Os nódulos polimetálicos são depósitos minerais de ambientes marinhos, compostos por metais como manganês, ferro, cobalto, zinco, e que podem conter significativo conteúdo de elementos terras raras (ETR), níquel, cobre, zircônio, molibdênio e lítio.
Neste depósito, os metais são precipitados de metais que estão diluídos na água do mar entorno de um núcleo duro (um grão de sedimento, um fragmento de concha, etc), e crescem de forma concêntrica.
Depósitos desta mesma composição também ocorrem como crostas no assoalho oceânico. Exemplos de depósitos de nódulos polimetálicos são a região da Zona de Fratura Clarion-Clipperton (Oceano Pacífico), famosa por seu extenso depósito de nódulos, e na Elevação do Rio Grande (Oceano Atlântico Sul, Brasil).
Os tipos de depósitos formados dependerão dos componentes presentes na água, das condições redox (quantidade de oxigênio disponível no ambiente) do ambiente, e da profundidade.
Camadas alternadas de metais representam variações nos níveis de oxigênio da água. Estas variações ocorrem com a mudança de profundidade (a água fica mais pobre em oxigênio em regiões mais profundas).
Por exemplo, o cobalto e o ferro Fe 3+ (complexado com OH) só deposita em condições óxicas da água (com bastante oxigênio).
Já reações químicas com o óxido de Mn em ambiente anóxico (sem oxigênio) liberam Mn, Ni, Cu e Li na água intersticial, e estes elementos seguirão para uma zona com um pouco mais de oxigênio.
O manganês geralmente precipita como Mn 4+ e Mn 3+ em ambiente óxico, e Mn 2+ pode estar presente em precipitação subóxicas.
Existem três tipos de nódulos, se classificarmos por processo de formação. Os nódulos do tipo hidrogenético envolvem todos os elementos das águas profundas.
Já os do tipo diagenético, envolvem elementos do ciclo redox das primeiras reações diagenéticas da matéria orgânica.
O tipo misto conterá materiais das duas origens.
