Ресурсы морского дна

Донные отложения, обогащенные металлами. Промышленный интерес представляют и донные от­ложения в глубокихх котловинах Красного моря, так как они, подобно рассолам, обогащены металлами.

В настоящее время во многих странах добываются медно-порфировые руды со средним содержанием меди менее 1%. Но донные отложения Красного моря содержат около 1,3% меди и другие металлы, причем здесь не нужны взрывные работы, перевозка и дробление руды-обычные производственные про­цессы при разработке месторождений суши, -достаточно лишь выкачивать их на поверхность. С удешевлением металлургиче­ских процессов извлечения меди эти отложения превращаются в важный потенциальный ресурс.

Важная особенность подобных отложений- их местонахожде­ние в тектонической зоне глобальной рифтовой системы. Можно полагать, что обогащение донных отложений металлами свой­ственно не только району Красного моря, но и другим областям с признаками рифтообразования. Образцы пород, извлеченные из многих скважин, пробуренных по Программе глубоководного бурения и проникающих сквозь рыхлые отложения в подстилаю­щие базальты, указывают на наличие обогащенного металлами слоя с преобладанием окиси железа непосредственно над базаль­товым фундаментом. Это говорит о наличии связанных с базаль­том гидротермальных реакций при рудообразовании. Параллельно с отложением железа происходит отложение и других металлов, извлекаемых не только из базальтов, но и из раствора морской воды.

Железомарганцевые конкреции. Железомарганцевые конкреции тоже нужно рассматри­вать как потенциальный ресурс, так как они пока не нашли при­менения в хозяйственной деятельности людей. Однако интерес к ним растет, и металлургами уже создана технология извле­чения из них металлов, но разработка их залежей пока не ведется по ряду причин. Железомарганцевые конкреции имеют вид жел­ваков коричневого или черного цвета и состоят главным обра­зом из окислов железа и марганца. Они устилают большие пло­щади морского дна и бывают разного размера, но в каждом от­дельном районе их размеры довольно однородны. Так как кон­креции образуются очень медленно, они встречаются только в районах с низкой скоростью накопления отложений. Особенно много их, по-видимому, в Тихом океане. Конкреции содержат до 36% марганца, но главный интерес представляют содержащиеся в них медь, никель и кобальт, запасы которых в кон­крециях имеют промышленное значение, хотя и недостаточны, чтобы удовлетворить потребности человечества в этих металлах. Конкреции представляют интерес также ввиду химических свойств и пористого строения, позволяющих использовать их в качестве катализаторов. В виде мелких зерен их можно исполь­зовать взамен дорогих платиновых катализаторов для снижения токсичности выхлопных газов автомобилей.

По расчетам, в залежах конкреций к юго-востоку от Гавайских островов заключено около 450 млн. т меди при отно­сительном ее содержании 1%. Это порядочный потенциальный ресурс, если учесть, что в 1975 году во всем мире добыто около 7,5 млн. т этого металла.

Но прежде, чем этот ресурс можно будет использовать, нужно решить целый ряд вопросов, и в частности значительно повысить эффективность способов добычи конкреций со дна океана. Кроме того, для извлечения из них металлов химическими методами понадобится огромное количество воды, различных реактивов и энергии. Одновременно необходимо решить ряд правовых во­просов и привлечь капиталовложения, что всегда представляет проблему при освоении ресурсов, находящихся за пределами су­ществующих общепризнанных территориальных зон.

Фосфоритные конкреции. Фосфатный камень, или фосфорит, встречается во мно­гих районах континентальных окраин. Хотя под разработку вы­делен ряд участков, из моря пока добывается очень немного фосфоритов, так что их можно отнести в разряд потенциальных ресурсов.

Фосфориты образуются из остатков животных организмов, сохранившихся в твердых породах или рыхлых отложениях. Со­держащие фосфор породы встречаются преимущественно на та­ких участках побережья, где в результате быстрых изменений температуры и солености гибнут большие массы организмов и на дне появляется много разлагающегося богатого фосфором вещества. Фосфор широко используется при производстве удо­брений, различных реактивов и детергентов. Месторождения фосфоритов есть и на суше, но распределены они неравномерно, и многие страны ввозят это удобрение в больших количествах.

Строительные материалы. Пожалуй, самым важным минеральным сырьем, добы­ваемым в настоящее время с морского дна, являются строи­тельные материалы-песок, гравий и ракушняк. На континен­тальных шельфах ежегодно добывается свыше 40 млн. кубиче­ских метров песка и гравия. Со дна Северного моря извлекают более 90% песка и гравия, используемого в Нидерландах. Древ­ние скопления ракушняка на дне Мексиканского залива служат основным источником извести для прибрежных районов, а для Исландии залежи ракушняка на дне моря, омывающего этот вулканический остров, являются единственным источником извести. Низкие цены на строительные материалы и огромные объемы их добычи не позволяют осуществлять дальние их перевозки из-за явной нерентабельности последних. Неудивительно, что промышленность прибрежных районов переключается на раз­работку строительных материалов из моря.

Прибрежные россыпи ценных минералов. Под действием волн и течений возле морских побере­жий могут образоваться представляющие промышленный инте­рес отложения различных тяжелых минералов. Этому способ­ствовали, в частности, изменения уровня моря в ледниковые эпохи четвертичного периода. При распространении льдов уро­вень моря понижался и береговая линия сдвигалась в сторону моря. Когда льды таяли, уровень моря поднимался и древние пляжи и русла оказывались под водой на континентальных шельфах. В таких районах добывались многие ценные минералы, в том числе золото, алмазы, железо и титан; в настоящее время особо важное экономическое значение имеет олово. Добыча оло­ва в руслах рек в Юго-Восточной Азии имеет многолетнюю ис­торию. Драгирование погребенных речных русел, прослежи­ваемых на большие расстояния от берега, приносит Таиланду и Индонезии большие количества олова.

Ресурсы, извлекаемые из глубин морского дна. Целый ряд шахт, расположенных на побережье, углу­бляется в породы морского дна. Таковы шахты железорудных разработок на о-ве Белл-Айл в Ньюфаундленде и угольные шахты на мысе Бретон в Канаде, а также на северо-западе Европы. Это в полном смысле подводные предприятия, но они представляют собой, так сказать, неожиданное продолжение на­земных разработок, а не морские рудники как таковые.

Добывать твердые материалы с большой глубины трудно, и поэтому понятно, почему в настоящее время из пород морско­го дна извлекаются в основном только такие вещества, которые находятся в газообразной или жидкой форме.

Сера. Одним из видов минерального сырья, добываемого из пород морского дна, является элементарная сера. Она встречает­ся в твердом состоянии, однако низкая температура плавления позволяет извлекать серу на поверхность и накапливать ее в жидкой форме. Такие месторождения серы связаны с соляными куполами. Во многих районах мира распространены соляные пласты, которые образовались в результате испарения воды и в дальнейшем были погребены под толстым слоем рыхлых отло­жений. Соль пластична и текуча. Неравномерное давление со стороны перекрывающих пластов вызывает ее течение; переме­щаясь вверх, она образует так называемые соляные купола. Если на пути формирующегося купола встречаются подвижные грун­товые воды, хлорид натрия растворяется, а остающиеся сульфат и карбонат кальция образуют твердый остов. При наличии угле­водородов и в отсутствие кислорода анаэробные бактерии вос­станавливают сульфаты до сероводорода. Когда сероводород, просачивающийся вверх, встречается с кислородом воздуха, про­исходит химическая реакция, в результате которой образуется элементарная сера.

Серу добывают по методу Фраша. По скважине в сульфатный остов закачивается перегретая вода. Сера расплавляется и с по­мощью насосов выкачивается на поверхность. На берегу она на­капливается в больших резервуарах, охлаждается и затвердевает. После этого серу можно дробить и грузить на мор­ские суда для доставки потребителям без всякой дополнительной очистки.

Дата добавления: 2014-01-03