Добыча полезных ископаемых в индийском океане

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 февраля 2020;
проверки требуют 3 правки.

Железомарганцевая конкреция

Железомарганцевая конкреция в разрезе

Железомарганцевые конкреции — конкреции с преобладанием в химическом составе железа и марганца, формирующиеся на дне озёр, океанов, а также в почвах. В первых двух случаях представляют практический интерес, в последнем могут являться диагностическим признаком при изучении почвы.

Запасы железомарганцевых конкреций[править | править код]

На дне Мирового океана составляют не менее 300 млрд т. Запасы трех океанов составляют 200 млрд т., в Атлантическом океане содержится 45 млрд т., в Тихом — 112 млрд т., в Индийском океане — 41 млрд т.

Месторождения, залегающие на относительно небольшой глубине и являющиеся типичными разновидностями залежей марганца, встречаются на глубине до 400 метров недалеко от берега Бразилии, Калифорнии и Японии. Конкреции у берегов Японии находятся на глубине от 100 до 360 метров на верхнем слое морского дна вдоль архипелага Аузу около Токио. Некоторые исследования показывают, что конкреции марганца залегают по всему Тихому океану на глубине, колеблющиеся от 100 метров на островных шельфах, к югу от Хонму, до 7000 метров в Марианской впадине. Предполагают, что большая часть месторождений залегает на глубине от 3600 до 4500 метров. Конкреции обнаруживаются также в северо-западной части Тихого океана на глубине от 4500 до 5400 метров, на берегу США недалеко от зоны сбросов «Мендесино» между 20° и 25° северной широты на глубине больше, чем 3200 метров[1]

Распространение железомарганцевых конкреций

Процесс образования железомарганцевых конкреций[править | править код]

Постоянные процессы образования конкреций позволяют значительно увеличить запасы полезных ископаемых. Величина годового накопления марганца в конкрециях Мирового океана в 3 раза превосходит его годовое потребление, кобальта в 4,5 раза, циркония примерно в 5 раз.

Образование железомарганцевых конкреций в озерах[править | править код]

Железомарганцевые конкреции возникают в озёрах таежно-лесной зоны, где много болот, в водах которых много органических кислот и органического вещества. Поэтому это восстановительные и кислые воды. В этих условиях железо и марганец находятся в двухвалентном состоянии. Они накапливаются в этих водах. Питаемые болотами ручьи приносят эти воды в озера и мелководные заливы морей, где обстановка окислительная и нейтральная или щелочная. Железо и марганец переходят в трехвалентное состояние и их оксиды (и гидроксиды) слагают железо-марганцевые конкреции, которые растут с помощью аналогичного рециклинга.

Образование железомарганцевых конкреций на дне океана[править | править код]

Проблема генезиса железомарганцевых конкреций сопряжена с проблемой скорости их роста. Согласно результатам датирования конкреций традиционными радиометрическими методами, скорость их роста оценивается миллиметрами за миллион лет, то есть намного ниже скоростей отложения осадков. По другим данным, в частности по возрасту органических остатков и по изотопному составу гелия, конкреции растут в сотни и тысячи раз быстрее и могут, как предполагают, оказаться моложе подстилающих осадков. До сих пор мы фактически не знаем откуда берутся металлы, связанные в железо-марганцевых отложениях (ЖМО), каков механизм формирования конкреций, скорости их роста и др. И хотя исследований на эти темы опубликовано много, возможно тысячи, включая капитальные монографии, однако по-прежнему сохраняется дискуссионность и неопределенность во многих вопросах. Может случиться, что добыча конкреций и рудных корок (с подводных поднятий) начнется раньше, чем будут выяснены кардинальные вопросы их происхождения и роли в океанской среде. Ведь известно, что обогащенность ЖМО ценными металлами связана с их высокой сорбционной активностью, а это значит, что роль их в поддержании равновесия в составе морской воды огромна, и особенно, в условиях резкого увеличения антропогенных и техногенных сбросов в океаны.[2]

Состав[править | править код]

В состав конкреций входят Mn(22,3-23,5 %), Fe(4,5-5,6 %), Co(0,19-0,22 %), Ni(1,24-1,54 %), Cu(1-1,17 %), Zn(0,113-0,117 %). Часто присутствуют и другие примеси. Такой состав делает выгодной их добычу.

Соотношение средних содержаний химических элементов в железомарганцевых конкрециях и глубоководных осадках океана.

Изучение[править | править код]

Железо-марганцевые конкреции в канадских озёрах были известны ещё с 1670 года, а океанические были открыты в 1868 году экспедицией Норденшельда на шведском судне «София» на дне Карского моря. Общепризнанным же является открытие конкреций в 1873 году английским судном «Челленджер» в 160 милях к юго-западу от Канарских островов. Вскоре конкреции нашли и в других местах. После второй мировой войны образование конкреций всесторонне изучалось, и было получено много данных об этом.

Правовой статус[править | править код]

Международный орган по морскому дну установил несколько участков в Мировом океане, и закрепил за некоторыми государствами право вести геологоразведку в этом регионе. [3]

Примечания[править | править код]

↑ «Батурин Г. Н. Рудный потенциал океана.»
↑ «Г. А. Нурок, Ю. В. Бруякин. Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов.»
↑ Список участоков

Литература[править | править код]

Батурин Г. Н. Рудный потенциал океана. Москва, 2002 г.
Г. А. Нурок, Ю. В. Бруякин. Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов. Москва, «Недра», 1979 г.,381 с.
Базилевская Е. С., Пущаровский Ю. М. Российский журнал наук о Земле, Москва, 1999 г.
Гурвич Е. Г. Металлоносные осадки Мирового океана. Москва, 1998 г.

Источник

Помимо поверхности континентов, человек в течение всей своей истории использует полезные ископаемые океана и моря.

До недавних времен главной областью эксплуатации было рыболовство, но в последние десятилетия важную роль в экономике некоторых приморских государств играет добыча нефти с морского дна в районе материковых окраин.

Человек использует соли, растворенные в морской воде. В настоящее время о запасах моря часто говорят, как о надежде человечества. Моря и океаны, покрывающие более двух третей поверхности земного шара, призваны поддержать энергетический, сырьевой и пищевой баланс увеличивающегося населения Земли.

Естественно, встает вопрос, реально ли это?

Что можно добыть с Мирового океана

Казалось бы само собой разумеющимся, что соль, которую употребляет человек, происходит из моря, но это не так.

Лишь третья часть поваренной соли получается путем испарения морской воды, остальная добывается на континентах или путем испарения соляного раствора — минерализованных вод, сопровождающих месторождения соли.

Итак, морская вода является химическим сырьем, но самое ценное, что из нее получают, не соль, а бром, используемый в первую очередь в фотографической промышленности, и магний. Из морской воды добывается более двух третей мирового потребления этих элементов.

Добыча брома в океане

Морская вода содержит и ряд других соединений, находящихся в растворенном состоянии. Время от времени в СМИ можно прочесть, сколько в ней находится урана или золота. Эти цифры действительно поражают.

Однако нас ограничивает в действиях тот факт, что мы пока не располагаем достаточным количеством энергии, чтобы наладить процесс их извлечения. Но ряд процессов проводит за человека сама природа.

Добыча тяжелых металлов с морского дна

Так, например, медь, марганец, кобальт, никель нет необходимости добывать из морской воды, поскольку эти металлы выпадают и кристаллизуются на дне океанских впадин в виде марганцовых конкреций. Это – образования величиной с орех, кулак или футбольный мяч, во множестве рассыпанные по дну Тихого и Атлантического океанов и состоящие из слоев окислов железа и марганца, кристаллическая структура которых легко связывает более тяжелые металлы, как никель, кобальт и медь.

Общее содержание полезных ископаемых океана в виде металлов в марганцовых конкрециях достигает 2,5%. Поэтому исследовательские корабли составляют карты морского дна, фотографируют его с помощью подводных камер, а ученые анализируют содержание металла в этих шаровидных образованиях.

Выявленное содержание металлов пока невелико, а расходы по добыче сырья со дна велики. Но надежды на источники сырья имеются, хотя о юридической стороне вопроса добычи со дна моря люди договариваются с трудом.

С большим успехом проводится добыча так называемых тяжелых минералов в прибрежных областях.

Например, ученые нашли подводную гору в 300 милях от побережья Канарских островов. Гора представляет редкоземельный металл теллур.

Стоимость этого металла составляет порядка 300 долларов за кг, что будет достаточно прибыльно начать добычу с морского дна.

Вода сортирует минералы

Средневековые горняки, да и позже золотоискатели получали золото путем промывки речных наносов. Вода уносила из старательских сит более легкие силикатные минералы, а на дне оставались более тяжелые минералы. Когда посчастливилось, то и кусочки золота.

Морской прибой и сильные морские течения в ряде мест делали эту работу за человека.

Более тяжелые минералы, например, касситерит (оловянная руда), циркон (циркониевая руда), рутил (окисел титана), моназит (сложный фосфат с содержанием редкоземельных элементов) и даже алмаз высвобождаются из горных пород в процессе выветривания, а поскольку они более стойки, чем многие другие минералы (например, полевой шпат), вода уносит их в море. Там они сортируются как в старательском сите: более легкие, обычно силикатные и кварцевые материалы уносятся, а на пляже или на мелком морском дне остаются тяжелые, полезные фракции. Во многих местах в мире добываются минералы в переходных зонах от океана к материкам.

Однако полезные ископаемые океана и моря пока сложно извлечь или достать с морского дна с учетом получения прибыли. Но технологии улучшаются и, возможно, основные источники сырья будут находиться в море.

Источник