«Все на дно!» или гонка за лидером
29 апреля 2016
Прогнозы перспектив развития передовых стран подтверждают неизбежность дальнейшего роста мирового потребления сырьевых ресурсов. Господство на сырьевом рынке становится «жесткой силой», которая может быть использована в качестве рычага для экономического и политического давления. Не случайно ведущие страны мира рассматривают доступность минерального сырья в качестве важного фактора дальнейшего экономического развития. Опираясь на свой минерально-сырьевой потенциал, наша страна долгие годы развивалась как одна из лидирующих сырьевых держав мира. Однако растущий дефицит многих видов минерального стратегического сырья, истощение запасов эксплуатируемых месторождений и резкое усложнение горно-геологических условий их добычи вынуждают искать нетрадиционные источники полезных ископаемых. Ресурсной базой, способной возместить в недалеком будущем дефицит минерального сырья, являются ископаемые глубоководных районов Мирового океана. Изучение и освоение этих ресурсов будет способствовать восстановлению и наращиванию политического влияния в мире, послужит мотивацией к укреплению минерально-сырьевой базы страны, а также промышленного и социального развития Дальнего Востока — региона, географически наиболее приближенного к месторождениям железомарганцевых конкреций и корок в Тихом океане.
С последней четверти XIX столетия человечество вступило в «век великих геологических открытий в Мировом океане». Начало ему было положено в 1872–1876 годах первой целенаправленно подготовленной научно-исследовательской экспедицией на корвете «Челленджер» (Королевское общество и Адмиралтейство Великобритании). После трехлетнего плавания в Атлантике, Индийском и Тихом океанах первое научно-исследовательское судно с триумфом вернулось в Эдинбург. Количество сенсационных находок, сделанных в ходе экспедиции в области океанологии и биологии океана, не поддается учету. Крупные открытия произошли и в области геологии. Человечество узнало, что на дне океана залегают огромные скопления полезных ископаемых — железомарганцевых конкреций (ЖМК), корок и фосфоритов.
История изучения и виды твердых полезных ископаемых мирового океана
Острый интерес к открытым железомарганцевым образованиям как к практически значимым рудным объектам возник много позже, в 1957 году, после того как к востоку от острова Таити с глубины 700 м были подняты пробы, в которых содержалось более 2% Co и около 1% Ni [Mero, 1977; Андреев, 1984]. Дальнейшее развитие геологических работ прошло через этап изучения плато Блейк (Западная Атлантика) и, после признания этого объекта неперспективным, — через следующий этап изучения восточного замыкания трансформного разлома Кларион в Тихом океане. Здесь коммерческой компанией Deepsea Ventures были обнаружены поля распространения богатых рудных ЖМК с содержаниями Mn — 27,3%, Ni — 1,24%; Cu — 1,01%, Co — 0,20%. Выявленный рудный объект послужил основанием к подаче в 1974 году компанией Deepsea Ventures заявки в Правительство США об открытии месторождения ЖМК с правом на его разработку. Это событие является рубежным. Оно явилось сигналом к активному изучению ЖМК Мирового океана многими странами: Советским Союзом (с 1976 г.), Японией, Францией, Германией, несколько позднее — КНР, Южной Кореей, группой социалистических стран — Болгарией, Венгрией, Румынией, Чехословакией, Польшей, ГДР, Кубой, Вьетнамом — в тесном контакте с СССР по линии СЭВ. В Индийском океане к ЖМК проявила интерес Индия.
Параллельно с экспедиционными работами на твердые полезные ископаемые мировым сообществом в рамках ООН разрабатывалась Международная конвенция по морскому праву, принятая в 1982 году и определившая общие принципы и правила научной и производственной геологической деятельности в международных водах (в Международном районе океана). При активном участии нашей страны конвенция была окончательно оформлена в 1982 году, минеральные ресурсы в пределах Международного района океана были провозглашены «общим наследием человечества», однако это не означало, что минерально-сырьевой потенциал океана в этом случае является автоматически «общей собственностью». Для осуществления международно-правового регулирования при его изучении и освоении был создан Международный орган по морскому дну (МОМД) при ООН со штаб-квартирой в г. Кингстон (Ямайка).
После этого работы в океане постепенно приобрели упорядоченный характер. Были сформулированы правила подачи национальных заявок на утверждение плана работ по разведке в пределах участков океанического дна перспективных на один из видов твердых полезных ископаемых. К этому времени их перечень определился: ЖМК, кобальтоносные железомарганцевые корки (КМК) и глубоководные полиметаллические сульфиды (ГПС). Определенный интерес проявлялся к рудоносным илам и рассолам Красного моря, открытым в 1964–1965 годах, и фосфоритам, известным еще по результатам экспедиции «Челленджер» (1872–1876 гг.). В 1979 году в Каспийском море, а в 1981–1982 годах у тихоокеанских берегов Мексики и Гватемалы были обнаружены газогидраты — своеобразные твердые образования, состоящие из метана и воды. Казалось бы, в области изучения и освоения ТПИ океана установился всеобщий порядок. Однако некоторые страны, например США, претендующие на исключительность, не подписали Конвенцию по морскому праву до сих пор.
Несмотря на игнорирование отдельными странами установленных правил, более двух десятков стран продолжали активно проводить геологоразведочные работы в Международном районе океана с целью изучения и последующего освоения минеральных ресурсов на его глубоководном дне. Геологические исследования проводились в самых разных регионах: в Атлантике — в районе плато Блейк, на поднятии Сьерра-Леоне, в море Скоша, по всей длине Срединно-Атлантического хребта (САХ) от хребта Книповича и Мона на севере до тройной точки Буве на юге. В Индийском океане исследовались глубоководные впадины Красного моря, Центральная, Западно-Австралийская котловины и котловина Диамантина; район тройного сочленения Родригес, поднятия Экватор и Афанасия Никитина. В Тихом океане основная масса экспедиционных работ была сосредоточена: на ЖМК — в районе трансформных разломов Кларион и Клиппертон, в Центральной и Южной котловинах; на КМК — на подводных поднятиях Уэйк-Неккер, вокруг Гавайского архипелага, вдоль островной цепи Лайн, на поднятии Туамоту, вблизи островов Кука; на ГПС — вдоль Восточно-Тихоокеанского Поднятия (ВТП), в районах Хуан-де-Фука, Горда, Эксплорер и Эндевор. Особое внимание было обращено на изучение Западно-Тихоокеанской переходной зоны и цепи островных дуг к югу от Японии и до Новой Зеландии, где были выявлены сотни рудных проявлений глубоководных сульфидных руд. Прилегающие к водам национальной юрисдикции России Командорский сегмент Алеутской островной дуги и полоса вдоль Курильской островной дуги также изучались, но с недостаточной тщательностью. Здесь пока известен только один потенциально рудоносный гидротермальный центр — вулкан Пийпа в тыловодужной Беринговоморской зоне. Все остальные перспективные районы, в первую очередь тыловодужная Охотоморская зона, ждут своего часа.
Минерально-сырьевая база океана
Огромный объем геологической информации о минеральных ресурсах океана, полученный в течение последних 40 лет, свидетельствует о том, что океанская минерально-сырьевая база по большинству своих показателей существенно превосходит аналогичные параметры для континентов. В первую очередь это касается Ni, Co, Mo. По марганцу ресурсные потенциалы океана и суши сопоставимы, но океанское марганецсодержащее сырье значительно выше по качеству. Оно представлено оксидными и гидрооксидными рудами со стабильным содержанием металла порядка 30% при практическом отсутствии вредных примесей. Поля распространения ЖМК, залегающих в абиссальных котловинах (4600–5000 м), являются идеальными объектами для изучения и добычи. Их рудные массы лежат на поверхности дна, не будучи жестко связанными с подстилающими донными осадками. В целом этот вид полезного ископаемого уникален благодаря своей комплексности. Кроме Mn, в нем содержится Ni (1,47%), Cu (1,18%), Co (0,24%), Mo (0,05–0,06%) в концентрациях, представляющих промышленные значения по каждому из металлов в отдельности. Прогнозные ресурсы океанского Ni в 2,4 раза превосходят ресурсы этого металла на континентах. Содержание Со в ЖМК стабильно составляет 0,2–0,25%. Его ресурсы — 140 млн т металла — многократно превосходят ресурсы на континентах (19,25 млн т) [Бежанова, Стругова, 2015]. Объем океанской меди составляет порядка 20–25% от ресурсного потенциала суши, а молибдена — сопоставим с наземными ресурсами этого металла.
Другая широко распространенная модификация Fe-Mn образований океана — КМК, также является комплексным сырьем. В отличие от конкреций, корки залегают в другом батиметрическом интервале (1400–3500 м) на подводных горах и гайотах. Их основной полезный компонент — Co (0,58–0,61%). Ему сопутствуют Ni (0,53–0,54%), Mn (22,36–23,21%) и Mo (0,05–0,06%) при невысоких содержаниях Cu (0,12–0,13%), а также РЗЭ. Ресурсы Co в КМК океана оцениваются в 209 млн т металла [Андреев, 2007]. Вместе с ЖМК они составляют фантастическую величину — 358 млн т Со, что более чем в 15 раз превышает показатели известного наземного ресурсного потенциала по этому металлу [Бежанова, Стругова, 2015]. Из этих цифр следует, что Мировой океан — это уникальная планетарная провинция Fe-Mn образований с ярко выраженной кобальтовой специализацией, сопутствующими Ni, Mo, Mn, в меньшей степени Cu. Все перечисленные металлы имеют важное стратегическое значение и существенно дополняют наземную минерально-сырьевую базу, в которой уже намечаются слабые места.
Третий тип рудных полезных ископаемых на дне Мирового океана — глубоководные полиметаллические сульфиды (ГПС) имеет в отличие от Fe-Mn нептунических образований (сформировавшихся с участием водной толщи океана) гидротермальное и гидротермально-осадочное, то есть исходное эндогенное происхождение. Основными полезными компонентами в их составе являются: Cu, Zn, иногда Pb, Au и Ag. Если для Fe-Mn-рудных образований характерна стабильность содержаний, то в ГПС наблюдается очень большой разброс в концентрациях полезных компонентов и нередко отмечаются ураганные содержания по Cu (>15–20%), Zn (>20%), Au (несколько десятков г/т и до 230 г/т), Ag (до 10–11 кг/т) [Андреев и др., 2014]. Последнее наводит на серьезные размышления об ошибочности объяснений связи гидротермального рудогенеза с рециклинговым механизмом взаимодействия базальтовых масс с проникающими на глубину океаническими водами. В случае реальности этого положения, скорее всего, содержания металлов в ГПС были бы выдержаны, как это наблюдается в Fe-Mn рудах океана. Большой разброс в концентрациях Cu, Zn, Au, Ag свидетельствует о том, что формирование глубоководных сульфидов происходит под воздействием сугубо локальных факторов, к числу которых рециклинг отнести нельзя.
Фосфориты в океане образуют два типа скоплений:
1) на шельфе в Тихом океане — Калифорнийская фосфоритоносная провинция, Перуано-Чилийская фосфоритоносная провинция вдоль побережья Северной и Южной Америк; поднятие Чатем на шельфе Новой Зеландии; шельф Марокко и Намибии — западная окраина Африки; вдоль атлантического побережья Северной и Южной Америк — плато Блейк (Флорида), плато Пернамбуку (Южная Америка);
2) на подводных горах и поднятиях, включая острова, — в Тихом океане Центрально-Тихоокеанская фосфоритоносная мегапровинция (Уэйк-Неккер), Япономорская фосфоритоносная провинция, поднятие Ямато; островные скопления — острова Науру и Оушен, остров Рождества в Индийском океане, остров Кюрасао в Атлантике.
Газогидраты тяготеют к шельфовым зонам Мирового океана. Они встречены во многих местах океанических окраин: в Черном, Норвежском, Средиземном морях, в пределах западной шельфовой зоны Декана вдоль Атлантического побережья Африки и тихоокеанского побережья Южной Америки, в шельфовых арктических морях. Для России наиболее значима газогидратоносность северного Курило-Алеутского звена Западно-Тихоокеанской транзитали, включающей Охотское, Японское и Берингово моря. Самое крупное скопление газогидратов обнаружено в пределах Охотского моря, на стыке западного борта впадины Дерюгина со склоном острова Сахалин. Этот газогидратоносный объект представляет двойной интерес: как весьма крупный объект этого нетрадиционного вида углеводородов и как индикаторный признак возможного залегания на глубине в пределах Дерюгинской депрессии, выполненной 12-километровой толщей олигоцен-миоценовых отложений, нефтегазоносных залежей [Волгин и др., 2011].
Металлогения дна мирового океана
Общую картину распределения перечисленных выше видов твердых полезных ископаемых представляет карта распространения ЖМК, КМК, ГПС, фосфоритов и газогидратов в Мировом океане (рисунок на стр.11).
В соответствии с действующей металлогенической классификацией на ней выделены: семь полей ЖМК в Тихом океане (Центрально-Тихоокеанское [Ni-Cu(Co)]*, Кларион-Клиппертон [Ni-Cu(Mn)], Калифорнийское [Mn(Ni)], Перуанское [Mn(Ni)], Перин [Ni-Cu(Co)], Южно-Тихоокеанское [Co], Менарда [Ni-Cu(Co)]; пять полей в Индийском океане (Центрально-Индонезийское [Ni-Cu(Mn)], Западно-Австралийское [Ni-Cu(Co)], Мадагаскарское [Ni-Cu(Co)] и Диамантина [Ni-Cu(Co)]; одно поле в Атлантическом океане — Северо-Американское [Co]. Итого 13 полей ЖМК.
Для КМК в Тихом океане выделяются пять полей: Магеллановых гор, Уэйк, Мидпасифик, Гавайское, Лайн — все они имеют Co-Mn специализацию. В Индийском океане выявлено одно поле КМК — Экватор [Co-Mn]. В Атлантике крупных полей КМК не обнаружено. Определенные перспективы связываются с поднятием Риу-Гранди на границе Бразильской и Аргентинской котловин. Его прогнозируемая специализация — Co-Mn. Итого в океане: шесть выявленных полей КМК и одно намечаемое.
Гидротермальных сульфидных объектов установлено в Мировом океане несколько десятков. Основные районы их концентрации расположены в Тихом океане:
— вдоль оси Восточно-Тихоокеанского срединно-океанического хребта с юга на север: район 20–22° ю. ш., 6–8° с. ш., 12° с. ш., 21° с. ш., от Калифорнийского залива до впадины Гуаймос, от Галапагосского хребта до 86° з. д., хребет Горда, хребет Хуан-де-Фука, хребет Эндевор, Мидл-Велли, хребет Эксплорер; — Западно-Тихоокеанская транзиталь с севера на юг: рудные поля Джейд, Санрайз, Суийо, от Марианской дуги до Алис-Спрингс, Форкаст, от Меланезийской дуги до Пакманус, Коникл, Вудларк, Северо-Фиджийская дуга, от дуги Кермадек до трога Лау и вулкан Бразерс.
Изученность ресурсов океана
Несмотря на то что человечество вступило в XXI век — век интенсивного научно-технического прогресса, существенно сократившего представления о размерах нашей планеты и сделавшего доступными практически все концентры человеческого обитания, в сознании устойчиво сохраняются атавизмы прошлого о том, что Мировой океан — это глубоко, далеко, непредсказуемо, опасно и неизведанно. Вместе с тем общие знания об океанических морфоструктурах и рельефе дна практически не уступают знанию этих категорий на континентах. Огромный объем цифровых данных накоплен о качестве и масштабах распространения океанических полезных ископаемых. В ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга», в отделе геологии и минеральных ресурсов океана, имеется единственный в мире банк данных о ЖМК, КМК, ГПС и фосфоритах Мирового океана, насчитывающий около 40 000 информативных геологических станций, характеризующих состав, масштабы и условия залегания этих видов полезных ископаемых. Подготовлены отдельные базы данных по акваториям морей Дальнего Востока (Японское, Охотское, западная часть Берингова, Курильской дуге и Командорскому сектору Алеутской островодужной структуры — россыпи, фосфориты, бариты, Fe-Mn образования, газогидраты и продукты гидротермальной деятельности), а также по Российскому разведочному району (РРР) ГПС в пределах Срединно-Атлантического хребта. По точности и достоверности данные в указанных массивах отвечают уровню рекогносцировочных и региональных работ по Мировому океану в целом, уровню поисковых работ по регионам и заявленному Россией разведочному району ГПС в САХ. Иными словами, вопреки бытующему скепсису относительно слабой изученности Мирового океана и его отдельных частей, по таким видам океанических полезных ископаемых, как ЖМК, КМК, ГПС и фосфориты, имеются достоверные материалы, позволяющие составить определенные суждения об их распространенности, масштабах и вещественном составе. В таблице 1 приведены сравнительные данные по Мировому океану в целом [Андреев и др., 2007, 2010, 2012, 2014] и аналогичным видам полезных ископаемых на континентах [Бежанова, Стругова, 2014].
Из таблицы 1 следует, что минерально-сырьевой потенциал Мирового океана характеризуется спектром стратегически важных металлов, среди которых потенциальные ресурсы по Ni почти в 2,5 раза превосходят суммарные измеренные и подтвержденные ресурсы на континентах. Этот потенциал более чем в 15 раз превосходит наземные ресурсы по Со, соизмерим с аналогичной суммой ресурсов по Mn, немного уступает по Мо. При этом отдельные рудные объекты ГПС характеризуются очень высокими, а местами ураганными содержаниями Cu при весовых концентрациях сопутствующего золота (до 9,6–19,1 г/т). Есть все основания ожидать, что в процессе последующих работ на ГПС масштабы проявления этого вида ТПИ океана многократно возрастут.
Потенциальные ресурсы России в мировом океане
Интерес к минерально-сырьевому потенциалу океана базируется не только на общих суммарных показателях, сопоставимых или превосходящих аналогичные показатели на континентах. С практических позиций важно то, что локальные скопления ЖМК, КМК и ГПС представляют собой крупные, а в отдельных случаях уникальные потенциальные комплексные месторождения, согласно принятому в России ранжированию [Орлов, 1999].
Сказанное подтверждает краткая характеристика состава и ресурсов заявленных Россией объектов:
1) потенциальное месторождение в пределах РРР-ЖМК в поле Кларион-Клиппертон (Тихий океан). Ориентировочная площадь месторождения — 30 000 кв. км, базовая глубина залегания — 4800 м. Конкреции диаметром 2–12 см лежат на поверхности дна наполовину погруженные в донные осадки. Общий ресурсный потенциал РРР-ЖМК (Р1 и Р2) оценивается в 400–450 млн т сухой рудной массы. Средний состав руд: Mn — 30,16%; Ni — 1,41%; Cu — 1,13%; Co — 0,23%; Mo — 0,05%. Средняя весовая плотность залегания сухих ЖМК — 14,7 кг/м2. Ожидаемые прогнозные ресурсы металлов: Mn — 120,5 млн т; Ni — 5,7 млн т; Cu — 4,5 млн т; Co — 1,3 млн т; Mo — 1,7 млн т;
2) потенциальное комплексное месторождение в пределах РРР-КМК. Ориентировочная площадь месторождения — 1000 кв. км. Глубина залегания — 1500–3500 м. Корки образуют наслоения на скальных выходах базальтов, известняков, гравелитов, кремнистых отложений. Их мощность — 6–8 см. Строение слоистое. Весовая плотность залегания — 70–80 кг/м2. Состав: Co — 0,60%; Mn — 20–22%; Ni — 0,5%; Mo — 0,05%; Σ∑РЗЭ ≥1 кг/т. Общий ресурсный потенциал РРР-КМК оценивается в 250–350 млн т сухой рудной массы. Ресурсы металлов (Р2 и Р3): Co — 0,6 млн т; Mn — 20 млн т; Ni — 0,47 млн т; Mo — 50 тыс. т; РЗЭ — 100 тыс. т.
В сумме прогнозные ресурсы по потенциальным месторождениям ЖМК и КМК могут составить: Ni — 6,17 млн т; Cu — 4,5 млн т; Co — 1,9 млн т; Mn — 140,5 млн т; Mo —1,745 млн т; РЗЭ >100 тыс. т.
Проведем сравнение этих ресурсных показателей с крупными наземными месторождениями Ni в России: Октябрьским и Талнахским. Общая оценка ресурсного потенциала Норильско-Хараелахской никеленосной металлогенической зоны, в пределах которой располагаются эти месторождения, составляет 0,5 млн т металла (Р1). По содержанию Ni в рудах ЖМК океан также заметно выигрывает — 1,41% против соответственно 0,81% и 0,69% в Норильских месторождениях, при ресурсном потенциале только месторождения ЖМК 5,7 млн т. На месторождениях Ni норильской группы добывают 97% металла в стране. Однако тенденции к существенному расширению продуктивных площадей в этом регионе не просматривается. Как следствие этого, падает производство Ni. Россия, занимавшая в свое время первое место в мире по производству Ni, теперь уступает Индонезии, Филиппинам, а в последнее время — и Китаю.
По Cu океанические потенциальные месторождения ЖМК (1,13%), и тем более КМК (0,12%), не являются определяющими и могут рассматриваться как дополнение к общему ресурсному потенциалу страны.
Несомненно, одним из ключевых полезных компонентов океанических потенциальных месторождений ЖМК и КМК является кобальт. К сожалению, сведений о состоянии его ресурсной базы в ежегодных докладах РФ не публикуется. Известно лишь, что в медно-никелевых рудах Норильского района содержание Со составляет 0,08–0,16% [Додин, 2002] и этот тип рудных образований является в России основным источником данного металла. Совершенно ясно, что он добывается и извлекается попутно с традиционными для Норильска никелем, медью и металлами платиновой группы. Кобальтсодержащие океанические объекты: ЖМК и КМК, по содержанию и ресурсам Co намного превосходят наземные ресурсы России. Мало того, океанические потенциальные месторождения КМК почти не имеют себе подобных в мире по содержанию Co (0,5–0,6%) (кроме Марокко — 1,2%) и сопоставимы с самыми крупными по прогнозным ресурсам (1,9 млн т) наземными месторождениями (Австралия — 2,29 млн т, Новая Каледония — 0,76 млн т, Куба — 1,8 млн т, Демократическая Республика Конго — 5,4 млн т [Бежанова, Струкова, 2015].
Наличие в составе океанских руд марганца также является важным аргументом. Океанические Mn-содержащие руды (особенно ЖМК) представлены самыми технологически выгодными высококачественными оксидными рудами почти без вредных примесей (Р2О5 менее 1%). Содержание Mn в ЖМК стабильно (около 30%), в КМК — 20–22%. Ресурсы потенциальных месторождений ЖМК (Р1) и КМК (Р1, Р2) — 140,5 млн т металла — в состоянии в полном объеме удовлетворить наши национальные потребности (1,3 млн т Mn в год), покрываемые в настоящее время за счет импорта.
Отечественные наземные Mn-содержащие объекты существенно уступают подводным по своим показателям. Усинское месторождение в Кемеровской области (70 млн т Mn), заключающее в себе больше половины национальных ресурсов, представлено карбонатными рудами с низким содержанием Mn — 19,7%. Окисленные руды (всего 7% объема), тоже не самые первосортные, слагают приповерхностные горизонты залежей и содержат 25,6% Mn (меньше, чем в ЖМК). Другие марганцевые месторождения России либо мелкие (Парнокское — 31% Mn), либо сложены непервосортными бедными рудами (Порожинское — 18,9% Mn). В 2013 году добыча марганцевых руд составила в стране лишь 66 тыс. т. Mn-содержащая товарная продукция в основном закупалась за рубежом. Несмотря на очевидное бедственное положение с Mn в стране, ставка делается на низкосортные бедные карбонатные руды типа Усинских, а результаты работ в Мировом океане просто замалчиваются.
Глубоководные полиметаллические руды, развитые в пределах РРР-ГПС (САХ), являются уникальными по содержанию меди. Из 20 рудных объектов ГПС, выявленных на заявленной площади, 9 объектов имеют средние содержания этого металла выше 5%, а 7 — выше 10%, в числе которых три рудных объекта характеризуются ураганными содержаниями Cu (выше 20%). Средние содержания Cu по РРР-ГПС (САХ) — 9,31%, Zn – 3,7%, Au — 3,5 г/т, Ag — 44 г/т. В рудах выявлены сопутствующие Se, Cd, Te, Co, Ge, Tl. На третьем году поисков в пределах РРР-ГПС уже выявлено 100 млн т рудной массы без учета ее существенного продолжения на глубину. По весьма скромным оценкам, обнаруженные рудные скопления ГПС эквивалентны не менее чем 30 млн т сухой рудной массы при средних содержаниях Cu 9–10%. В целом же по району прогнозные ресурсы Cu могут достигать 4,5 млн т, а Au — 200 т.
Так ли нужны России океанские месторождения?
Из приведенных выше сведений достаточно определенно следует, что потенциальные океанические месторождения ЖМК, КМК и ГПС в пределах Российских разведочных районов представляют собой по наземным меркам неординарные рудные объекты. Состояние минерально-сырьевой базы России и необходимость ее укрепления в обозримом будущем подтверждает несомненный практический интерес к океаническим рудным объектам.
Начнем с никеля. По запасам этого металла страна занимает первое место в мире. 80% никеля извлекаются из месторождений Норильского района, еще 15% этого металла добываются в Печенге. Вместе с тем отмечено ежегодное сокращение запасов на 1,0–1,5%. До 2011 года Россия занимала первое место в мире по добыче никеля.
В настоящее время она откатилась на 4-е место после Индонезии, Филиппин и Китая. Последнему Россия уступает по производству первичного никеля вдвое. В Норильске всегда отмечалось наличие очень богатых сплошных сульфидных руд с содержанием никеля 3,21% (против вкрапленных руд, где содержания Ni колеблются в пределах 0,52–1,07%). Однако ресурсы богатых руд иссякают. По данным за 2015 год, среднее содержание металла в рудах Октябрьского месторождения составило 0,81%, а в рудах Талнаха — 0,69%. Напомним, что в ЖМК среднее содержание на опоискованных участках — 1,47%. В странах, опередивших Россию по добыче Ni, содержания этого металла в рудах составляют: Индонезия — 1,4%, Филиппины — 1,1%, Китай — 1,0%. Нет особых перспектив и к расширению никелевой базы Норильска за счет открытия в регионе новых уникальных Ni-содержащих объектов. Из сказанного следует, что океанический никель — не геополитический мираж, а реальный и весьма близкий по времени резерв базы никеля России.
Состояние Cu-добывающей промышленности России более стабильное за счет извлечения металла из Норильских месторождений (1,11–1,63%) и колчеданов Башкортостана (1,69–2,11%), при средних содержаниях Cu в других месторождениях на уровне 0,44–0,64%. В подготавливаемом к освоению Удоканском месторождении среднее содержание Cu составляет 1,56%. Общая величина разведанных ресурсов Cu в России невелика — 12,2 млн т металла (Р1). С общих позиций Cu, содержащаяся в ЖМК (1,18%), не впечатляет своим средним содержанием и ожидаемыми прогнозными ресурсами Р1. В случае с Cu на первый план выдвигается РРР-ГПС (САХ), в котором при содержаниях 9,0–10,0% металла в ГПС только по поверхностным выходам рудных тел можно рассчитывать на 3–5 млн т Cu уже на стадии поисков.
Кобальтоносный потенциал руд океана находится вне конкуренции по сравнению с наземными рудами Норильска, содержащими 0,06–0,08% Co (в среднем по стране — 0,03%). В ЖМК среднее содержание этого металла составляет 0,24% (РРР-ЖМК, Кларион-Клиппертон), в КМК — 0,58–0,61% (РРР-КМК, Магеллановы горы). Их ресурсы по Co сопоставимы с крупнейшими месторождениями мира.
По содержанию молибдена (0,05–0,06%) океанские руды отвечают обычным балансовым наземным рудам, из которых этот металл извлекается попутно. Технологические вопросы освоения Mo из ЖМК и КМК требуют доработки.
Марганец — полезный компонент в составе ЖМК и КМК — создает основную интригу вокруг руд океана уже в настоящее время. Нужно признать очевидное: РФ не располагает Mn-содержащим сырьем в необходимом объеме и должного качества. То, что есть, по содержанию находится на пределе допустимых разведочных кондиций (около 20%). Разведанных запасов тоже мало (241,57 млн т), качество сырья низкое, преобладают карбонатные руды (95%). Усинское месторождение Mn в Кемеровской области, предлагаемое в качестве основного источника этого металла, представлено на 95% низкосортными карбонатными рудами со средним содержанием Mn 19,7%.
Традиционные поставщики Mn из Казахстана предлагают в основном руды с невысоким содержанием металла, по составу представленные преимущественно трудно перерабатываемыми карбонатными рудами. Восстановление национальной промышленности, в первую очередь ВПК, со всей очевидностью свидетельствует о том, что потребность в таком стратегическом металле, как Mn будет расти и превзойдет величину 1,3 млн т металла в год, намеченную на 2016 год. Эта цифра является вполне достижимой при полномасштабной отработке океанических месторождений ЖМК и КМК в Тихом океане.
Касаясь практической значимости Fe-Mn образований океана, необходимо отметить еще одно важное их качество: сорбционные свойства. ЖМК и КМК — активные природные сорбенты. Они могут использоваться по прямому назначению в ходе технологической переработки конкреционных и корковых руд как промежуточные накопители (концентраторы) тяжелых, редких и редкоземельных металлов, обогащая исходную рудную массу.
Таким образом, минеральные ресурсы Международного района Мирового океана являются не только объектом геополитических притязаний стран мирового сообщества, но и представляют практически значимую минерально-сырьевую базу, соизмеримую или превосходящую по ряду металлов минерально-сырьевую базу континентов. Потенциальные месторождения океанских руд обладают явными достоинствами: комплексностью, крупными ресурсами, восполняющими отечественную базу по Ni, дополняющими эту базу по Cu, кардинально изменяющими в лучшую сторону национальный промышленный потенциал по Co, почти полностью ликвидирующими дефицит по Mn, открывающими возможность попутно извлекать Au и Ag, а также редкие и рассеянные (Se, Te, Cd, Co, Ge, Tl, Ga), легкие РЗЭ и Y.
Проблемы и преимущества освоения морских месторождений металлов
Понятно, что основной проблемой дальнейших работ на ТПИ океана является технико-технологическое обеспечение их добычи и переработки. В вопросах металлургического передела рудных масс ЖМК и КМК имеется существенный задел, позволяющий считать возможность извлечения из них металлов вполне реальной. В равной степени оцениваются перспективы технологической переработки ГПС по схемам, применяемым для наземных колчеданных руд. Из сказанного проистекает, что в вопросах технологической переработки ТПИ океана принципиальных затруднений не предвидится.
Заметные трудности намечаются в области проведения добычных работ, в разработке технических средств которых наблюдается существенное отставание. В Советском Союзе проектирование добычных средств и разработка технологии их использования активно проводились в 80-х годах прошлого столетия. С тех пор почти 30 лет не предпринималось серьезных разработок в области тяжелой разведочной техники и добычных средств.
Не отрицая наличия сложностей океанической горнорудной добычи, отметим очевидные ее позитивные моменты.
1. Поверхность океана — бесплатный, созданный природой универсальный транспортный путь, не требующий строительства, ремонта и рекультивации.
2. Морской транспорт — самый дешевый в мире, с возможностями перемещения на большие расстояния грузов и оборудования.
3. Широкая возможность использования самых разных плавучих энергетических систем, вышедших из эксплуатации прямого назначения (атомные подводные лодки, ледоколы, судовые средства с дизельными двигателями).
4. Отсутствие при работах на ЖМК и КМК дорогостоящих вскрышных работ. Для ГПС, скорее всего, нужна только поверхностная дезинтеграция рудных масс.
5. Водная толща океана — природный активный реакционно-способный агент экологической самозащиты. Океан обладает природным иммунитетом, который активно содействует защите окружающей среды, чего на суше не наблюдается.
6. Благоприятный климат районов работ, не требующий дополнительных энергетических и социальных затрат для создания комфортных условий труда и жизни (температура 22–26 °С) по сравнению с любым регионом суши, где неизбежны сезонные холода.
Перспективы развития
Учитывая жесткие условия контрактов с МОМД, требующие от заявителей за 90 дней до его завершения подачи заявки на освоение выявленного в ходе 15-летней разведки промышленно значимого объекта и подтверждения геолого-экономической и технической готовности к реализации этого мероприятия предположительно в течение 20 лет, необходимо разработать сценарий всех подготовительных процессов: возможного географического размещения ГОКа и терминала, транспортных и энергетических магистралей, предложений по отчуждению земельных пространств, подготовке кадров, решению социальных вопросов и т. д.
Как видно из содержания приведенной выше информации, освоение минеральных ресурсов Мирового океана — это даже не федеральная, а общемировая, глобальная проблема, определяющая не только геополитический статус, но и обеспечивающая ресурсную, экономическую стабильность государства на многие десятилетия. Масштаб значимости и возможной реализуемости проблемы — государственный. Поскольку проблема освоения океанических ЖМК «обрушилась» на несколько стран одновременно и поставила их в одинаково неудобное положение, не следует упускать из виду возможность создания на базе российского горно-перерабатывающего комбината на Дальнем Востоке международной кооперации стран по переработке ЖМК и КМК в Приморье, где условия реализации такого крупнейшего предприятия максимально благоприятны в географическом, экономическом, энергетическом и транспортном отношении. Не исключены предпосылки к тому, что со временем это предприятие может стать ключевым в индустриальной структуре Дальнего Востока и явиться новым экономическим концентром России. Планирование горно-обогатительного перерабатывающего комбината возможно в одной из бухт Приморья. Этому способствуют такие факторы, как близость Транссибирской магистрали, Амурского каскада электростанций, трубопровода Сибирь — Тихий океан, речной артерии Амура, не говоря уже о морских транспортных возможностях, наличии развитой сети автодорог и авиаперевозок, относительно высокой плотности населения при достаточно широкой возможности к отчуждению площадей под техногенные сооружения.
Из сказанного следует, что освоение минеральных ресурсов глубоководных зон Мирового океана по масштабности и значимости — задача многоаспектная, доступная для решения только государству, хотя и с привлечением частного капитала. В настоящий момент очень важно, чтобы государство заинтересовалось результатами геологоразведочных работ в Мировом океане, способствовало созданию вокруг этой проблемы благоприятного климата и деловой атмосферы, способствовало созданию рациональной административно-организационной структуры управления.
Кажущиеся сейчас фантастическими планы создания на Дальнем Востоке крупного международного предприятия по переработке ЖМК и КМК к середине 20-х годов XXI века могут быть реализованы в виде конкретного проекта. Если Россия не реализует свои возможности, такой комбинат, выпускающий комплексную продукцию Ni, Cu, Co, Mn, Mo, РЗЭ, возникнет на территории Японии, Китая или Южной Кореи. Все эти страны, а также Франция, Болгария, Польша, Словакия, Чехия имеют полноценные предпосылки к переработке океанических руд и могли бы объединиться в единый консорциум на базе российского горно-перерабатывающего предприятия. Для российского Дальневосточного региона такой индустриальный гигант мог бы стать ключевым региональным экономическим центром.
ТЕКСТ: Сергей Андреев
Андреев Сергей Иванович
доктор геолого-минералогических наук, академик РАЕН, заслуженный геолог России, зав. отделом геологии и минеральных ресурсов океана ВНИИОкеанология им. И.С. Грамберга, ведущий российский ученый в области исследований закномерностей распространения, условий залегания и происхождения полезных ископаемых Мирового океана, автор концепции "Минеральные ресурсы Мирового океана: концепции изучения и освоения (на период до 2020 г.)"
- 27 октября 2024 ДЛЯ ГЛАВНОЙ НАУКИ БУДУЩЕГО ЧЕЛОВЕЧЕСТВО ДАЖЕ НЕ ПРИДУМАЛО НАЗВАНИЕ
- 13 октября 2024 Форум «Микроэлектроника 2024» – без высокочистых редких металлов никуда
- 23 сентября 2024 ОТ ВОЗРОЖДЕНИЯ МАГНИТНОГО ПРОИЗВОДСТВА К СОЗДАНИЮ НОВОЙ ИНДУСТРИИ В РФ
- 14 сентября 2024 "Задачи будут решены" – О беспилотниках из первых рук
- 31 августа 2024 ВИКТОР САДОВНИЧИЙ: «ЕСЛИ БЫ НЕ МОСКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, РОССИЯ БЫЛА БЫ ДРУГОЙ»
- 29 августа 2024 Торговая война Китая и США – КНР вводит новый ограничения на рынке РЗМ
- 6 августа 2024 БЫТЬ ЛЕОНАРДО СОВРЕМЕННОСТИ
- 17 июля 2024 Техногенные месторождения. Время разобраться: что выбросить, что оставить для внуков, что использовать сейчас.
- 8 июля 2024 АЛЕКСЕЙ МАСЛОВ: МЫ ЗАЩИЩАЕМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ РЫНОК
- 29 июня 2024 От солнечной энергетики – к микроэлектронике
- 19 июня 2024 НОВОЕ ЗВУЧАНИЕ ПЕРМСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
- 15 июня 2024 МИРОВОЙ ДЕФИЦИТ ВО БЛАГО РОДИНЫ
- 12 июня 2024 АЛЕКСЕЙ ШЕМЕТОВ: «ПЕРЕД СМЗ СТОИТ ГОСУДАРСТВЕННОГО МАСШТАБА ЗАДАЧА»
- 5 июня 2024 НАУКА КАК ИНСТРУМЕНТ БОРЬБЫ ЗА МИР И НЕЗАВИСИМОСТЬ
- 4 июня 2024 РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПОМОГУТ РАССЕЯТЬ ТЬМУ - НОВЫЙ ТРЕНД В ФОТОЭЛЕКТРОНИКЕ