Что сулит глубоководная добыча полезных ископаемых? – вегетерианство

Разработка месторождений полезных ископаемых на морском дне

Железомарганцевые конкреции и кобальтовые корки, фосфориты и скопления рассолов

  Десятилетие 1975-1985 гг. стало «эпохой просвещения» в отношении топографии, строения и геологической истории морского дна.

Однако первые свидетельства оруденения морского дна появились в ходе рейсов «Челленджера» в 1873-1876 гг. Это были железомарганцевые конкреции, найденные среди материала, поднятого при глубоководном драгировании.

В последнее время были обнаружены фосфо­ритные и другие корки, а также скопления рассолов.

  Железомарганцевые конкреции. На морском дне широко распространены высоко минерализованные стяжения разме­ром от мелких шариков до булыжников. Они состоят глав­ным образом из окислов железа и марганца (таблица 5.2). О том, как образуются залежи конкреций и сколько времени занимает их образование, известно мало.

Их находят на по­верхности глубоководных илов (рисунок 19.12), и из этого, каза­лось бы, можно заключить, что процесс их формирования протекает быстрее, чем образуется илистый слой, но на са­мом деле это не так (таблица 5.1). Самые богатые скопления найдены в восточной экваториальной области Тихого океа­на между 5 и 15° с.ш. (рисунок 19.

13).

Рисунок 19.12. Марганцевые конкреции на дне Тихого океана (вверху) и выгрузка конкреций из драги (внизу).

  Серьезное изучение вопроса о том, как разрабатывать такие залежи на океаническом дне при глубине 4 км, нача­лось в конце 1950-х годов — сразу же по выяснении разме­ров этих залежей и после того, как стали яснее потребности США в стратегических минеральных ресурсах.

Исследования продолжаются и поныне. Предложены различные техничес­кие средства — от управляемых на расстоянии тракторов, которые должны «сгребать» конкреции в специальные контейнеры, до гигантских «пылесосов», перетаскиваемых по дну океана.

Но действительность такова, что глубоководная добыча представляется пока делом отдаленного будущего и ее перспективы в настоящее время все еще не ясны.

Основ­ная причина этого связана с обнаружением в последнее вре­мя железомарганцевых «корок» на меньших глубинах и, возможно, более богатых полиметаллических сульфидных залежей в рифтовых зонах.

Рисунок 19.13. Залежи твердых полезных ископаемых в пределах ЭЗ США в районе Гавайев и других тихоокеанских территорий США.

  Железомарганцевые кобальтовые корки. Железомарганце­вые «инкрустации» открыты только в последнее десятиле­тие. Эти корки образуются на базальтовом субстрате и при­урочены, таким образом, к подводным вулканам. Средняя толщина корок — около 2 см; встречаются они на глубинах от 1000 и примерно до 2500 м.

Содержание различных ме­таллов приблизительно соответствует составу глубоковод­ных конкреций, если не считать гораздо более высокого содержания кобальта, вследствие чего эти инкрус­тации и названы кобальтовыми.

Содержание кобальта ко­леблется примерно от 0,4% в более глубоководных корках до 1,2% на подводных горах с глубинами меньше 2500 м; кобальт концентрируется в верхних 0,5 см корки независи­мо от ее толщины.

  Важное значение железомарганцевых кобальтовых корок было установлено только примерно в 1981 г., когда было собрано достаточно данных о содержании кобальта и о раз­мещении этих корок. На рисунке 19.

13 видно, что обширные области развития кобальтовых корок имеются в пределах ЭЗ Гавайских островов и у других тихоокеанских островов, находящихся под юрисдикцией США. Самые перспективные для обнаружения этих корок области располагаются там, где возраст морского дна не меньше 20 млн. лет, а лучше всего — где он больше 80 млн.

лет. Кроме того, наилучшие рудопроявления находятся в тех районах, где для отложения других осадков условия неблагоприятны, — отсюда важ­ное значение сильных течений, препятствующих накоплению биогенных илов на вершинах и склонах подводных гор. Поэтому мы и видим корки на базальтовых глыбах (рисунок 19.14,а).

Кобальтовые корки часто встречаются вместе с залежами фосфоритов; в этом случае минеральные об­разования обоих типов выглядят как своего рода «мосто­вая», покрывающая морское дно. Фотография, приведенная на рисунке 19.14,б, сделана во время измерений над подводным плато Блейк у побережья Флориды.

На ней видно, что кор­ка, похожая на асфальтовое покрытие, включает в себя от­дельные конкреции; глубина моря — около 800 м, т. е. дно в этом случае находится совсем не глубоко.

Рисунок 19.14. (а) Типичная железомарганцевая корка на базальтовых глы­бах, драгированных с подводной го­ры Хорайзн в 1983 г. в рейсе иссле­довательского судна «Ли» Геологи­ческой службы США.

Положение этой подводной горы показано на рисунке 19.13. (б) Железомарганцевая — фосфорит­ная корка, покрывающая морское дно на плато Блейк у берегов Флори­ды; глубина моря — около 800 м.

Размер кадра по горизонтали — око­ло 5 м.

  Большая рыночная стоимость кобальта делает такие за­лежи значительно ценнее скоплений глубоководных конкре­ций. По ценам 1983 г. одна подводная гора может дать ру­ды на 1 млрд. долл.

, а в пределах тихоокеанской ЭЗ Соеди­ненных Штатов имеется более 100 подводных гор (сводка № 929 Геологической службы США).

Эти факторы в сочета­нии с меньшей глубиной залегания кобальтовых корок по сравнению с глубоководными конкрециями, вероятно, пред­определят, что сначала США будут добывать кобальтовые корки.

  Фосфоритные пески, корки и конкреции. Залежи фосфори­тов имеются во многих местах, входящих в ЭЗ США, но са­мые обширные и экономически перспективные залежи рас­полагаются на плато Блейк у берегов Флориды и близ побе­режья Калифорнии (рисунок 19.11). Фосфоритами называют осадочные породы, состоящие в основном из фосфатных минералов, таких как апатит и фторапатит.

  Фосфаты, как оказалось, откладываются везде, где про­исходит сильный апвеллинг, например в прибрежных водах. Многие наиболее богатые залежи встречены на глубинах от 30 до 300 м или приурочены к перегибу шельфа.

Ассоциация с зонами апвеллинга следует непосредственно из факта вы­сокой первичной продуктивности богатых питательными веществами глубинных вод, поднимающихся к поверхности; морские растения фиксируют растворенные фосфаты, кото­рые входят в состав органических соединений, а те в свою очередь накапливаются до высоких концентраций в органо­генных осадках. Низкий уровень содержания кислорода в слоях разлагающегося органического вещества — необходи­мое условие для образования фосфорита. Этот процесс, по- видимому, требует также, чтобы осадки других типов, та­кие как биогенные или обломочные материалы, поступаю­щие в процессе эрозии суши, откладывались медленно. На плато Блейк, напротив шт. Флорида и Каролина, фосфаты накапливаются благодаря мощным течениям системы Гольфстрима, препятствующим формированию других оса­дочных отложений. У Калифорнийского побережья фосфа­ты залегают на вершинах подводного хребта, на склонах подводных гор и других подобных участках, непригодных для накопления посторонних осадков. В одних местах фос­фатные отложения выглядят как несцементированные пес­чаные зерна, в других — как прочные корки.

  Спрос на фосфаты для производства удобрений во всем мире продолжает расти.

В настоящее время США экспорти­руют фосфаты, добытые открытым способом во Флориде; разрабатываемые там залежи представляют собой припод­нятые древние мелководные отложения.

Но ограничения, накладываемые на землепользование, ужесточаются, соот­ветственно растет и стоимость продукции, поэтому про­мышленная эксплуатация обширных морских залежей на шельфах скоро станет реальностью.

Полиметаллические сульфидные залежи

  Совсем недавно появились сообщения о существовании по­лиметаллических сульфидных залежей, связанных с гидро­термальной деятельностью в срединно-океанических рифтовых зонах. (Процесс рифтообразования на срединно-океани­ческих хребтах описывается в главе Тектоника плит и океанические бассейны.

) Подводный «горячий источник», точнее, гидротермальное жерло, был открыт на Галапагосском рифте в 1979 г., когда ученые впервые спустились в рифтовую зону на глубинном погружаемом ап­парате «Алвин». Затем последовали новые открытия (рисунок 19.11): на Восточно-Тихоокеанском поднятии в районе 21° с.ш., в системе хребта Хуан-де-Фука у 48° с.ш. и хребта Горда примерно около 42° с.ш.

Последняя площадь входит в ЭЗ Соединенных Штатов и потому имеет для них особо важное значение.

  Геологи ясно понимают, какой процесс приводит к фор­мированию этих сульфидных залежей, так как они уже изу­чили сходные древние рудопроявления, разрабатываемые ныне на суше. Примером могут служить меднорудные мес­торождения Кипра. Как правило, рудные минералы содер­жат железо, марганец, цинк, свинец и серебро. На рисунке 19.

15 схематически изображен процесс образования таких залежей на Восточно-Тихоокеанском поднятия. Холодная мор­ская вода просачивается в трещиноватую, недавно затвер­девшую океаническую кору, там нагревается и затем, когда ее плотность под действием нагрева понижается, выталки­вается благодаря конвекции наверх.

Соприкасаясь с только что сформировавшейся и еще горячей породой, нагретая морская вода выщелачивает ионы металлов из породы и от­дает этой породе некоторые свои ионы.

Когда обогащен­ный металлами горячий раствор выбрасывается через жер­ло в холодную морскую воду, покрывающую рифтовую зо­ну, почти сразу же происходит выпадение осадка; площадь вокруг жерла становится местом накопления сульфидов раз­ных металлов.

Рисунок 19.15. Модель формирования полиметаллической сульфидной залежи.

  Будет ли экономически выгодно разрабатывать такие за­лежи, зависит от многих факторов. Если скорость разраста­ния морского дна мала, то оруденение в этих зонах будет невелико, так как гидротермальная деятельность слаба.

Обе исследованные к настоящему времени зоны — на Восточно-Тихоокеанском поднятии и Галапагосском рифте — нахо­дятся в условиях умеренного разрастания, около 5 см/год, и представляются перспективными для разработки.

Кроме того, магматические камеры, питающие различные рифтовые зоны, имеют разный состав, так что возникающие руды также могут быть различными: в одних залежах велико содержание серебра, другие богаты цинком и т. д.

Напри­мер, в некоторых образцах, отобранных на хребте Хуан-де-Фука, установлены следующие содержания: цинк — от 29,7 до 59,2%, цена руды от 237 до 473 долл. за тонну; сереб­ро — от 124 до 290 млн-1, цена руды от 30 до 72 долл. за тонну. Это поистине богатая руда.

Но залежи развиты на небольшой площади, непосредственно окружающей гид­ротермальные жерла. Несмотря на то, что одна такая жерловая залежь может достигать толщины в несколько мет­ров, разработка не будет рентабельной, если в данном райо­не не сосредоточено много таких залежей.

Один из способов добычи — использование стандартного грейферного ковша (рисунок 19.16), но при условии, если горнодобычное судно име­ет на своем борту навигационное и ходовое оборудование. Грейфер, снабженный визуальным монитором и автоном­ным двигателем, может смыкать свои «челюсти» весьма на­правленно. Фотоснимок участка гидротермального жерла (рисунок 19.17) показывает, что точное прицельное расположе­ние грейферного ковша совершенно необходимо, чтобы за­хватывать рудные минералы, а не пустую породу.

Рисунок 19.16. Добыча твердых корок, состоящих из сульфидов, с грейферной драги.

Рисунок 19.17. Рудное тело полиметаллических сульфидов около жер­ла подводного источника на хребте Горда, положение которого по­казано на рисунке 19.11. Моллюски на поверхности залежи имеют раз­мер около 2 см и составляют часть жерлового сообщества, обита­ющего в этом районе Тихого океана на глубинах более 2000 м.

  После выпадения в осадок из горячего рассола полиме­таллические сульфиды не сразу консолидируются.

Вначале они представляют собой «грязный ил» в окрестности жерл активных источников и накапливаются в понижениях дна.

Грейфер не может поднять эти отложения, но вместо него можно использовать какой-либо погружаемый насос. Такие насосы предложены для «добычи» горячих рассолов, обна­руженных в придонной части Красного моря.

Источник: http://www.okeanavt.ru/more-i-chelovek/1324-razrabotka-mestorozhdenij-poleznykh-iskopaemykh-na-morskom-dne.html?start=1

Глубоководная добыча

ГЛУБОКОВОДНАЯ ДОБЫЧА (а. deep-water output; н. Tiefseegewinnung; ф. extraction abyssale; и. extraccion en aguas profundas) — добыча конкреций, руд, металлоносных илов и рассолов с морского дна при глубине воды свыше 2000 м.

Для глубоководной добычи применяют добычные установки и плавсредства водоизмещением в десятки тысяч т, на которых размещены грузоподъёмные средства, энергоисточники, склады полезных ископаемых, помещения для обслуживающего персонала и др.

При глубоководной добыче сбор конкреций, рудных отложений, отделение их от вмещающих пород (или всасывание металлоносных илов, рассолов) и подача в бункер подводной установки осуществляются агрегатом сбора, черпаками или драгой-волокушей.

Агрегат сбора включает: собирающий механизм (гидравлический, шнековый, роторный, вибрационный, качающийся, сгребающий, черпаковый, комбинированный собирающий), приводы, устройства для наблюдения, управления и контроля, осветительную аппаратуру, систему аварийного всплытия, коммутационные сети, кабельные линии, а также шасси (гусеничное, колёсное, цепное, шагающее, комбинированное и др.).

Для подъёма добываемого материала используются гидравлические, механические, а также автономные и комбинированные (включают гидравлические, механические и автономные элементы) установки. Подъём пульпы гидравлическими установками осуществляется за счёт прокачки воздуха (эрлифтные установки, рис.

1, а); перекачивающими грунтовыми насосами, размещёнными последовательно по длине трубопровода (землесосные установки, рис. 1, б); перемещением загруженных контейнеров по трубопроводам (рис.

1, в); заполнением заглублённого полого элемента пульпой, которая разделяется на твёрдую и жидкую фазы, перекачиваемые соответственно на транспортное судно и за борт (рис. 1, г).

Уменьшение скорости движения пульпы достигается увеличением диаметра трубопровода у поверхности. Для выделения воздуха из пульпы служат воздухоотделители. Отличительной особенностью добычных установок при глубоководной добыче является значительная длина транспортных магистралей.

Поэтому, например, при гидравлических подъёмах устанавливают движители, спрямляющие линию трубопровода, на которые влияют подводные течения, движение добычного судна и агрегата сбора.

При механическом подъёме используются главным образом тяговые канатные устройства с канатами, снабжёнными черпаками или тралами (рис. 1, д).

Читайте также:  Роль мёда в аюрведе - вегетерианство

Глубоководная добыча с автономными установками подъёма основана на применении различных аппаратов переменной плавучести, которые совершают челноковые рейсы между добычным судном и дном или агрегатом сбора, осуществляя подъём добытого материала в своих трюмах (рис. 1, е).

Осложняющие факторы при глубоководной добыче: тонкая дисперсность глубоководных отложений, их малая несущая способность (до 7 кПа) и прочность на сдвиг (60-250 Н/м2), значительные давления на большой глубине, взмучиваемость донного грунта, волнение, течения, перепады температур от поверхностных до придонных слоев воды и др. Промышленная эксплуатация глубоководных месторождений твёрдых полезных ископаемых требует решения не только технических проблем, но разработки и соблюдения международных норм и правил с учётом экологических аспектов глубоководной добычи в Мировом океане.

Источник: http://www.mining-enc.ru/g/glubokovodnaya-dobycha

Золотая лихорадка в морской пучине. Последний передел мира!

От редакции сайта: Добыча золота из морей и океанов дело не новое. В начале прошлого века американские старатели обнаружили золото в галечниках на берегу Берингова моря. Они же основали город Ном. Для добычи золота из-под воды придумывали самые разные способы и устройства.

Старательская добыча золота продолжается возле Нома до настоящего времени. Любители изобретают драги (см.рис.слева), работают под водой в теплых гидрокостюмах, добывая золото для себя и своей страны.

В последние десятилетия развитие подводой техники и роботов для подводных горных работ, привлекло к океанской добыче полезных ископаемых крупные фирмы. Уже создан специальный Международный орган по морскому дну (ISA – International Seabed Authority).

Это организация под эгидой ООН, посредством которой государства-участники организуют и контролируют деятельность в отношении минеральных ресурсов морского дна в международной зоне за пределами национальной юрисдикции. Он начал работать в 1994 году и находится в Кингстоне (Ямайка).

В 2002 году Орган принял Правила поиска и разведки полиметаллических конкреций в Районе (определяемом как «морское и океанское дно и его недра за пределами национальной юрисдикции»). – http://www.un.org/ru/

Небольшой обзор по теме подводной разраотки недр приведен ниже. В дальнейшем, мы будем поддерживать эту тему, дополняя обзор новыми статьями, так как добыча полезных ископаемых в океане, несомненно, будет развиваться.

Золотая лихорадка в бездне

William J. Broad

Новый подход к пониманию морской геологии привел к открытию под водой сотен сульфидных рудных тел, что стало причиной возникновения среди стран, компаний, бизнесменов новой золотой лихорадки — морской! Началась настоящая погоня за лицензиями на участки морского дна. Теперь добытчики, мотивируемые сокращающимися ресурсами на земле и высокими ценами на золото и серебро, заняты сбором образцов и оцениванием месторождений стоимостью в миллиарды долларов.

Еще совсем недавно скептики сравнивали добычу на дне океана с разработкой полезных ископаемых на Луне. Но развитие морской геологии и прогнозы об истощении запасов металлов в ближайшее десятилетие, привели к тому, что сегодня горная промышленность «спускается» на дно океана, — это уже становится реальностью.

Экологи поднимают тревогу, утверждая, что риски при добыче на морском дне велики и не изучены. На это мировая горная промышленность отвечает серией успешных исследований, открытий и оптимистичными конференциями.

Теперь технологическое развитие сосредоточено на создании новых роботов, сенсоров и другого оборудования. Некоторые технологии пришли из нефтегазовой добычи на поверхности земли, например, специальные разведочные устройства и буры, спускаемые с корабля на длинном тросе и вгрызающиеся в морское дно.

В общем, разрабатываемое подводное оборудование уже позволяет искать и извлекать потаенные богатства.

Сегодня значительные силы горной промышленности, поддерживаемые на правительственном уровне в Китае, Японии и Южной Корее, брошены на охоту за сульфидными месторождениями в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах.

Также частные компании, такие как «Odyssey Marine Exploration», уже провели сотни глубоководных разведочных операций в вулканических тихоокеанских зонах рядом с островными государствами Фиджи, Тонга, Вануату, Новая Зеландия, Соломоновы Острова и Папуа-Новая Гвинея.

Бывшее ранее не особо востребованным подразделение ООН, занимающееся распределением прав на добычу в море,— «International Seabed Authority» — неожиданно начали осаждать вопросами по поводу этих сульфидных месторождений.

Поскольку страны тихоокеанского региона контролируют распределение прав на добычу полезных ископаемых в своих территориальных водах, то прийти с ними к согласию порой бывает довольно трудно.

Попытки добывать полезные ископаемые были предприняты еще 60–70-е годы, но тогда прибыль была настолько мала, что никогда не покрывала высокие затраты на разведку, подъем со дна и транспортировку.

Перемены начались в 1979 году с открытия «черных курильщиков» — гидротермальных источников срединно-океанических хребтов. Из них в океаны под высоким давлением в сотни атмосфер поступает высокоминерализованная горячая вода. «Курильщики» покрывают 46000 миль вулканических трещин, создавая своего рода «сетку».

Ученые выяснили, что «курильщики» сформировались в результате того, что горячая вода, поднимавшаяся через вулканические породы, встречалась с холодной, и это приводило к осаждению различных минералов, медленно объединявшихся в «насыпи» и «столбы». Один такой «столб» высотой в 15-этажное здание, названный «Годзилла», найден у побережья штата Вашингтон.

Первая волна открытий показала, что эти вулканические источники минерального сырья дают убежище тысячам удивительных морских существ. Затем обнаружили, что эти «холмы» и «столбы», неважно, горячие они или холодные, новые или старые, активные или неактивные, состоят из комплекса минералов, содержащего внушительные количества меди, серебра и золота.

Сегодня, даже совсем не богатые месторождения (например, меди) на поверхности отрабатываются современнейшей дорогостоящей техникой, хотя многие промышленные руды содержат ничтожно малые концентрации металла — всего полпроцента. В то время как океанские разведчики обнаружили на дне руду с 10-процентной концентрацией (и выше) и не только меди, но и золота и серебра.

15 лет назад первую лицензию на подводный участок получила компания «Nautilus Minerals» (Канада). Она выиграла право на разработку на 2000 квадратных милях вулканического морского дна возле Папуа-Новой Гвинеи.

Но фирма не спешит переходить непосредственно к добыче, а вот разведка у «Nautilus Minerals» поставлена на «отлично»: компания занимается исследованием сотен различных мест дна Тихого Океана, обнаружив уже не один десяток перспективных с точки зрения подводной добычи участков.

В прошлом году «Nautilus» получил 20-летнюю лицензию на разработку богатого (10 тонн золота и 125000 тонн меди) месторождения на глубине около мили в Море Бисмарка на юго-западе Тихого Океана.

«Nautilus» возможно начнет добычу в следующем году. Сейчас компания занята строительством роботов высотой около 8 метров, которые будут собирать и перекачивать сульфиды на поверхность.

Затем минералы на баржах будут транспортироваться в ново-гвинейский порт Рабаул.

Эксперты по всему миру пристально следят за работой «Nautilus», за тем, как компания избегает острых экологических вопросов и использует новейшие технологии. «Любой успех станет катализатором для других горнодобывающих компаний», — говорит российский морской геолог и президент «Института геологии и минеральных ресурсов Мирового океана» Георгий Черкашов.

Правительства многих странах заинтересовано в морской добыче полезных ископаемых. Китай – крупнейший потребитель золота, меди и других промышленных металлов, не ждал подтверждений успешности добычи на океанском дне.

Когда в мае 2010 года были приняты правила разведки сульфидов, представители Пекина в тот же день подали заявку от своей страны. В прошлом году Китай подписал контракт на получение исключительных прав на разработку 3860 квадратных миль вулканической расселины в Индийском Океане.

Генеральный секретарь «Агентства по минеральным ресурсам океана» Дзин Дзанкай сказал журналистам, что такие месторождения «помогут Китаю соответствовать высокому спросу» на металлы.

Тем временем, крупнейший импортер медного концентрата Китая и один из крупнейших в мире переплавщиков компания «Tong Ling» недавно подписала соглашение с «Nautilus» на поставку со дна Тихого Океана более чем 1 миллиона тонн в год сульфидных руд. Кроме того, страна разрабатывает устройство для разведки сульфидизированных участков, способное погружаться на большие глубины и названное в честь мифического дракона «Jiaolong».

Россия «заразилась» глубоководной лихорадкой в 2011 году, а Франция и Южная Корея в мае этого года. Совсем недавно Сеул получил право на разведку в водах Фиджи.

Океанограф из Университета Вашингтон Джон Дилэйни, изучавший вулканическую активность на океанском дне в течение десятков лет, говорит, что экологическая опасность от проектов, реализующихся в открытом океане, возможно, меньше, чем от проектов, которые реализуются в территориальных водах островных государств Тихого Океана. «Они больше заботятся о своей экономике, чем об экологии», — сказал мистер Дилэйни в интервью.

Доктор Черкашов пытается успокоить защитников окружающей среды и говорит, что одна из главных причин разработки океанского дна — это то, что она значительно меньше влияет на экологию, чем наземная горная деятельность. Источникwww.nytimes.com

Дополнительная информация по теме

Стружков Ф. Э., Чаунское райгру. Полезные ископаемые со дна моря. Колыма, 1969, №12 (читать)

Сага о великой золотой лихорадке на Аляске, рассказанная автору его отцом, Графом Георгом Хьялмаром аф Форселлесом (читать)

Глубокий океан полон редких элементов (читать)

Открытие редкоземельных минералов в океанском дне может нарушить господство Китая (читать)

Nautilus Minerals уходит на глубину (читать)

Судан и Саудовская Аравия продолжают строить планы на морскую добычу (читать)

-1+2

Просмотров статьи: 31387, комментариев: 75       

  • Содержание сайта

Источник: https://zolotodb.ru/articles/technical/10864/?page=all

Золотое дно: подводная добыча ценных минералов

31-07-2013 18:24 СТАТЬИ – ИНВЕСТИЦИИ

Когда заходит речь о несметном количестве золота на дне морском, привычно представляются останки затонувшего корабля и сундук с золотыми пиастрами.

Но отнюдь не эта картинка побудила канадскую добывающую компанию Наутилиус Минералс (Nautilus Minerals) добиваться всех необходимых разрешений для начала добычи золота с глубин Тихого Океана.

Оставив пиратские приключенческие истории романтикам, прагматики рассчитывают превратить морское дно в очередной полигон для добычи ценных металлов и минералов – золота, меди, цинка…

Ученые давно утверждали, что на океанском дне лежат сокровища в количествах, не снившихся ни одному кладоискателю. Сокровища лежат в природных месторождениях полезных ископаемых.

Как предполагается, большой потенциал в нахождении этих  запасов есть на стыках тектонических плит.

По этой причине в качестве привлекательного с точки зрения добычи золота, например, считается направление к северу от острова Ян – Майен.

Как поясняют теоретики от науки, подводные гейзеры извергают воду, нагретую до 600 градусов по Цельсию. Когда эти горячие потоки, поднимаясь, достигают ледяной морской воды, минералы в виде осадка падают на морское дно.

Самые интересные открытия в области залежей полезных ископаемых были обнаружены в тех местах, где находятся вулканические области, также в тех местах, где две тектонические пластины находятся в месте соприкосновения.

Разные источники выделяют разные драгоценные соединения. Но наиболее привлекательным, конечно, остается золото.

При этом по данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), на океанском дне сейчас столько золота, что если раздать его человечеству, то получится по 4 килограмма на каждого, живущего на Земле.

В пересчете на нынешние цены на золото, морские запасы этого металла оцениваются в 150 триллионов долларов.

Попытки добывать полезные ископаемые были предприняты еще 60–70-е годы, но тогда прибыль от такой добычи была настолько мала, что никогда не покрывала высокие затраты на разведку, подъем со дна и транспортировку.

Сейчас же, когда технологии усовершенствовались, в мире опять начали проявляться признаки «глубоководной золотой лихорадки».

Положит ли это начало новой индустрии?

Тайны золотого картеля, или История тихой экспроприации

Новой добывающей отрасли придётся решить множество задач. И опыт молодой канадской компании Nautilus Minerals показателен. Её представители, получив лицензию на глубоководную добычу еще 15 лет назад, именно с добычей не торопились. Но на разведку сил не жалели.
О добыче серьезно заговорили лишь сейчас.

В прошлом году правительство Папуа-Новой Гвинеи предоставило канадской фирме двадцатилетнюю лицензию на разработку тридцатикилометрового участка вдоль побережья в Новогвинейском море на юго-западе Тихого океана.

По оценкам ученых, это месторождение на глубине около мили в Море Бисмарка на юго-западе Тихого Океана содержит 10 тонн золота и 125000 тонн меди.

Компания высказала готовность запустить в  Папуа-Новой Гвинее первую глубоководную добывающую операцию уже в следующем году, поскольку океанское дно в этих местах богато рудами, содержащими медь, цинк и золото в объёмах, стоимость которых оценивается в миллионы долларов.

Компания планирует разработку месторождения, называемого Solwara 1. В процессе планируется объединить достижения нефтедобывающей глубоководной индустрии с возможностями новых глубоководных роботов.

Ожидается, что объёмы добычи составят миллион триста тысяч тонн в год.

Сейчас компания занята строительством роботов высотой около 8 метров, которые будут собирать и перекачивать сульфиды на поверхность.

Последствия пока непредсказемы

Кроме непростых технологических задач, добыча золота с дна океана натыкается на сопротивление экологов. Правда, в ряде аргументов последних – в основном лишь не изученность вопроса.

Дно океана – по-прежнему очень малоизученное место, редко посещаемое людьми и таящее в себе много неизвестного для решивших его осваивать.
Оказывается, что вдалеке от солнечного света, минералы, которые собираются добывать со дна, поддерживают жизнь целого семейства живых существ.

Лидер одной из австралийских организаций, протестующих против разработки подводного месторождения, Хелен Розенбаум, говорит, что идея глубоководной разработки нова для всего мира.

Она заявляет: «Это будет первая в мире попытка подобной эксплуатации морского дна. Нам неизвестны последствия этих действий, поэтому нужно руководствоваться мерами предосторожности».

Читайте также:  10 простых советов при простуде - вегетерианство

Кроме того, есть и другая причина для беспокойства  – местное правительство получит тридцать процентов добытых минералов в качестве оплаты за возможность разработки месторождения. Не помешает ли материальная заинтересованность правительству принять объективное решение?

При этом вице-президент Nautilus Minerals Саманта Смит, курирующая вопросы корпоративной социальной ответственности, утверждает, что разработка морского дна безопасней и экологичней, чем подобная деятельность на суше.

Она сообщает: «Не нужно разрушать никаких горных образований, чтобы добраться до рудных жил. Отходов ожидается на порядок меньше, не нужно будет переселять местных жителей. Разве социально это не более выгодный вариант?». Но, очевидно, что работы на глубине километра с лишним – дело технологически сложное и затратное в сравнении с сушей.

В Nautilus Minerals сообщают — они собираются задействовать три дистанционно управляемых механизма, напоминающих гигантские газонокосилки для сбора драгоценных донных отложений и для пересылки их по трубопроводу на километровую высоту.

Быть ли не быть?

Саманта Смит из Nautilus Minerals говорит о возможности начать разработку дна недалеко от Папуа Новой Гвинеи уже в 2014 году.

Как показывают последние исследования, в этом месте содержание золота может составлять порядка 226 граммов на одну тонну. В то время когда на земле золотые жилы могут демонстрировать 3-5 граммов золота на одну тонну.

Компания уже в самое ближайшее время начнет доставку всех необходимых материалов для строительства непосредственно к месту предполагаемой шахты.

На морском дне специализированные гусеничные машины займутся расчисткой дна от ила и других загрязнений. Их будут поднимать на поверхность.

Кроме того, планируется проект, согласно которому на морском дне будет создан целый горнозаводской поселок, в котором люди будут оставаться на продолжительное время, непосредственно в месте добычи.

Впрочем, заговорили и те, кто с равнодушием или даже скепсисом многие годы наблюдали за  Nautilus Minerals.

Норвегия уже высказала заинтересованность в проведении аналогичного проекта в водах Норвегии. Как сказал заместитель генерального директора Норвежской Геологической Службы Том Хехдал,  есть большая необходимость в том, чтобы обсудить все нюансы добычи подводных ресурсов, назвав такие проекты грандиозными.

При этом, в норвежских водных районах уже собраны определенные данные. По данным этих  сейсмологических исследований уже определен участок, где более вероятны залежи полезных ископаемых.

Вдоль известного Срединно-Атлантического хребта определено крупное месторождение, которое находится между Голландией и Норвегией. Локеслоттет (Lokeslottet), как  установили ученые Университета Бергена, тоже содержит большие залежи золота и других минералов. Это месторождение, согласно последним исследованиям, имеет свои основные запасы на глубине в 2300 метров.

Кроме того, в Норвежском Университете Науки был предложен первый проект, который относится к вопросам добычи минеральных ресурсов, расположенных  в условиях морского дна.

Следует отметить, что и Китай продолжает изыскания в области донных месторождений. Правда, в планах речь идет о начале добычи золота с морского дна только в 2030 году.

Но уже сегодня значительные силы горной промышленности, поддерживаемые на правительственном уровне в Китае, Японии и Южной Корее, брошены на охоту за сульфидными месторождениями в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах.

Частные компании, такие как «Odyssey Marine Exploration», уже провели сотни глубоководных разведочных операций в вулканических тихоокеанских зонах рядом с островными государствами Фиджи, Тонга, Вануату, Новая Зеландия, Соломоновы Острова и Папуа-Новая Гвинея.

Россия «заразилась» глубоководной лихорадкой в 2011 году, а потом – еще Франция и Южная Корея. Сеул уже получил право на разведку в водах Фиджи.

Свое отношении к отрасли, которая только зарождается, уже высказал и Европейский Союз, заявив о том, что этот вариант добычи полезных ископаемых представляется очень перспективным.

Нелегальные копи золота и бриллиантов. ФОТО

Дэвид Хейдон директор компании Наутилиус Минералс, считает, что эта добыча подводных ископаемых может стать новым словом в добывающей отрасли, которая будет интенсивно развиваться на протяжении следующих 30 лет.

А через 50 лет все крупные предприятия будут вести добычу исключительно с таких подводных залежей.

Он также подчеркивает, что большие залежи золота и других минералов представляют большой интерес для большинства компаний, которые ведут добычу в самых разных регионах.

«Это в принципе, сможет удовлетворить потребности многих стран в добыче полезных ископаемых и обеспечении металлургии», – говорит он. Так что “подводная золотая лихорадка” – все больше похожа на реальность.

Теги: золото, Папуа-Новая Гвинея, подводная добыча, Nautilus Minerals

Источник: http://www.trust.ua/news/82814-zolotoe-dno-nemnogo-o-podvodnoj-dobyche-cennyh-mineralov.html

Глубоководная добыча полезных ископаемых позволить развить солнечную энергетику

Недавно ученые обнаружили огромное количество редкого металла, называемого теллуром, который является ключевым элементом в передовых солнечных технологиях. Однако месторождения находится на дне моря, в нетронутой части океана.

Люди нередко идеализированное представление о солнечном свете как об идеальном источнике чистой энергии.

Прямое преобразование солнечного света в электричество, отсутствие выбросов, разливов нефти или загрязнений – безупречная чистота. Однако упускается из виду производство солнечных панелей. Хотя произведенная энергия действительно чиста, некоторые материалы, необходимые для генерирования этой энергии, являются токсичными или редкими.

В случае одной конкретной технологии солнечные элементы делаются на основе теллурида кадмия. Кадмий является токсичным, а теллурид трудно найти. Теллурид кадмия является одним из материалов необходимых для тонкопленочных солнечных элементов второго поколения.

Они намного лучше поглощают свет, чем кремний, на котором основано большинство фотопанелей,  и значительно тоньше. Слой теллурида кадмия толщиной всего лишь тысячную часть миллиметра будет поглощать около 90% падающего на него света. Это гораздо дешевле и компактнее обычных кремниевых батарей.

На данный момент на солнечные модули на основе теллурида кадмия приходится около 5% глобальных установок, и могут производить более дешевую энергию, чем кремниевые солнечные батареи.  Но главным недостатком теллурида кадмия является сам теллур, один из редчайших металлов в земной коре.

Поэтому еще большой вопрос, стоит ли массово использовать технологии, основанные на таком редком металле. Данные о распространенности теллура указывают на реальную проблему, но контраргумент заключается в том, что никто не активно ищет новые запасы материала.

В конце концов, платина и золото так же редки, но спрос на ювелирные изделия и каталитические нейтрализаторы (первичное использование платины) означает, что на практике запасов может оказаться гораздо больше.

Открытие массивного нового месторождения теллура в подводных горах в Атлантическом океане, безусловно, подтверждает эту теорию.

И это особенно богатая руда, считают британские ученые, участвующие в проекте MarineE-Tech, который и нашел залежи. Хотя большинство теллура добывается в качестве побочного продукта добычи меди и, следовательно, образцы с морского дна содержат концентрацию в 50 тысяч раз боле высокую, чем на суше.

Но извлечение окажется очень рискованным.

Вершина горы, где был обнаружен теллур, находится на километр ниже волн, а ближайшая суша находится за сотни километров.

Даже на суше горная промышленность никогда не оказывает хорошего влияния на окружающую среду. Она уничтожает общины, леса и оставляет огромные шрамы на ландшафте.

Это часто приводит к загрязнению грунтовых вод, несмотря на всевозможные предосторожности. А на морском дне?

Однако фотомодули из теллурида кадмия могут быть повторно переработаны по истечении их 20-летнего срока службы.  Поэтому вполне возможно, что воздействие горных работ на экологию для создания таких солнечных панелей, вероятно, будет минимальным по сравнению с нефтяной или угольной промышленностью, но оно не будет равно нулю.

Источник: http://solarpanels.com.ua/news/glubokovodnaya-dobycha-poleznykh-iskopaemykh-pozvolit-razvit-solnechnuyu-energetiku/

Полезные ископаемые глубоководной зоны шельфа и материкового склона

Во многих районах Мирового океана на поверхности и в недрах шельфа и континентального склона выявлены различные ценные полезные ископаемые.

На дне залегают фосфоритовые конкреции — специфические образования, представленные зернами размером от 0,1-0,3 до 2-3 мм, желваками — до 5-10 см, плитами и глыбами весом до десятков и сотен килограммов. Они содержат до 30% окиси фосфора с незначительными примесями молибдена, ванадия, цинка, стронция.

В размещении фосфоритных конкреций проявляются определенные закономерности. Их залежи встречаются на пространствах, ограниченных параллелями 40-42° с.ш. и 50° ю.ш., и приурочены они исключительно к океанским шельфам. В окраинных и внутренних морях они не обнаружены. Скопления конкреций наблюдаются в зонах апвеллинга.

Наиболее богаты фосфоритами южнокалифорнийский и мексиканский шельфы.

Эти ископаемые широко распространены у берегов Северной и Южной Америки, от острова Ванкувер до берегов Чили, возле Хонсю, на плато Чатам у Новой Зеландии, на шельфе острова Тасмания, на банках возле Соломоновых островов, на западноафриканском шельфе, от Гибралтара до банки Агульяс, в районе Пиренейского полуострова, у берегов Бразилии и США, на плато Блейк, в шельфовой зоне Аравийского полуострова, Индостана, Северных Андаманских островов, острова Рождества, Мадагаскара, Сокотра и в других районах.

Общие запасы фосфоритных конкреций в Мировом океане достигают 3*1011 тонн. Их запасы на шельфе Калифорнии оцениваются в 2-4 млрд. тонн. При современных и даже более высоких темпах потребления фосфатного сырья океан может обеспечить мировую потребность в нем на ближайшие 1000 лет.

Однако промышленная добыча фосфоритов из подводных залежей пока не ведется, так как их качество ниже, чем на суше; технология морских разработок еще не отработана.

Исследования показали, что только калифорнийские фосфоритовые конкреции образуют настолько богатые залежи, что их добыча может давать до 50% прибылей на вложенный капитал. Здесь проводится разведка фосфоритовых залежей.

Определенный интерес к подводным фосфоритовым месторождениям проявляют Япония, Австралия, Перу и другие страны. В настоящее время морская добыча фосфоритовых конкреций может быть оправданной лишь в районах, где остро ощущается недостаток фосфатного сырья и куда затруднен его ввоз.

Другой вид ценных полезных ископаемых — баритовые конкреции. Они представляют собой образования округлой формы размером от 1 до 20 см и содержат примерно от 75 до 84% сернокислого бария. В качестве примесей в них присутствуют сульфаты стронция и свинца.

Эти конкреции обнаружены на шельфе Шри-Ланки, на банке Син-Гури в Японском море и в других районах океана. На Аляске, в проливе Дункан, на глубине 30 м разрабатывается единственное в мире жильное месторождение барита. Его запасы оцениваются здесь в 2,5 млн. тонн, а суточная добыча составляет около 1000 тонн.

Баритовое сырье используется в химической и пищевой промышленности, а также как утяжелитель глиняных растворов при бурении на нефть.

В морских осадках на глубинах 2000-6000 метров распространен минерал глауконит, содержащий от 4 до 9,5% окиси калия. Этот минерал считают потенциально возможным сырьем для производства калийных удобрений.

Некоторые виды полезных ископаемых залегают в недрах шельфа. К ним относится сера. Обычно она встречается в соляных куполах, погребенных под слоем осадочных пород мощностью в несколько десятков метров.

Потенциальные ресурсы серы в подводных месторождениях оцениваются от десятков до сотен миллионов тонн. В настоящее время серу добывают США в Мексиканском заливе на глубинах порядка 15 метров. Здесь пробурены скважины, через которые к местам залегания серы подается горячий пар или вода.

Сера плавится, становится жидкой и под воздействием сжатого воздуха через эти же скважины поступает к трубопроводам и по ним к баржам, где и застывает в охладительных цистернах. Это месторождение дает 20% серы, производимой в США, и 4% ее мирового выпуска.

Соляно-купольные структуры с возможным промышленным содержанием серы обнаружены в Персидском заливе, Красном и Каспийском морях.

В прибрежной зоне шельфа расположены подводные месторождения железной руды. Ее добывают с помощью наклонных шахт, уходящих с берега в недра шельфа. Наиболее значительная разработка морских залежей железной руды ведется в Канаде, на восточном побережье Ньюфаунленда (месторождение Ваба-на). Достоверные запасы железной руды здесь оцениваются в 2 млрд.

тонн, а ее ежегодная добыча равна примерно 3 млн. тонн. Кроме того, Канада добывает железную руду в Гудзоновом заливе, Япония — на острове Кюсю, Финляндия — у входа в Финский залив. Вместе взятые, эти страны добывают из подводных месторождений 1% от общемировой добычи железной руды.

Перспективны шельфы Африки, полуострова Индостан в Азии, Австралии, Южной Америки.

В небольших количествах из подводных шахт добываются медь и никель (Канада — в Гудзоновом заливе, близ Черчилля, и Великобритания — у полуострова Корнуолл).

В Турции, на побережье Эгейского моря, разрабатываются ртутные руды. Швеция начала проектные работы по добыче железа, меди, цинка, свинца, золота и серебра из недр Ботнического залива.

Читайте также:  Внимание к животным приобретает оттенок идолопоклонничества: правильно ли это? - вегетерианство

Разработки предполагается вести шахтным способом на глубине 140-150 м от поверхности дна.

В настоящее время в Мировом океане осваиваются коренные месторождения уже в значительных масштабах.

Известно более 100 подводных шахт и рудников, заложенных с берега материков, естественных или искусственных островов для добычи полезных ископаемых погребенного типа.

Некоторые из этих рудников и шахт глубиной 100-120 метров удалены от берега на 8 км и простираются до глубин от 30 до 240 метров ниже уровня моря. В перспективе намечается освоение новых подводных месторождений с выходом на большие глубины.

Источник: http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/zhizn-okeana/poleznye-iskopaemye-glubokovodnoy-zony-shelfa-i-materikovogo-sklona.html

Добыча полезных ископаемых в Тихом океане и ее влияние на экологию

По прогнозам геологов в ближайшие 50 лет  потребности в  железе, меди, цинке, алюминии увеличится минимум в полтора  раза, а в нефти  и других минеральных материалах –  в два-три  раза, но, по прогнозам геологов,  олово, медь, цинк, никель на суше исчезнут через 25-30 лет, серебро и золото через  15-20 лет.

Даже огромные запасы  каменного угля подойдут к концу спустя столетие.

И тогда только глубоководные разработки смогут обеспечить будущим поколениям  единственный источник природного сырья, и человечеству придется осваивать  гигантские  запасы океанских недр, а пока  делаются только первые шаги в этом направлении

Корки на океанском дне

Весной нынешнего года  новостные агентства сообщили, что  Россия получила эксклюзивное право разведки полезных ископаемых в Тихом океане.

Международный орган по морскому дну предоставил России на 15 лет эксклюзивное право разведки в Тихом океане рудных полезных ископаемых на площади 3 тыс. кв. км.

Согласно этому документу,  Россия сможет  исследовать  кобальтоносные железномарганцевые корки  (слой полезных ископаемых на дне) в районе Магеллановых гор Тихого океана.

Специалисты предупреждают, что надо понимать исключительную сложность  работы на  глубинах 5–6 км, ее можно сравнить с освоением космоса. Это  самый передний  край технического прогресса. Создание комплекса, который будет ползать по дну, добывать руду, подавать ее на поверхность и там ее обогащать  – такое пока происходит только в фантастических романах.

Еще одна заманчивая перспектива: добыча метана, который скапливается под дном океана в громадных количествах, в 2 раза превышающих общее количество угля, нефти и газа в мире.

Метан мог бы решить энергетические проблемы будущего, но пока не придумали безопасный способ его добычи, морские глубины так просто свои богатства не отдадут. На глубине газ находится в виде замороженного гидрата метана, который «цементирует»  морское дно.

Если же ледяное твердое вещество превратится в газ, его объем увеличится более чем в 100 раз. Это делает его извлечение очень опасным для прибрежных регионов.

Несмотря на то, что на океанском дне можно найти все элементы таблицы Менделеева, реализована пока только добыча со дна океанов и морей нефти и газа. Россия тоже активно участвует в разработке ресурсов, в том числе, в Тихоокеанском регионе.

 Богатства Сахалина

На Сахалинском  шельфе и в других районах Охотского моря сосредоточены  огромные запасы рыбы и морепродуктов. Коренных  жителей  региона всегда кормило море.  У берегов острова  сосредоточены самые большие запасы крабов и беспозвоночных, в том числе, морских ежей. На побережье строят свои гнезда и отдыхают при сезонных перелетах птицы. Здесь находятся лежбища морских котиков, сивучей.

Кроме  живых морских богатств,  в регионе открыты уникальные месторождения нефти и газа.

 Сахалинская область  стала  центром  нефте- и газодобычи на Дальнем Востоке. Здесь открыто более 80 месторождений, в том числе,16  на шельфе острова Сахалин в Охотском море.  8 шельфовых месторождений по объемам запасов специалисты отнесли  к категории крупных, а  2 из них,  Лунское месторождение проекта «Сахалин-2» и Южно-Киринское  проекта «Сахалин-3» –  к категории уникальных.

Проект «Сахалин-3» по разработке крупнейшего  Южно-Киринского газоконденсатного месторождения  активно развивается.  Большинство разведанных запасов нефти и газа находятся на северо-восточном шельфе Сахалина. 

В соответствии с принятыми документами, должен быть заранее рассчитан и скомпенсирован возможный ущерб, нанесенный экологии края и ее биологическим ресурсам, в том числе, рыбным.

Какие работы выполняются при освоении месторождений нефти и газа:

  – Геологические изыскания, сейсморазведка, бурение для оценки запасов;

 – Монтаж платформ, прокладка трубопроводов, бурение скважин, подготовка инфраструктуры  на берегу;

 – Эксплуатация месторождения – добыча полезных ископаемых, обслуживание скважин, транспортировка нефти и газа.

Какие риски для окружающей  природы они несут:

– При выполнении сейсморазведки выполняется несколько миллионов пневмовзрывов, ударные волны от них вызывают гибель мальков рыб, а у взрослых особей поражают зрение, слух, нарушают способность к ориентации.

­– При бурении образуются буровой раствор и шлам, которые сбрасываются обратно в море. К сожалению, в них содержатся тяжелые металлы и другие токсичные вещества. Из-за этого ухудшаются характеристики воды, гибнет фито- и зоопланктон.

– Вероятность аварий, главная из которых  разлив нефти, имеющий долговременные отрицательные последствия (гибель морских гидробионтов и птиц, загрязнение воды).

Как защитить природу:

В российском законодательстве существуют строгие требования по охране природы при освоении нефтегазовых месторождений и компенсации возможного ущерба для морской экологии. Главное, добиться строгого соблюдения этих требований. Необходим экологический мониторинг  и открытый доступ к собранной  информации для самых широких слоев общественности.

Например, законом прямо запрещено сбрасывать буровые отходы в море, но, к сожалению, эти нормы часто нарушаются. Важный момент, который нужно  учесть при работах на Сахалине – это  высокая сейсмическая опасность в регионе.

  При прокладке трубопроводов должна быть обеспечена прочность, необходимая для их функционирования даже в условиях землетрясения силой 9 баллов.

Очень важно минимизировать возможность столкновения танкеров, перевозящих нефть с рыболовными судами.

Несмотря на все экономические плюсы от увеличения добычи нефти и газа на Сахалине и в других  регионах, нельзя жертвовать  рыбной отраслью. Срок эксплуатации месторождений  исчисляется десятками лет, нефть и газ –  ресурс не возобновляемый, в отличие от морских  биологических ресурсов:  рыбы и других обитателей океана,  которых мы должны сохранить для наших потомков.  

Источник: http://www.pharmocean.ru/articles/dobycha-poleznyh-iskopaemyh-v-tihom-okeane-i-ee-vliyanie-na-ekologiyu/

История создания технологий добычи конкреций и других минеральных отложений

Более сорока лет тому назад началось создание технологий по добыче конкреций со дна Мирового океана. Но подводная разработка месторождений имеет свою специфику и особенности. Основная сложность в том, что залежи полезных минералов находятся на очень большой глубине (до 8000 метров).

Поэтому уже известные способы добычи, например драгой на глубинах до 100 метров, не могут быть применены – учитывая большое давление и нагрузку на материалы, из которых сделаны узлы добычного агрегата, а также сложные климатические условия (ураганы, штормы, подводные течения и т.п.).

Для добычи конкреций нужны инновационные технологии, которые учитывают все сложности подъема полезных ископаемых с океанского дна.

В целом различают дражный, гидравлический, черпаковый, придонный и комбинированные способы разработки подводных месторождений твердых полезных ископаемых. На данный момент разработаны и прошли полевые испытания три способа добычи конкреций с океанического дна: гидравлический, тросовой и челночный.

На подводных добычных работах широко используют гидравлические земснаряды и гидравлические драги. В зависимости от вида применяемого оборудования их разделяют на землесосные, эйрлифтные и эжекторные.

Отличительным признаком этого вида оборудования является наличие всасывающего трубопровода вместо многочерпаковой цепи.

Трубопровод располагают на раме или подвешивают при помощи тросовой оснастки и опускают/поднимают с обеспечивающего судна при помощи подъемных механизмов: лебедок, тельферов, кранов, барабанов и т. п. Технология разработки подводных месторождений твердых полезных ископаемых аналогична дражному способу.

Гидравлический способ

Первые испытания систем сбора конкреций гидравлическим способом начались в 1970 году у берегов Флориды в Атлантическом океане на глубине 1000 метров.

Их проводила компания «Дип си венчерс» на специально оборудованном грузовом судне  «Дип си майнер».

 Конкреции поднимались с помощью пневматический системы на судно водоизмещением 6750 тонн, которое было оборудовано 25-метровым  деррик-краном и центральным резервуаром размером 6х9 метров.

В конце 70-х годов три американских консорциума провели испытания в Тихом океане с использование гидравлических добычных систем. Конкреции собирались со дна драгой и подавались к основанию подъёмной трубы, подвешенной под судном.

Компания «Оушн менеджмент инкорпорейд»  использовало буровое судно  с динамическим позиционированием «Сетко-475». Было испытанно  две системы подъёма: центробежно-осевые насосы до 1000 метров и закачивание воздуха  под давлением на глубине 1500 и 2500 метров (пневматический подъем).

За трубой буксировались два коллекторных устройства: эжекторный землесосный снаряд и механический коллектор с обратным конвейером. При выполнении эксперимента первый коллектор был утерян вследствие неудачного манёвра. После трех испытаний было собранно около 600 тонн конкреций.

Эти работы проводились на расстоянии 1250 километров к югу от Гавайских островов.

В 1976 году «Оушен майнинг ассосиэйс» переоборудовала рудовоз «Уэссорор» водоизмещением в 20 000 тонн, с люком в корпусе для установки бурильного оборудования, деррик-краном и подруливающим устройством.

Сбор конкреций проводился с помощью землесосного снаряда, которое буксировало судно, с дальнейшим поднятием собранных конкреций пневматической системой.

Испытания были приостановлены, поскольку электрические соединения вдоль трубопровода оказались не вполне водонепроницаемые.

В начале 1978 года еще две серии испытаний столкнулись с новыми трудностями, когда землесосный снаряд застрял в донных осадках и начался ураган. В октябре 1978 года за 18 часов было поднято на поверхность 550 тонн конкреций при максимальной мощности 50 тонн в час. Испытания были приостановлены из-за  поломки лопасти в насосе.

В 1978 году компания «Оушн минералз компани» (ОМКО) арендовала у ВМС Соединенных Штатов Америки судно «Гломар эксплорер». Это судно было  с динамическим позиционированием, водоизмещение в 33 000 тонн и длиной 180 метров. На нем была использована сложная система развёртывания трубопроводов и сети электрических соединений.

ОМКО разработала самодвижущийся коллектор, оснащенными винтами Архимеда, которые помогали ему продвигаться по мягкому осадочному слою океанического дна. После первых экспериментов на глубине 1800 метров у берегов Калифорнии испытания были приостановлены в виду невозможности открыть люк в корпусе судна.

В феврале 1979  эксперимент завершился, но был собран большой объём данных необходимый для дальнейших разработок.

В 1988 году французская компания «Геномод» разработала систему, которая состояла из полупогружающейся поверхностной платформы катамаранного типа, 4800 метров жесткого стального трубопровода и гибкого шланга длиной 600 метров  с внутренним диаметром 38 см, который соединяет  трубопровод с драгой на морском дне.

Самоходная драга представляла собой земснаряд длиной 18 м., шириной 15 м., высотой 5 м. и весом 330 тонн при плавучести 78 тонн.

Условиями добычи планировалось, что она будет передвигаться по дну собирая конкреции, подготавливать их к перекачиванию через гибкий шланг в промежуточный комплекс, и уже оттуда – на добычное судно.

Индия также разрабатывает добычное средство и провела испытание прототипа на глубине  в 410 метров. Далее планируется провести испытание на глубине 6000 метров. Устройство шириной 3 метра будет передвигаться по морскому дну на пластиковых гусеницах, установленный спереди коллектор, вибрируя, продвигает  конкреции к измельчению и перекачке на судно по 10 см. шлангу.

С 2006 года канадская компания «Наутилус минералс» ведет работу по разработке  сульфидного месторождения «Солар-1» на глубине 1600 метров. Она запроектировала добычной комплекс и ведет его строительство, но начало добычи переносится по разным причинам.

Компания Lockheed Martin также ведет работы по разработке добычного комплекса с 1970 года. Она уже во второй раз получила лицензию (в 2013 году) на разведочную зону Кларион-Клиппертон, продолжая эксперименты со  своим  добычным  комплексом.

Тросовой способ

В 1972 году синдикат из 30 компаний испытал технологию  непрерывного черпакового конвейера с длиной троса 8 километров. На этом конвейере были равномерно закреплены ковши, которые запускались с носа корабля и возвращались на корму. Удалось собрать некоторое количество конкреций, но в процессе эксперимента кабель конвейера запутался, и испытания были прекращены.

Челночный способ

В результате сложностей, обусловленных рельефными препятствиями на морском дне (каменные глыбы, уступы и котлы), французские инженеры проработали концепцию свободно движущейся челночной добычной системы, которая состоит из ряда независимых транспортных средств, каждое из которых само погружалось на океанское дно. Достигнув дна, они должны были избавляться от балласта, занимать строго  определенную позицию и начинать сбор конкреций. Далее, используя свинцовые аккумуляторы в качестве источника энергии, они должны были двигаться на гусеничном ходу и регулировать свой вес с помощью балласта.

Предполагалось, что после погрузки 250 тонн конкреций, эти челноки будут сбрасывать дополнительный балласт и начинать самостоятельный подъем наверх.

После всплытия они должны были буксироваться в порт для выгрузки собранных ископаемых.

Однако, после проведения технико-экономических исследований, было обнаружено, что для выполнения этих задач, материалы конструкции оказались низкоэффективными для поддержания плавучести аппарата.

Источник: http://www.kryptonocean.com/istoriya-sozdaniya-tehnologiy-dobychi-konkreciy-i-drugih-mineralnyh-otlozheniy-ru.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector