 sice už jen směr jediný, protože Interoceanmetal začal spolupracovat se západními výzkumnými instituty (např. v Německu či USA), ale tato spolupráce již není bezpatná...
Pro nás bude hlavně zajímavá informace, že ve dnech 27.5.-24.7.2009 se uskutečnila v oblasti Clarion - Clipperton v Tichém oceánu Expedice IOM-2009, která měla opracovat metodiku výzkumných prací pro vyhodnocení zdrojů polymetalických konkrecí na území cca 5 000 km2. Interoceanmetal má na starosti Ministerstvo průmyslu a obchodu.
Metodou geoakustického profilování tak bylo proměřeno 296 km2 povrchu mořského dna a bylo celkem získáno jeho 13 081 fotografií, dále bylo vlečnou sítí odebráno 740 kg konkrecí, nich 500 kg bylo odesláno na Kubu za účelem provedení metalurgického experimentu. Z konečných výsledků potom nakonec vyplynulo, že průměrná rudonosnost na 50-ti sledovaných stanicích dosahuje hodnot 13,4 kg/m2 vlhkých konkrecí.
Další informace viz Ministerstvo průmyslu a obchodu >>> záložka "Energetika a suroviny" >>> sekce "Nerostné suroviny a komoditní burzy" >>> Suroviny mořského dna.
Členství v organizaci IOM nás zpočátku ročně stálo 150 000 dolarů, od r. 2008, kvůli pohybu kurzu dolaru, to stojí 200 000 dolarů (zdroj: Hospodářské noviny, 18.3.2008), z čehož se financuje provoz organizace a geologický průzkum dna. Těžko říci, co se bude platit, až se začne těžit doopravdy a skutečné náklady se teprve rozpočítají mezi členy. Teoreticky, z legislativních důvodů, by to nemělo být před rokem 2020.
Tip:
Stálá výstava o hlubokomořském výzkumu nerostných surovin na mořském dně.
>>> Zde najdete: úvod do problematiky, co expozice obsahuje, kontakty, aktuality, články, dokumenty, fotogalerii,
a spoustu dalších odkazů s konkrecemi spojenými.
A čas běží...
Postupem doby dochází k určitým přesunům, či výměnám "podmořských claimů" mezi státy, možná i v závislosti na vývoji ekonomickém, vše tedy je v pohybu, např. na výzkum konkrecí a přípravu budoucí těžby se v poslední době více zaměřily Čína a Japonsko.
11.7.2011 začíná zasedání Mezinárodního úřadu pro mořské dno v Kingstonu na Jamajce, kde se chystá jedno přelomové rozhodnutí, kdy se poprvé v historii bude rozhodovat o udělení povolení soukromým společnostem, protože o průzkum a těžbu v Tichém oceánu mají nově zájem také soukromé firmy, zaregistrované u tichomořských státečků Nauru a Tonga, ovládané nadnárodním kapitálem (zejm. USA a Kanada). Jde o novotu, protože zatím žádaly o povolení k průzkumu jen státy, nebo mezinárodní organizace.
Za ČR se tohoto jednání zůčastní Dr. Pavel Kavina, ředitel Odboru surovinové a energetické bezpečnosti na Ministerstvu průmyslu a obchodu, a tak nejnovější poznatky zřejmě nejdříve zveřejní Ministerstvo průmyslu a obchodu.
Těžba domácích zdrojů rudních surovin byla ukončena k 1.1.1994 a ani dnes, ani v dohledné budoucnosti, neexistuje žádná možnost, jak efektivně získávat surovinu z vlastních zdrojů, a tak území ČR je z pohledu těžby rud více méně "za zenitem" a veškerá ruda je tedy dovážena...
Jediným východiskem do budoucna tedy je, podle Zprávy o rudní politice, využívání nerostných surovin mořského dna, což ovšem není lehká a laciná záležitost, takže případnou těžbu lze očekávat v horizontu možná desítek let, a to jedině ve spolupráci se solventním zahraničním partnerem.
Počátek těžby hodně závisí na vývoji světových cen tzv. zájmových kovů, t,j, mědi, zinku nebo niklu. Až budou vyčerpány zásoby surovin na pevnině, jistě se zvýší atraktivita těžby surovin z mořského dna.
Vědci spočítali, že při šetrné a plánovitě řízené těžbě by objem a hmotnost "přírůstků" měly převyšovat objem a hmotnost konkrecí vytěžených, protože ročně jich prý "doroste" cca 80 000 tun. Jak? Dosud prý bylo publikováno 15 teorií o jejich vzniku, takže na tohle já těžko nějak rozumně odpovím ☺. Alespoň jednoho smajlíka sem vložím, snad to odborná veřejnost nějak přežije...
Ekonomové ovšem zase spočítali, že náklady na těžbu, dopravu i zpracování značně převyšují předpokládaný zisk, protože více než 50 % nákladů by připadlo na zpracování, a tohle počáteční nadšení maličko ochlazuje, ale přesto jsou tato ložiska velice perspektivní, protože zásoby na pevnině nevydrží věčně.
Zdroje:
Stálá výstava o hlubokomořském výzkumu nerostných surovin na mořském dně.
Přednáška Ing. Vratislava Kubišty o konkrecích na VUT v Brně dne 24. 5. 2011 (8 MB)
- Mgr. Jan Kubišta, LL.M., Ministerstvo zahraničních věcí
- Výstřižek článku "Poklady z hlubin oceánu"; Olga Summererová, QUICK, Mnichov
- Výstřižek článku z novin "Za poklady mořského dna"; autor (dchn)
Stránka G 016 .......... Na začátek této stránky .......... Stránka G 018