Минерально-сырьевых ресурсов Мирового океана

      Крупнейшие  по  запасам  скопления  железистых  песков  расположены  в Канаде. Весьма значительными запасами  этих  минералов  располагает  Япония. Они сосредоточены в Тайском заливе, возле островов Хонсю, Кюсю  и  Хоккайдо. Железистые пески также добываются в Новой  Зеландии.  Разработка  прибрежно-морских россыпей магнетита  осуществляется  в  Индонезии  и  Филиппинах.  На Украине  россыпные  титаномагнетитовые  месторождения   эксплуатируются   на пляжах  Черного  моря;  в  Тихом  океане.

      К  спорадическим  минералам  прибрежно-морских  россыпей   принадлежат прежде  всего  золото,  платина  и  алмазы.  Все  они  обычно  не   образуют самостоятельных  месторождений и встречаются главным   образом   в   виде примесей.  В большинстве случаев морские россыпи золота  приурочены   к устьевым районам «золотоносных» рек.

      Среди нерудного сырья в шельфовой зоне представляют интерес глауконит, фосфорит, пирит, доломит, барит, строительные  материалы -  гравий,  песок, глина, ракушечник. Ресурсов нерудного сырья, исходя из уровня современных и предвидимых потребностей, хватит на тысячи лет. [8, с.18]

      Приведенные данные свидетельствуют о том,  что  к  настоящему  времени сформировалась  береговая  горнодобывающая  промышленность.  Ее  развитие  в последние годы было связано, во-первых, с разработкой новых технологий,  во- вторых, получаемый продукт отличается высокой чистотой, так как  посторонние примеси уходят в  процессе  формирования  россыпи,  в-  третьих,  разработка прибрежно-морских россыпей не влечет за собой  изъятия  из  землепользования продуктивных угодий.

      В настоящее время разработки прибрежно-морских россыпей расширяются во всем мире и все новые страны начинают осваивать эти богатства океана.

      В прибрежной зоне шельфа расположены  подводные месторождения  железной руды. Наиболее  значительная  разработка  морских  залежей  железной  руды ведется  в  Канаде,  на  восточном  побережье  Ньюфаундленда  (месторождение Вобана). Кроме того, Канада добывает  железную  руду  в  Гудзонском  заливе, Япония - на острове Кюсю, Финляндия - у  входа  в  Финский  залив.  Железные руды из подводных рудников получают также во Франции, Финляндии, Швеции. [9, с.120]

      В небольших количествах из подводных  шахт  добываются  медь  и  никель (Канада). На  полуострове  Корнуолл  (Англия)  ведется добыча  олова.  В  Турции,  на  побережье  Эгейского  Моря,  разрабатываются ртутные руды. Швеция добывает железо, медь, цинк, свинец, золото  и серебро в недрах Ботнического залива.

      Крупные  соляные  осадочные   бассейны  в  виде  соляных  куполов  или  пластовых залежей часто встречаются  на шельфе, склоне, подножии материков  и в глубоководных впадинах (Мексиканский и Персидский  заливы,  Красное  море, северная часть Каспия, шельфы и склоны Африки,  Ближнего  Востока,  Европы).

      Полезные  ископаемые этих  бассейнов  представлены  натриевыми,  калийными  и магнезитовыми  солями, гипсом.  Подсчет  этих  запасов  затруднителен:  объем только калийных солей оценивается в пределах от сотен миллионов  тонн  до  2 млрд. тонн.

      Из  подводных  месторождений  добывается  более  2  млн.  тонн   серы. Эксплуатируется крупнейшее скопление  серы Гранд-Айл,  расположенное в 10 милях от берегов Луизианы.  Для добычи  серы  здесь сооружен  специальный остров (добыча  производится  фраш-методом).  Соляно-купольные структуры с возможным промышленным содержанием серы  обнаружены  в Персидском заливе, Красном и Каспийском морях.

      Более  100  млн.  квадратных  километров  океанического  дна   покрыто  глубоководными  красными  глинами  слоем  мощностью  до  200  м.  Эти  глины (гидроокислы алюмосиликатов и железа) представляют интерес  для  алюминиевой промышленности (содержание окиси алюминия- 15-20%, окиси железа-  13%),  они также содержат марганец, медь, никель, ванадий,  кобальт,  свинец  и  редкие земли.  Годовой  прирост  глин  составляет  около  500  млн.  тонн.   Широко распространены  в  основном  в   глубоководных   районах   Мирового   океана глауконитовые пески  (алюмосиликаты  калия  и  железа).  Эти  пески  считают потенциально возможным сырьем для производства калийных удобрений. [9, с.142]

      На  обширных площадях дна океана обнаружены богатые залежи железомарганцевых конкреций - своеобразных многокомпонентных руд, содержащих также никель, кобальт, медь; их потенциальные запасы оцениваются в несколько трлн. т, запасы марганца, никеля, кобальта в этих рудах, по оценкам, во много раз превышают разведанные запасы их на суше. В некоторых странах предпринимаются эксперименты по промышленной добыче конкреций с глубин до 4 тыс. м. В то же время исследования позволяют рассчитывать на обнаружение крупных залежей различных металлов в коренных породах, залегающих под дном океана.

      Содержание  металлов в месторождениях Мирового океана приведены в таблице 1[1] 
 

      Таблица 1. Содержание металлов в месторождениях Мирового океана

      Таким образом, в пределах абиссальных районов Мирового океана с глубинами более 2000-3000 м, которые занимают 60 % поверхности планеты, за границей национальной 200-мильной экономической зоны залегают миллиарды тонн железомарганцевых и миллионы тонн сульфидных руд, в которых содержится широкий комплекс стратегических металлов: в числе главных – Ni, Cu, Co, Mn, Zn, среди попутных – Mo, РЗЭ и Y, Au, Ag, Pt, Cd, Bi и др., а также фосфориты (P₂O₅), бариты, цеолитсодержащие осадки и газогидраты.

      Наибольший  объем железомарганцевые конкреции  занимают в Тихом океане (16 млн. км ). Ресурсные показатели для стратегических металлов в рудах континентов и океанического дна по основным полезным компонентам, содержащимся в рудоносных комплексах океана, приведены в Приложении 2.

      Как видно из Приложения 2, наиболее велики потенциальные ресурсы никеля (преобладание над ресурсами суши в 6 раз и более) и особенно кобальта (ресурсы которого в океане в десятки раз выше известных ресурсов на суше). Ресурсы  «океанического» марганца в 2 раза превышают ресурсный потенциал суши; ресурсы молибдена превосходят наземные оценки в 2,6 раза. Ресурсы меди на дне океана, содержащейся как в железомарганцевых, так и в сульфидных рудах, составляют 80-85 % прогнозных ресурсов на континентах.

      Что касается концентраций металлов, то океанические руды характеризуются содержаниями Ni, Mn и Mo, равными по величине аналогичным  показателям в эксплуатируемых  месторождениях суши. Содержания Co в  кобальт-марганцевых корках (КМК) и Cu в глубоководных полиметаллических сульфидах (ГПС) нередко значительно превосходят эти показатели, а иногда достигают ураганных концентраций (для Co >1,6 %; для Cu ~50 %). Общим положительным качеством океанических руд является их комплексность. Железомарганцевые конкреции (ЖМК) – комплексное сырье на Ni, Cu, Co и Mn; КМК – на Co, Mn, Ni; ГПС – на Cu, Zn, Au, Ag.

      Важным  обстоятельством, делающим эти виды минерального сырья промышленно  значимыми, является грандиозность  ресурсного потенциала их скоплений  на океаническом дне. Суммарные прогнозные ресурсы железомарганцевых образований Мирового океана (ЖМК + КМК) превосходят 100 млрд т сухой рудной массы. [14, с.291]

      ЖМК являются уникальным минеральным сырьем – высококачественной оксидной рудой, содержащей Mn и другие металлы. Для нее характерен стабильный вещественный состав.

      Оксидные  железомарганцевые образования  океана обладают высокой способностью поглощать тяжелые металлы, играть роль сорбентов – фильтров-очистителей  в техногенных водах и газах  и накопителей металлов в ходе предварительного обогащения исходного сырья в начале технологических схем его металлургического передела. Использование оксидных океанических руд в качестве сорбентов во многих промышленных отраслях может резко повысить рентабельность их освоения.

      Крупнейшее  поле распространения ЖМК в Тихом  океане (Приложение 3) – поле Кларион-Клиппертон (глубина 4800 м) – оценивается в 18 млрд т железомарганцевых руд, богатых Ni, Cu, Co и Mn. Отдельные скопления ЖМК в этом поле, представляющие потенциальные месторождения, могут характеризоваться прогнозными ресурсами в 600-700 млн т руды. [14, с.295]

      Из  других крупных скоплений ЖМК (см. Приложение 3) практический интерес вызывают в Тихом океане – Перуанское поле, а в Индийском – Центрально-Индоокеанское поле. В пределах последнего располагается заявочный участок Индии.

  Ведущие страны  мира (Россия, Франция, Япония, восточно-европейские  страны, Китай, Республика Корея,  Германия) и ряд международных  консорциумов на основе Конвенции  ООН по морскому праву, учитывая экономические и геополитические аспекты будущего освоения месторождений-гигантов ЖМК, к настоящему времени закрепили за собой заявочные участки либо зарезервировали конкрециеносные площади (Приложение 4).

      Можно считать, что высокопродуктивные районы в поле Кларион-Клиппертон уже поделены между странами-заявителями и международными корпорациями. Изученность выделенных странам заявочных участков достигла достаточно высокого уровня. В 2001 г. между Международным органом по морскому дну (МОД) ООН и странами-контракторами заключен договор о проведении в течение ближайших 15 лет на заявочных площадях разведочных работ.

        Кобальт-марганцевые корки (КМК) в технологическом отношении – более сложное минеральное сырье оксидного типа, требующее отделения субстрата от рудных корок и их «обесфосфоривания» . Железомарганцевая основа представлена рентгеноаморфной массой, в которой диагносцируются минералы Mn – вернадит, ферровернадит и др. Цветные металлы в основном входят в ее состав также в виде изоморфной примеси. Технология переработки КМК гидрометаллургическим способом позволяет извлекать Co, Ni, Cu и Mn (~98-99 %) выщелачиванием разбавленным раствором серной кислоты без применения высокотемпературных и автоклавных процессов. [14, с.300]

      Проблема  изучения КМК приближается к моменту выбора заинтересованными странами заявляемых ими объектов. В этой проблеме активно задействованы Россия, США, Япония, Франция, Республика Корея, Китай, Норвегия. Большой интерес к КМК проявляет Индия.

      Глубоководные полиметаллические сульфиды (ГПС) по минеральному составу рудной массы представлены тончайшей взаимосвязью халькопирита, изокубанита, халькозина, сфалерита, атакамита, пирита и марказита, осложненных структурами распада и замещения. Технологическая переработка сульфидных руд проводилась с использованием комбинированной гидрометаллургической технологии, традиционной для этого типа сырья. Были достигнуты следующие показатели извлечения металлов: Cu – 96,3 %; Zn – 94,69 %; Au – 94,69 %; Ag – 92,6 % . [14, с.304]

ГЛАВА 3. Проблемы и перспективы использования Мирового океана

      3.1 Проблемы Мирового океана и пути их преодоления