Среди глубоководных твердых полезных ископаемых, обнаруженных на морском дне, в первую очередь необходимо отметить железо-марганцевые конкреции. Они представляют собой минералы, образующиеся в результате осаждения гидроокислов марганца, железа и других минеральных солей из морской воды. При этом они обычно концентрируются вокруг какого-нибудь небольшого ядра вроде обломка камня или зуба акулы.
Каким же образом попадают железо и марганец в морскую воду? По этому поводу нет единой точки зрения. Одна группа ученых считает, что эти металлы попадают в океан с суши с речным стоком; другая — что они попадают в моря и океаны при подводных извержениях с вулканическими газами. По-видимому, имеют место оба этих источника попадания этих металлов в воды Мирового океана. Районы распространения конкреций занимают обширные площади в миллионы квадратных километров, а плотность их залегания настолько велика, что они местами лежат вплотную, прилегая друг к другу, подобно камням булыжной мостовой. Железо-марганцевые конкреции имеют очень широкое распространение на дне морей и океанов (особенно Тихого и Атлантического) на глубинах от 60 до 7000 м (чаще всего встречаются все же на глубинах свыше 3000 м). Обычно в среднем конкреции содержат 24 % марганца, 14 % железа, 1 % никеля, 0,5 % меди и меньше 0,5 % кобальта. Так как в марганцевой руде, добываемой на суше в различных странах, содержится в среднем от 35 до 55 % марганца, то именно медь, никель и кобальт оказываются наиболее привлекательными с экономической точки зрения. Однако следует учитывать, что по сравнению с запасами марганца во всех известных на суше месторождениях запасы этого металла в конкрециях в сотни раз больше.
По подсчетам даже в том случае, если для промышленного освоения будет пригоден только 1 % от общих запасов конкреций, то и при этом условии они дадут 150 млн. т никеля, 150 млн. т меди и 30 млн. т кобальта, которых при современных темпах потребления этих металлов хватит мировой промышленности: никеля на 230 лет, кобальта на 1200 лет и меди на 17 лет.
Марганцевые конкреции, содержащие до 20 % марганца, 15 % железа и по 0,5 % никеля, кобальта и меди, имеются и в морях, омывающих территорию СССР: в Белом море, в северной части Баренцева моря, в Рижском и Финском заливах Балтийского моря, а также в Аральском море. До недавнего времени отсутствие разработанной технологии извлечения металлов из конкреций сдерживало их добычу. Только в 1970 г. американским ученым удалось разработать метод, при котором удается извлекать до 95 % всех содержащихся в конкрециях металлов. В США уже в 1962 г. фирма «Дипси Венчерс» начала проводить разведку железо-марганцевых конкреций в Тихом океане. После 1970 г. к ней присоединились и другие фирмы США, Японии, ФРГ, Франции, а несколько позже и Великобритании, Канады, Австралии, Бельгии.
В последние годы создано несколько международных консорциумов для совместного промышленного освоения железо-марганцевых конкреций, в которых ведущую роль играют фирмы США, Японии, Канады, Бельгии, ФРГ и Великобритании. Наибольшую активность проявляют США и Япония, что объясняется тем, что США на 90— 100 % удовлетворяют свои потребности в марганцевой руде, никеле и кобальте за счет импорта, а Япония полностью ввозит необходимые ей никель и кобальт, а также 80 % потребляемых марганцевых руд.
В 1978 г. один из этих консорциумов провел опытную добычу конкреций в Тихом океане на участке, лежащем в 1280—1600 км к юго-востоку от Гавайских островов, с глубины около 5000 м. Было добыто от 1000 до 1500 т конкреций, которые были переработаны на заводе фирмы «Дипси Венчерс» в Канаде.
Советские ученые также проявляют большой интерес к изучению закономерностей размещения конкреций на дне Мирового океана. Этой проблеме был посвящен специальный рейс экспедиционного судна «Витязь», в результате которого удалось сделать тысячи фотографий океанского дна и впоследствии составить карту размещения железо-марганцевых конкреций в Мировом океане. В Институте горного дела им. А. А. Скочинского успешно разрабатываются самоходные устройства для добычи конкреций с глубин Мирового океана.
В настоящее время предложено два основных метода добычи марганцевых конкреций с морского дна. Это метод гидравлического землесоса с применением всасывающей и подъемной силы потока воды в трубе и метод ковшовой драги, механически сгребающей конкреции прикрепленным к канату ковшом.