Durch großflächige Verteilung sowie hoher Massen stellen die Manganknollen die wirtschaftlich interessantesten Lagerstätten der Tiefsee dar. Sie haben eine klumpige Form und werden ca. 15 cm groß, entstehen meist in Tiefen zwischen 4.000 und 6.000 m bei geringer Sedimentationsrate und liegen lose auf dem Tiefseeboden [Petersen et al., 2019]. Der Entstehungsprozess von Manganknollen geschieht schichtenweise um einen festen Kern herum [Kuhn et al., 2017]. Der feste Kern der Manganknolle kann aus einem Steinpartikel oder auch aus organischem Material bestehen. Das Wachstum und die Schichtenbildung kann diagenetisch in sauerstoffarmem Porenwasser oder hydrogenetisch in sauerstoffreichem Gewässer entstehen [Kuhn et al., 2017].

Beim Wachstum der Manganknollen kommt es meist zu einer Mischung der zwei Prozesse. Das hydrogenetische Wachstum ist dabei langsamer mit nur 1-5 mm pro Million Jahren [Kuhn et al., 2017]. Das diagenetische Wachstum hingegen ist schneller (bis zu 250 mm pro Million Jahren) [Kuhn et al., 2017]. Beim diagenetischen Wachstum findet der Niederschlag des Porenwassers innerhalb des Sediments statt und führt somit zu einer deutlich höheren Wachstumsrate. Hier kommt es vor allem zur Anreicherung von Nickel, Kupfer, Molybdän, Zink und Lithium. Dieses Wachstum ist typisch im Perubecken [Kuhn et al., 2017].

Beim hydrogenetischen Wachstum wachsen die Manganknollen durch im Meer gelöste Metallionen aus bodennahem Wasser an [Petersen et al., 2019]. Die hydrogenetischen Schichten haben eine höhere Dichte und feinere Strukturen als die diagenetischen Schichten. Beim hydrogenetischen Wachstum kommt es zu einer verstärkten Anreicherung von Kobalt und Nickel. Das hydrogenetische Wachstum ist typisch in der Clarion Clipperton Fracture Zone (CCFZ) [Kuhn et al., 2017].

Kuhn, T., Wegorzewski, A., Rühlemann, C., Vink, A., 2017. Composition, Formation, and Occurrence of Polymetallic Nodules. In Rahul Sharma, Hrsg., Deep-Sea Mining: Resource Potential, Technical and Environmental Considerations, pages 23–63. Springer International Publishing, Cham.

Petersen, S., Haeckel, M., Steffen, J., 2019. Mineralische Rohstoffe aus der Tiefsee: Entstehung, Potential und Risiken. Geomar, Helmholtz-Zentrum. Kiel.