Минеральные ресурсы Мирового океана можно подразделить на:
- содержащиеся в самой морской воде,
- находящиеся на океаническом дне.
В морской воде содержится практически вся таблица Менделеева - 75 элементов. Стоимость всех веществ, содержащихся в её 1 км³ превышает 1 млрд. долл. В таком объёме морской воды содержится: 19,8 млн. т поваренной соли (NaCl), 9,5 млн. т магния, 6,3 млн. т серы, 31 тыс. т брома, 3,9 тыс. т алюминия, 79,3 т меди, 11,1 т урана, 3,8 т молибдена, 2,5 т серебра, 0,05 т золота и др. Концентрация каждого из этих элементов невелика, но, учитывая, что океан содержит 1380 млн. км³ воды, запасы растворённых химических элементов огромны. Из морской воды в промышленных масштабах извлекают лишь немногие вещества: поваренную соль, магний, бром и калий.
Получать поваренную соль путём выпаривания морской воды китайцы научились ещё 4 тыс. лет назад. Если бы можно было извлечь из морской воды всю содержащуюся в ней соль и затем рассыпать по поверхности Земли, образовался бы соляной слой толщиной в 150 м. Для получения 1 млн. т соли нужно испарить примерно 120 млн. т морской воды. В настоящее время из морской воды получают около 1/3 потребляемой в мире соли. В Японии этот показатель выше 50%.
Концентрация магния в морской воде в 300 раз меньше, чем в руде на суше, однако получение магния из неё дешевле. Впервые магний из морской воды начали получать в Великобритании в 1916 году. В настоящее время 60% этого металла получают из морской воды.
Морская вода служит основным источником получения брома.
В Японии и Китае из морской воды получают калий для производства калийных удобрений.
В Японии в 1986 году начал действовать первый в мире завод по получению урана из морской воды, его мощность - 10 кг в год. Каждый день водозаборники пропускают через специальные фильтры 36 тыс. т морской воды.
Морская вода считается перспективным источником для получение водорода. Предполагают, что в будущем водородная энергетика заменит современную углеводородную.
Из ресурсов океанического дна наибольшее значение имеют месторождения нефти и природного газа на шельфе. Около 25% их мировой добычи поступает с морских платформ. Нефть и газ дают более 90% всех доходов, получаемых при добыче полезных ископаемых со дна Мирового океана.
В зоне шельфа разведано более 300 нефтегазоносных бассейнов. Их общие запасы оцениваются в 500 млрд. т нефти и около 300 трлн. м³ природного газа. Крупные морские нефтегазоносные бассейны находятся на шельфе Персидского залива, Мексиканского залива, Северного моря, Гвинейского залива, Карибского моря, у побережья Малайзии и Индонезии.
Перспективным считается шельф Северного Ледовитого океана. Выделяют 10 нефтегазоносных бассейнов, которые протягиваются вдоль побережья Норвегии, России, Канады и США. В 1988 году в Баренцевом море, в 600 км к северо-востоку от Мурманска, было открыто Штокмановское газовое месторождение с запасами 2,4 трлн. м³. В Карском море было открыто ещё более крупное Русановское месторождение. С 2014 года компания "Роснефть" открыла в Карском море ещё 3 уникальных месторождения с суммарным объемом оцененных запасов более 1,7 трлн. м³ газа и порядка 200 миллионов тонн нефти и конденсата. Другим важным районом добычи нефти природного газа может стать шельф Каспийского моря.
Оценивая перспективы добычи нефти и газа в зоне шельфа необходимо учитывать, что стоимость морской добычи полезных ископаемых резко возрастает по мере увеличения глубин и продвижения в более высокие широты. Считается, что при цене 130 долл. за 1 т нефти, добывать её к северу от 60-й параллели невыгодно. Необходимо также учитывать экологические последствия морской добычи нефти.
Харасавэйское газоконденсатное месторождение находится в России на западе полуострова Ямал. Его особенность - северная часть расположена на побережье Карского моря Северного Ледовитого океана. Там начали бурить горизонтальные наклонные скважины для добычи газа на шельфе.
Скважины с большим отходом от устья позволяют сократить затраты на строительство островов в Карском море. Это технология бурения более длинных горизонтальных скважин с большим углом наклона позволяет добывать газ далеко от места бурения. Не нарушая экосистему Карского моря, дренируют удалённые участки, расположенные на шельфе.
Проектом разработки месторождения предусмотрено строительство 3-х скважин на береговой линии. Первую скважину с большим отходом от вертикали пробурили в 2023 году. Её длина 4879 м, при этом глубина по вертикали всего 1497 м.
https://dzen.ru/a/ZJKGQlhMygP8LSIq?share_to=link
Месторождения твёрдых полезных ископаемых в океане можно подразделить на коренные, встречающиеся на месте своего первоначального залегания и россыпные, которые образуются в результате выноса обломочного материала реками вблизи береговой линии. Некоторые прибрежные отложения содержат металлы в достаточном для извлечения количестве.
Наибольшее значение после нефти и природного газа в настоящее время имеют россыпные месторождения. В зарубежных странах из морских месторождений получают 100% циркония и рутила (TiO2 ), 80% ильменита (FeTiO3 ), более 40% касситерита (оловянная руда).
Ведущее место в добыче россыпных минералов занимает Австралия, на её восточном побережье россыпи тянутся на 1,5 тыс. км. Только в песках этой полосы содержится около 1 млн. т рутила, 1,4 млн. т циркона (минерал содержащий цирконий) и 30 тыс. т монацита (минерал из которого получают редкоземельные элементы).
Чёрные пески вдоль Атлантического побережья США от Нью-Джерси до Флориды содержат ильменит, рутил и монацит. Однако чрезмерная эксплуатация подобных месторождений может вызвать размыв берегов.
Главный поставщик на мировой рынок монацита (до 50%) - Бразилия. Богатые ильменит-цирконовые россыпи найдены у берегов Новой Зеландии, Индии, Шри Ланки и Мадагаскара. Интерес к морским россыпям этих минералов связан с тем, что цирконий, титан и редкоземельные элементы, которые из них получают, широко используются в современной промышленности и имеют стратегическое значение.
Доля касситерита (оловянная руда), добываемого со дна Мирового океана, составляет более 10% его мировой добычи. Подводные месторождения Индонезии содержат более 60% общих запасов олова в этой стране. Морские месторождения оказались богаче по содержанию металла, чем на суше. Расположены они в удалении от берега на небольших глубинах. Ведутся поиски и разведка россыпей в районе прибрежного шельфа между островами Белитунг и Синкеп. Потенциальные запасы олова здесь оцениваются в 540 тысяч т. Разведочным бурением на шельфе вокруг острова Банка обнаружены залежи оловоносных песков, прослеживаемые до глубины 50-60 м на расстояние до 25 км от береговой линии. Наиболее перспективны дальнейшие поиски и разведка месторождений руд олова на шельфе вокруг островов архипелага Риау-Линга, а также у побережья Западного Калимантана в районе острова Мая. Доля морской добычи касситерита в Индонезии превышает 30%.
Оловянную руду из прибрежных россыпей добывают также в Малайзии, Тайланде и Мьянме. Перспективные залежи оловоносного песка обнаружены в Ваньковой губе моря Лаптевых (Россия) начата их промышленная разработка.
Титано-магнетитовые и магнетитовые пески добывают в Японии (Токийский залив), США, Индонезии, Филиппинах и России (о. Итуруп).
Чёрный песок пляжей западного побережья Новой Зеландии (о. Северный) богат железом. Их разработка начата в 1967 году. Железистые пески добывают также в Японии и Индонезии.
Золотоносные пески морских побережий, особенно Золотого Берега вблизи города Ном (Аляска, США), хорошо известны со времени "золотой лихорадки". Такие пески найдены вдоль побережья Калифорнии (США), Панамы, Чили, Турции, Египта и Юго-Западной Африки. Установлено промышленное содержание золота в пробах, поднятых со дна северной части Берингова моря.
С 1935 года в заливе Гудньюс (Аляска, США) разрабатываются платиновые пески. В США до 90% платины добывается с морского дна.
У юго-западного побережья Африки из прибрежных россыпных месторождений добывают алмазы. Средний выход алмазов здесь в несколько раз выше, чем на южноафриканских месторождениях на суше. Алмазы из подводных россыпей добывают в Намибии, Анголе и Сьерра-Леоне.
Янтарь, используемый для изготовления украшений и сувениров, а также как сырьё в химической и фармацевтической промышленности, встречается на берегах Балтийского, Северного и Баренцева морей.
В шельфовой зоне найдены коренные месторождения угля, железа, меди, никеля, олова и ртути. Они разрабатываются с помощью наклонных выработок, прокладываемых с берега или с островов. Для разработки таких месторождений могут создавать и искусственные (насыпные) острова. Иногда такие шахты уходят под дном моря на расстояние до 10 км от берега и доходят до глубин от 30 до 2400 м ниже уровня моря.
Крупные подводные месторождения угля находятся у берегов на северо-востоке Великобритании (Нортумберленд-Даремский бассейн), о. Хокайдо (Япония), США,Чили и Австралии. В Японии доля угля, добываемого из морских месторождений достигает 40% от добычи в этой стране, в Великобритании - 10%.
Запасы месторождения железной руды в заливе Консепшн у восточного побережья о. Ньюфаундленд (Канада) оцениваются в 2 млрд. т. Начата его разработка, ежегодная добыча руды составляет 3 млн. т. Железные руды из подводных рудников добывают также в Японии, Франции, Финляндии и Швеции.
Медь и никель в небольших количествах добывают из подводных шахт в Гудзоновом заливе (Канада), олово - у полуострова Корнуэл (Великобритания), ртуть - у побережья Эгейского моря (Турция).
В 2018 году канадская компания Nautilus начала работы в Папуа – Новой Гвинее, она собирается стать первым добытчиком ископаемых с больших морских глубин. Это будет означать, что флот гигантских роботов с дистанционным управлением будет добывать руду на глубине в 1 500 метров. Первая "глубоководная шахта" начала работу в районе «Солвара-1», который был взят в аренду у правительства Папуа – Новой Гвинеи. Он находится недалеко от берега Рабаула (посёлок на северной оконечности острова Новая Британия) в воде у подножия активного вулкана. На Солвара-1 в породе содержится 7% меди и 6 грамм золота на тонну – это в 10 раз больше, чем в среднем наземном месторождении (на суше среднее содержание меди в породе менее 0,6%, а золота – 1,2 грамма в тонне). Массивные отложения сульфидов на морском дне, интересующие Nautilus, находятся прямо на поверхности дна. Для добычи используется надводное судно, с которого устройства с дистанционным управлением опускаются на дно моря. Затем порода на дне разрезается и измельчается, добытую руду собирают и поднимают на поверхность по гибкой трубе используя мощные насосы (www. habr.com).
В Мексиканском заливе в 10 милях от берега Луизианы, с помощью перегретого пара получают серу из подводного месторождения. Для её добычи сооружён специальный остров. На это месторождение приходится 15% всей добываемой в США серы.
Песок, гравий и известняк, используемые в строительстве, получают с пляжей или из прибрежных участков дна. Нидерланды 90% используемого песка и гравия добывают со дна Северного моря.
Огромные участки морского дна устланы железомарганцевыми, фосфоритовыми и баритовыми конкрециями. Они имеют чисто морское происхождение, образовались в результате осаждения растворимых в воде веществ вокруг песчинки или мелкого камешка, зуба акулы, кости рыбы или мелкого млекопитающего.
Мировые потенциальные запасы фосфатного сырья в Мировом океане оцениваются в сотни миллиардов тонн. Освоение всего 1/10 части этих запасов обеспечит мировые потребности в фосфорных удобрениях на 1000 лет. Промышленные запасы фосфоритов найдены у Тихоокеанского побережья США и Мексики, у берегов Аргентины, Южной Африки, Японских островов, Новой Зеландии, в Балтийском море. Начата добыча фосфоритов у берегов Калифорнии (США). Их запасы в этом районе оцениваются в 1-1,5 млрд. т. Велики запасы фосфоритов в центральных частях океанов.
Баритовые конкреции, содержащие 75-77% сульфата бария, используемого в химической, пищевой промышленности и при добыче нефти, найдены у берегов Шри Ланки, в Японском море и в других районах Мирового океана.
Перспективным сырьём для мировой металлургии считают железомарганцевые конкреции. Их открыли во время кругосветной экспедиции на корвете "Челленджер" в 1872-76 годы, организованной Британским Королевским Обществом. В последующие 80 лет конкреции не привлекли особого внимания. Было известно, что эти своеобразные образования океанских глубин содержат марганец, никель, медь, но в количествах не представляющих практического интереса. В 1957 году в Тихом океане, к востоку от острова Таити, были подняты конкреции содержащие более 2% кобальта и около 1% никеля. С 60-х годов 20 века началось активное изучение их распространения. Помимо железа (25%) и марганца (35%) они содержат никель, кобальт, медь, титан, молибден, ванадий, алюминий - всего до 30 элементов.
Размеры железомарганцевых конкреций - от 1 см до 2 м в диаметре. Самую большую конкрецию массой 1 т подняли со дна Тихого океана с глубины 3,5 км. Полагают, что только на дне Тихого океана залегает более 1 трлн. т конкреций, в которых сосредоточено до 400 млрд. т марганца. Значительны их запасы в Индийском и Атлантическом океанах. Считают, что масса конкреций на дне Мирового океана увеличивается ежегодно на 10 млн. т. В настоящее время разрабатывают способы добычи железомарганцевых конкреций, а также способы их переработки для получения металлов.
Помимо конкреций на дне Мирового океана встречаются железомарганцевые корки, покрывающие породы в зонах срединно-океанических хребтов на глубине 1-3 км. Они содержат больше марганца, чем конкреции.
Глубоко на дне океана лежат обильные залежи высокоэнергетических ископаемых. Это гидрат метана, который внешне напоминает спрессованный снег. Один кубический метр этого вещества способен при нагреве превратиться в 160 м³ метана и стать источником водорода.
Проблема для добычи и использования гидратов метана - их неустойчивость, они легко распадаются при повышении температуры на воду и газ.
Морские гидраты метана встречаются на континентальных склонах, склонах островов, на океанских подъемах и в глубоководных зонах внутри суши в окраинных морях . В океане холодная вода позволяет образовываться газогидратам уже с глубины 250-300 метров.
Обнаружено уже более 220 месторождений газогидратов на дне океанов и морей. Оценки размеров отложений значительно различаются по количеству связанного углерода. Возможно, их запасы превышают запасы всех других ископаемых видов топлива.
Эксперименты по добыче гидратов метана со дна океанов и морей проводятся в США, Японии, Китае и в Южной Корее. В целом, стоимость промышленной разработки месторождений газогидратов оценивается в $175–350 за 1000 м³, что пока существенно дороже других известных способов добычи природного газа.
Для транспортировки гидратов метана используется японская технология. перевозки гидратов в замороженном состоянии. Они замораживаются в специальной установке, далее разделяются на блоки, которые затем грузятся в специальные контейнеры и отправляются в рефрижераторах к месту назначения.
Компания Modec, японский производитель нефтяных платформ, сообщила о намерении начать в апреле 2022 года пилотный проект по глубоководной добыче гидрата метана. Эта компания специализируется на выпуске морских платформ для добычи со дна нефти и природного газа и считает, что сможет создать коммерческое оборудование для извлечения со дна нового вида топливных ископаемых.
Перспективы добычи полезных ископаемых со дна Мирового океана
Достигнутое в 1994 году соглашение по пунктам Морского права относительно эксплуатации глубоководных залежей полезных ископаемых частично открыло дорогу их разработке в международных водах. Однако оценивая перспективы добычи полезных ископаемых в глубоководных районах Мирового океана, необходимо учитывать, что цены на минеральные ресурсы остаются низкими, и потребности в них по прежнему в значительной степени удовлетворяются за счёт месторождений на суше, а затраты на подводную добычу остаются высокими.
В качестве своеобразных ресурсов дна Мирового океана можно рассматривать и сокровища затонувших судов. По подсчётам американских океанографов, там лежит не менее 1 миллиона таких судов. Больше всего подводных кладов находится на дне Атлантического океана, по которому в эпоху Великих географических открытий золото и серебро в больших количествах вывозилось в Европу.
У берегов Финляндии в районе города Турку дайверы обнаружили голландское парусное судно «Фрау Мария» затонувшее в 1771 г. «Фрау Мария» пошла ко дну, когда шло курсом из Амстердама в Санкт-Петербург с сокровищами для российской императрицы Екатерины II . Как отмечают специалисты дорогой груз состоял из полотен картин, фарфора, керамики, золота, статуэток и других ценностей предназначавшиеся для Эрмитажа и Царского села. Но пока юридически владелец судна и груза не определен шхуна «Фрау Мария» будет находиться в Балтийских водах под охраной. Согласно международному законодательству на судно, кроме Финляндии, имеют права Швеция, Нидерланды и Россия, которые и заявили свои права.
Если вам понравилась моя статья, тогда не забывайте ставить лайк. Подписывайтесь на канал "География для всех" от Сергея Лашманова и узнаете ещё много интересного о современном мире.
Пишите свои комментарии.