Soome lahe raua- ja mangaanikonkretsioonide geokeemia [Bakalaureusetöö. Juhendaja: A. Heinsalu, S. Pajusaar]

Käesolevas bakalaureusetöös uuriti Soome lahe raua- ja mangaanikonkretsioonide geokeemiat. Skaneeriva elektronmikroskoobi energiadispersiivse spektromeetriga analüüsiti ühe konkretsiooni ristlõiget ja selgitati välja selle keemilise koostise muutlikus. Lisaks analüüsiti röntgenfluorestsentsmeetodil kolme erineva kujuga (suur konkretsioon,
väike konkretsioon ja koorik) konkretsiooni keemilist koostist. Keskenduti konkretsioonide põhikomponentide raua- ja mangaani suhte analüüsimisele ja võrreldi nende korrelatsiooni terrigeense komponendiga. Arutletud on raua- ja
mangaanikonkretsioonide moodustumise, morfoloogia ja leviku üle Läänemeres.

Skaneeriva elektronmikroskoobi analüüsid näitasid mangaani domineerimist võrreldes rauaga (mangaani sisaldus keskmiselt 53,0%, rauda 11,7%). Mangaani kõrge standardhälve väärtus 23,5 näitab, et mangaan omab kõige suuremat varieeruvust raua- ja mangaanikonkretsiooni läbilõikes. Parima korrelatsiooni annavad elementidest omavahel raud ja fosfor (korrelatsioonikordaja 0,94) ja suurim negatiivne korrelatsioon on ränil ja mangaanil (korrelatsioonikordaja -0,75). Selgus, et raua ja mangaani vahekord varieerub 1:10 kuni 3:10 piires.

Röntgenfluorestsentsmeetodi analüüside tulemused mangaani ja raua võrdluses näitasid, et, suures konkretsioonis domineerib mangaan, on sarnase väärtusega väikeses konkretsioonis ja omab väiksemat osakaalu koorikus. Raud käitub aga vastupidiselt.

Abstract

Geochemistry of ferromanganese nodules in the Gulf of Finland has been studied. A cross-section of one concretion was analysed with scanning electron microscope energydispersive spectroscope and the variability of chemical composition was identified. In addition, chemical composition of three different types of nodules (large nodule, small nodule and crust) were studied with x-ray fluorescence analysis. The study was focused on the relationship of the key components, iron and manganese, and their correlation with terrigenous component. Moreover, the formation, morphology and distribution of ferromanganese nodules in the Baltic Sea was discussed.

The results of SEM-EDS show the domination of manganese compared to iron, average content of manganese is 53.0% and iron 11.7%, respectively. High standard deviation of manganese (23.5) shows that manganese possesses the highest variability in the crosssection of ferromanganese nodule. However, the iron and phosphorus have the best correlation (0.94), and the silicon and manganese have the highest negative correlation (-0.75). It turns out that iron and manganese ratio varies from 1:10 to 3:10.

The ratio of manganese and iron display in XRF analysis that manganese is dominating in the big nodule, owns a smaller value in the crust and has the  similar ratio in the small crust. Iron is acting in contrast to manganese.