Полезное ископаемое добываемое на дне моря
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
Права
Разделение морского пространства регулируется Конвенцией ООН по морскому праву, которая была принята в 1982 году и действует с 1994-го. Она выделяет, прежде всего, территориальные воды (12 морских миль — 22 км), где действует правовой режим соответствующего государства, а также пространство его эксклюзивной экономической зоны (370 км), где то же государство сохраняет исключительное право на разведку и разработку ресурсов моря и дна. В некоторых случаях эта зона может быть расширена в пределах континентального шельфа, но не далее 350 миль (650 км) от берега. Следом начинается «юридически открытое море», область международного права.
Статус этих районов определен в 136-й статье Конвенции по морскому праву, которая объявляет ресурсы международного дна общим наследием человечества. Регулированием их исследований и эксплуатации занимается Международный орган по морскому дну (МОМД). Он же заботится и о сохранении среды, что закреплено в 145-й статье конвенции. МОМД включает экспертов из 167 стран и к настоящему моменту одобрил только 29 проектов по разведке и добыче подводных месторождений. 17 из них связаны с полиметаллическими конкрециями, большинство других — с разработкой неглубоко залегающих сульфидных руд. В 2001 году лицензию получила «Южморгеология», главное предприятие РФ, занятое освоением минеральных ресурсов международного района дна.
Тем временем многие государства сами присматриваются к возможностям добычи в пределах собственной эксклюзивной экономической зоны. Совместное предприятие Саудовской Аравии и Судана в 2020 году планирует начать разработку металлических залежей неглубоко на дне Красного моря. Канадская фирма Diamond Fields International уже добывает алмазы из океана у побережья Намибии, а канадская же Nautilus Minerals готовится к работе в море близ Папуа — Новой Гвинеи. Здесь, всего в 25 км от берега, на глубине чуть больше 1,5 км разведаны сульфидные руды, содержащие золото, серебро, цинк и другие металлы. По словам представителя Nautilus Minerals, местные залежи меди в 10−15 раз богаче обычных месторождений суши.
Национальные юрисдикции территории Мирового океана
Машины
Каким бы ни было подводное месторождение, его эксплуатация требует соответствующей (подводной!) горнодобывающей и горнопроходческой техники, а также системы подъема руды на корабль поддержки. Для доставки тяжелых металлических конкреций разрабатываются конвейерные системы, напоминающие вертикальные поезда вагонеток. Однако новогвинейское месторождение Solwara содержит сульфидные руды, дробящиеся сравнительно легко. Поэтому в Nautilus Minerals планируют использовать 12-дюймовый жесткий трубопровод, оснащенный поршневым насосом производства американской GE Hydril. Для подачи породы к этому «подводному пылесосу» разрабатывается специальная машина, разумеется, роботизированная.
Что бы мы ни добывали на морском дне, работать придется на приличной глубине, и техника для этого желательна именно беспилотная. В Папуа — Новой Гвинее будет трудиться целая бригада таких роботов: это и мощная фрезерная машина, предварительно расчищающая дно, и отдельный фрезер для добычи и измельчения породы, который сможет разрабатывать верхний слой на глубину около 10−12 м, и сборщик пульпы. На судне поддержки она будет освобождаться от избытков воды и перегружаться на баржи для доставки на берег, на перерабатывающий завод. При этом лишнюю воду добытчики обещают закачивать обратно, на ту же глубину, чтобы минимизировать перемешивание жидкости разной температуры и плотности, которое грозит нарушить жизнь океанских экосистем.
Добыча минеральных ресурсов океанского дна: технологии и опасности
Жизнь
Глубоководные районы занимают около половины площади планеты, но на них приходится до 95% общего объема биосферы. К сожалению, погружение на такую глубину связано с огромными техническими трудностями, поэтому мы до сих пор смутно представляем себе и местную жизнь, и те опасности, которые несет для нее эксплуатация местных ресурсов. Например, конкреции абиссальных равнин создают редкую на сыпучем дне твердую опору, которая исключительно важна для здешней фауны, от губок до ракообразных. Склоны срединно-океанических хребтов обеспечивают минералами бесчисленных жителей верхних слоев океана, служат местами обитания рыб и морских млекопитающих.
По словам представителей компании Diamond Fields Resources, ведущей добычу алмазов со дна Атлантики у берегов Намибии, уже тестовые заборы породы, проводившиеся в течение двух месяцев 2016 года, принесли 26 965 карат драгоценных камней.
«Черные курильщики» и вовсе населены уникальными организмами, которые порой не встречаются больше нигде в мире. Биологи находят здесь десятки новых видов каждый год и не без оснований опасаются, что после выработки такого месторождения местные экосистемы колонизуют уже совершенно другие существа, прежде здесь не жившие. Вдобавок, многие глубоководные жители отличаются исключительно медленным ростом и большой продолжительностью жизни. Достаточно назвать рекордсменов среди позвоночных — гренландских акул, возраст которых, по некоторым оценкам, может превышать 500 лет. Такие популяции чрезвычайно чувствительны к любому вмешательству извне.
Источник
Около 90% полезных ископаемых – осадочные, морского происхождения. Полезные ископаемые содержатся в самой морской воде, на морских побережьях (россыпи и рыхлые отложения), в морских осадках и залегающих под ними коренных породах. Морская вода, по сути, богатейшая жидкая руда. В воде океанов и морей растворено до 70 различных химических элементов. По подсчетам ученых, в Мировом океане хранится свыше 10 млрд. т золота, около 3 млрд. т никеля, 164 млн. т серебра, 800 млн. т молибдена, 1 млрд. т свинца и цинка, 20 тыс. т радия, 4 млрд. т урана и т.д. Если извлечь золото из морской воды и распределить среди населения земного шара, то на каждого придется почти 3 т. Из морской воды извлекают пищевую соль, йод, бром, магний, сульфат натрия и другие химические соединения.
Морские прибрежные россыпи содержат золото, платину, алмазы, оловянный камень, вольфрамит, титанистый железняк и др. Здесь же добывают строительные материалы: песок, гравий, галечник, известняк-ракушечник и др. В прибрежных областях морей и океанов добывают нефть и газ. Добыча нефти со дна моря в крупных масштабах ведется в Мексиканском и Персидском заливах, в Каспийском море. Потенциальные запасы нефти на дне океанов и морей превосходят разведанные нефтяные запасы суши примерно в 3 раза. На морском дне больше полезных ископаемых, чем на всех континентах. Некоторые морские илы представляют собой цементное сырье.
Одним из основных ископаемых, которые добывают из морской воды, является магний – лёгкий металл, используемый в автомобилестроении и самолётостроении, пиротехнике, медицине и производстве стали. Кроме того, из морской воды извлекают бром, который используют в фотографии, производстве красителей и медицине. Добычей этих ископаемых занимаются американские фирмы.
В морской воде содержится также калий и кальций, но при огромных запасах этих металлов на суше добывать их из моря нет смысла. Более серьёзно рассматривается перспектива добычи золота и урана. Пока что с морского дна поднимают главным образом песок и гравий для строительной промышленности. Добыча производится на мелководье с помощью землесосных снарядов. Таким же способом разрабатываются меловые отложения, образовавшиеся из раковин доисторических морских животных, главным образом у берегов Исландии и Багамских островов. Используется мел в производстве цемента и бетона.
На многих побережьях находят алмазы и драгоценные металлы. Они часто образуют россыпные месторождения.
Наиболее известными являются россыпи зернистого и самородного золота, встречающиеся на речном дне в золотоносных районах. Эти месторождения – результат выветривания пород на протяжении 65 млн. лет. Проложив себе вместе с реками путь к морю, россыпи оседают на морских побережьях – на суше и под водой.
Из подводных россыпей добывают хром, железо и такие редкие металлы, как цирконий, использующийся в стержнях ядерных реакторов.
Разработка глубинных месторождений находится пока на ранней стадии, хотя до этого богатого источника полезных ископаемых может дойти очередь, когда их запасы на суше исчерпаются. На дне моря встречается марганец, использующийся в производстве твёрдых сплавов со сталью, алюминием и медью. Марганец применяется также в производстве удобрений.
Наибольшие скопления конкреций находятся в северной и южной частях Тихого океана. Пока единственный район, где успешно ведётся их добыча, расположен на западе от Центральной Америки, между разломами Кларион и Клиппертон. Конкреции залегают на глубинах до 4 км от поверхности океана и в этом районе имеют высокое содержание металлов.
Больше по географии:
Особенности развития и размещения АПК РФ
Сельское хозяйство — это совершенно особая сфера производства — наличие земли здесь — основное средство производства. Земля в отличие от других средств производства — не продукт труда человека, ее размеры не могут быть увеличены. При правильном использовании в сельском хозяйстве земля не только не …
Морской транспорт
Играет значительную роль в перевозках пассажиров и грузов. Главные морские порты: Хельсинки (порт в черте города), Турку, Котка. Паромное сообщение со Швецией, Эстонией, Польшей, Германией. Наиболее важные сухопутные маршруты: Хельсинки – Таллинн, Хельсинки – Любек, Хельсинки – Стокгольм, Турку – М …
Геологическое строение, рельеф, полезные ископаемые
Как и вся Европа, Германия пережила сложную историю геологического развития, что отразилось в строении ее поверхности. Страна расположена в пределах нескольких различных по возрасту и строению геотектонических зон, протягивающихся почти в широтном направлении через всю Центральную Европу, в зоне ге …
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