Корисні копалини на дні океану. Корисні копалини світового океану

За прогнозами геологів у найближчі 50 років потреби у залізі, міді, цинку, алюмінію збільшиться мінімум у півтора рази, а в нафті та інших мінеральних матеріалах – у два-три рази, але, за прогнозами геологів, олово, мідь, цинк, нікель на суші зникнуть через 25-30 років, срібло та золото через 15-20 років. Навіть величезні запаси кам'яного вугілля добігають кінця через століття. І тоді лише глибоководні розробки зможуть забезпечити майбутнім поколінням єдине джерело природної сировини, і людству доведеться освоювати гігантські запаси океанських надр, а поки що робляться тільки перші кроки в цьому напрямку.

Корки на океанському дні

Навесні цього року новинні агентства повідомили, що Росія отримала ексклюзивне право розвідки корисних копалин у Тихому океані. Міжнародний орган з морського дна надав Росії на 15 років ексклюзивне право розвідки у рудних корисних копалин на площі 3 тис. кв. км. Згідно з цим документом, Росія зможе дослідити кобальтоносні залізнично-марганцеві кірки (шар корисних копалин на дні) в районі Магелланових гір Тихого океану. Фахівці попереджають, що треба розуміти виняткову складність роботи на глибинах 5–6 км, її можна порівняти з освоєнням космосу. Це передній край технічного прогресу. Створення комплексу, який повзатиме дном, добуватиме руду, подаватиме її на поверхню і там її збагачуватиме – таке поки що відбувається лише у фантастичних романах.

Ще одна приваблива перспектива: видобуток метану, що накопичується під дном океану у величезних кількостях, що в 2 рази перевищують загальну кількість вугілля, нафти та газу у світі. Метан міг би вирішити енергетичні проблеми майбутнього, але доки не вигадали безпечний спосіб його видобутку, морські глибини так просто свої багатства не віддадуть. На глибині газ знаходиться у вигляді замороженого гідрату метану, що «цементує» морське дно. Якщо ж крижана тверда речовина перетвориться на газ, її обсяг збільшиться більш ніж у 100 разів. Це робить його витягування дуже небезпечним для прибережних регіонів. Незважаючи на те, що на океанському дні можна знайти всі елементи таблиці Менделєєва, реалізовано поки що видобуток з дна океанів і морів нафти і газу. Росія також бере активну участь у розробці ресурсів, у тому числі, в Тихоокеанському регіоні.

Багатства Сахаліну

На шельфі та інших районах Охотського моря зосереджено величезні запаси риби і морепродуктів. Корінних мешканців регіону завжди годувало море. Біля берегів острова зосереджені найбільші запаси крабів і безхребетних, зокрема морських їжаків. На узбережжі будують свої гнізда та відпочивають при сезонних перельотах птиці. Тут знаходяться лежбища морських котиків, сивучих.

Крім живих морських багатств, у регіоні відкрито унікальні родовища нафти та газу.

Сахалінська область стала центром нафто- та газовидобутку на Далекому Сході. Тут відкрито понад 80 родовищ, у тому числі 16 на шельфі острова Сахалін в Охотському морі. 8 шельфових родовищ за обсягами запасів фахівці віднесли до категорії великих, а 2 з них – Лунське родовище проекту «Сахалін-2» та Південно-Киринське проекту «Сахалін-3» – до категорії унікальних.

Проект «Сахалін-3» із розробки найбільшого Південно-Киринського газоконденсатного родовища активно розвивається. Більшість розвіданих запасів нафти та газу знаходяться на північно-східному шельфі Сахаліну.

Відповідно до прийнятих документів, має бути заздалегідь розрахована і компенсована можлива шкода, завдана екології краю та її біологічним ресурсам, у тому числі, рибним.

Які роботи виконуються при освоєнні родовищ нафти та газу:

- Геологічні дослідження, сейсморозвідка, буріння для оцінки запасів;

- Монтаж платформ, прокладання трубопроводів, буріння свердловин, підготовка інфраструктури на березі;

– Експлуатація родовища – видобуток корисних копалин, обслуговування свердловин, транспортування нафти та газу.

Які ризики для навколишньої природи вони мають:

- При виконанні сейсморозвідки виконується кілька мільйонів пневмовибухів, ударні хвилі від них викликають загибель мальків риб, а у дорослих особин вражають зір, слух, порушують здатність до орієнтації.

– При бурінні утворюються буровий розчин та шлам, які скидаються назад у море. На жаль, у них містяться важкі метали та інші токсичні речовини. Через це погіршуються характеристики води, гине фіто- та зоопланктон.

- Ймовірність аварій, головна з яких - розлив нафти, що має довготривалі негативні наслідки (загибель морських гідробіонтів та птахів, забруднення води).

Як захистити природу:

У російському законодавстві існують суворі вимоги щодо охорони природи при освоєнні нафтогазових родовищ та компенсації можливої шкоди для морської екології. Головне, домогтися суворого дотримання цих вимог. Необхідний екологічний моніторинг та відкритий доступ до зібраної інформації для найширших верств громадськості.

Наприклад, законом заборонено скидати бурові відходи в море, але, на жаль, ці норми часто порушуються. Важливий момент, який потрібно врахувати під час робіт на Сахаліні – це висока сейсмічна небезпека в регіоні. При прокладанні трубопроводів повинна бути забезпечена міцність, необхідна для їхнього функціонування навіть в умовах землетрусу силою 9 балів. Дуже важливо мінімізувати можливість зіткнення танкерів, які перевозять нафту з рибальськими суднами.

Незважаючи на всі економічні плюси від збільшення видобутку нафти та газу на Сахаліні та інших регіонах, не можна жертвувати рибною галуззю. Термін експлуатації родовищ обчислюється десятками років, нафта та газ – ресурс не відновлюваний, на відміну від морських біологічних ресурсів: риби та інших мешканців океану, яких ми маємо зберегти для наших нащадків.

Видання: Видавництво МДУ, Москва, 2000, 160 стор., УДК: 553.3, ISBN: 5-211-04346-4

Мова(и) Українська

У підручнику дана характеристика найважливіших геолого-промислових типів рудних і нерудних родовищ океану, як активно розроблятися в даний час, так і перспективних, промислове освоєння яких планується в майбутньому. Наведено відомості з геології та металогенії океану, закономірностей розміщення та локалізації родовищ. Розглянуто процеси сучасного рудогенезу; основну увагу приділено формуванню залізомарганцевих конкрецій та кірок, сульфідоносних опадів та масивних сульфідних руд.

Для студентів та магістрантів геологічних вузів та фахівців у галузі морської геології та рудних родовищ.

Все зростаюча потреба у різних видах мінеральної сировини та виснаження запасів з корисними копалинами на суші висувають проблему вивчення та освоєння мінеральних ресурсів дна Світового океану в розряд першочергових. В останні десятиліття по всій величезній акваторії океану проводяться цілеспрямовані пошукові роботи на різні види мінеральної сировини. Судячи з прогнозів вітчизняних та зарубіжних фахівців, частка морських родовищ корисних копалин у третьому тисячолітті стане переважаючою порівняно з родовищами суші. Багато держав, що мають найбільші ресурси твердих корисних копалин у зонах особливих економічних інтересів та в інтенсивно досліджуваних ділянках Міжнародного району морського дна, - насамперед США, Франція, Росія, Японія, КНР, Індія, Республіка Корея та інші - активно готуються до початку освоєння морських родовищ.

Сучасний рівень вивченості морських мінеральних утворень дозволяє виділити такі групи твердих корисних копалин: 1) залізомарганцеві (поліметальні) конкреції; 2) кобальтоносні залізомарганцеві кірки; 3) масивні сульфіди; 4) металоносні опади; 5) фосфорити; 6) розсипи (оловоносні, золоті, титано-цирконієві, алмазоносні та ін); 7) вуглеводні у твердій фазі – газогідрати; 8) будівельні матеріали (пісок, гравій, черепашник). Цей підручник складено відповідно до програм курсів «Рудні родовища» та «Корисні копалини Світового океану», передбачених навчальними планами геологічних факультетів університетів та геологорозвідувальних вузів. Містить характеристику перспективних геолого-промислових типів родовищ твердих корисних копалин океану. Наведено відомості про історію виявлення та вивчення, поширеність кожного типу корисних копалин, мінеральний і хімічний склад руд, генезу, перспективи промислового освоєння. При складанні посібника використано великий літературний матеріал та результати індивідуальних досліджень авторів.

Життя Тихого океану представлено рясно та різноманітно. На його частку припадає понад 50% усієї біомаси Світового океану.

Рослинність. Фітопланктон Тихого океану складається здебільшого з мікроскопічних одноклітинних водоростей, що налічують близько 1300 видів. Близько половини видів відноситься до перидинеїв і дещо менше - до діатомеїв. Більшість рослинності зосереджена в мілководних районах й у зонах апвеллінга. Донна рослинність Тихого океану налічує близько 4 тис. видів водоростей та до 29 видів квіткових («морська трава»). У холодних і помірних зонах Тихого океану характерний масовий розвиток бурих водоростей, особливо з групи ламінарієвих, причому в південній півкулі виростає гігант зі світу водоростей довжиною до 200 м. У тропіках особливо поширені фікусові (які в значній кількості мешкають і в помірних зонах), крупні зелені і особливо вапняні червоні водорості із сімейства коралінових, які поряд з кораловими поліпами є рифоутворюючими організмами.

Тваринний світ. Фауна Тихого океану за видовим складом у 3-4 рази багатша, ніж в інших океанах. Особливо багата на кількість видів фауна тропічних вод. Так, у морях Індонезійського архіпелагу відомо більше 2 тис. видів риб, тоді як у північних морях - Охотському та Беринговому - їх налічується лише близько 300. Але і в цих морях кількість видів риб удвічі більша, ніж у морях з тими ж кліматичними умовами, але які стосуються басейнів інших океанів. Фауна молюсків у тропічній зоні Тихого океану включає понад 6 тис. видів, а в Баренцевому морі, наприклад, їх близько 200. Для Тихого океану характерна також багата фауна коралів.

Важливими особливостями фауни Тихого океану є давнину багатьох систематичних груп та ендемізм. У Тихому океані мешкає велика кількість стародавніх видів морських їжаків, примітивні пологи мечехвостів, деякі дуже древні риби, що не збереглися в інших океанах, наприклад, Йорданія, гільбертідія; 95% всіх видів лососевих мешкають у Тихому океані. Тільки в Тихому океані мешкають представники класу погонофор. Ендемічні форми характерні і для ссавців, що населяють Тихий океан. Такими є дюгонь, морський котик, сівуч, морський бобер, які відсутні в інших океанах.

Багатьом представників фауни Тихого океану властивий гігантизм. У північній частині Тихого океану відомі гігантські мідії та устриці, в екваторіальній зоні мешкає найбільший двостулковий молюс тридакна, маса якого досягає 300 кг.

У Тихому океані найбільш яскраво представлена ультраабісна фауна. Величезний тиск, низькі температури води визначають різку обмеженість як нижчих, а й вищих таксономічних груп, здатних мешкати в ультраабиссали. Так, на глибинах понад 8,5 км мешкає лише 45 видів, їх понад 70 % ендемічні. Серед цих видів переважають голотурії, які ведуть малорухливий спосіб життя, відрізняються здатністю пропускати через травний тракт величезну кількість ґрунту, по суті єдиного джерела живлення на цих глибинах. тихий океан дно

Корисні копалини

Дно моря приховує багаті родовища різних мінералів. На шельфах Китаю, Індонезії, Японії, Малайзії, Сполучених Штатів Америки (Аляска), Еквадору (Гуаякільська затока), Австралії (Басова протока) та Новій Зеландії видобувають нафту та газ. За оцінками, надра Тихого океану містять до 30-40% всіх потенційних запасів нафти і газу Світового океану. Найбільшим виробником концентратів олова у світі є Малайзія, а циркону, ільменіту та інших - Австралія. Океан багатий залізомарганцевими конкреціями, із загальними запасами лежить на поверхні до 7*1012 т. Найбільші запаси спостерігаються у північній найбільш глибокої частини Тихого океану, і навіть у Південній і Перуанської улоговинах. У перерахунку на основні рудні елементи в конкреціях океану міститься марганцю 7,1*1010 т, нікелю 2,3*109 т, міді 1,5*109 т, кобальту 1*109 т. у западині Орегон, Курильській гряді та шельфі Сахаліну в Охотському морі, жолобі Нанкай у Японському морі та навколо узбережжя Японії, у Перуанській западині. У 2013 році Японія має намір розпочати дослідне буріння з видобутку природного газу з родовищ гідрату метану на дні Тихого океану на північний схід від Токіо.

Тверді корисні копалини, що витягуються з моря, поки що відіграють значно меншу роль у морському господарстві, ніж нафта та газ. Однак і тут спостерігається тенденція до швидкого розвитку видобутку, що стимулюється виснаженням аналогічних запасів на суші та їх нерівномірним розміщенням. Крім того, стрімкий розвиток техніки зумовив створення вдосконалених технічних засобів, здатних вести розробки у прибережних зонах.

Поклади твердих корисних копалин у морі та океані можна поділити на корінні, що зустрічаються на місці свого первісного залягання, і розсипні, концентрації яких утворюються в результаті винесення уламкового матеріалу річками поблизу берегової лінії на суші та мілководді.

Корінні, у свою чергу, можна поділити на поховані, які витягуються з надр дна, і поверхневі, розташовані на дні у вигляді конкрецій, мулів тощо.

Найбільше значення після нафти та газу в даний час мають розсипні Тверді корисні копалини родовища металоносних мінералів, алмазів, будівельних матеріалів та бурштину. корінні розсипні За окремими видами сировини морські розсипи мають переважне значення. Вони поховані поверхневі містяться десятки різних, зокрема важких мінералів і металів, які мають попит на світовому зарубіжному ринку. До найбільш істотних з них відносяться ільменіт, рутил, циркон, монацит, магнетит, каситерит, тантало-ніобіти, золото, платина, алмази та деякі інші. Найбільші прибережно-морські розсипи відомі в основному в тропічній та субтропічній зонах Світового океану. При цьому розсипи каситериту, золота, платини та алмазів зустрічаються значно рідко, вони є давньоалювіальними родовищами, зануреними під рівень моря, і знаходяться поблизу районів своєї освіти.

Такі мінерали прибережно-морських розсипних родовищ, як ільменіт, рутил, циркон і монацит - найпоширеніші, «класичні» мінерали морських розсипів. Ці мінерали мають велику питому вагу, стійкі до вивітрювання і утворюють промислові концентрації в багатьох районах узбережжя Світового океану.

Чільне місце у видобутку розсипних металоносних мінералів займає Австралія, її східне узбережжя, де розсипи тягнуться на півтори тисячі кілометрів. Лише у пісках цієї смуги міститься близько 1 млн. тонн циркону та 30.0 тис. тонн монациту.

Головний постачальник на світовий ринок монациту – Бразилія. Провідним виробником концентратів ільменіту, рутила та циркону є також США (розсипи цих металів майже повсюдно поширені на шельфі Північної Америки - від Каліфорнії до Аляски на заході та від Флориди до Род-Айленда на сході). Багаті ільменіт-цирконові розсипи знайдені біля берегів Нової Зеландії, у прибережних розсипах Індії (штат Керала), Шрі-Ланки (район Пулмоддай). Менш значні прибережно-морські родовища монациту, ільменіту і циркону виявлено на Тихоокеанському узбережжі Азії, на острові Тайвань, на Ляодунському півострові, в Атлантичному океані біля берегів Аргентини, Уругваю, Данії, Іспанії, Португалії, районів Фолкендських, Фолкендських островів.

Велика увага у світі приділяється видобутку каситеритового концентрату - джерело олова. Найбільш багаті у світі прибережно-морські та підводні алювіальні розсипні родовища оловоносної руди-каситериту зосереджені в країнах Південно-Східної Азії: Бірмі, Таїланді, Малайзії та Індонезії. Значний інтерес становлять розсипи каситериту біля узбережжя Австралії, біля півострова Корнуолл (Великобританія), Бретані (Франція), на північно-східному березі острова Тасманія. Морські родовища набувають все більшого значення через виснаження запасів на суші і тому, що морські родовища виявилися багатшими за наземні за вмістом металу.

Більш менш значні і багаті прибережно-морські розсипи магнетитових (що містять залізо) і титаномагнетитових пісків зустрічаються на всіх континентах. Однак промислові запаси мають далеко не всі з них.

Найбільші за запасами скупчення залізистих пісків перебувають у Канаді. Дуже значними запасами цих мінералів має Японія. Вони зосереджені у Тайській затоці, біля островів Хонсю, Кюсю та Хоккайдо. Залізисті піски також видобувають у Новій Зеландії. Розробка прибережно-морських розсипів магнетиту здійснюється в Індонезії та Філіппінах. В Україні розсипні титаномагнетитові родовища експлуатуються на пляжах Чорного моря; у Тихому океані – в районі острова Інсурут. Перспективні поклади оловоносного піску виявлено у Ваньковій губі моря Лаптєвих. Берегові магнетитові та титаномагнетитові розсипи розведені на узбережжях Португалії, Норвегії (Лофопянські острови), Данії, Німеччині, Болгарії, Югославії та інших країнах.

До спорадичних мінералів прибережно-морських розсипів належать насамперед золото, платина та алмази. Усі вони зазвичай не утворюють самостійних родовищ і зустрічаються головним чином як домішок. Найчастіше морські розсипи золота присвячені гирловим районам «золотоносних» річок.

Розсипне золото у прибережно-морських відкладах виявлено на західних берегах США та Канади, у Панамі, Туреччині, Єгипті, країнах Південно-Західної Африки (місто Ном). Значними концентраціями золота характеризуються підводні піски протоки Стефанса, що на південь від півострова Гранд. Встановлено промислове утримання золота на пробах, піднятих з дна північної частини Берингова моря. Розвідка прибережних та підводних золотоносних пісків активно ведеться у різних районах океану.

Найбільші підводні поклади платини знаходяться у затоці Гудньюс (Аляска). Вони присвячені древнім руслам річок Кускоквим і Салмон, затоплених морем. Це родовище забезпечує 90% потреб США у цьому металі.

Основні родовища прибережно-морських алмазоносних пісків зосереджені на південно-західному узбережжі Африки, де вони приурочені до відкладень терас, пляжів і шельфу до глибин 120 м. Значні морські терасові розсипи алмазів розташовані в Намібії, на північ від Луанди), на узбережжі Сьєрра-Леоне. Перспективними є африканські прибережно-морські розсипи.

Бурштин, предмет прикраси та цінна сировина для хімічної та фармацевтичної промисловості, зустрічається на берегах Балтійського, Північного та Баренцевого морів. У промислових масштабах бурштин видобувається у Росії.

Серед нерудної сировини в шельфовій зоні становлять інтерес глауконіт, фосфорит, пірит, доломіт, барит, будівельні матеріали – гравій, пісок, глина, черепашник. Ресурсів нерудної сировини, виходячи з рівня сучасних та передбачуваних потреб, вистачить на тисячі років.

Інтенсивним видобутком будівельних матеріалів у морі займаються багато прибережних країн: США, Великобританія (протока Ла-Манш), Ісландія, Україна. У цих країнах видобувається черепашник, його використовують як основний компонент при виробництві будівельного вапна, цементу, кормового борошна.

Раціональне використання морських будівельних матеріалів передбачає створення промислових комплексів зі збагачення пісків шляхом їх очищення від ракуші та інших домішок та утилізації ракуші у різних галузях господарства. Видобуток черепашника ведеться з дна Чорного, Азовського, Баренцева та Білого морів.

Наведені дані свідчать про те, що на цей час сформувалася берегова гірничодобувна промисловість. Її розвиток в останні роки був пов'язаний, по-перше, з розробкою нових технологій, по-друге, одержуваний продукт відрізняється високою чистотою, так як сторонні домішки йдуть у процесі формування розсипу, по-третє, розробка прибережно-морських розсипів не тягне за собою вилучення із землекористування продуктивних угідь.

Характерно, що країни-виробники концентратів з мінеральної сировини, що видобувається з прибережно-морських розсипів (крім США та Японії), не використовують свою продукцію, а експортують її до інших держав. Основну кількість цих концентратів на світовий ринок постачають Австралія, Індія та Шрі-Ланка, меншою мірою - Нова Зеландія, південноафриканські країни та Бразилія. У великих масштабах цю сировину ввозять Велика Британія, Франція, Нідерланди, Німеччина, США та Японія.

В даний час розробки прибережно-морських розсипів розширюються в усьому світі і нові країни починають освоювати ці багатства океану.

В останні роки позначилися сприятливі перспективи видобутку корінних покладів морських надр у шахтно-рудничний спосіб. Відомо більше сотні підводних шахт і копалень, закладених з берега материків, природних та штучних островів для видобутку вугілля, залізняку, мідно-нікелевих руд, олова, ртуті, вапняку та інших корисних копалин похованого типу.

У прибережній зоні шельфу розташовані підводні родовища залізняку. Її добувають за допомогою похилих шахт, що йдуть з берега в надра шельфу. Найбільш значна розробка морських покладів залізняку ведеться в Канаді, на східному узбережжі Ньюфаундленду (родовище Вабана). Крім того, Канада видобуває залізну руду в Гудзонській затоці, Японія – на острові Кюсю, Фінляндія – біля входу до Фінської затоки. Залізні руди з підводних копалень отримують також у Франції, Фінляндії, Швеції.

У невеликих кількостях із підводних шахт видобуваються мідь та нікель (Канада – у Гудзонській затоці). На острові Корнуолл (Англія) ведеться видобуток олова. У Туреччині, узбережжя Егейського Моря, розробляються ртутні руди. Швеція видобуває залізо, мідь, цинк, свинець, золото та срібло у надрах Ботнічної затоки.

Великі соляні осадові басейни у вигляді соляних куполів або пластових покладів часто зустрічаються на шельфі, схилі, підніжжі материків і в глибоководних западинах (Мексиканський і Перська затоки, Червоне море, північна частина Каспію, шельфи та схили Африки, Близького Сходу, Корисні копалини цих басейнів представлені натрієвими, калійними та магнезитовими солями, гіпсом. Підрахунок цих запасів скрутний: обсяг лише калійних солей оцінюється не більше сотень мільйонів тонн до 2 млрд. тонн. Основна потреба у цих копалин задовольняється за рахунок родовищ на суші та видобутку з морської води. У Мексиканській затоці біля берегів Луїзіани експлуатуються два соляні куполи.

З підводних родовищ видобувається понад 2 млн тонн сірки. Експлуатується найбільше скупчення сірки Гранд-Айл, розташоване за 10 миль від берегів Луїзіани. Для видобутку сірки тут споруджено спеціальний острів (видобуток виробляється фраш-методом). Соляно-купольні структури з можливим промисловим вмістом сірки виявлено у Перській затоці, Червоному та Каспійському морях.

Слід згадати і про інші мінеральні ресурси, що залягають головним чином у глибоководних районах Світового океану. Гарячі розсоли та мули з багатим вмістом металів (заліза, марганцю, цинку, свинцю, міді, срібла, золота) виявлені у глибоководній частині Червоного моря. Концентрації цих металів у гарячих розсолах перевищують їх вміст у морській воді в 1 – 50000 разів.

Більше 100 млн. квадратних кілометрів океанічного дна покрито глибоководними червоними глинами шаром потужністю до 200 м. Ці глини (гідроокисли алюмосилікатів і заліза) становлять інтерес для алюмінієвої промисловості (зміст окису алюмінію-15-20%, окису заліза-13 містять марганець, мідь, нікель, ванадій, кобальт, свинець та рідкісні землі. Річний приріст глин становить близько 500 млн тонн. Широко поширені переважно у глибоководних районах Світового океану глауконітові піски (алюмосилікати калію і заліза). Ці піски вважають потенційно можливою сировиною для калійних добрив.

Особливий інтерес у світі проявляється до конкрецій. Величезні ділянки морського дна вистелені залізомарганцевими, фосфоритовими та баритовими конкреціями. Вони мають суто морське походження, утворилися в результаті осадження розчинних у воді речовин навколо піщинки або дрібного камінця, зуба акули, кістки риби або ссавця.

Фосфоритові конкреції містять важливий і корисний мінерал- фосфорит, який широко застосовується як добрива в сільському господарстві.

Світові потенційні запаси фосфатної сировини у морі оцінюються у сотні мільярдів тонн. Потреба у фосфоритах безперервно підвищується і переважно задовольняється з допомогою родовищ суші, але багато країн немає родовищ на суші і виявляють великий інтерес до морським (Японія, Австралія, Перу, Чилі та інших.). Промислові запаси фосфоритів знайдені поблизу каліфорнійського та мексиканського узбережжя, вздовж берегових зон Південної Африки, Аргентини, східного узбережжя США, у шельфових частинах периферії Тихого океану (вздовж Японської основної дуги), біля берегів Нової Зеландії, Балтійському. Фосфорити видобувають у районі Каліфорнії з глибин 80-330 м, де концентрація становить середньому 75 кг/м куб.

Великі запаси фосфоритів у центральних частинах океанів, у Тихому океані, в межах вулканічних піднятий у районі Маршаллових островів, системи піднятий Серединно-Тихоокеанських підводних гір, на підводних горах Індійського океану. В даний час морський видобуток фосфоритових конкрецій може бути виправданим лише в районах, де гостро відчувається недолік фосфатної сировини і куди утруднено його ввезення.

Інший вид цінних корисних копалин – баритові конкреції. Вони містять 75-77% сульфату барію, що використовується в хімічній, харчовій промисловості, як обтяжувач розчинів при нафтобурінні. Ці конкреції виявлено на шельфі Шрі-Ланки, на банку Сін-Гурі в Японському морі та інших районах океану. На Алясці у протоці Дункан, на глибині 30 м розробляється єдине у світі житлове родовище бариту.

Особливий інтерес у міжнародних економічних відносинах має видобуток поліметалевих, або, як їх частіше називають, залізомарганцевих конкрецій (ЖМК). До їх складу входить безліч металів: марганець, мідь, кобальт, нікель, залізо, магній, алюміній, молібден, ванадій, всього-до 30 елементів, але переважають залізо та марганець.

У 1958 р. було доведено, що видобуток ЖМК із глибин океану технічно здійсненна і може бути рентабельною. ЖМК зустрічаються у великому діапазоні глибин - від 100 до 7000 м, їх знаходять у межах шельфових морів - Балтійському, Карському, Баренцевому та ін. Однак найбільш цінні та перспективні родовища розташовані на дні Тихого океану, де виділяються дві великі зони: північна, що простягається Східно-Маріанської улоговини через весь Тихий океан до схилів підняття Альбатрос, і південна, що тяжіє до Південної улоговини та обмежена на сході підняттями островів Кука, Тубуан та Східно-Тихоокеанським. Значні запаси ЖМК є в Індійському океані, в Атлантичному океані (Північно-Американська улоговина, плато Блейк). Висока концентрація таких корисних мінералів як марганець, нікель, кобальт, мідь, встановлена в залізомарганцевих конкреціях поблизу гавайських островів, островів Лайн, Туамоту, Кука та інших. Треба сказати, що у поліметалевих конкреціях є більше, ніж суші, кобальту в 5 тис. раз, марганцю - в 4 тис. раз, нікелю - в 1,5тыс. разів, алюмінію - в 200 разів, міді - в 150, молібдену - в 60, свинцю - 50 і заліза - в 4 рази. Тому видобуток ЖМК з морських надр дуже вигідна.

Наразі ведеться досвідчена розробка ЖМК: створюються нові глибоководні апарати з відеосистемами, буровими пристроями, з дистанційним керуванням, які розширюють можливості вивчення поліметалевих конкрецій. Багато фахівців пророкують видобуток залізомарганцевих конкрецій блискуче майбутнє, стверджують, що масовий їх видобуток буде в 5-10 разів дешевшим за «сухопутний» і тим самим стане початком кінця всієї гірничорудної промисловості на суші. Однак на шляху до освоєння конкрецій стоять ще багато технічних, експлуатаційних, екологічних та політичних проблем.

May 26th, 2016

Якось напевно пів року тому всі серйозно кинулися обговорювати проекти видобутку корисних копалин на астероїдах. Планували як вони їх колупатимуть, а деякі навіть хотіли збирати їх у пастки та транспортувати до Землі. Але не дарма говорять про те, що ми ще й досі нашу планету недостатньо знаємо, а особливо Світовий Океан.

У міру виснаження корисних копалин на суші видобуток їх з океану набуватиме все більшого і більшого значення, оскільки океанське дно є колосальною, ще майже не зворушеною коморою. Деякі корисні копалини відкрито лежать лежить на поверхні морського дна, іноді майже в самого берега чи порівняно невеликий глибині.

У низці розвинених країн запаси руди, мінерального палива та деяких видів будівельних матеріалів настільки виснажилися, що їх доводиться імпортувати. По всіх океанах курсують величезні рудовози, що перевозять з одного континенту в інший закуплені руду і кам'яне вугілля. У ємностях танкерів та супертанкерів транспортують нафту. Тим часом дуже поруч є свої джерела мінеральних ресурсів, але вони приховані під шаром океанської води.

Давайте подивимося, як це здобуватиметься в майбутньому.

Фото 2

Ближче до зовнішнього краю шельфу у багатьох частинах Світового океану виявлено конкреції, що містять велику кількість фосфору. Їхні запаси ще остаточно не розвідані та не підраховані, але, за деякими даними, вони досить великі. Так, біля берегів Каліфорнії є родовище близько 60 мільйонів тонн. Хоча вміст фосфору в конкреціях лише 20-30 відсотків, видобуток його з морського дна економічно є цілком вигідним. Виявлено фосфати і на вершинах деяких підводних гір у Тихому океані. Головна мета видобутку цього мінералу із моря - виробництво добрив; але, крім того, він використовується й у хімічній промисловості. Як домішки фосфати несуть у собі також ряд рідкісних металів, зокрема цирконій.

На окремих ділянках шельфу морське дно вкрите зеленим «піском» - водним окисом силікатів заліза та калію, відомого в мінералогії під назвою глауконіту. Цей цінний матеріал знаходить застосування у хімічній промисловості, де з нього отримують поташ та калійні добрива. У невеликих кількостях глауконіт містить також рубідій, літій та бор.

Іноді океан підносить досліднику зовсім дивовижні сюрпризи. Так, неподалік Шрі Ланки на глибині тисячі метрів було виявлено скупчення баритових конкрецій, що на три чверті складаються з сульфіту барію. Незважаючи на велику глибину, розробка родовища обіцяє значні вигоди, тому що в цій цінній сировині постійно потребують хімічна та харчова промисловість. Сульфіт барію додають як обтяжувач до глинистих розчинів при бурінні нафтових свердловин.

1873 року під час навколосвітньої англійської експедиції на «Челленджері» вперше з дна океану було піднято дивні темні «камінці». Хімічний аналіз цих конкрецій показав високий вміст у них заліза та марганцю. В даний час відомо, що ними покриті значні простори океанського дна на глибині від 500 метрів до 5-6 кілометрів, але найбільші їх скупчення зосереджені все ж глибше двох-трьох кілометрів. Залізомарганцеві конкреції мають округлу, коржівну або неправильну форму при середній величині 3-12 сантиметрів. У багатьох районах океану дно суцільно вкрите ними і нагадує на вигляд бруківку. Крім двох зазначених металів, конкреції містять нікель, кобальт, мідь, молібден, тобто є багатокомпонентні руди.

За останніми підрахунками, світовий запас залізо-марганцевих конкрецій становить 1500 мільярдів тонн, що набагато перевершує запаси всіх рудників, що нині розробляються. Особливо великі поклади залізомарганцевої руди у Тихому океані, де дно місцями вистелено конкреціями суцільним килимом та кілька шарів. Таким чином, у сенсі забезпечення залізом та іншими металами людство має дуже сприятливі перспективи; залишається лише налагодити видобуток.

Вперше почала це здійснювати у 1963 році одна американська фірма, яка раніше спеціалізувалася в галузі суднобудування. Маючи у своєму розпорядженні хорошу виробничу базу, кораблебудівники створили пристрій, призначений для збирання конкрецій на відносно малих глибинах, і випробували його біля берегів Флориди. Технічна сторона підприємства цілком задовольнила конструкторів - вони досягли отримання конкрецій у промисловому масштабі з глибини 500-800 метрів, але економічно справа виявилася невигідною. І зовсім не тому, що видобуток руди обходився надто дорого. Лихо полягало в іншому - виявилося, що мілководні атлантичні конкреції містять набагато менше заліза, ніж в аналогічних родовищах на глибинах Тихого океану.

Дотепний спосіб, що дозволяє піднімати з океанського дна конкреції без великих витрат, запропонували японці. У їхній конструкції немає ні колекторів, ні труб, ні потужних насосів. Конкреції підбираються з дна моря дротяними кошиками, схожими на ті, що використовують в універсамах, але, звісно, міцнішими. Серії таких кошиків укріплені на довгому тросі, що має вигляд гігантської петлі, верхня частина якої знаходиться на судні, а нижня стосується дна. За допомогою барабана суднової лебідки трос безперервно рухається вгору в носовій частині судна і збігає в море за його кормою. Прикріплені до нього корзини підчіплюють із дна конкреції, виносять їх на поверхню і вивалюють у трюм, після чого опускаються за новою порцією руди. Система дала добрі результати на глибині до 1400 метрів, але цілком придатна і для роботи на глибині 6 кілометрів.

В умах винахідників народилася і ще одна на перший погляд абсолютно фантастична конструкція, яка вже існує на кресленнях, але ще не втілена в життя. Зазвичай конкреції лежать на більш менш рівному і досить твердому грунті, що дозволяє пустити по ньому скрепер на гусеничному ходу. Наповнивши баластові ємності забортною водою, скрепер занурюється на дно і повзає по ньому на гусеницях, згрібаючи конкреції широким ножем об'ємний бункер. Енергія для роботи подається по кабелю з судна, звідти здійснюється управління, причому оператор керується системою підводного телебачення. Після заповнення бункерів з баластових цистерн видаляють воду і скріпер піднімається до поверхні. За сучасних технічних можливостей побудувати таку машину цілком реально. Тут ще раз доречно наголосити, що проектування підводних промислових підприємств майбутнього дуже далеке від створення горезвісних підводних міст.

До найбагатших морських родовищ, які успішно розробляють у наші дні, відносяться титаномагнетитові піски біля берегів Японії та оловоносні (каситеритові) піски поблизу Малайзії та Індонезії. Підводні розсипи олов'яної руди є шельфовим продовженням найбільшого у світі наземного оловоносного пояса, що простягся від Індонезії до Таїланду. Більшість розвіданих запасів цього олова зосереджена в берегових долинах та їх підводному продовженні. Більш важкі продуктивні піски, що містять від 200 до 600 г олова на кубометр породи, концентруються в зниженнях території. Як показали результати буріння у морі, їх товщина місцями сягає 20 метрів.

Далеко за Полярним колом, на 72-му градусі північної широти, на Ваньчиній губі моря Лаптєвих, нещодавно введено в дію перше в нашій країні плавуче підприємство з видобутку олова. Оловоносний ґрунт із глибини до 100 метрів витягується земснарядом, здатним вести видобуток не тільки на чистій воді, а й під льодом. Первинна переробка породи виробляється плаваючою збагачувальною фабрикою, розміщеної одному з судів флотилії. Заполярний комбінат може працювати цілий рік.

Розробка підводних розсипів дає значну кількість алмазів, бурштину та дорогоцінних металів – золота та платини. Подібно до олов'яних руд, ці розсипи служать продовженням наземних і тому не йдуть далеко під воду.

Єдине родовище платини США знаходиться на північно-західному узбережжі Аляски. Воно було виявлено у 1926 році і вже наступного року почало експлуатуватися. Старатели, просуваючись уздовж дрібних річок, підійшли впритул до узбережжя, а з 1937 року роботи почалися безпосередньо в затоці. Глибина, з якої витягують породу, що несе крихти платини, постійно збільшується.

Світовою популярністю користуються морські розсипи Австралії та Тасманії, що простяглися більш ніж на тисячу кілометрів. Тут добувають платину, золото та деякі рідкісноземельні метали.

У ряді випадків морські розсипи характеризуються набагато вищим вмістом цінних мінералів, ніж аналогічні родовища на суші. Хвилі постійно змучують і перемішують породу, а течія забирає більш легкі частинки, внаслідок чого море працює як природна збагачувальна фабрика. Біля берегів Південної Індії та Шрі Ланки простяглися потужні ільменітові та моноцитові піски, що містять залізотитанову руду та фосфати рідкоземельних елементів цезію та лантану. Багатокілометрова смуга збагачених пісків простежується в морі на відстані до півтора кілометра від берега. Потужність її продуктивного шару подекуди сягає 8 метрів, причому вміст важких мінералів іноді сягає 95 відсотків.

Одне з найбільших родовищ алмазів, як відомо, знаходиться у ПАР. У 1866 році маленька дівчинка з бідного голландського поселення, граючи на березі річки Помаранчевої, знайшла в піску блискучий камінчик. Іграшка сподобалася заїжджому пану, і мати дівчинки, мадам Джекобе, подарувала гостю блискучу дрібничку. Новий власник показав курйозну знахідку одному з приятелів, і той упізнав у ній алмаз. Через деякий час пані Джекобе була приголомшена багатством, що несподівано звалилося на неї - вона отримала цілих 250 фунтів стерлінгів, рівно половину вартості блискучого камінчика, знайденого її донькою.

Незабаром Південну Африку вразила «алмазна лихоманка». Тепер доходи від розробки алмазних копалень становлять досить помітну статтю в бюджеті ПАР. Дослідження 1961 року показали, що алмази зустрічаються в алювіальних відкладах, що складаються з піску, гравію та валунів не тільки на суші, а й під водою на глибині до 50 метрів. Перша проба морського грунту вагою 4,5 тонни містила 5 алмазів загальною вартістю 450 доларів. У 1965 році з моря на цій ділянці через сто років після знахідки першого алмазу було видобуто майже 200 тисяч каратів алмазів.

50-60 мільйонів років тому північ Європи була покрита суцільними хвойними лісами. Тут росли чотири види сосни та один вид ялиці, які тепер уже не існують. З тріщин у корі дерев по потужних стовбурах стікала смола. Її застиглі краплі і грудки під час повені потрапляли до річок і виносились у море. У солоній воді протягом століть смола тверділа, перетворюючись на бурштин.

Найпотужніші розсипи бурштину знаходяться на узбережжі Балтійського моря поблизу Калінінграда. Красиві жовті «камені» приховані від очей у синюватих дрібнозернистих пісках глауконітових морського походження, поверх яких утворилися пізніші напластування. Там, де бурштиновий шар виходить до моря, прибій постійно руйнує його, і тоді шматки породи потрапляють у воду. Хвилі легко розмивають піщано-глинисті грудки і звільняють ув'язнений у них бурштин. Будучи лише трохи важчим за воду, у спокійну погоду він падає на дно, але при найслабшому хвилюванні починає рухатися.

Подібно до будь-яких інших легких предметів, бурштин рано чи пізно викидається хвилями на пляж. Тут його і знаходили давні мешканці Балтійського узбережжя. До бурштинового берега припливали судна фінікійців і відвозили звідси величезну кількість вименяного електрона. Археологічні знахідки дозволяють простежити довгий шлях, яким бурштин і вироби з нього, завдяки міновій торгівлі, доходили від Балтійського моря до Середземного.

Ювелірна цінність бурштину збереглася донині. Для виробів відбирають найкращі, прозорі та великі шматки, тоді як основна маса дрібних бурштинів використовується у промисловості. Цей матеріал йде на виготовлення високоякісних лаків та фарб, використовується як ізолятор у радіопромисловості, з нього готують біостимулятори та антисептичні засоби. Сучасний бурштиновий комбінат є механізованим підприємством, на якому породу промивають і збагачують, а вилучений цінний матеріал сортують і піддають подальшій обробці. 1980 року в Калінінграді створено музей бурштину, в якому представлені вироби з цього матеріалу та унікальні знахідки.

Частина родовищ корисних копалин прихована у надрах морського дна. Їхня розробка в порівнянні з розсипами технічно більш утруднена. У найпростішому випадку розтин рудного пласта проводиться з берега. З цією метою проходять вертикальний ствол потрібної глибини, а потім у бік моря прокладають горизонтальні або нахилені ходи, якими і добираються до родовища. Так можна робити, коли місце розробки знаходиться недалеко від берега. Подібні шахти, забої яких розташовані під морським дном, є в Австралії, Англії, Канаді, США, Франції та Японії. У них видобуваються головним чином кам'яне вугілля та залізняк. Один з найбільших копалень світу, що розробляє «морське залізорудне родовище», розташований на маленькому острові в протоці Белл-Айл. Окремі його ділянки сягають далеко від берега, причому над вибоями розташовується 300-метрова товща породи та стометровий шар води. Річна продукція шахти – 3 мільйони тонн.

Підраховано, що морське дно біля берегів Японії зберігає щонайменше 3 мільярди тонн вугілля, щорічно з цього запасу витягують 400 тисяч тонн.

Якщо родовище виявляють на відстані від берега, розкривати його описаним способом економічно невигідно. У цьому випадку насипають штучний острів і через його товщу проникають до корисних копалин. Такий острів був створений у Японії на відстані двох кілометрів від берега. 1954 року через нього проклали вертикальний ствол шахти «Мікі».

Досвід будівництва підводних тунелів дозволяє використовувати їх не тільки як транспортні артерії, але і для того, щоб підібратися по морському дну ближче до запасів корисних копалин. Готові залізобетонні секції тунелю укладають на дно і з останньої починають вести прохідку шахти.

При значній відстані від берега і на достатній глибині доведеться обійтися без тунелю. У цьому випадку передбачається вертикально встановити на дно залізобетонну трубу великого діаметра і потім видаляти ґрунт зсередини. У міру виробітку труба під впливом власної тяжкості дещо опуститься. Витягнутий грунт нікуди відвозити не потрібно, його просто викидають назовні, і він осідатиме навколо труби, створюючи насип, що перешкоджає проникненню всередину труби морської води. Після закінчення будівництва цією трубою в шахту опускатимуться гірники, а нагору підніматиметься руда або вугілля.

Щоб не піднімати добуту руду на поверхню океану, одна англійська фірма розробила проект підводного атомного рудовозу. Хоча таке судно ще не збудовано, воно вже отримало ім'я «Мобі Дік» на честь легендарного білого кашалоту, описаного в однойменному романі американського письменника Г. Мел-вілл. Підводний рудовоз зможе перевозити за рейс до 28 тисяч тонн руди зі швидкістю 25 вузлів.

Розробка корисних копалин, прихованих у надрах морського дна, вимагає безперервного контролю за водою, що проникає в шахту, яка легко може просочитися по тріщинах. Небезпека затоплення посилюється у сейсмічно активних районах. Так, на деяких морських шахтах Японії відмічено, що після кожного землетрусу приплив води збільшується приблизно втричі. Більше уваги доводиться звертати і на можливість обвалення породи, тому в ряді морських шахт, особливо там, де забої відокремлені від води невеликим шаром породи, доводиться обмежувати виймання, залишаючи частину рудоносного шару як опори.

Великий практичний досвід, накопичений у видобутку нафти з дна моря, виявився корисним при розробках такої твердої копалини, як сірка, поклади якої також є в товщі грунту на морському дні. Для вилучення сірки бурять свердловину, подібну до нафтової, і під великим тиском вводять у пласт перегріту суміш води та пари. Під впливом високої температури сірка плавиться і тоді її відкачують за допомогою спеціальних насосів.

А ось які плани вже активно реалізуються.

Фото 3

Навесні 2018 року в морі Бісмарка на глибині 1600 м компанія Nautilus Minerals розпочне промислову розробку гідротермального міднорудного родовища Solwara 1. Комерційний успіх цього проекту може запустити процес масового «занурення» гірничодобувних компаній на океанське дно в гонитві за колосальними.

Ідея ґрунтовно поритися в «скрині Дейві Джонса», як британські моряки називають океанську безодню, не нова. Першим, кому вдалося запустити руку в засіки морського диявола, був шотландський інженер Джордж Брюс, який побудував в 1575 посеред бухти Кулрос вугільну шахту з водонепроникним копром і гирлом кесонного типу. І хоча в 1625 Дейві Джонс повернув своє, наславши на Кулросс шторм небаченої сили, який за ніч розніс дітище Брюса в тріски, технологія швидко поширилася Старим Світом. У XVII-XIX століттях від Японії до Балтики за методом Брюса в морі добували вугілля, олово, золото та бурштин.

Фото 4

Алмази з піщаної каші

Наприкінці XIX століття, коли в арсеналі гірників з'явилися потужні парові машини, на Алясці було розроблено просту та гнучку «горизонтальну» схему підводного видобутку золота за допомогою плавучих ґрунтових насосів, землечерпалок і барж-плашкоутів, на які вивантажували породу. Згодом за рахунок використання важкої спецтехніки для підводних робіт можливості горизонтального видобутку значно розширилися. Сьогодні на морському мілководді подібним чином добувають все що завгодно - від будівельного гравію та залізняку до рідкісноземельного монациту та дорогоцінного каміння.

Наприклад, у Намібії компанія De Beers вже понад півстоліття успішно витягує алмази з піщаних відкладень, які протягом мільйонів років на береги Атлантики виносили води річки Помаранчевої. Спочатку видобуток вевся на глибинах до 35 м, але в 2006 році, після виснаження доступних покладів, інженерам De Beers довелося замінити звичайні земснаряди плавучими буровими.

Глибоководний кар'єр Solwara 1
Площа ділянки Solwara 1, розташованої на вершині згаслого підводного вулкана, за земними мірками невелика – всього 0,112 км2, або 15 футбольних полів. Але на дні Світового океану таких родовищ виявлено вже кілька тисяч.

У 2015 році спеціально для освоєння концесії Atlantic 1 (глибина 100-140 м) компанія Marine & Mineral Projects побудувала для De Beers новий гусеничний «пилосос» з дистанційним керуванням - 320-тонний електрогідравлічний гігант, здатний за годину очистити від піску площадку футбольні поля. Короткий технологічний цикл завершується на допоміжному судні Mafuta, де дорогоцінний шлам безперервно надходить на сортувальний конвеєр. Щодобу з борту Mafuta на велику землю приватний спецназ De Beers доставляє близько 700 великих алмазів найвищої якості.

Фото 5

Втім, золото і алмази - дрібниці в порівнянні зі справжніми скарбами, які чекають свого часу в глибоководних зонах океану. У 1970-1980-х в результаті масштабних океанографічних досліджень з'ясувалося, що морське дно буквально усіяне гігантськими покладами поліметалевих руд. Причому через специфічні умови рудоутворення вміст металів у них на порядок вищий, ніж у родовищах на суші. Щоправда, підняти руду на сушу – завдання не з легких.

Першою це спробувала зробити німецька компанія Preussag AG, яка в 1975-1982 роках за контрактом із владою Саудівської Аравії проводила розвідку улоговини Atlantis II Deep, виявлену в Червоному морі на глибині понад 2 км десять років тому. Розвідувальне буріння на площі близько 60 км2 показало, що в щільному килимі мінералізованого мулу товщиною до 28 м міститься, у перерахунку на чистий метал, близько 1 830 000 т цинку, 402 000 т міді, 3432 т срібла та 26 т золота. У середині 1980-х у кооперації з французькою компанією BRGM німці розробили та успішно випробували «вертикальну» схему глибоководного видобутку, яка загалом була скопійована з морських бурових платформ.

У ході випробувань обладнання - всмоктувального агрегату з гідромонітором, закріпленого на несучому трубопроводі заввишки 2200 м, - на допоміжне судно було піднято понад 15 000 т сировини, якість якої перевершила очікування металургів. Але через різке падіння цін на метали саудівці відмовилися від проекту. У наступні роки ідея багато разів оживала і знову лягала під сукно. Нарешті, у 2010 році було оголошено, що розробка Atlantis II Deep, одного з найбільших у світі глибоководних мідноцинкових родовищ, таки розпочнеться. Коли це станеться – невідомо. У будь-якому разі не раніше, ніж у гості до Дейві Джонса вирушать нержавіючі роботи Nautilus Minerals.

Фото 4

Миттям та катанням

Угода задовольнила обидві сторони. Островітяни відтепер можуть розраховувати на солідну ренту, а канадці, які отримали ще 17 ліцензій на родовища площею 450 000 км2 у Бісмарку, забезпечили себе роботою на найближче десятиліття. Сьогодні Nautilus, мабуть, єдина компанія у світі, що має детально опрацьовану технологію та унікальне обладнання для глибоководних гірських робіт. Водно-шламова схема видобутку руди, адаптована інженерами Nautilus за умов Solwara 1, складається з трьох базових елементів: підводної кар'єрної техніки з дистанційним керуванням, вертикальної системи підйому шламу та допоміжного судна. Ключовий елемент технології – перше у світі спеціалізоване судно для глибоководних гірських робіт, будівництво якого розпочалося у квітні 2015 року на китайській верфі Fujian Mawei. Очікується, що 227-метровий флагман Nautilus, оснащений високоточною системою позиціонування з сімома тунельними трастерами і шістьма зимовими рульовими колонками Rolls Royce загальною потужністю 42 000 к.с., зійде зі стапелів у квітні 2018 року. На «плечах» цієї плавучої шахти триматиметься, у прямому та переносному сенсі, весь технологічний цикл родовища: доставка обладнання до точки занурення; спуск, підйом та обслуговування машин; підйом, осушення та складування шламу.

Фото 6

Вся підводна техніка для Nautilus була розроблена британською компанією SMD. Планувалося створити складний багатоопераційний комбайн, здатний місяцями працювати в агресивному середовищі за нульової температури та колосального тиску. Але після консультацій з експертами Sandvik та Caterpillar було вирішено зробити по одному спеціалізованому гусеничному роботу для кожної з трьох базових операцій - вирівнювання робочого уступу, розтину породи та підйому шламу на-гора. «Сухі» випробування сталевих монстрів загальною вартістю $100 млн пройшли в листопаді 2015-го, а наступного літа на них чекає серія тестів на мілководді.

Партію першої скрипки у цьому тріо грає підготовча врубова машина Auxiliary Cutter, оснащена здвоєним фрезерним розпушувачем на довгій балці. Її завдання – сформувати рівний майданчик для майбутнього кар'єру, зрізавши нерівності рельєфу. Для збереження стійкості на ділянках із сильним ухилом Auxiliary Cutter зможе використовувати бічні гідроопори. Слідом рухатиметься головний «добувач» Nautilus - важка врубова машина Bulk Cutter масою 310 т з величезним ріжучим барабаном. Функція Bulk Cutter – глибоке розтин, дроблення та грейдерування породи у вали.

Фото 7

Найскладніша операція циклу - збір та подача водно-шламової маси в райзер-шламопідйомник - буде виконуватися «пилососом» Collecting Machine, який обладнаний потужною помпою з ріжучо-всмоктуючим соплом і з'єднаний з гнучким рукавом. Геометрія і потужність різання врубових машин розраховані інженерами SMD так, щоб на виході виходили шматки породи, що округляють, близько 5 см в діаметрі. Це дозволить досягти оптимальної консистенції шламу і знизити абразивне зношування та ризик утворення пробок. За оцінками експертів SMD, Collecting Machine зможе збирати від 70 до 80% обсягу розкритої породи.

На судні шлам складатиметься у трюми, а потім перевантажуватиметься на балкери. При цьому «донну» шламову воду на вимогу екологів доведеться фільтрувати і знову закачувати на глибину. У цілому нині схема видобутку Nautilus загрожує природі океану трохи більше, ніж тралове рибальство. Локальні глибоководні біосистеми, за спостереженням вчених, відновлюються вже за кілька років після припинення зовнішнього впливу. Інша справа – техногенні аварії та горезвісний людський фактор. Але і тут Nautilus має ефективне рішення. Усіми процесами на Solwara 1 управлятиме система, яку розробляє голландська компанія Tree C Technology.

Якщо все піде за планом, гострі ікла врубової машини вирвуть першу тонну породи з древнього вулканічного плато Solwara навесні 2018 року. Хочеться сподіватися, що цей «маленький крок» у прірву, на який наважився Nautilus, стане величезним кроком для всього людства.

Фото 8