Heath(1981)による〔『Ferromanganese nodules of the deep sea』(736p)から〕

『深海の鉄マンガン団塊』


Abstract
 Pelagic ferromanganese nodules are abundant at the sea floor in areas where oxidized sediments are accumulating at rates of less than about 7 m per million years. Foraging benthic organisms are believed to keep nodules at the sea floor for periods of hundreds of thousands to millions of years. Such benthic activity has yet to be observed, however.
Economically attractive concentrations of Cu and Ni are found only on the fringes of the Pacific equatorial zone of high surface biological productivity. Existing data suggest that the surface biota extract transition metals from seawater and deliver them to the sea floor in large particles, such as fecal pellets. Oxic and suboxic diagenesis of the biogenic debris frees the metals to enter the sediments or nodules, or to escape to the bottom waters of the ocean. The relative roles of inorganic reactions, bacterial activity (both in releasing and fixing transition metals), and nodule mineralogy in controlling nodule compositions still are controversial and currently are areas of active research. Cu and Ni are less abundant in nodules beneath the most productive surface waters because of dilution by manganese released from underlying, organic-rich, reduced sediments.
 Assuming that legal-social-political questions surrounding the commercial exploitation of deep-sea nodules can be resolved by the United Nations Law of the Sea and subsequent negotiations, it appears that 8 to 60 mine sites, each containing about 70 million tons of recoverable nodules with more than about 1.8 percent Cu + Ni and having surface concentrations in excess of 5 kg per square meter, are available in the Clarion-Clipperton region of the eastern equatorial North Pacific. Development of the first of these sites should be far advanced by the end of this century.』

要旨
 遠洋性鉄マンガン団塊は、酸化した堆積物がおよそ7m/100万年(0.007mm/年)以下の速度で積もる地域の海底で豊富である。深海をあさる底生生物は、数十万年〜数百万年の間、海底に団塊を維持すると考えられる。しかし、そのような底生生物の活動はまだ観察されていない。経済的に魅力的な濃度のCuとNiは、海面での生物生産能が高い太平洋の赤道地帯周辺でのみ見つかっている。今あるデータは、表面の生物相が海水から遷移金属を抽出し、それらを糞ペレットのような大きい粒子の状態で海底へ放出することを示す。生物の残骸のオキシックおよびサブオキシックな続成作用は、これらの金属を堆積物中または団塊中に解放するか、あるいは海洋の底層水中へ逃がす。無機反応、細菌の活動(遷移金属を放出することも固定することも両方とも)、そして団塊の組成をコントロールする団塊の鉱物学的性質の相対的な役割はまだ論争中であり、現在活発な研究が行われている領域である。CuとNiはもっとも生産的な表層水下にある団塊では多くないが、これは下位にある有機物に富む還元された堆積物から放出されたマンガンによって希釈されるためである。
 深海団塊の商業開発を取り巻く法−社会−政治問題は国連海洋法とその後の交渉により解決することができると仮定すと、それぞれが約1.8%(Cu+Ni)以上の品位で約7000万トンの回収可能な団塊を含みかつ平方メートル当り5kgを超える表面濃度をもつ8〜60の鉱山サイトが、北太平洋の東赤道付近にあるクラリオン−クリッパートン地域で利用できる。これらのサイトの最初の開発は、今世紀末までに大きく前進することだろう。』

Contents
Introduction
Occurrence

Regional distribution
Local distribution
Buried nodules
Description
Shape
Size
Surface textures
Attached organisms
Internal structure
Growth rates
Elemental composition
Mineralogy
Genesis
Sources of metals
Concentration mechanisms
Relationship between composition and abundance
Unresolved problems
Economic potential
Environmental consequences of nodule mining
Legal-political considerations
Conclusions
Acknowledgments
References



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