Железо-марганцевые конкреции мирового океана (стр. 2 из 2)

Таким образом, Mn в значительно большей степени, чем Fe, связан с гидросферой и судьба его полностью контролируется изменениями в физико-химических параметрах морской воды (Еh, рН и др.). Для современного океана эндогенные проявления имеют узко локальный характер и их последствия быстро нейтрализуются несопоставимо большими массами окисленной морской воды. Жизнеспособность восстановленных гидротермальных флюидов зависит от длительности функционирования питающих их источников, в отдельных случаях это может продолжаться тысячи или десятки тысяч лет, но и эти величины не идут ни в какое сравнение с многомиллионнолетней историей окисного рудогенеза в океане, конечным результатом которого является колоссальное накопление Mn .

Краткий обзор особенностей геохимии Mn в океане позволяет понять, почему причины накопления Mn следует искать не в источниках его непосредственной поставки в океан, а в сочетании фациально-благоприятных условиий для его отложения и геологической длительности существования Океана на Земле.

О перспективах освоения рудных ресурсов

Идея освоения рудных ресурсов океана возникла на базе значительных достижений в области исследований океанского дна, проводившихся ведущими мировыми державами в эпоху холодной войны и активной конкуренции за приоритет в освоении океана как стратегического пространства. Естественно, что эта идея получила поддержку руководства каждой из конкурирующих сторон, поскольку руды марганца и кобальта рассматривались как стратегическое сырье. В океане были проведены сотни специализированных рейсов научно-исследовательских судов США, СССР, а также Индии, Японии, европейских стран, Австралии, Новой Зеландии и ЮАР. Было получено и обработано невиданное ранее количество новой информации о рудном потенциале океана (табл.2), на что было истрачено, по ориентировочной оценке, около 4 млрд долл.

Атлантический океан				Индийский океан							Тихий океан
Западная часть Восточная часть
Площадь в тыс.км²	Mn/Fe	Ресурсы Mn в млн.т.	Площадь в тыс.км²		Mn/Fe	Ресурсы Mn в млн.т.	Площадь в тыс.км²	Mn/Fe	Ресурсы Mn в млн.т.	Площадь в тыс.км²		Mn/Fe	Ресурсы Mn в млн.т.
320	0,98	-	202		0,8	206	615	1,9	2070	8094		1,6	12014

Площади распространения ЖМО в океанах и оценка прогнозных ресурсов Mn в рудных полях

Одновременно решались и другие аспекты этой проблемы - технические, правовые, экологические, экономические.

Технические проблемы заключаются в способах добычи, транспортировки и переработки. Из различных методов разработки железомарганцевых конкреций и фосфоритов наиболее перспективны гидроподъемный и эрлифтный (подъем с помощью сжатого воздуха). Для транспортировки сырья предполагалось использовать обычные сухогрузные суда. Переработка конкреций и корок методами пиро- и гидрометаллургии была успешно опробована на ряде предприятий США и бывшего СССР.

Правовые вопросы, возникшие в связи с предполагаемыми добычными работами в международных водах, были разрешены путем создания при ООН Подготовительной комиссии Международного органа по морскому дну, которая была уполномочена выдавать лицензии на заявочные участки. Наиболее перспективная для добычи конкреций зона Кларион-Клиппертон была поделена между несколькими заявителями - государственными организациями и международными горнорудными консорциумами. Многие залежи рудных корок, особенно в центральной части Тихого океана, оказались в пределах 200-мильных экономических зон островных государств, которые обладают монопольными правами на их освоение.

Распределение заявленных участков на разработку железомарганцевых конкреций в зоне Кларион-Клиппертон. A - Ocean Mining Assoc.(международный консорциум); J - Ocean Management Inc. (Япония); O - Ocean Minerals Co.(США); K - Kennecott Consort (Канада); I - Ocean Mining Inc. (международный консорциум); C - COMRA (Китай) R - Южморгеология (Россия), P -InterOCEAN Metal (бывшие страны СЭВ); черным цветом показаны участки французской ассоциации AFERNOD, серым - резервные площади Международного органа по морскому дну.

Экологические проблемы, связанные с нарушением среды как на дне, так и в фотическом горизонте водной толщи, предполагалось разрешить путем минимизации взмучивания придонного слоя, а также выводом продуктов промывки конкреций с борта судна на глубину нескольких сот метров по специальному трубопроводу.

Наконец, наиболее критическая проблема, ставшая первостепенной, - рентабельность предприятия в целом. Еще в конце 70-х годов было подсчитано, что капитальные затраты на создание производственного комплекса по добыче и переработке 3 млн т конкреций в год составят 1.5-2 млрд долл. При этом доходы на вложенный капитал - 8.5-9.5%, а чистая прибыль после вычета налогов - лишь 3-4.5%. С учетом нестабильности океанской среды, изменчивости ситуации на рынках сбыта, а главное, при отсутствии стратегического стимула, такой экономический риск не оправдан.

Но работавшие в этой области специалисты считают, что накопленный опыт по освоению подводных месторождений необходимо тщательно сохранять и приумножать, дабы немедленно его реализовать в случае изменения экономической ситуации в мировой экономике и технологиях, могущих вызвать повышение цен на черные и цветные металлы.

Принципиальная схема разработки конкреционных океанских месторождений методом гидроподъема на специально оборудованном судне. 1, 2 - водяной насос и трубопровод для подачи воды к рабочей головке; 3, 4 - компрессор и трубопровод для подачи сжатого воздуха в пульпу; 5 - рабочая головка с гидромонитором для размыва грунта и всасывающим устройством; 6, 7 - насос и трубопровод для подъема пульпы с конкрециями; 8, 9 - насос и трубопровод для откачки отработанной пульпы и укладки на дно. Система разработана в Московской горной академии.

Заключение

Открытие на дне океана около 130 лет назад железомарганцевых конкреций и фосфоритов было первым свидетельством сосредоточения в океане рудных ресурсов. Бурное ускорение исследований рудного потенциала океана началось в 60-70-х годах прошлого столетия в ходе конкуренции мировых держав за освоение стратегического пространства и стратегического сырья. По ресурсам некоторых видов рудного сырья океан не уступает континентам. Это относится в первую очередь к кобальт-марганцевым рудным коркам и фосфоритам, а в перспективе, видимо, и к сульфидам.

Результаты выполненных к настоящему времени поисково-разведочных работ, технических и технологических испытаний свидетельствуют о практической возможности освоения рудных ресурсов океана, включая обеспечение соответствующих природоохранных мероприятий.

Однако возобновление этого комплекса работ, приостановленных сейчас в связи с изменением политической ситуации в мире, произойдет лишь при повышении экономической конкурентоспособности океанского рудного сырья по сравнению с континентальным, стоимость которого растет по мере истощения имеющихся ресурсов.

Список используемой литературы

1. Батурин Г.Н. Рудный потенциал океана // Природа №5 2002г.

2. Базилевская Е.С., Пущаровский Ю.М.// Российский журнал наук о Земле, 1999, т.1, №3, 205-219.

3. Гурвич Е.Г.Металлоносные осадки Мирового океана. М., 1998.

4. Ресурсы WWW