1001 вопрос об океане и 1001 ответ
Шрифт:
Результаты анализов проб воды из разных частей океана различаются незначительно, если речь идет об 1 куб. м морской воды, но, когда мы переходим к оценкам содержания золота в 1 куб. км, абсолютные различия сильно возрастают. В 1 куб. км может содержаться золота на сумму от 5 тыс. до 25 млн. долларов.
После первой мировой войны, когда Германии нужно было выплачивать военную контрибуцию, она всерьез занялась проблемой добычи золота из океана. Эту идею поддержал выдающийся химик Фриц Хабер. Изучение возможности добычи золота из океана было одной из главных целей многочисленных экспедиций на «Метеоре», неутомимо бороздившем просторы Северной и Южной Атлантики с 1924 по 1928 г. Содержание золота в морской воде оказалось не столь высоким, как ожидалось, а стоимость его извлечения — чрезмерно высокой. Тем не менее экспедиции на «Метеоре» имели большое значение, так как они позволили собрать ценные океанографические данные.
На первом месте, конечно, находятся нефть и газ. Это самые ценные из всех остальных ископаемых, добываемых на морском дне. Ежегодно нефти и газа добывается на сумму более 6 млрд. долларов. Песок и гравий, ракуша, олово, золото и другие полезные ископаемые собирают со дна моря драгами. Серу добывают из морского грунта, расплавляя ее с помощью перегретой воды и выкачивая на поверхность. Уголь, железную руду, никелево-медную руду добывают шахтным способом (ствол шахты начинается на суше). В Японии под водой добывается 30% угля, в Англии — более 10%.
В настоящее время рентабельна добыча полезных ископаемых лишь на материковом шельфе, однако в будущем, по мере истощения ресурсов суши, может возникнуть необходимость в разработке полезных ископаемых и в глубоководных районах океана. К уже разведанным минеральным ресурсам относятся марганцевые конкреции, марганцевая руда, медь, цинк и другие металлы; фосфориты, используемые при производстве сельскохозяйственных удобрений; красная глина, в которой содержатся алюминий и медь; глобигериновый ил, который можно использовать для производства цемента; диатомовый ил, служащий источником кремния, и бариевые шарики.
Впервые марганцевые конкреции были подняты с морского дна еще в 1875 г., во время легендарного трехлетнего кругосветного плавания «Челленджера». Систематическое исследование их географического распределения началось лишь во время Международного геофизического года в 1958 г.
Полагают, что черные железо-марганцевые конкреции образовались в результате выпадения в осадок содержащихся в морской воде соединений железа и марганца. До сих пор неизвестно, образуются ли конкреции в результате чисто химических процессов или же к ним присоединяется деятельность бактерий. Некоторые ученые связывают образование конкреций с деятельностью подводных вулканов, другие с этим не согласны. Известно одно — конкреции образуются очень медленно. Радиоуглеродным методом установлено, что они растут со скоростью примерно 1 мм в тысячу лет.
Конкрециями покрыта площадь около 60 млн. км2, причем на 1 км 2 их приходится от 40 до 50 тыс. т. Запасы конкреций фактически неограничены, так как хотя скорость их нарастания очень мала, она превышает мировое потребление марганца. На фотографиях дна Тихого океана видно, что некоторые участки дна покрыты марганцевыми конкрециями на 20–50%.
Ведется, но в: очень ограниченных размерах. Правда, специальное судно «Дипси Майнер» во время испытаний добывало с глубины 900 м 1600 т конкреций в сутки, что составляет 16% суточной потребности США в марганце и 32% потребности в кобальте и никеле. Однако далеко не всегда конкреции лежат на глубине 900 м, чаще всего они находятся на глубинах 4000–6000 м.
До сих пор неясно, образуются ли отложения фосфоритов только в результате неорганических процессов или при этом играет роль деятельность бактерий. Фосфориты находят в виде конкреций, зерен и пластин. Образуются они обычно на глубинах от 90 до 300 м.
Самое богатое месторождение, расположенное у берегов США (Южная Калифорния), оценивается в 50–60 млн. т. В фосфоритах содержится около 30% фосфатов, так что их можно использовать в качестве сельскохозяйственного удобрения в прибрежных западных штатах или вывозить в азиатские страны, прилегающие к бассейну Тихого океана. Отложения фосфоритов имеются также вблизи юго-восточного побережья США, у берегов ЮАР, северо-западной Африки и у западного побережья Австралии. Однако пока разработка подводных месторождений фосфоритов экономически невыгодна, так как еще далеко не исчерпаны запасы этого минерала на суше.
Нефтяники уже давно знают, что месторождения серы связаны с соляными куполами и что добывать ее можно весьма дешевым способом. Для этого надо закачать в скважину перегретую воду, чтобы сера расплавилась, после чего с помощью сжатого воздуха ее легко перекачать на поверхность. На суше таким методом успешно разрабатываются около 20 соляных куполов. Почти половина из них уже истощены, так что ныне назрела необходимость искать серу под водой, откуда ее можно добывать тем же способом, что и на суше.
Впервые разработка подводных месторождений серы началась в 1970 г. в 7 милях от побережья Луизианы (проект Гранд-Айл). На глубине 13 м была установлена буровая платформа. Пласт серы в этом месте занимает несколько сот гектар, толщина его составляет от 70 до 130 м. Две буровые установки у побережья Луизианы дают 15% всей добываемой в США серы.
Подводные месторождения золота связаны, как правило, с месторождениями на суше. Стоимость добычи и обогащения золотоносной руды в море значительно выше, чем на суше, поэтому разработка подводных месторождений золота рентабельна только в том случае, когда его концентрация в руде велика. В годы «золотой лихорадки» на пляжах Золотого Берега вблизи г. Ном на Аляске было добыто золота на сумму 100 млн. долларов. Но ведь эти пляжи продолжаются и под водой! В некоторых прибрежных районах были проведены поисковые исследования. Сейчас такие исследования ведутся у берегов Северной Каролины и Орегона; они имеют целью выяснить, возможна ли здесь экономически оправданная добыча золота. В Советском Союзе открыты золотоносные пески в прибрежных водах Сибири на глубине 25 м и намечается их разработка.
У юго-западного побережья Африки начиная с 1952 г. было добыто более полумиллиона каратов алмазов. Судно «Рокитер», принадлежащее американской компании, каждый месяц добывает с глубины около 70 м алмазов на сумму 200 тыс. долларов. Алмазы находят в смеси песка, гравия и валунов. Хотя алмазы легко отделяются от пустой породы, следует еще значительно усовершенствовать методы добычи, чтобы она стала рентабельной.
Около 75% мирового олова добывается из речных отложений. Поэтому подводные месторождения олова находятся в основном вблизи мест впадения в море крупных рек. Подводные месторождения дают около 1% мировой добычи олова. Подводную добычу можно, по-видимому, удвоить за счет разработок затопленных морем речных русел в Индонезии.
Больше всего добывают со дна моря песка и гравия: только в США их добывается ежегодно более полумиллиарда тонн. Эти материалы применяются главным образом для получения бетона, а также в стекольном и абразивном производстве. С истощением месторождений на суше океан станет главным источником песка и гравия для строительной промышленности, особенно в прибрежных районах.