Mineralienatlas - Fossilienatlas
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Manganknollen Manganknollen auf dem Meeresboden des Pazifik; Foto: Adrignola Copyright: USGS Public Domain; Beitrag: Collector Bild: 1401824022 Lizenz: Frei kopierbar ohne Einschränkung (Public Domain) |
| Manganknollen |
Manganknollen auf dem Meeresboden des Pazifik; |
| USGS Public Domain |
Im gesamten Verlauf der Erdgeschichte sind durch chemische Reaktion zwischen älteren Gesteinen und äußeren Kräften wie der Atmosphäre und den Meeren Manganerze entstanden und abgelagert worden.
Diese Prozesse dauern bis heute an: Am Boden der Tiefsee (ca. 3 bis 5 km tief), vor allem im Pazifik, bilden Metalloxide auf dunklen Schlamm- oder Tonschichten dunkle polymetallische Knollen oder schalige Aggregate.
Manganknollen kommen auch auf dem Festland in Sedimenten vor.
Manganknollen sind klumpige (knollige) polymetallische Aggregate, die bis zu 27 % aus dem Metall Mangan bestehen. Sie sind in Tiefen zwischen 4000 und 6000 Metern auf dem Meeresboden zu finden. Andere Elemente wie Kupfer, Cobalt, Zink und Nickel sind mit 0,2–1 % enthalten, der Eisenanteil liegt bei 15 %.
Manganknollen sind meist kugelig-nierig bis hin zu kartoffelförmig. Ihr Inneres ist i.d.R. pulverig und weich. Die durchschnittliche Größe beträgt ca. 5 cm Durchmesser (mit Abweichungen). Größere Knollen erreichen Durchmesser bis zu 20 cm. Auf einem Quadratmeter Meeresboden können bis ca. bis zu 60 kg Manganknollen liegen.
Manganknollen bilden keine Kristalle aus. Stattdessen haben sie Schichten, den Häuten einer Zwiebel ähnlich, die einen aus verschiedenen Materialien bestehenden Kern (z.B. ein Sandkorn oder einen Fischzahn) umgeben. Sie bilden sich um kleine feste Kerne als dünne chemische Ausfällungen, die sowohl aus dem weichen Sediment wie auch dem Meerwasser gespeist werden. Streng genommen handelt es sich um Ausfällungsprodukte, welche siche sich konzentrisch um einen Ausgangskern gelagert haben.
Manganknollen wachsen extrem langsam (ca. 5 mm in einer Million Jahre). Etwa 15 % des Mangans stammen aus den Kalkschalen ehemaliger Kleinstlebewesen, die sich an der Calcit-Kompensationstiefe auflösten. Dieser Anteil wird als hydrogenetischer Anteil bezeichnet. Der Großteil des Mangans entstammt aber dem Sediment. Während das Mangan im Sediment in seiner zweiwertigen Form gelöst in Porenwässern vorliegt, wird es beim Erreichen des Meeresbodens von den sauerstoffreichen antarktischen Bodenströmungen in seine vierwertige Form aufoxidiert und liegt damit als wasserunlösliches MnO2 vor. Auf die gleiche Weise wird das von oben kommende biogene zweiwertige Mangan abgelagert.
Eine Hypothese zur Bildung ist, daß Wasser die Elemente aus dem warmen Meeresboden herauslöst, dann das aufgewärmte Wasser in heißen Quellen wieder aus dem Boden herausdringt und die Elemente sich im nun kälteren Wasser ablagern. (Exhalation durch unterseeische heiße Quellen in den mittelozeanischen Rücken; wie jedoch das Mangan durch das Meerwasser transportiert wird um sich dann am Meeresboden als Knollen zu akkumulieren, ist bisher nicht bekannt.)
Eine weitere Vermutung ist, dass das Rohmaterial zur Bildung der Manganknollen aus den Kontinentalrändern herausgewaschen wird.
Eine andere Hypothese ist, daß sich die Elemente in abgestorbenen Tier und Pflanzenresten befanden (bio-geochemische Kreisläufe im bodennahen Wasserkörper und an den Grenzflächen zwischen Meeresboden und Wasser.) Die Schalen der Meerestiere werden in dieser Tiefe zersetzt und das Wasser nimmt alle darin enthaltenen Mineralien auf. Durch Strömungen gelangt das Wasser dann in kältere Gebiete, wo es die enthaltenen Elemente wieder abgibt.
Die Wachstumsrate der Manganknollen ist gering und liegt bei ca. 1 mm pro 1 Mio. Jahre; es wird jedoch angenommen, daß das Wachstum der Knollen in einigen Vorkommen erheblich schneller abläuft. (Ein angebliches Indiz: Es sollen schon schon Reste von modernem Müll, wie Coladosen, in Knollen gefunden)
Die chemische Zusammensetzung der Manganknollen ist relativ beständig.
In manchen Meeresgebieten kommt es zur Bildung von polymetallischen Mangankrusten, welche aufgrund ihres Kobaltgehaltes auch als Kobaltkrusten bezeichnet werden. Diese Mn-Co-Knollen können bis zu 15 cm Durchmesser groß werden und eine andere Zusammensetzung als die o.a. Manganknollen haben.
Manganknollen sind potentielle Erze, ihr weltweites Vorkommen wird auf ca. 10 Mrd. to geschätzt. Die reichsten Manganknollen-Lagerstätten befinden sich im SO Pazifik ( Peru-Becken) und im Indischen Ozean. Man geht davon aus, daß diese gewaltigen Erzmengen den weltweiten Bedarf an Mn, Ni, Co und Cu bis ins nächste Jahrhundert decken können. Da bisher die zum Abbau dieser Manganknollen erforderlichen Technologien noch nicht bestehen oder einfach noch zu teuer sind, ist eine wirtschaftliche Förderung zur Zeit nicht denkbar.
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Manganknolle aus der Antarktis Manganknolle aus der Weddell-See, gefunden während einer Expedition des Alfred Wegener Instituts; Größe: 5,1 x 2,2 x 3,0 cm Copyright: blackforestmining; Beitrag: blackforestmining2 Sammlung: blackforestmining Fundort: Antarktika/Westantarktis/Weddell-See Mineral: Mangan Lexikon: Manganknollen Bild: 1706439207 Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung |
| Manganknolle aus der Antarktis |
Manganknolle aus der Weddell-See, gefunden während einer Expedition des Alfred Wegener Instituts; Größe: 5,1 x 2,2 x 3,0 cm |
| Sammlung: | blackforestmining |
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| Beitrag: blackforestmining2 2024-01-28 |
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Manganknolle aus dem Nordatlantik (d~ 4,5 cm mit schaliger Struktur) gefördert während einer Expedition des ehemaligen RGW-Unternehmens "Interozeanmetall" in den 1980er Jahren Copyright: Systemer; Beitrag: Systemer Sammlung: Systemer, Sammlungsnummer: 14151 Fundort: Atlantischer Ozean Lexikon: Manganknollen Bild: 1616741821 Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung |
| Manganknolle aus dem Nordatlantik (d~ 4,5 cm mit schaliger Struktur) (SNr: 14151) |
gefördert während einer Expedition des ehemaligen RGW-Unternehmens "Interozeanmetall" in den 1980er Jahren |
| Sammlung: | Systemer |
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| Beitrag: Systemer 2021-03-26 |
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Manganknolle aus dem Nordatlantik (d~ 4 cm) gefördert während einer Expedition des ehemaligen RGW-Unternehmens "Interozeanmetall" in den 1980er Jahren Copyright: Systemer; Beitrag: Systemer Sammlung: Systemer, Sammlungsnummer: 14150 Fundort: Atlantischer Ozean Lexikon: Geologisches Portrait/Lagerstätten/Tiefseebildungen, Manganknollen Bild: 1616741414 Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung |
| Manganknolle aus dem Nordatlantik (d~ 4 cm) (SNr: 14150) |
gefördert während einer Expedition des ehemaligen RGW-Unternehmens "Interozeanmetall" in den 1980er Jahren |
| Sammlung: | Systemer |
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| Beitrag: Systemer 2021-03-26 |
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Manganknolle Mangangknolle aus dem Atlantik (Portugal) Copyright: Parent Gery; Beitrag: Collector Lexikon: Manganknollen Bild: 1401824513 Lizenz: Creative Commons - Namensnennung-Keine kommerzielle Nutzung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen (CC-BY-NC-SA) V.3.0 |
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Mangangknolle aus dem Atlantik (Portugal) |
| Copyright: | Parent Gery |
| Beitrag: Collector 2014-06-03 |
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Manganknolle Fundort: Südöstlich von Hawaii, Pazifik; 17.02 N 149.44 W, Tiefe: 5380 Meter; von der 14. Reise des FS D. Mendeljejew am 10.05.1975; ca. 27 % Mangan Copyright: rtbstone; Beitrag: rtbstone Sammlung: rtbstone Lexikon: Manganknollen Bild: 1180020251 Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung |
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Fundort: Südöstlich von Hawaii, Pazifik; 17.02 N 149.44 W, Tiefe: 5380 Meter; von der 14. Reise des FS D. Mendeljejew am 10.05.1975; ca. 27 % Mangan |
| Sammlung: | rtbstone |
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| Beitrag: rtbstone 2007-05-24 |
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Manganknolle Anschliff einer ca. 5 cm großen Manganknolle; Fundort: 5000 m Tiefe in der Südsee Copyright: JHM; Beitrag: JHM Mineral: Manganoxid Lexikon: Manganknollen Bild: 1116264201 Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung |
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Anschliff einer ca. 5 cm großen Manganknolle; Fundort: 5000 m Tiefe in der Südsee |
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| Beitrag: JHM 2005-05-16 |
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Manganknolle Anschliff einer ca. 5 cm großen Manganknolle; Fundort: 5000 m Tiefe in der Südsee Copyright: JHM; Beitrag: JHM Mineral: Manganoxid Lexikon: Manganknollen Bild: 1116264147 Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung |
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Anschliff einer ca. 5 cm großen Manganknolle; Fundort: 5000 m Tiefe in der Südsee |
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| Beitrag: JHM 2005-05-16 |
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