Черное море и его полезные ископаемые

Минеральные богатства Черного моря

На нефтегазоносные ресурсы в настоящее время наиболее перспективно Чёрное море. А первые железомарганцевые конкреции в Чёрном море были открыты ещё в 1890 году Н.И. Андрусовым. Немного позднее их детальным изучением занимались такие учёные, как: Зернов С.А., Милашевич К.О., Титов А.Г., и Страхов Н.М. на данный момент в Чёрном море разведаны и открыты три разных пояса конкреций: западнее дельты реки Риони, южнее мыса Тартанхут, а также на материковом склоне восточнее Синопа и на турецкой части шельфа.

Кроме всего этого, побережье и дно Чёрного моря в последнее время рассматриваются как основные места, где можно добывать олово, алмазы, платину, рудные металлы и титан. Также Чёрное море является кладезем таких строительных материалов, как ракушечник, галька и пески.

Минеральные богатства Азовского моря

Самое мелкое море богато полезными ископаемыми, спрятанными не только под водой, на дне, но зачастую даже в недрах морского дна. Главнейшие среди его потаённых кладов — потенциальные нефтегазовые ресурсы акватории. Газовые месторождения (Керченско-Таманская область — на юге, в окрестностях села Стрелковое — на западе, Бейсугское — на востоке, Синявинское — на северо-востоке) как бы обрамляют всё Азовское море. На всей здешней акватории и вокруг основным перспективным нефтегазоносным горизонтом являются отложениями нижнего мела, в меньшей мере — палеоценовые, эоценовые, майкопские, миоценовые и даже плиоценовые породы. С точки зрения нефтеносности наиболее интересны майкопские.

Общая мощность осадочного чехла в южной части моря — в Индоло-Кубанской впадине — огромна и достигает 14 км. Значительная часть этого мощного разреза перспективна на нефть и газ.

По берегам западной его половины располагается Азово-Черноморская железорудная неогеновая провинция, представленная оолитовыми железными рудами киммерийского возраста. В северо-западной части моря, в пределах так называемого Молочанского грабена, вероятно наличие крупных залежей железных руд с запасами в несколько миллиардов тонн. Они, надо полагать, локализованы по северному склону Азовского вала и в пределах всей отрицательной структуры этого грабена.

Ещё один вид минерального сырья, поставляемого Азовским морем, — поваренная соль. Морскую соль добывают из Сиваша. И немало: около 60 тыс. тонн.

Основные полезные ископаемые со дна морей

Первое место среди них занимает нефть вместе с горючими газами, затем идут железные и марганцевые руды, бокситы, известняки, доломиты и фосфориты.

Нефть — это смесь различных углеводородов, т.е. соединений углерода с водородом. Она текуча, способна перемещаться под землёй на значительные расстояния. При этих перемещениях рассеянные в породах капельки нефти могут скопляться в крупные нефтяные залежи.

Согласно учению академика И.М. Губкина (1871-1939) нефть образовывалась в осадочных породах всех геологических эпох. «Она возникла в тех именно случаях, когда налицо имелись благоприятные условия к отложению лагунного, прибрежного или озёрного характера, содействовавшие накоплению органического материала, из которого впоследствии и образовалась нефть».

Нефтяные и газовые месторождения встречаются в предгорных прогибах, в зонах погружения горных цепей и в обширных тектонических впадинах, в пределах платформ. Такие места благоприятны для накопления мощных толщ песчано-глинистых или карбонатных осадков. Вместе с этими осадками, вперемежку с ними, накапливаются и полуразложившиеся остатки различных организмов, преимущественно мелких, микроскопических. Часть этого органического материала с течением геологического времени постепенно превращается в нефть. Вода вытесняет нефть из глин и других нефтематеринских пород, где она зародилась, в грубопористые породы, или «коллекторы», — пески, песчаники, известняки и доломиты. Если над коллектором залегает непроницаемый для нефти пласт в виде плотной глины или другой породы, то нефть скапливается под такой покрышкой, образуя месторождение. Наиболее богатые месторождения нефти встречаются в сводовых частях поднятий слоёв. При этом верхнюю часть свода под непроницаемым пластом занимает горючий газ, ниже идёт нефть, а еще ниже — вода (рис. 1).

Рис. 1 — Условия залегания нефти в недрах Земли [4].

Вот почему геологи-нефтяники прежде всего изучают изгибы или структуры слоёв, ищут подземные своды или другие аналогичные «ловушки» нефти, расставленные природой на путях её подземного перемещения.

В некоторых местах нефть выходит на поверхность земли в виде источника. У таких источников она образует на воде тончайшие разноцветные плёнки. Такого же вида плёнки встречаются и у железистых источников. При ударе железистая плёнка разламывается на остроугольные обломки, а нефтяная — на округлые или вытянутые пятна, которые затем могут снова сливаться.

Сравнительно быстрое накопление осадочных пород является одним из необходимых условий образования нефтематеринской толщи. Руды железа, марганца, алюминия и фосфора, напротив, накапливаются очень медленно, и если рудные минералы этих металлов даже и образуются в нефтематеринских толщах, то они оказываются в них рассеянными, не представляя какого-либо интереса для добычи.

Залежи морских руд железа, марганца, алюминия и фосфора имеют форму пластов, то коротких, то протягивающихся на большие расстояния. Пласты некоторых фосфоритов тянутся на десятки и даже на сотни километров. Так, например, пласт фосфорита «курского самородка» проходит от Минска через Курск до Сталинграда.

Все эти руды отложились в неглубоких местах морей и залегают среди морских мелководных песчано-глинистых или известковых пород. Для образования руд железа, марганца и алюминия характерна тесная связь с прилегающей сушей — с её составом, рельефом и климатом. В условиях влажного климата и при равнинном или холмистом рельефе суши течение рек спокойное и поэтому они несут мало песка и глины и сравнительно много растворённых соединений железа, а иногда алюминия и марганца. Густая растительность областей влажного климата даёт при своём разложении много кислот, разрушающих породы и способствующих освобождённым при этом соединениям железа, марганца и алюминия перемещаться в растворённом виде. Кроме того, густая растительность предохраняет сушу от размывания, что тоже уменьшает количество песчано-глинистой мути в реках.

Состав горных пород, слагающих сушу, а также климат определяют относительное количество выносимых с суши рудных элементов. Много железа и марганца дают основные горные породы, особенно базальты и диабазы. Алюминий в условиях влажных тропиков легче вымывается из базальтов и нефелиновых) пород, труднее из гранитов.

Реки уносят растворённые соединения железа, марганца и алюминия в море, где и происходит их осаждение. Если одновременно с ними осаждается мало загрязняющих примесей, то могут образоваться сравнительно чистые рудные залежи. Благоприятными местами для накопления этих руд являются спокойные заливы или лагуны.

Медленное накопление осадков может происходить не только на платформах, но иногда и в геосинклиналях. Так как основные горные породы (диабазы, базальты и другие) нередко на значительных площадях выходили на поверхность именно в геосинклинальных областях, то возможностей для накопления руд в них было не меньше, а больше, чем на платформах. Для накопления осадочных отложений имеет значение и то, что геосинклинальные области не на всей своей площади характеризуются неустойчивостью земной коры или быстрым накоплением осадков. В них встречаются участки, временами сравнительно устойчивые, что способствует медленному накоплению осадочных пород. Такие участки как раз и представляют наибольший интерес с точки зрения осадочного рудообразования.

В начале индустриализации наша Родина испытывала острую нужду в алюминиевых рудах — бокситах. В то время у нас и за рубежом господствовала теория, что бокситы образовались на суше в результате тропического выветривания. Академик А.Д. Архангельский на основе детального изучения бокситов пришёл к совершенно другому выводу. Он выяснил, что наиболее крупные и высококачественные бокситовые месторождения имеют не наземное, а морское происхождение и образовались в геосинклиналях. Геологические партии были направлены в районы распространения геосинклинальных морских отложений, благоприятных для образования бокситов. Эти геологические поиски увенчались открытием ряда новых богатых бокситовых залежей в девонских морских отложениях на Урале, что обеспечило наши алюминиевые за¬воды отечественным сырьём. Девонские бокситы Урала отлагались хотя и в геосинклинальной области, но в такие моменты её жизни, когда накопление осадков происходило медленно, с перерывами и временными отступлениями моря. Значительная часть этих бокситов отложилась на суше в углублениях среди известняков.

Интересно происхождение залежей фосфоритов. Они по условиям своего образования не имеют такой тесной связи с сушей, как руды металлов. Фосфаты, растворённые в морской воде, характерны тем, что они являются весьма важным и притом дефицитным питательным веществом для морских организмов. Фосфатами питаются растения, которые в свою очередь поедают животные. Отмершие организмы, опускаясь на дно, уносят с собой и фосфор. При своём разложении они освобождают его на пути ко дну и частью на дне. В результате этого верхние слои воды обедняются фосфором, а нижние им обогащаются. Начиная с глубины 150-200 м его концентрация в 5 или 10 раз больше, чем у поверхности воды, а наиболее высокие концентрации растворённых фосфатов образуются в иловых или грунтовых водах. В этих водах на дне моря и происходит осаждение фосфатов из раствора. Фосфориты имеют форму сплошных пластов, кавернозных плит или желваков разнообразного вида.

Происхождение почти всех фосфоритных слоёв связано с перерывами в накоплении осадочных толщ, что особенно отмечал А.Д. Архангельский. Этот факт объясняется, повидимому, тем, что фосфориты отлагались в сравнительно мелководных условиях, на глубинах примерно 50-200 м, так что достаточно было небольшого поднятия морского дна, чтобы они оказались в зоне размывающего действия волн.

Морское происхождение имеют также белый мел и известняк. Оба они состоят в основном из кальцита или углекислого кальция и различаются не по минералогическому и не по химическому составу, а по физическому состоянию — белый мел мягок, он сложен из мельчайших несцементированных частиц; известняк, напротив, крепок, слагающие его частицы более крупные, чем в мелу.

Слои белого мела выходят на поверхность во многих местах Украины, на Дону и на Волге. Мел больше чем наполовину состоит из остатков микроскопических известковых водорослей кокколитофорид (рис. 2). Современные кокколитофориды плавают у поверхности воды, передвигаясь при помощи своих жгутиков. Они населяют преимущественно тёплые моря.

Кроме остатков кокколитофорид, в мелу часто встречаются микроскопические кальцитовые раковинки корненожек, или фораминифер, а также раковины моллюсков и остатки морских ежей, морских лилий и кремнёвых губок.

Количество остатков кокколитофорид в мелу обычно равно 40-60 процентам, корненожек — 3-7 процентам, прочих известковых организмов — 2-6 процентам, а остальное составляет порошковатый кальцит, происхождение которого пока не выяснено.

Преобладание остатков известковых водорослей в составе мела было установлено ещё в прошлом столетии киевским профессором П. Тутковским и харьковским профессором А. Гуровым

Известняки тоже в значительной мере состоят из кальцитовых органических остатков — раковин моллюсков и плеченогих, остатков иглокожих, известковых водорослей и кораллов. Многие известняки изменились настолько, что по внешнему виду трудно определить, какого они происхождения. По поводу таких известняков до сих пор идут споры: одни говорят, что в них кальцит был химически осаждён из раствора морской воды, другие утверждают, что известняк сложен из органических остатков, к настойщему времени изменённых до неузнаваемости.

В своей недавно опубликованной работе профессор Н.М. Страхов доказал, что почти все морские известняки образовались за счёт остатков известковых организмов, а химическое осаждение карбоната кальция в море идёт в весьма ограниченных количествах. И действительно, белые известняки мелового периода, широко распространённые в Крыму и на Кавказе, на первый взгляд чрезвычайно бедны органическими остатками, но при внимательном изучении в них найдено большое количество остатков кокколитофорид и корненожек. Значит, что эти известняки раньше были мелом, а потом сильно уплотнились.

Применение известняков весьма разнообразно. Они идут на щебень для шоссейных и железных дорог, на бут для кладки фундаментов, а некоторые, наиболее плотные из них, употребляются для облицовки зданий как мрамор. В таких мраморах можно видеть раковины плеченогих и моллюсков, морские лилии, известковые водоросли и кораллы. Известняки широко используются также для производства извести и цемента, для известкования почв, в металлургии, при получении соды, стекла, очистке сахарного сиропа и изготовлении карбида кальция. Мел там, где от него не требуется высокой прочности, используется так же, как и известняк.