Попытки определить запасы железо-марганцевых конкреций предпринимались неоднократно. Для этого систематически фотографировали дно, брали многочисленные пробы. Только за один рейс экспедиции в Тихий океан на судне «Академик Курчатов» в 1968 г. было получено 800 фотоснимков дна, позволяющих судить о распределении на нем конкреций. Необходимо, однако, оговориться, что все расчеты весьма и весьма приблизительны, ибо количество конкреций может сильно меняться даже на близко расположенных участках, а заснять все дно Мирового океана, естественно, пока что невозможно.
Так вот, по приблизительным оценкам, запасы железо-марганцевых конкреций на дне океанов составляют 250–350 млрд, т., в том числе на дне Тихого океана — более 100 млрд. т. Подсчитано, что на океаническом дне нас ожидает около 64 млрд, т марганца, 1–2 млрд, т кобальта и раза в два больше никеля. Выявлены районы, в которых конкреции настолько густо покрывают дно, что количество марганца на 1 км2 превышает 38 тыс. т.
Цифры, что и говорить, внушительные. Но и они не дают полного представления о богатствах дна океанов. Ведь подсчитаны лишь те конкреции, которые лежат на поверхности, но они есть и в донных отложениях. Сколько их там? Никто не знает… Но видимо, не меньше, чем на поверхности. «Поэтому, — полагают доктор геолого-минералогических наук П. Безруков и доктор географических наук В. Корт, — суммарные запасы таких рудных залежей в океанах должны измеряться гораздо большими, почти астрономическими цифрами».
Откуда же на дне океанов взялись эти сокровища?
Происхождение железо-марганцевых конкреций давно уже интересует ученых, предложивших несколько гипотез их образования. Так, предполагается, что конкреции образовались в результате: 1) разложения вулканических пород; 2) деятельности бактерий; 3) химических процессов извлечения и осаждения элементов из морской воды.
Если допустить, что на образование железо-марганцевых конкреций идут металлы, содержащиеся в морской воде, то количество металлов в ней должно со временем уменьшиться. Однако известно, что химический состав морской воды остается неизменным. Следовательно, в Мировой океан непрерывно поступает определенное количество металлов, восполняющее потерю. Откуда же океаны их получают?
Значительное, может быть даже наибольшее, количество марганца, железа, кобальта и других металлов попадает в океан в виде тончайших коллоидных взвесей, сносимых о материков вместе с речным стоком. Какое-то количество металлов попадает в моря и океаны при извержениях подводных вулканов и в результате послевулканических гидротермальных процессов на океаническом дне; указывают также и на метеориты, падающие в океан.
Но откуда бы ни попадали в морскую воду металлы, как бы ни шел процесс образования железо-марганцевых конкреций, бесспорно одно: осаждение элементов из морской воды и стягивание их в конкреции представляет весьма сложный и длительный геохимический процесс. Особенно большие споры вызывает роль бактерий в этом процессе: одни ученые полагают, что микроорганизмы играют основную роль в образовании конкреций, другие же, напротив, считают, что их роль в этом незначительна.
Окончательно не решен до сих пор и вопрос о длительности процесса созидания конкреций. Есть расчеты, согласно которым конкреции на дне Мирового океана образуются со скоростью несколько меньше 1 мм в тысячу лет.
Современная техника позволяет за несколько десятилетий (а иногда и того быстрее) выработать до конца, до полного истощения такое месторождение полезного ископаемого, на образование которого ушла целая геологическая эпоха. Человеку приходится все глубже и глубже забираться в недра Земли, использовать все более бедные руды, которые раньше вообще не признавались за руду, а считались «пустой породой» и шли в отвал. Между тем рядом с нами лежат почти не затронутые эксплуатацией минеральные богатства Мирового океана.
Заслуживает внимания такой факт; рост отложений конкреций на дне океанов превышает рост мирового потребления меди, никеля и кобальта, так что железо-марганцевые конкреции представляют собой громадный резерв для получения этих элементов.
И еще одно существенное обстоятельство: установлено, что в разных районах Тихого океана химический состав конкреций различен. В зависимости от определенных факторов (рельефа дна, состава донных илов, наличия или отсутствия вулканов) в одних местах в конкрециях больше железа, в других — марганца, в третьих — никеля или кобальта, или тех или других сочетаний этих элементов. Поэтому, зная закономерность изменения состава железо-марганцевых конкреций по акватории океана, можно заранее выбрать определенный район для их добычи, в зависимости от того, какой элемент интересует нас в первую очередь.