Полезные ископаемые мирового шельфа и их добыча
Добыча подводных месторождений
Во многих районах Мирового океана на поверхности и в недрах шельфа и континентального склона выявлены различные ценные полезные ископаемые.
На дне залегают фосфоритовые конкреции — специфические образования, представленные зернами размером от 0,1-0,3 до 2-3 мм, желваками — до 5-10 см, плитами и глыбами весом до десятков и сотен килограммов. Они содержат до 30% окиси фосфора с незначительными примесями молибдена, ванадия, цинка, стронция.
В размещении фосфоритных конкреций проявляются определенные закономерности. Их залежи встречаются на пространствах, ограниченных параллелями 40-42° с.ш. и 50° ю.ш., и приурочены они исключительно к океанским шельфам. В окраинных и внутренних морях они не обнаружены. Скопления конкреций наблюдаются в зонах апвеллинга.
Наиболее богаты фосфоритами южнокалифорнийский и мексиканский шельфы. Эти ископаемые широко распространены у берегов Северной и Южной Америки, от острова Ванкувер до берегов Чили, возле Хонсю, на плато Чатам у Новой Зеландии, на шельфе острова Тасмания, на банках возле Соломоновых островов, на западноафриканском шельфе, от Гибралтара до банки Агульяс, в районе Пиренейского полуострова, у берегов Бразилии и США, на плато Блейк, в шельфовой зоне Аравийского полуострова, Индостана, Северных Андаманских островов, острова Рождества, Мадагаскара, Сокотра и в других районах.
Общие запасы фосфоритных конкреций в Мировом океане достигают 3*1011 тонн. Их запасы на шельфе Калифорнии оцениваются в 2-4 млрд. тонн. При современных и даже более высоких темпах потребления фосфатного сырья океан может обеспечить мировую потребность в нем на ближайшие 1000 лет. Однако промышленная добыча фосфоритов из подводных залежей пока не ведется, так как их качество ниже, чем на суше; технология морских разработок еще не отработана. Исследования показали, что только калифорнийские фосфоритовые конкреции образуют настолько богатые залежи, что их добыча может давать до 50% прибылей на вложенный капитал. Здесь проводится разведка фосфоритовых залежей. Определенный интерес к подводным фосфоритовым месторождениям проявляют Япония, Австралия, Перу и другие страны. В настоящее время морская добыча фосфоритовых конкреций может быть оправданной лишь в районах, где остро ощущается недостаток фосфатного сырья и куда затруднен его ввоз.
Другой вид ценных полезных ископаемых — баритовые конкреции. Они представляют собой образования округлой формы размером от 1 до 20 см и содержат примерно от 75 до 84% сернокислого бария. В качестве примесей в них присутствуют сульфаты стронция и свинца. Эти конкреции обнаружены на шельфе Шри-Ланки, на банке Син-Гури в Японском море и в других районах океана. На Аляске, в проливе Дункан, на глубине 30 м разрабатывается единственное в мире жильное месторождение барита. Его запасы оцениваются здесь в 2,5 млн. тонн, а суточная добыча составляет около 1000 тонн. Баритовое сырье используется в химической и пищевой промышленности, а также как утяжелитель глиняных растворов при бурении на нефть.
В морских осадках на глубинах 2000-6000 метров распространен минерал глауконит, содержащий от 4 до 9,5% окиси калия. Этот минерал считают потенциально возможным сырьем для производства калийных удобрений.
Некоторые виды полезных ископаемых залегают в недрах шельфа. К ним относится сера. Обычно она встречается в соляных куполах, погребенных под слоем осадочных пород мощностью в несколько десятков метров. Потенциальные ресурсы серы в подводных месторождениях оцениваются от десятков до сотен миллионов тонн. В настоящее время серу добывают США в Мексиканском заливе на глубинах порядка 15 метров. Здесь пробурены скважины, через которые к местам залегания серы подается горячий пар или вода. Сера плавится, становится жидкой и под воздействием сжатого воздуха через эти же скважины поступает к трубопроводам и по ним к баржам, где и застывает в охладительных цистернах. Это месторождение дает 20% серы, производимой в США, и 4% ее мирового выпуска. Соляно-купольные структуры с возможным промышленным содержанием серы обнаружены в Персидском заливе, Красном и Каспийском морях.
В прибрежной зоне шельфа расположены подводные месторождения железной руды. Ее добывают с помощью наклонных шахт, уходящих с берега в недра шельфа. Наиболее значительная разработка морских залежей железной руды ведется в Канаде, на восточном побережье Ньюфаунленда (месторождение Ваба-на). Достоверные запасы железной руды здесь оцениваются в 2 млрд. тонн, а ее ежегодная добыча равна примерно 3 млн. тонн. Кроме того, Канада добывает железную руду в Гудзоновом заливе, Япония — на острове Кюсю, Финляндия — у входа в Финский залив. Вместе взятые, эти страны добывают из подводных месторождений 1% от общемировой добычи железной руды. Перспективны шельфы Африки, полуострова Индостан в Азии, Австралии, Южной Америки.
В небольших количествах из подводных шахт добываются медь и никель (Канада — в Гудзоновом заливе, близ Черчилля, и Великобритания — у полуострова Корнуолл). В Турции, на побережье Эгейского моря, разрабатываются ртутные руды. Швеция начала проектные работы по добыче железа, меди, цинка, свинца, золота и серебра из недр Ботнического залива. Разработки предполагается вести шахтным способом на глубине 140-150 м от поверхности дна.
В настоящее время в Мировом океане осваиваются коренные месторождения уже в значительных масштабах. Известно более 100 подводных шахт и рудников, заложенных с берега материков, естественных или искусственных островов для добычи полезных ископаемых погребенного типа. Некоторые из этих рудников и шахт глубиной 100-120 метров удалены от берега на 8 км и простираются до глубин от 30 до 240 метров ниже уровня моря. В перспективе намечается освоение новых подводных месторождений с выходом на большие глубины.
Источник
- 1 Апреля, 2019
- Советы туристу
- Руслан Губкин
Шельф — это прибрежная часть моря или океана относительно небольшой глубины с ровной поверхностью и незначительными уклонами. Границы шельфа начинаются с береговой зоны моря или океана и заканчиваются бровкой, где начинается резкое увеличение глубины. Образование таких прибрежных зон связано с тем, что примерно 18–20 тысяч лет назад они были частью суши, но из-за резкого таяния льдов ушли под воду. В теории существует два фактора, повлиявших на образование шельфов: эрозия и отложения осадочных пород.
Значимость шельфа для государства
Континентальный шельф — это территория моря или океана, находящаяся за пределами любого прибрежного государства. Грубо говоря, если шельф не принадлежит ни одному из государств, он зовется континентальным. Именно за такие места в мире между прибрежными странами на данный момент ведется активная борьба за право на владение ими.
Ведь наличие в территориальной зоне государства шельфа — это не только географическая особенность, но и приятный бонус в виде сотен миллиардов долларов. Речь идет о добыче черного золота – той самой всеми желаемой нефти, за добычу которой идут порой целые полномасштабные экономические войны.
Смысл борьбы за владение шельфом
Свидетельством борьбы может послужить относительно недавний отказ ООН России в расширении границ своего континентального шельфа. Причина – недостаточность доказательств. Связано ли это с непростой и во многом ангажированной обстановкой в самой ООН? Отчасти да, по крайней мере, у России есть все основания так считать, ведь очень многие решения в этой организации вызывают подозрения в том, что они были продиктованы интересами западных стран, в частности, США.
Россия планирует потратить 1,5 миллиарда рублей на изучение протяженности своего арктического шельфа. США и Канада также проводили совместные экспедиции по изучению территорий Арктики в 2001 и в 2010 годах. Помимо перечисленных государств на эти места претендуют и скандинавские страны.
Добыча нефти на шельфе
Что такое шельф? С этим мы разобрались, теперь перейдем к вопросу извлечения практической пользы из него.
Нефтегазовые запасы на материках неуклонно истощаются, поэтому альтернатива добычи шельфовой нефти с каждым годом становится все более актуальной. Сложность состоит в том, чтобы найти наиболее выгодный и технологичный способ извлечения углеводородных ресурсов из подводных недр. Интенсивная добыча требует больших затрат, поэтому для извлечения максимальной выгоды требуется высокая цена на мировых рынках. На сегодняшний момент из 120 стран, имеющих выход к морю, около 55 разрабатывают нефтяные месторождения, и их количество продолжает неуклонно расти.
Статистические показатели добычи
Наибольшая доля добычи морской нефти (75 %) и газа (85 %) приходится на Мексиканский залив, озеро Маракайбо (Венесуэла), Северное море и Персидский залив. Добыча ведется, как правило, на глубине 300 м, для этого используют стационарные платформы, изготовленные из стали или бетона. Для разведки, как правило, на глубине 1200–1600 м используют плавучие суда и буровые установки. Самой более преуспевшей в это деле страной являются США, на ее долю приходится около 40 % всех установок.
Благодаря шельфовой добыче Великобритания и Норвегия совсем отказались от импорта и продают нефть в другие страны. Во многих странах прирост нефти за счет морских месторождений составил 35–50 %. Разведка шельфа — это одно из самых приоритетных направлений деятельности для многих стран, в том числе и для России.
Рыбный промысел
Китай, Япония, США, Франция, Россия — вот немногие страны, использующие возможности создания целых морских плантаций. Здесь можно выращивать, например, устриц, морскую капусту или морские гребешки. Стоит отметить, что японцы подчас питаются исключительно морепродуктами.
Но наибольший интерес в финансовом плане представляет ловля рыбы в прибрежных зонах шельфов океанов. Это позволяет обеспечивать пропитанием целые государства и поддерживать их полную автономность. Благодаря рыбному промыслу продолжительность жизни, например, в Японии существенно выше, чем в других странах.
В районах, называемых гидрологическими фронтами, в местах схождения и расхождения течений происходит активный процесс развития фито и зоопланктона, что способствует размножению промысловых скоплений рыбы. На севере Атлантического океана особой популярностью пользуется добыча сельди и морского окуня, а на севере Тихого — лосося и сайры. В местах стыка холодных глубинных вод можно ловить тунца, промысловые районы морского рыболовства зависят от гидрологических особенностей районов как отдельных шельфов, так и Мирового океана в целом. На шельфах северного полушария добывается около 70 % объема мирового улова рыбы.
Разделяют три вида рыболовства на континентальных шельфах: научно-исследовательское, учебное и культурно-просветительское, товарное. На все три вида распространяется Федеральный закон от 20 декабря 2004 года N 166-ФЗ «О рыболовстве и сохранении водных биологических ресурсов».
Добыча полезных ископаемых
Мало кто думает, интересуясь шельфом, что такое уникальное по своей сути природное явление может приносить пользу при добыче различных минеральных ресурсов, по своему потенциалу сравнимых с запасами ресурсов суши. Помимо различных руд, под берегом шельфа можно обнаружить огромные запасы пресной воды, образовавшейся еще до таяния льдов. В перспективе эту воду можно будет использовать для обеспечения жителей прибрежных районов, где наиболее остро ощущается водяной голод.
Для того чтобы понимать масштабы предполагаемой добычи ресурсов в прибрежных зонах, можно рассмотреть пример шельфовой зоны Дальнего Востока. На него приходится 81 % всех запасов ресурсов нашей страны. Доля по добыче алмазов, олова и бора составляет почти 100% от мировых. Помимо этого, на шельфе добывается цинк, плавиковый шпат, платина, вольфрам золото и серебро и сосредоточено 10 % запасов углеводородных ресурсов России.
Шельфовые ледники — туризм будущего
Что такое шельф для государства, более-менее понятно, но немногие знают, что эта прибрежная часть материка может и должна быть привлекательна для людей, любящих экстремальный туризм. Правда, для того чтобы это явление стало более массовым, необходимо тщательно проработать меры безопасности, ведь погодные условия в этом случае представляют наибольшую угрозу для здоровья человека.
Эта сфера еще мало освоена, но однозначно можно сказать, что находясь в разных районах шельфа, можно любоваться прекрасными видами на огромные, переливающиеся синими цветами просторы. Шельфовые ледники уже сейчас можно назвать своеобразной визитной карточкой Антарктиды. И интерес к этой части света неуклонно растет. Поэтому все больше стран подумывают о создании инфраструктуры на этом континенте.
Источник
Мировой океан — хранилище колоссальных ресурсов полезных ископаемых. По прогнозам, доля морских месторождений в третьем тысячелетии станет преобладающей по сравнению с месторождениями суши. Выделяют следующие группы полезных ископаемых:
- железо-марганцевые конкреции (ЖМК);
- кобальто-марганцевые корки (КМК);
- глубоководные полиметаллические (колчеданные) сульфидные руды (ГПС);
- фосфориты;
- россыпи (золотоносные, оловоносные, титан-циркониевые и др.);
- строительные материалы (песок, гравий, ракушечник);
- металлоносные осадки;
- газогидраты (углеводороды в твердой фазе).
Наибольшее практическое значение имеют первые четыре группы. В конкрециях, корках, колчеданных рудах и фосфоритах содержится значительное количество нике-ля, кобальта, марганца, меди, цинка, серебра, золота, свинца, фосфора, присутствуют платина, кадмий, редкоземельные и другие элементы.
Общая стоимость ресурсов железо-марганцевых конкреций и кобальто-марганцевых корок составляет около 38 трлн долл., что почти в два раза превышает ценность указанных компонентов в месторождениях суши. Наибольшую ценность представляют кобальто-марганцевые корки и железо-марганцевые конкреции, в которых валовая стоимость кобальта — 4435,8 млрд долл. и марганца — 1661,0 млрд долл. Поэтому именно кобальто-марганцевые корки и железо-марганцевые конкреции являются первоочередными объектами освоения глубоководных минеральных ресурсов.
Доля России в общей площади экономических зон в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах и в валовой стоимости заключенных там ресурсов твердых полезных ископаемых составляет около 10 %. Общая их ценность в зоне особых интересов России достигает почти 1 трлн долл.
В соответствии с Конвенцией по морскому праву, Международный орган по морскому дну (МОД ООН) выделил России в международном районе морского дна (МРМД) в пределах поля Кларион-Клиппертон (Тихий океан) участок морского дна площадью 75 тыс. кв. км с месторождением железо-магранцевых конкреций. Среднее содержание марганца — 27 %, никеля — 1,3%, меди — 1,1%, кобальта — 0,25 %. Предварительная геолого-экономическая оценка его освоения показала, что на выделенном участке прогнозные ресурсы железо-марганцевых конкреций, в которых содержится 142 млн т марганца, 6680 млн т никеля, 5550 тыс. т кобальта оцениваются в 703 млн т, что равноценно запасам двух уникальных месторождений марганца и кобальта и двух крупных — никеля и меди Если бы это месторождение было освоено в наши дни, то оно давало бы от годовой добычи России до 20 % никеля, 100 % марганца (в1991–2000 гг. этот металл в России практически не добывался) и 80–90 % кобальта. В целом это может быть сопоставимо только с гигантами Норильского рудного узла, запасы которого катастрофически тают, а качество руд резко падает.
Зоны особых интересов России, связанные с железо-марганцевыми конкрециями, сосредоточены исключительно в Международном районе морского дна в пределах поля Кларион-Клиппертон Тихого океана и Центральной котловины Индийского океана, где эти конкреции представляют практический интерес.
Железо-марганцевые образования могут рассматриваться не только как рудное сырье, но и как высокоэффективный природный сорбент или высококачественное сырье для синтеза неорганических ионообменных материалов. По предварительным данным, железо-марганцевые образования и продукты их переработки могут эффективно использоваться вместо дорогостоящих синтетических смол для дезактивации малоактивных вод атомных электростанций, сбросовых вод производств цветной металлургии, металлообработки, электролитических производств, извлечения металлов из природных и рудничных вод.
Интересы России в отношении кобальто-марганцевых корок целиком связаны с международным районом морского дна. Причем, наибольшими преимуществами в связи с интенсивным изучением подводных гор Западного сектора северной приэкваториальной зоны Тихого океана обладает Россия. В зоне ее особых интересов, охватывающей Магеллановы горы, поднятия Маркус-Уэйк и Уэйк-Неккер, а также северную часть подводного продолжения Маршалловых островов и островов Лайн, сосредоточено 1,83 млрд т руды кольбальто-марганцевых корок, содержащих 9,9 млн т кобальта и 380 млн т марганца.
Таким образом, Россия может претендовать на весьма существенные ресурсы руд кольбальто-марганцевых корок, однако реальное обладание ими затруднено, так как пока детально изучены только два участка Магеллановых гор. Ресурсы их составляют 777 тыс. т кобальта и 30 млн т марганца, что в два раза меньше ресурсов экономической зоны Японии и в 40 раз меньше ресурсов кольбальто-марганцевых корок в экономической зоне США. Металлогенические ресурсы кольбальто-марганцевоых корок в пределах высокоперспективных рудных полей сосредоточены в Тихом океане.
В пределах Магеллановых гор (северо-западная часть Тихого океана) выявлены потенциальные крупные месторождения кольбальто-марганцевых корок. Содержание кобальта в руде в среднем составляет 0,64 %; средняя мощность корок 6 см ; плотность залегания 75–85 кг/м 2 Прогнозные ресурсы кобальта в кольбальто-марганцевых корок отдельных участков варьируют от 161 до 460 тыс. т и сопоставимы с прогнозными ресурсами Норильской и Уральской никеленосно-кобальтоносных провинций.
Кроме кобальта, практический интерес представляют, в первую очередь, платина, марганец, никель, а также вольфрам, молибден, легкие редкоземельные элементы, иттрий.
К настоящему времени зарубежными и отечественными исследованиями в Мировом океане обнаружено около 50 районов развития глубоководных полиметаллических (колчеданных) сульфидных руд. Потенциальная ценность руд, прогнозируемых в Мировом океане (1415 млн т) по пяти основным металлам (медь, цинк, свинец, золото, серебро) составляет 385,3 млрд долл. США. По географо-экономическим соображениям (близость к районам работ и др.) для России наибольший интерес представляют рудные районы Срединно-Атлантического хребта, где сосредоточено 15 % общих ресурсов глубоководных полиметаллических (колчеданных) сульфидных руд.
По предварительной оценке, в пределах рудного района можно ожидать выявление нескольких сближенных месторождений, которые могут обеспечить работу морского добывающего предприятия на 20–30 лет при производительности 1,5 млн т руды в год. Переработка руд возможна на действующих горно-обогатительных предприятиях.
Ресурсы глубоководных полиметаллических (колчеданных) сульфидных руд России в своей экономической зоне (Командорский и Курильский районы) составляют около 280 млн т, что существенно ниже, чем имеют США и Япония. Здесь содержится около 33 млн т цинка, 2 млн т меди, 32 тыс. т серебра, 3 тыс. т кобальта, 3 тыс. т никеля и 240 т золота.
Россия может увеличить потенциальные ресурсы глубоководных полиметаллических (колчеданных) сульфидных руд путем включения в зону своих особых интересов Центрально-Атлантической провинции Международного района морского дна, где нашей стране принадлежит приоритет открытия рудных полей «Полярное», ТАГ, «Мир». В этом случае общие ресурсы глубоководных полиметаллических (колчеданных) сульфидных руд, принадлежащие России в Мировом океане, могут возрасти до 400 млн т руды.
По фосфоритам на долю России (включая фосфориты Балтийского моря) приходится лишь 0,2 % общемировых (около 220 млн т). Тем не менее, интерес представляют фосфориты Охотского и Японского морей.
Месторождения строительных материалов (песчано-гравийные смеси) имеются на Балтийском, Черном и Каспийском морях.
Газогидраты, представляющие собой твердые соединения природного газа, обнаружены в западной части Тихого океана, в Каспийском и Черном морях.
Таким образом, Россия по ресурсам твердых полезных ископаемых Мирового океана находится в среднем положении. Ее ресурсный потенциал значительно уступает потенциалам США и Франции, но превышает потенциалы Китая и Индии.
Источник