Районы добычи полезных ископаемых со дна моря
Колыма, № 12, 1969 год
Две трети нашей планеты покрывают моря и океаны. Человечество веками использует минеральные ресурсы суши, и лишь в последние годы начались работы по использованию морских месторождений. В морской воде растворены почти все химические элементы; на дне морей и океанов есть нефть, уголь, железо-марганцевые руды, фосфориты, уран, золото, олово, редкие и рассеянные элементы.
Наиболее развитые капиталистические страны успешно осуществляют подводную добычу полезных ископаемых, причем экономический эффект в 1,5—3 раза превышает показатели аналогичных работ на суше [2]. Добывают нефть со дна моря США, Англия, Голландия и другие страны, добыча угля проектируется Японией, добываются алмазы в ЮАР, рутил и цирконий — в Австралии, ГДР, Индии. Особо интересным для геологов и горняков Магаданской области является подводная добыча касситеритов из морских россыпей в Индонезии и Таиланде, Выдающийся ученый Ю. А. Билибин указывал на о-возможность наличия прибрежно-морских россыпей на побережьях Советского Союза, в частности, на Северо-Востоке [3J.
Морские россыпи разделяются по происхождению на две основные группы: образованные на суше и находящиеся сейчас под водой в результате трансгрессии (наступления моря) и собственно морские, образовавшиеся, при размыве морем коренных источников или вторичных отложений (кор выветривания, древних россыпей и т. п.). Есть россыпи морского происхождения, оказавшиеся на суше в результате регрессии (отступления) моря и перекрытые впоследствии материковыми осадками [1].
В последние годы в Советском Союзе начаты разведочные и добычные работы на прибрежно-морских россыпях Прибалтики (ильменит, рутил, циркон); считаются перспективными берега моря Лаптевых (там уже найдена россыпь касситерита в Ванькиной губе), Японского моря, остров Сахалин, Курильские острова, Камчатский полуостров [4].
Анализ геологического строения Северо-Востока, и в частности Чукотки, показывает, что пересечение золото- и оловоносных зон с береговой линией (как бы «погружение» металлоносных зон в море), сочетание трансгрессий и регрессий в истории развития региона, наличие кор выветривания, в которых при длительном химическом выветривании мощных минерализованных зон со слабыми содержаниями полезных ископаемых накапливались довольно высокие концентрации золота и олова, благоприятны для образования прибрежно-морских россыпей. Перспективным в этом отношении является почти все побережье Центральной и Восточной Чукотки, в первую очередь Чаунская, Валькаркайская и Ам- гуэмская низменности, районы мыса Биллингса и Кибера.
На перспективность берегов Северо-Востока не обходимость познания закономерностей отложения морских осадков и поисков морских россыпей указывалось на семинаре- совещании по методике и технике разведки полезных ископаемых дна морей и океанов, созванном по инициативе Министерства геологии РСФСР осенью 1967 г. в Клайпеде, а также на совещании по организации поисковых и разведочных работ на морские россыпи золота и олова, организованном СВГУ и проходившем в марте 1968 г. в Магадане с участием ведущих научно-исследовательских институтов страны — ВНИИмор гео, МГИ, НИИГА и др.
Теоретические предпосылки подтвердились и практическими находками чаунских геологов: в марте 1968 г. при бурении скважин колонковыми станками со льда Восточно-Сибирского моря в районе мыса Биллингса в 70 м от берега была найдена переотложенная россыпь касситерита с весовыми содержаниями золота. В мае—июне 1968 г. в Валькаркайской низменности при прослеживании аллювиальной россыпи р. Рывеем станками ударно-механического бурения была найдена россыпь золота мощностью 1,2—2,8 м с устойчивыми промышленными содержаниями, по предварительным данным, имеющая морское происхождение и расположенная вдоль береговой линии. Морские осадки охарактеризованы фаунистически и перекрыты позднейшими материковыми отложениями при регрессии моря. Россыпь предположительно имеет длину несколько километров и, по оценке В. Л. Сухорослова, Ю. А. Эсаулова и автора, сопоставима по запасам с наиболее интересными аллювиальными россыпями Чукотки.
Горнякам объединения «Северовостокзолото» нужно вплотную заинтересоваться добычей морских россыпей золота и олова, которые, несомненно, будут выявлены при широком ведении соответствующих геологоразведочных работ. На подводной добыче полезных ископаемых могут быть достигнуты высокие технико-экономические показатели: здесь, как правило, не требуется вскрышных работ, строительства подъездных путей, отвалов, хвостохранилищ, резко сокращаются подготовительные работы. Месторождения моря осваиваются гораздо быстрее, чем на суше, при значительно меньших удельных капиталовложениях [4]. Основным же является возможность резкого расширения сырьевой базы Северо-Востока по россыпному золоту и олову.
ЛИТЕРАТУРА
Аксенов А. А., Невесский Е. Н., Павлидис Ю. А., Щербаков Ф.А. Изучение процессов образования и захоронения современных прибрежных россыпей. Сборник «Геология россыпей». М., «Наука», 1965.
Безуглов Э. Кладовая Нептуна. «Правда», 17/VI, 1968.
Билибин Ю.А. Основы геологии россыпей. АН СССР, М, 1955.
Костин В.Н., Нурок Г.А. Первый опыт и перспективы подводной добычи полезных ископаемых со дна морей и океанов. «Горный журнал», 1968, № 2
-0+1
Просмотров статьи: 9146, комментариев: 6
- Содержание сайта
- Комментарии
- Главная страница
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.
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
Источник: Simon Claus and others, Marine Regions (Ostend, Belgium, Flanders Marine Institute, 2016). С публикацией можно познакомиться на веб-сайте: https://www.isa.org.jm/contractors/exploration-areas.
Об авторе
Майкл Лодж
Майкл Лодж — Генеральный секретарь Международного органа по морскому дну.
Океанические воды на глубине ниже 200 метров являются самой обширной и притом самой труднодоступной средой обитания жизни на Земле. Рельеф морского дна похож на рельеф суши и состоит из горных хребтов, плато, вулканов, каньонов и огромных абиссальных (глубоководных) равнин. Он содержит бóльшую часть тех минералов, которые есть на суше, причем часто в обогащенной форме, а также минеральные образования, которые встречаются только в глубинах океана, такие как железомарганцевые корки и полиметаллические конкреции.
О том, что в самых глубоких частях океана существуют месторождения полезных ископаемых, известно с 1860-х годов. В романе Жюля Верна «Двадцать тысяч льё под водой» капитан Немо объявил, что «на морском дне имеются значительные залежи руд, цинка, железа, серебра, золота и прочее, разработка которых не составит большого труда», предсказав, что изобилие морских ресурсов сможет удовлетворить потребности человечества. И хотя в том, что касается изобилия ресурсов, капитан был прав, он, безусловно, недооценил сложность их добычи.
Серьезное внимание к теме глубоководной добычи полезных ископаемых возникло в 1960-х годах, когда американский геолог Джон Л. Меро опубликовал книгу под названием «Минеральные богатства океана», в которой он сделал вывод о том, что дно может стать крупным источником полезных ископаемых для удовлетворения мировых потребностей. Это, в свою очередь, побудило посла Мальты Арвида Пардо выступить перед Первым комитетом Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций с речью, в которой он призвал международное сообщество признать ресурсы глубоководного дна «общим достоянием человечества» и настоятельно рекомендовал создать систему международного регулирования, которая не позволит технологически развитым странам колонизировать морское дно и установить монополию на эксплуатацию его ресурсов в ущерб развивающимся государствам.
Амбициозный замысел посла Пардо отражал дух 1960-х годов и должен был стать важным движущим фактором в усилиях Организации Объединенных Наций по разработке всеобъемлющего режима управления океанами в период с 1967 по 1982 год. В 1970 году Генеральная Ассамблея в резолюции 2749 (XXV) приняла Декларацию принципов, регулирующих режим дна морей и океанов и его недр за пределами действия национальной юрисдикции, в соответствии с которой дно должно быть сохранено исключительно для мирных целей. Следуя совету Пардо, Ассамблея также объявила минеральные ресурсы морского дна «общим достоянием человечества», разработка ресурсов которого должна осуществляться в интересах всего человечества посредством международного механизма, который должен быть создан для этой цели.
После первоначального воодушевления 1970-х годов интерес к глубоководной добыче полезных ископаемых снизился в результате падения мировых цен на металлы, а также ввиду относительной доступности минералов в развивающемся мире.
Для создания механизма, предложенного Генеральной Ассамблеей, потребовалось еще 24 года. Таким механизмом стал Международный орган по морскому дну — автономная организация в рамках системы Организации Объединенных Наций, штаб-квартира которого находится в Кингстоне (Ямайка). Членами Органа являются все участники Конвенции Организации Объединенных Наций по морскому праву 1982 года (ЮНКЛОС) — в общей сложности 168 сторон, включая Европейский союз. Орган является одним из трех международных учреждений, созданных в соответствии с ЮНКЛОС; два других — Комиссия по границам континентального шельфа и Международный трибунал по морскому праву. Основная функция Органа заключается в регулировании глубоководной разведки и добычи полезных ископаемых, обнаруженных в «Районе», который определяется в Конвенции как дно морей и океанов и его недра за пределами национальной юрисдикции, то есть за пределами внешних границ континентального шельфа. Район охватывает чуть более 50 процентов всего морского дна на Земле.
Сегодня, после нескольких десятилетий «заморозки», возрождается интерес частного сектора и правительств к возможностям коммерческой эксплуатации морских минералов. Этот интерес связан в первую очередь с появлением ряда новых технологий морской добычи и переработки, а также с увеличением долгосрочного спроса на полезные ископаемые, обусловленным процессами глобализации и индустриализации в развивающемся мире. Ограничиваться эксплуатацией материковых месторождений становится всё более затруднительно: постоянный рост населения мира порождает всё больший спрос, увеличение доли среднего класса приводит к усилению урбанизации, а кроме того, повышается потребность в возобновляемой низкоуглеродной инфраструктуре. Легкодоступные залежи высокосортной руды быстро истощаются. В глубине недр и в отдаленных районах, вероятно, существуют и другие месторождения, но их разработка потребует больших объемов энергии и будет иметь значительные социальные и экологические последствия. Развитие вторичной переработки металлов в некоторой степени облегчит ситуацию, но так и не позволит удовлетворить ожидаемый в долгосрочной перспективе рост спроса. Поэтому освоение ресурсов морского дна, скорее всего, внесет важный вклад в достижение устойчивого развития, особенно в странах, лишенных надежных источников полезных ископаемых на суше, а также в малых островных развивающихся государствах, не имеющих достаточных возможностей для экономического развития.
В настоящее время коммерческий интерес вызывают три типа морских месторождений. Полиметаллические конкреции встречаются по всему океану — они лежат на поверхности морского дна в абиссальных равнинах, зачастую частично покрытые мелкозернистыми отложениями. Эти конкреции содержат множество различных металлов, включая марганец, железо, медь, никель, кобальт, свинец и цинк, а также небольшие, но ценные количества молибдена, лития, титана, ниобия и других элементов. Наиболее изученной областью, представляющей коммерческий интерес, является зона Кларион-Клиппертон, находящаяся в восточной части Тихого океана на глубине от 3500 до 5500 метров. Одна эта зона содержит больше никеля, марганца и кобальта, чем все ресурсы суши вместе взятые. Другие потенциально привлекательные области — центральная часть бассейна Индийского океана и исключительные экономические зоны Островов Кука, Кирибати и Французской Полинезии.
Полиметаллические сульфиды (иногда также называемые массивными сульфидами морского дна) богаты медью, железом, цинком, серебром и золотом. Отложения встречаются на границах тектонических пластин вдоль срединно-океанических хребтов, задуговых бассейнов и вулканических дуг, как правило, на глубинах около 2000 метров (в случае срединно-океанических хребтов). Эти отложения формировались на протяжении тысячелетий в ходе гидротермальных процессов: металлы осаждались из воды, выбрасываемой из земной коры горячими источниками, температура которых достигала 400 °С. Из-за черного цвета воды их часто называют «черными курильщиками». Вокруг активных гидротермальных источников образуются уникальные экосистемы. Основу их пищевой сети, в которую входит множество гигантских трубчатых червей, ракообразных, моллюсков и других видов, составляют бактерии-хемосинтетики, использующие сероводород в качестве источника энергии. Многие живущие здесь виды считаются эндемичными по отношению к районам гидротермальной активности, поэтому такие среды обитания представляют научную ценность.
Кобальтовые корки образуются на глубинах от 400 до 7000 метров на склонах и вершинах подводных гор. Они образуются при осаждении минералов из морской воды и содержат железо, марганец, никель, кобальт, медь и различные редкие металлы, в том числе редкоземельные элементы. По оценкам, в мире может быть до 100 тыс. подводных гор высотой более 1000 метров, но лишь относительно немногие из них подходят для добычи кобальтовых корок. Наиболее перспективный в этом отношении район расположен в подводных горах Магеллана в Тихом океане, к востоку от Японии и Марианских островов.
В соответствии с ЮНКЛОС разведка и разработка ресурсов морского дна в Районе может осуществляться только по контракту с Международным органом по морскому дну и в рамках установленных им норм, правил и процедур. Контракты могут заключаться как с государственными, так и с частными горнодобывающими предприятиями при условии, что за них поручится государство — участник ЮНКЛОС и что они обладают определенным уровнем технического и финансового потенциала. В конечном итоге экономические преимущества глубокой разработки морского дна, скорее всего в виде денежных отчислений в пользу Органа, подлежат разделению «на благо всего человечества», причем особое внимание должно уделяться развивающимся странам, не обладающим достаточными уровнями технологий и капитала для самостоятельной разработки морского дна.
Орган разработал ряд норм, регулирующих разведочную деятельность, в том числе положения, касающиеся охраны окружающей среды. К настоящему времени он одобрил 28 контрактов на разведку в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах, на которые приходится более 1,3 миллиона квадратных километров океанического дна. В январе 2017 года Польша подала заявку на 29-й контракт на разведку. Такие контракты заключаются с государствами — участниками ЮНКЛОС и компаниями, которые получают их поддержку. Среди участников из числа национальных правительств — правительства Германии, Индии, Китая, Республики Корея, Российской Федерации, Франции, Японии и Совместная организация «Интерокеанметалл» (консорциум в составе Болгарии, Кубы, Польши, Российской Федерации, Словакии и Чехии). Контракты также заключаются с растущей группой частных лиц, поручителями которых выступают как развитые, так и развивающиеся государства-участники, включая малые островные развивающиеся государства, такие как Кирибати, Науру, Острова Кука, Сингапур и Тонга.
В настоящее время Орган занимается разработкой нормативного режима для регулирования освоения этих ресурсов. При этом учитывается целый ряд технических, финансовых и экологических вопросов. Для каждого типа месторождений полезных ископаемых требуется разное оборудование, однако базовая концепция и методика извлечения ресурсов аналогичны. Общий принцип заключается в том, что специальный аппарат опускается на морское дно и добывает залегающие там минералы. В случае полиметаллических сульфидов и кобальтовых корок минеральные отложения срезаются или скалываются с субстрата. Конкреции могут собираться непосредственно с морского дна. Во всех случаях добытые материалы поднимаются на поверхность вместе с морской водой и транспортируются на судно, где происходит отделение руды. После этого руда отвозится на перерабатывающие заводы, расположенные на суше.
Возможно, главная задача для Органа как регулятора заключается в нахождении баланса между теми выгодами для общества, которые может принести глубоководная разработка морского дна — включая доступ к важнейшим минералам, возможность для общин продолжать жить на занимаемых ими местах, исследование глубоководных районов и развитие соответствующей техники — и необходимостью защиты морской среды. Разумеется, тот факт, что ни одна часть Района не может эксплуатироваться без разрешения Органа, позволяет гарантировать, что экологические последствия глубоководной разработки морского дна будут отслеживаться и контролироваться международной инстанцией. Это само по себе является примером осторожного подхода к освоению морского дна. Вместе с тем очевидно, что добыча полезных ископаемых окажет определенное влияние на морскую среду, особенно в непосредственной близости к местам разработки. В частности, возможно физическое повреждение флоры и фауны, уничтожение субстрата их обитания и распыление донных отложений. Существует также опасность нанесения других видов экологического ущерба в результате неполадок в системах подъема и транспортировки, утечек в гидравлических системах, а также шумового и светового загрязнения. Значительная часть работы Органа по настоящее время была направлена на обеспечение того, чтобы добывающие компании собирали данные об исходном состоянии среды, в первую очередь о составе и местах обитания глубоководных видов, а также проводили научные исследования в целях углубления понимания возможных последствий глубоководной добычи в долгосрочной перспективе.
Принятие ЮНКЛОС в 1982 году стало одним из величайших достижений Организации Объединенных Наций. Одним из важнейших результатов принятия Конвенции является помещение более чем 50 процентов морского дна под международную юрисдикцию, благодаря чему ни одно государство не может в одностороннем порядке определить судьбу дна. Несмотря на то, что для начала реализации замысла посла Падро, закрепленного в ЮНКЛОС, согласно которому глубоководное морское дно должно стать «общим достоянием человечества», потребовалось более чем 50 лет многосторонних усилий, перспективы рациональной эксплуатации полезных ископаемых на морском дне сегодня лучше, чем почти когда-либо за последние 30 лет. При эффективном управлении в соответствии с принципом верховенства права, как того требуют положения Конвенции, глубоководная добыча полезных ископаемых может способствовать реализации цели 14 в области устойчивого развития, особенно в государствах, не имеющих выхода к морю, и государствах с невыгодным географическим положением, а также в малых островных развивающихся государствах, экономическое развитие которых в значительной мере зависит от океана и его ресурсов.
Отмечая 75-летнюю годовщину со дня подписания Устава Объединённых Наций, следует обратиться к идеалам, которые он олицетворяет, и продолжать следовать поставленным в нём целям создания более процветающего, справедливого и мирного общества.
Cегодня, когда мы всем миром пытаемся противостоять обрушившейся на нас пандемии коронавируса COVID-19, ослабить всевозрастающую напряженность в геополитической сфере, а также предупредить разрушительные последствия, связанные с изменением климата, именно Устав ООН указывает нам путь к солидарности, в которой так нуждаются как нынешнее, так и грядущие поколения.
Гэвин Ями, Джастис Новиньон, Корделия Кенни
Сегодня многие страны всё ещё находятся в критической ситуации, стараясь взять под контроль вспышки коронавируса посредством социального дистанцирования, выявления и изоляции заражённых COVID-19 людей, а также оказания помощи госпитализированным пациентам. Но по мере того как ситуация будет нормализоваться, им будет необходимо укреплять и реорганизовывать системы общественного здравоохранения, чтобы предотвратить новую волну коронавируса COVID-19 и быть лучше подготовленным к пандемиям в будущем.
Источник