2007-02-07

Добыча полезных ископаемых со дна океана

Со временем добыча полезных ископаемых может переместиться на дно океана. Один из первых районов, где в обозримом будущем могли бы начаться подобные разработки — это участок хребта в северной части Атлантического океана. Там находятся уникальные образования, известные под названием «черные курильщики». Именно в них идет процесс рудообразования. О «черных курильщиках» рассказывает доктор геолого-минералогических наук, профессор Московского государственного университета Виктор Старостин.

Посредине океана имеется огромная океаническая трещина. В этих частях происходит расширение океанического дна. Жесткие океанические плиты, пластины толщиной примерно 5-7 километров, накрывающие вязкий пластичный материал мантии, раздвигаются в срединной части, и оттуда поступают на поверхность мантийные или расплавные материалы с глубин примерно 6-8 километров. При этом образуется так называемая троговая долина.

Это горная долина, в которой движущийся ледник выпахал террасы, спрямил русло, выработал полого-вогнутое дно и крутые склоны к нему. На некоторой высоте над днищем расположены плечи трога - пологонаклонные площадки, остатки днищ более древних ледников, а выше снова продолжается крутой склон (trog – по-немецки «корыто»). Обычно в верховьях троговая долина замыкается цирком, а в нижней части - размытыми моренными валами. У нее края приподняты, а в середине имеется впадина. Она как змея извивается через все океаны.

На отдельных участках ее ширина составляет до нескольких десятков километров. Ее название — Срединно-океанический хребет. На всех картах - космических или топографических - видна приподнятая часть, борта впадин, они находятся на глубине порядка двух километров. И дно Срединно-океанического хребта внутри трога достигает глубины двух с половиной, максимум трех километров.

У этого хребта есть отдельные сектора, где происходят извержения вулканов и землетрясения. Но самое главное, там действует флюидные системы, где выходят пар и вода под высоким давлением, которые содержат в распыленном состоянии в виде коллоидной смеси частички окислов железа, марганца, сульфиды меди, цинка, в меньшей степени никеля, железа. Они называются «черные курильщики» так как образуют под водой подобие черного дыма. Это очень впечатляющая картина.

Постепенно вокруг такого источника наращиваются минеральные стенки, могут возникать и фигуры в виде дерева, поднимаясь на несколько метров. А потом этот «курильщик» в виде твердого минерального скелета падает на дно. Он может быть до 20 метров в высоту. И стоят они на дне рудного поля, например, Рэйнбоу, куда мне приходилось спускаться под руководством изобретателя подводных аппаратов Сагалевича, который руководил этой экспедицией.

Когда вы спускаетесь на дно, видите тысячи дымов и на расстоянии 500-600 метров от дна они сливается в сплошное черное облако. Когда аппарат проходит в этих непрозрачных из-за тонкой взвеси водах, даже луч прожектора их не пробивает. На дне выделяется белый искрящийся минерал ангидрид, который покрывает черные базальты. Такое впечатление, что это снежные вершины. Просто фантастика.

На глубине около трех километров кипит бурная жизнь — ползут крабы, видны мириады креветок. Прямо у этих «курильщиков», где высокая температура. Стоит «курильщику» исчезнуть, все погибает. Что самое удивительное, все это живет при полном отсутствии света, только за счет геотермальной энергии. И в каждом рейсе биологи открывают новые виды животных.

«Курильщики» — это огромные массы рудного вещества. Они очень важны для науки. Это природная лаборатория, где мы можем увидеть как образуются руды. Все руды на континенте образовались миллионы, десятки и сотни миллионов лет назад, а здесь эти процессы происходят на наших глазах. Можно замерить и температуру, и соленость растворов, и образующиеся минеральные фазы. Мы видим, как возникают минералы и как они исчезают, растворяясь в морской воде.

Почему интересен горящий «курильщик»? Потому что в нем есть те минералы, которых через год, два уже не будет, они растворятся, и этих фаз не будет существовать. И поэтому для науки такой наблюдаемый процесс является бесценным. Из руд, которые формируют «курильщики», добывается 20% меди, свинца, золота, серебра. Большинство уральских месторождений относятся к этому типу, только сформировались более трехсот миллионов лет тому назад. В этих районах мы можем создавать замкнутые системы разработки месторождений. К тому же, они находятся на относительно небольших глубинах - от двух до трех километров.

Почему я считаю, что территория от Азорских островов и в направлении к Исландии будет разрабатываться в первую очередь? Во-первых, эта часть мирового океана наиболее стабильная, здесь нет катастрофических циклонов, тайфунов. Во-вторых, она равноудалена и от европейского, и от американского континента. В-третьих, последние исследования показали, что там есть и никель, встречаются платиноиды. Я думаю, что эти руды в ближайшие четверть века представят существенный экономический интерес.