На дне водоемов добывают полезные ископаемые
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
виктор юшковский
Экономика
26 Июня 2018
К середине XXI века мировую экономику ожидает громадный скачок, сопоставимый с тем, который происходил в эпоху великих географических открытий. Пересекая моря-океаны, путешественники находили тогда новые обильные земли. Теперь же первопроходцам придется спускаться под воду. Ведь материковые закрома минеральных ресурсов истощатся уже через два поколения. И это не беспочвенная страшилка футурологов, а прогноз геологов, основанный на точных расчетах. Доклад на такую тему прозвучал на одной из площадок Петербургского международного экономического форума (ПМЭФ).
ФОТО Юрия БЕЛИНСКОГО/ТАСС
Золото «испаряется»
В роли провидцев геологам выступать не впервой, и предсказания их обычно сбываются. А объяснение тому простое: производственный цикл у них — от выхода на участок до передачи в разработку месторождения с утвержденными запасами — длится около 30 лет. Сейчас самое время оценить «бездонность» минеральной базы России, во многом определяющей благополучие нашей страны. Сырьевая копилка всего человечества только кажется безмерной, а на самом деле выявленным на суше запасам виден предел.
Кладовые, которые природа создавала миллиарды лет, тают все стремительнее. В надежде остановить убыль ресурсов геологи уходят дальше от обжитых мест, однако совершить крупные открытия уже не удается. А виной тому — несоответствие между технологическими возможностями и особенностями залегания в земле полезных ископаемых. Во всяком случае это одна из главных причин, убежден выступивший на панельной сессии ПМЭФ «Ресурсы и экономика Мирового океана» гендиректор Росгеологии Роман Панов.
По словам главного геолога страны, в XX веке в этой области было два пика открытий: в начале столетия, когда в отрасли был совершен технологический прорыв, и во второй половине века, когда с помощью геофизических методов смогли заглянуть в глубь земли. Последний удачный для российских геологов период пришелся на конец 1980-х — начало 1990-х гг. После этого ресурсную «кубышку» страны они продолжали восполнять, но по большому счету Россия (в русле общемировых тенденций) проедала накопленный в советские годы потенциал.
Революционный держите шаг!
Для нового рывка подземных исследований нужна новая технологическая революция. Геологическая служба США прогнозирует, что такая революция произойдет в середине текущего столетия. Но затронет она не сухопутные территории: богатства всего мира прирастать будут колоссальными ресурсами, полученными на океаническом дне и шельфовых участках (включая зону вечной мерзлоты), которые так велики, что выглядят практически неисчерпаемыми.
К тому времени на Земле будут жить свыше 9 млрд человек, и баланс потребления «черного золота» изменится. На первый план выйдут нефтехимия и ряд других отраслей, а миф о незаменимости нефти и газа будет окончательно развеян. Сегодня доказанная минерально-сырьевая база углеводородов в Мировом океане составляет около трети от сухопутной. Ее общий потенциал оценивается в 3 трлн долларов (это только извлекаемые запасы), и к 2050 г. он может вырасти как минимум в два-три раза.
Некоторые страны уже получают под водой традиционные минералы. Скажем, Намибия, ЮАР и Австралия добывают на дне морском алмазы (1,1 млн каратов в год), а Индонезия, Малайзия и Таиланд нашли там олово (19 тыс. тонн годовой добычи). Австралийцы извлекают из-под воды цирконий (1 млн тонн в год). Индонезия и Япония — железные руды, Бразилия и Аргентина стремятся получить океанический торий…
И такие устремления все чаще выливаются в реальные проекты — на ПМЭФ рассказал об этом Джон Парианос, вице-президент канадской компании Nautilus Minerals, которая впервые в мире занялась глубоководной добычей твердых полезных ископаемых. Около 70% олова, 13% платины и 11% золота в настоящее время добывается в основном на шельфе, мелководье и глубоко под водой.
Толщи океанических вод скрывают гигантские залежи газогидратов (твердые соединения воды и газа), напоминающих ледяные кристаллы, — нередко их называют «горящим льдом», в которых очень много метана. По данным Международного энергетического агентства, объем разведанных в мире ресурсов газогидратов составляет до 5 квадриллионов кубометров.
В мало исследованных океанических просторах, занимающих 70% поверхности нашей планеты, находятся и минеральные образования, которые на суше не встретишь: железомарганцевые конкреции, кобальто-марганцевые корки, глубоководные полиметаллические сульфиды , где содержание энергоносителей, благородных и редкоземельных металлов особенно высоко. И лучше других это знают петербургские ученые, изучающие такие сокровища во Всероссийском научно-исследовательском институте Океангеологии.
Штаб на Ямайке
Впервые о том, что на океанском дне можно добывать значительную часть твердых полезных ископаемых, геологи заговорили более полувека назад. Декларацию принципов, регулирующих режим подобных работ, Генеральная ассамблея ООН приняла в 1970 году. Но крупные месторождения, открываемые на суше, делали такие разговоры не слишком перспективными.
Только в 1994-м страны — члены Конвенции ООН по морскому праву создали Международный орган по морскому дну со штаб-квартирой на Ямайке. Он и определяет по сей день, как вести глубоководную разведку и добычу за пределами границ континентального шельфа в так называемом международном районе морского дна.
«С советских времен наша страна была постоянным членом этой организации и действовала в рамках государственной программы: снаряжала экспедиции, строила научно-исследовательские суда,- напомнил заместитель председателя Комиссии ООН по границам континентального шельфа Иван Глумов. — Теперь такой целевой федеральной программы мы не имеем».
В 2015 году Россия обрела право вести разведку кобальтоносных руд на определенных участках дна в районе Магеллановых гор (Тихий океан). На этой территории и в Атлантике, где наша страна получила контракт на разведку месторождений полиметаллических сульфидов, ее представляет Минприроды РФ. А оператором проекта выступает Росгеология.
По ее данным, только в этой океанической зоне содержится больше никеля и кобальта, чем на всей суше. Там сосредоточено около 7 млрд тонн марганца, 1 млрд тонн железа, 340 млн тонн никеля, 290 млн тонн меди и 78 млн тонн кобальта. В то же время доказанные ресурсы изученных участков РФ заметно меньше, чем извлекаемые запасы кобальто-марганцевых корок в экономических зонах США и Японии. Почему?
По масштабам такая работа сопоставима с той, что предусматривает развитие арктических проектов. Аналогии вполне уместны, принимая во внимание и слабую изученность таких территорий (ученые исследовали всего 4% арктической зоны РФ, а сейсмическими профилями охвачено 2,7% региона), и гигантский их потенциал.
Освоение российских участков дна Мирового океана происходит за счет средств госпрограммы по воспроизводству минерально-сырьевой базы. Но, отвечая на вопрос корреспондента «Санкт-Петербургских ведомостей», Роман Панов не исключил, что в ближайшие годы океаническая целевая программа в России будет все-таки принята.
По мере преодоления технологических барьеров и истощения запасов в континентальной части земли коммерческая ценность морских месторождений будет расти. Значит, такие проекты станут рентабельнее, и доля частных инвестиций в них существенно вырастет. Сейчас 60% от всего объема финансирования геологоразведки это средства недропользователей. Причем в большей мере, нежели сегодня, в них вовлечены будут петербургские ученые, геологи и судостроители, роль которых в освоении Арктики трудно переоценить, добавил глава Росгеологии.
Материал был опубликован в газете под № 112 (6221) от 26.06.2018 под заголовком «Геологи уходят на дно».
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 112 (6221) от 26.06.2018.
Источник
Группа японских ученых из Токийского университета обнаружила огромные запасы кобальта и некоторых редкоземельных металлов на дне Тихого океана в районе японского острова Минамиторисима, расположенного в 2 тыс. км к юго-востоку от Токио.
Об этом сообщил телеканал NHK.
Сами металлы обнаружены в составе шарообразных минеральных образований — железомарганцевых конкреций. На кадрах, снятых учеными во время погружения на глубину 5,5 тыс. метров, видно, что обширная часть океанического дна буквально усыпана коричнево-черными конкрециями диаметром от 5 до 10 см.
В результате анализа выяснилось, что в составе этих образований содержится марганец, кобальт и некоторые редкоземельные металлы. Аналогичные залежи на площади 44 тыс. кв. км уже ранее были обнаружены у побережья острова Кюсю, однако находка в районе Минамиторисимы значительно более существенная, говорят ученые.
«Объемы этих придонных залежей кобальта сопоставимы с объемом его потребления в Японии на протяжении 1600 лет. То, что он был обнаружен в исключительной экономической зоне Японии, имеет большое значение. Я бы хотел, чтобы в будущем в Японии стала бы возможной собственная добыча природных ресурсов», — рассказал о находке профессор Токийского университета Ясухиро Като.
https://tass.ru/nauka/3573362
27.10.2013 Япония будет добывать полезные ископаемые в океане https://www.japantoday.ru/chto-pochitat/yaponiya-budet-dobyvat-poleznye-iskopaemye-v-okeane.html
летом 2013 года Япония получила права добывать столь необходимые ей полезные ископаемые в Тихом океане. Этим правом страна будет пользоваться на протяжении еще 15 лет. Добычу полезных ископаемых Страна восходящего солнца будет осуществлять на территории в 3 тысячи квадратных километров возле острова Минамиторисима на северо-западе Тихого океана.
На этой территории находятся редкоземельные металлы в больших количествах. Ими страна сможет обеспечить себя на несколько веков вперед, а объем самих запасов в 100 раз больше, чем объем всех редкоземельных металлов, которые были разведаны ранее.
29.03.2013 Японские геологи обнаружили на океанском дне редкоземельные элементы https://animeweekend.ru/nauka/5789
При выполнении японскими геодезистами разметки участка морского дна были обнаружены редкоземельные элементы.
Месторождение было обнаружено на дне Тихого океана неподалеку от острова Минамиторисима, при этом залежи редкоземельных элементов расположены в исключительной экономической зоне Японии, а их глубина залегания составляет всего 1-10 метров ниже уровня дна океана. Согласно подсчетам японским ученых, запасы этих полезных ископаемых более чем в сто раз превышают объемы всех ранее найденных редкоземельных элементов на планете. Кроме того, эксперты уже выяснили, что их добыча с глубины не будет сложной и дорогостоящей.
Данная находка еще ценна для Японии тем, что абсолютным монополистом в добыче редкоземельных элементов (94%) является Китай. Главным же потребителем данного сырья является японская автомобильная и электронная промышленность, на их долю приходится около половины добычи во всем мире.
Комментарии https://aftershock.news/?q=node/430229
i/ Эти конкреции — тема типа сланца. Про конкреции лечат уже десятки лет.
Запудривают мозг проведением негодных аналогий с традиционными месторождениями. А тут добыча выглядит не как разработка точки, а как сбор на многокилометровой глубине на огромных площадях поверхности дна шариков, в которых какие-то микроскопические доли всякоразных ништяков (включая золото, кстати). Да я просто охреневаю от себестоимости такой добычи.
ii/ : метангидраты уже добывали из пучины морской , теперь кобальт выкапывают в неимоверных количествах . Только бы не перестарались : место у них неспокойное — провалятся , нахрен , под землю.
Карта минеральных ресурсов и донных осадков мирового океана (1985) https://www.mining-enc.ru/m/mineralnye-resursy/
ВНИИОкеангеология. Отдел геологии и минеральных ресурсов океана
https://vniio.ru/podrazdelenie_3
https://vniio.ru/izuchenie_geologii_i_tverdyh_polezn
https://vniio.ru/izuchenie_geologii_i_tverdyh_polezn
ЖМК — железо-марганцевые конкреции, КМК — кобальт-марганцевые корки, ГПС — глубоководные полиметаллические сульфиды
1 – граница мегапояса океанского железомарганцевого конкрециеобразования; 2 – граница поясов океанского железомарганцевого конкрециеобразования;
3 – номера и названия поясов: I – Северный Приэкваториальный, II – Экваториальный, III – Южный Приэкваториальный, IV – Субантарктический; 4, 5 – поля распространения ЖМК и КМК (цифры в кружках): 1 – Кларион-Клиппертон, 2 – Центрально-Тихоокеанское, 3 – Перуанское, 4 – Калифорнийское, 5 – Пенрин, 6 – Южно-Тихоокеанское, 7 – Менарда, 8 – Уэйк, 9 – Мидпасифик, 10 – Гавайское, 11 – Магеллановых гор, 12 – Лайн, 13 – Центрально-Индоокеанское, 14 – Западно-Австралийское, 15 – Диамантина, 16 – Мадагаскарское, 17 – Экватор, 18 – Северо-Американское; 6 – скопления океанических сульфидных руд: 1 – ТАГ, МИР, Снейк Пит, Брокен Спур, Лаки Страйк, Менез Гвен; 2 –Логачев; 3 – Красное море (впадины Атлантик II, Вальдивия, Суакин); 4 – Трог Окинава, Идзу-Бонино; 5 – Манус, Вурдлак; 6 – Трог Лау; 7 – Хуан-де-Фука, хр.Эксплорер, хр.Эндевор; 8 – Калифорнийский залив (Гуаймас), 21о с.ш. ВТП, 9 – 12о с.ш.ВТП, 10 – Галапагос; 11 – 21-22о ю.ш. ВТП; 12 – Командорские о-ва (вулкан Пийпа); 7 – фосфориты (фосфоритовые провинции и области): 1 – Калифорнийская,
2 – Перуано-Чилийская, 3 – Япономорская, 4 – Чатем, 5 – Средне-Тихоокеанская, 6 – Капская, 7 – Марокканская, 8 – Атлантическая; 8 – осевая зона и центральный
рифт срединно-океанического хребта: И-Т – Индо-Тихоокеанское звено, И-А – Индо-Атлантическое звено, И-К – Индо-Красноморское звено мировой системы
срединно-океанических хребтов
https://www.vipstd.ru/gim/content/view/70/146/
Мировой океан, литература https://www.geokniga.org/labels/5949
— — — —
История с подводными месторождениями металлов почти столь же стара, сколь и история с метангидратами 🙂
Подводные поля делят, но с тем же успехом, что и Луну
Источник
Схематическая карта мест наиболее активных разработок полезных ископаемых
Добы́ча поле́зных ископа́емых — процесс извлечения твёрдых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств[1][2]. Добыча полезных ископаемых относится к первичному сектору экономики.
Процесс добычи полезных ископаемых заключается в разработке месторождений полезных ископаемых. При разработке месторождений производится выемка полезного ископаемого и транспортировка его к местам дальнейшей переработки или полезного использования.
Термин «Добыча полезных ископаемых» используется также как экономическая категория. Как экономическая категория выражается в объёмных или весовых единицах измерения[2]:
- в кубических метрах (м³) применительно к природному газу, нерудным строительным материалам;
- в тоннах (т) применительно к углю, нефти, рудам, нерудному сырью;
- в м³/сутки применительно к промышленным водам;
- в каратах применительно к драгоценным камням;
- в килограммах (кг) применительно к полудрагоценным камням, камнесамоцветному сырью, пьезооптическому сырью;
- в квадратных метрах (м²) применительно к облицовочному декоративному камню.
Способы добычи полезных ископаемых[править | править код]
Добыча полезных ископаемых насчитывает многотысячелетнюю историю.
За всю историю человечество выработало различные способы добычи полезных ископаемых.
Добыча твёрдых полезных ископаемых ведётся открытым способом, подземным способом или комбинированным открыто-подземным способом. Открытым способом добывается около 90 % бурых углей, 20 % каменных углей, 70 % руд чёрных и цветных металлов.
Добыча жидких и газообразных полезных ископаемых осуществляется путём бурения с поверхности земли скважин, через которые производится их откачка в специальные хранилища.
Добыча полезных ископаемых, которые залегают непосредственно на поверхности земли (торф, нерудные строительные материалы и некоторые другие) осуществляется с поверхности при полной механизации основных производственных процессов.
Начиная с 1960-х годов, стала развиваться добыча со дна моря твёрдых полезных ископаемых (золото, олово, алмазы, циркон, монацит, ильменит и др.), а также нефти и газа.
Выбор способа добычи полезного ископаемого определяется горно-геологическими условиями залегания полезных ископаемых и обосновывается технико-экономическими расчётами.
Динамика мировой добычи важнейших видов полезных ископаемых[править | править код]
По мере развития научно-технического прогресса объёмы добычи полезных ископаемых и число их видов непрерывно увеличивались. По подсчётам академика В. И. Вернадского, выполненным в 1915 году, человечеством в античную эпоху добывалось и использовалось всего 19 элементов, в XVIII веке — 28, в XIX веке — 50, в начале XX века — 60. В настоящее время используются все 89 химических элементов, содержащихся в земной коре[3].
Постоянно увеличивались темпы роста добычи полезных ископаемых. Из всего объёма полезных ископаемых, извлечённых из недр земли за всю историю человечества, преобладающий их объём добыт в XX веке: нефти — 99,5 %, угля — 90 %, железной руды — 87 %, медной руды — 80 %, золота — 70 %. Поиск и освоение новых месторождений охватили практически всю приповерхностную часть земной коры, включая прибрежный шельф и дно Мирового океана[2][3].
При этом структура объёмов добычи различных ископаемых меняется по мере развития научно-технического прогресса. Так, например, в период с 1850-х по 1930-е годы, в общем объёме добычи доминировал каменный уголь, в период с 1940-х по 2000-е — нефть, а начиная с 2010-х — природный газ (в том числе и сланцевый). Изменяется и динамика добычи металлических руд: так, доля железной руды в общем объёме добычи непрерывно снижается с начала 1920-х годов (хотя в валовом исчислении — сохраняется и в отдельные периоды растёт), в то время как добыча руд цветных металлов увеличивается. Добыча некоторых полезных ископаемых, например торфа, сокращается в валовом исчислении начиная с 1940-х годов.
На динамику добычи некоторых полезных ископаемых влияет и возможность вторичной переработки. Например объём чёрного металлолома, накопленный в мире уже к началу 1900-х годов составил заметную часть в сырьевой составляющей металлургии, а в 2010-х годах доля металлолома в сырьевой базе превышает 40 %. По некоторым цветным металлам, например свинцу, доля лома в сырьевой составляющей ещё выше. Непрерывно растёт и доля вторичного сырья в производстве пластмасс и изделий из стекла.
Значение некоторых полезных ископаемых по мере развития технологий окончательно утрачивается. Например, в период с 1830-х по 1970-е годы в значительных объёмах добывался природный монокристаллический кварц как пьезооптическое сырьё. По мере развития технологий производства сложных оптических стёкол, пьезокерамики и выращивания искусственных кристаллов значение природного кварца для оптики и электронику утратилось: в оптике его заменили лучшие по характеристикам тяжёлые стёкла и синтетические кристаллы, а в электронике — пьезокерамики, пьезоэлектрические характеристики которых на несколько порядков лучше, чем у кварца. Поэтому в настоящее время природный кварц применяется только ювелирами. Аналогичная ситуация произошла с разновидностями корунда: с сапфиром и рубином, а также с алмазами — природные камни используются только в ювелирном деле, тогда как в технике используются синтетические. Следует отметить и тот факт, что перечисленные природные камни редкие и дорогие, тогда как их искусственное производство сравнительно дешёвый процесс, не требующий дефицитного сырья.
Примечания[править | править код]
- ↑ Добыча полезных ископаемых. Статья в БСЭ
- ↑ 1 2 3 Добыча полезных ископаемых // Горная энциклопедия / Гл. редактор Е.А. Козловский. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — Т. 2. — С. 234-235.
- ↑ 1 2 [dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/384/%D0%B4%D0%BE%D0%B1%D1%8B%D1%87%D0%B0 Добыча полезных ископаемых человеком]
См. также[править | править код]
- Горное дело
- Горная промышленность
- Добыча рудного золота — обучающее видео
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных доменов |
Источник