Время чтения: 29 мин

Развитие цивилизации требует все больше энергии и новых ресурсов. А Мировой океан вполне способен предоставить и то и другое. Liferead выяснил, почему ничем не приметные каменные желваки — железомарганцевые конкреции, усеивающие дно на больших глубинах, стали одним из перспективных видов минерального сырья.

Что сегодня читают с этим материалом?

Мировой океан — кратко об океанографии

Континентальная отмель (прибрежные участки с глубинами до 200 м) — это всего 8% площади, которую занимает Мировой океан. Чуть меньше 2% приходится на глубоководные желоба, уходящие в бездну от отметки 6000 м. В то же время, около 80% занимает так называемое ложе с глубинами от 2500 до 6000 м. Больше всего Мировой океан и его дно там напоминают бескрайнюю равнину под огромной темной толщей воды.

Немалая часть океанического ложа покрыта тонким слоем из миллиардов желваков. Их диаметр — от нескольких сантиметров до почти полуметра. Иногда они лежат разрозненно на поверхности дна. Как выкопанный картофель на осеннем поле. Иногда формируют корку. Состоят эти «шарики» из целого набора минералов, содержащих самые разные металлы. Больше всего в их составе марганца — до 25%, железа — около 5%. Присутствуют также кобальт, никель, медь, цинк и редкоземельные элементы. Из-за такого состава эти природные образования получили название железомарганцевые конкреции.

океан, Мировой океан

Железомарганцевые конкреции на дне океана (фото Geomar)

Урожайные места океана

Одним из самых богатых на железомарганцевые конкреции районов является дно Тихого океана. Особенно знаменит участок примерно от Гавайских островов и до побережья Мексики. По имени двух гигантских тектонических разломов это место получило особое название — район Клиппертон-Кларион. Он рассматривается как один из самых перспективных участков для добычи. И на здешние ресурсы уже точат зубы несколько государств и частных горнодобывающих компаний.

подводный аппарат

Железомарганцевая конкреция с примостившейся на ней губкой в «лапе» манипуляторв телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (фото Geomar)

Как образуются эти желваки — геологи до сих пор точно не знают. Хотя исследования ведутся с середины XX в. Неясность вызывает настороженность тех, кто выступает против перспективы промышленной добычи конкреций. Ведь последствия добычи спрогнозировать в такой ситуации тоже невозможно. Как отреагирует Мировой океан и его экосистема на подобное вторжение — неизвестно. А ждать промышленной добычи осталось недолго.
морская геология

Так выглядят железомарганцевые конкреции в разрезе (фото T. Walter)

«Челленджер"-разведчик

В истории изучения полиметаллических конкреций есть два занимательных момента. В 1872—1876 годах состоялась британская экспедиция на парусно-паровом корвете «Челленджер». Корабль успел принять участие в войне с Мексикой. Позже — в карательной экспедиции на аборигенов Фиджи. Они опрометчиво убили некоего миссионера. Однако звездный час корвета наступил, когда его переоборудовали для научных исследований.

Что читают сегодня с этим материалом?

океанография

Парусно-паровой корвет «Челленджер»

За 3,5 года экспедиции было сделано множество открытий. Их было так много, что что плавание считают началом науки океанографии в современном ее понимании.

«Челленджеру» мы обязаны самым большим прогрессом в знаниях о Земле со времен знаменитых открытий XV—XVI вв.еков

Сэр Джон Мюррей, выдающийся гидрограф

Именно в ходе той легендарной экспедиции человечество впервые узнало о существовании «полей» загадочных каменных шаров на дне океана.

В нашу эпоху в честь легендарного корвета назвали один из американских космических челноков.

Во второй половине XX века сверхзадачей для СССР и США стало получение сведений о субмаринах друг друга. В то время Мировой океан стал ареной для гонки вооружений. В 1968-м гибнет советская лодка K-129, и в США решают тайно поднять ее. Проблема в том, что лежала K-129 на глубине 5000 м. Нужна было не просто спецтехника, но еще и такая, которая не вызывала бы никакого подозрения в ее предназначении! Так за 40 месяцев с нуля спроектировали уникальное судно и спустили его на воду в 1972-м.

специализированное судно

Поисковое судно Hughes Glomar Explorer

Официально Hughes Glomar Explorer занимался разведкой и добычей тех самых конкреций. Судно оснастили сверхмощным подъемным механизмом, позволявшим поднять обломки лодки и скрытно поместить их в трюм. В 1974 году удалось извлечь носовую часть К-129. После завершения своей разведывательной миссии корабль все-таки успел поработать немного и на отработке технологии добычи конкреций.

Как выскрести железомарганец со дна Мирового океана

Потенциально добывать железомарганцевые конкреции с многокилометровых глубин стало возможным еще полвека назад. Правда, тогда это было экономически нерентабельно. С того времени прогресс в технологиях заметно удешевил эту задачу.

разработка месторождений

Так предполагается собирать конкреции (рисунок Nautilus Minerals)

Единственное, что тормозило до последнего времени добычу, — отсутствие отработанных технологий и дороговизна процесса. Ведь не так просто соскрести конкреции на мно­гокилометровой глубине. И их еще нужно поднять на поверхность. А потом — доставить на переработку. Ведь добыча проходит в сотнях, если не тысячах километров от берега.

Что читают сегодня с этим материалом?

морские перевозки

Перевалка поднятых со дна конкреций на рудовоз (рисунок Nautilus Minerals)

Пора разрабатывать камни

А изменения в глобальной политике и экономике все более настоятельно вынуждают начать разработку месторождений на дне Мирового океана.

Экономически развитые государства, где нет больших месторождений марганца уже делали пробную добычу. Среди них — США, Германия, Япония. Сырье из океана оказалось гораздо лучшего качества, чем из залежей на суше. Красноречивый факт— в последние десятилетия США закрыли доступ ко всей информации, касающейся темы полиметаллических конкреций.

руда

Подводный робот — сборщик конкреций (фото Nautilus Minerals)

Еще один пример. Так, подавляющее количество редкоземельных элементов на мировой рынок поставляет Китай из собственных месторождений. Поэтому он может без проблем посадить многие высокотехнологичные производства стран-конкурентов на голодный паек.

В то же время в этих невзрачных желваках вполне солидное содержание редкоземельных элементов (помимо марганца, железа, меди, никеля и т. д). Кроме того, они довольно просто извлекаются из сырья.

Наконец, поля конкреций расположены в нейтральных водах. Если вовремя застолбить за собой участок, то никто не сможет помешать добывать там руду.

Что читают сегодня с этим материалом?

Для того, чтобы скоординировать деятельность всех желающих, был создан Международный орган по морскому дну. Штаб-квартиру этой организации разместили в Кингстоне, столице Ямайки. Отсюда, из страны растаманов и музыки рэгги, чиновники регулируют и контролируют разведку и добычу ресурсов морского дна за пределами зон национальной юрисдикции. В знаменитой зоне Клиппертон-Кларион уже обзавелись своими участками правительственные организации и частные компании из Китая, Южной Кореи, Германии, Японии, Франции, Индии, РФ.

Одной из таких контор стала компания «Интерокеанметалл» (ИОМ), учрежденная еще во времена соцлагеря. В наше время формально в «Интерокеанметалл» входят Болгария, Куба, Польша, Россия, Чехия и Словакия. ИОМ получил права на разведку и добычу на участке дна, где содержится около 1 млрд тонн руды.

Интересно, что полтора десятка лет назад в Украине вдруг вспомнили, что мы имеем все основания и неплохие возможности, чтобы претендовать на свой кусок железомарганцевого пирога. Даже начались переговоры о присоединении Украины к ИОМ. Увы, дальше разговоров дело не пошло. «Интерокеанметалл» умудрился пережить смутные времена. Правда, нашим геологам и инженерам места так и не нашлось. Ключевую роль в ИОМ теперь играет РФ. Ее научно-исследовательское судно в эти дни как раз работает в районе Кларион-Клиппертон.

Наиболее вероятным способом добычи конкреций сейчас является их сбор специализированными подводными машинами, выглядящими как огромные бульдозеры. Далее следует подъем собранного сырья на поверхность океана по специальным трубопроводам. Здесь груз переваливается на огромные суда-рудовозы. Они доставляют добытые железомарганцевые конкреции на берег, на металлургические предприятия. В небольших масштабах такая технология уже более-менее отработана. Однако до промышленной добычи дело пока не дошло.

Украина и несбывшиеся планы

Железомарганцевые конкреции — ресурс перспективный. Поэтому их добыча может стать весьма прибьыльным предприятим, сулящим также многие другие преимущества в ближайшем будущем. Увы, солидные наработки, доставшиеся Украине от СССР, утеряны. Ряд исследовательских институтов УССР были вовлечены в общесоюзный проект по исследованию и добыче конкреций в Тихом океане и Атлантике.

В 80-е годы в СССР решено было создать полный комплекс оборудования для добычи конкреций. Каждое второе предприятие, что были задействованы в проекте, располагалось в УССР. Координировал работы ВНИПИокеанмаш Днепропетровск). Институт же входил в состав концерна «Ждановтяжмаш» (после провозглашения Украиной независимости ОАО «Азовмаш»). Ключевыми разработчиками роботизированных систем управления подводными добывающими комплексами стали КБ «Южное» и ПО «Южмаш».

Плавсредства намечалось построить на Черноморском и Херсонском судостроительном заводах. Примечательно, что первый в СССР полиметаллический сплав из конкреций, поднятых со дна Тихого океана, получили на Никопольском заводе ферросплавов. Увы, в наше время Мировой океан стал для нашей страны таким же недоступным как и поверхность Марса…

Что читают сегодня с этим материалом?

Понравилась статья? Что думаете? Расскажите нам