Глава 1. Введение

Море - безграничная, неисчерпаемая сокровищница материальных богатств человечества.

Океан рассматривается учеными как колыбель жизни на Земле. Как мы теперь знаем, жизнь без океана вообще невозможна. Его роль на Земле весьма многогранна. Океан действует как грандиозный термостат, сглаживая температурные контрасты, которые господствовали бы на Земле без его смягчающего влияния. Океан - огромный резервуар, снабжающий водой землю, и без него континенты превратились бы в безжизненную пустыню. По океану осуществляются дешевые перевозки. Океан является ареной жизни человечества и служит для него как источником продуктов питания, так и местом свалки, куда люди сбрасывают отходы. И наконец, океан - это грандиозное хранилище минеральных богатств, составляющих основу индустрии.

Однако эксплуатация минеральных богатств океана ничтожна по сравнению с его потенциальными возможностями. Причина этого заключается в крайне малой его изученности и в слабом развитии методов разработки морских минеральных залежей. Еще не создана экономически рентабельная технология эксплуатации подводных месторождений, нет и острой экономической или политической необходимости разрабатывать их в настоящее время.

С точки зрения минеральных ресурсов, в океане можно выделить пять областей, в которых господствуют определенные физико-химические условия: морские побережья, морская вода, континентальные шельфы, донные осадки и коренные породы, залегающие под осадками. Множество разнообразных полезных компонентов извлекается в настоящее время из залежей в пределах первых трех областей. В связи с этим существует довольно большая литература, посвященная минеральному сырью этих океанических областей и методам его извлечения. В то же время крайне мало известно о коренных породах океанского дна, покрытых рыхлыми осадками. Несмотря на то, что мощность пород, залегающих между неконсолидированными донными осадками и мантией, составляет в среднем около 3 км, до сих пор все еще не удалось поднять ни одного образца этих пород, хотя бы для того, чтобы произвести химический анализ.

В этой книге основное внимание уделяется морским донным осадкам. Столь подчеркнутый интерес к донным образованиям обусловлен тем, что в них за последние годы были найдены колоссальные запасы минерального сырья чрезвычайно большой экономической значимости. Кроме того, именно в этой области океана уже сейчас начаты разработки ряда полезных ископаемых.

Термин "минерал" автор относит к элементам или соединениям, которые имеют широкое использование или находятся в продаже в форме неорганического вещества, вне зависимости от того, образовалось ли это вещество в результате органических или неорганических процессов. В открытом океане, очевидно, преобладают биогенные процессы разделения и концентрации элементов. Основная роль в этих процессах принадлежит растительным и животным организмам. Такие вещества, как кальций и кремний, в грандиозных количествах экстрагируются из морской воды растениями и животными, создающими из них раковины или скелет. Другие элементы, как, например, медь, концентрируются и используются некоторыми животными в процессах обмена. Окисление ряда элементов, например марганца, либо поглощение органических частей комплексов, в форме которых эти элементы находятся в растворе, представляют собой жизненно важные процессы многих живых организмов, при этом некоторые элементы либо отлагаются и концентрируются в теле животного, либо, будучи преобразованными в нерастворимый осадок, рассеиваются в морской воде и медленно осаждаются на дно моря. Вещество погибшего животного или растения после разложения биогенного материала и ряда последующих диагенетических изменений можно рассматривать как неорганическое. Это целесообразно с точки зрения изучения такого вещества, как компонента полезного ископаемого.

Значение термина "минеральный ресурс" расплывчато и несколько туманно. Характер экономической системы, прогресс техники, политические условия в стране, цены и мириады других факторов - те неизвестные в сложном уравнении, которое следует решить, прежде чем ответить на вопрос, относится ли какое-то месторождение полезных ископаемых к минеральным ресурсам или нет. Иногда к ним добавляют также экономические проблемы сбыта, но это, очевидно, бывает не часто. Залежи полезных ископаемых могут быть причислены к минеральным ресурсам либо по крайней мере к потенциальным минеральным ресурсам, если они расположены в каком-то определенном регионе, если разрабатываются в течение особого исторического отрезка времени или если их добыче благоприятствует политическое положение в стране. Например, никелевые месторождения Орегона или марганцевые залежи Невады, разрабатываемые согласно правительственным решениям и на выделенные субсидии, относятся в этом случае к минеральным ресурсам. Соединенные Штаты Америки располагают минеральными ресурсами, экономическое освоение которых, очевидно, будет продолжаться в течение многих тысяч лет. К числу их относятся запасы фосфатов на западе страны. Однако изменение экономических и технологических условий может существенно повлиять на оценку этих запасов. Так, многие залежи урана станут экономически нерентабельными в конце 60-х годов, когда истечет срок контрактов, заключенных с Комиссией по атомной энергии США. И напротив, грандиозные залежи низкокачественных медных руд на западе Соединенных Штатов, ранее считавшиеся малоперспективными, являются ныне ведущими в балансе запасов этого вида сырья. Подобная перемена в оценке этих залежей осуществилась благодаря дальновидности, техническому умению и финансовому искусству ряда специалистов, доказавших, что это месторождение является поистине одним из крупнейших в мире.

Если в настоящее время в море производится добыча минеральных компонентов в условиях относительно нормальной свободы торговли, то дополнительно выявленные залежи подобного минерального сырья будут считаться минеральными ресурсами. К ним относятся магний, поваренная соль и бром, извлекаемые из морской воды, а также сера, которую добывают из залежей, располагающихся ниже поверхности дна Мексиканского залива. Если существующие технологические системы и экономические условия торговли допускают разработку и дальнейшее использование тех полезных компонентов, которые заключены в морских месторождениях, то подобные месторождения будут рассматриваться как потенциальные минеральные ресурсы. В эту классификацию попадает большинство месторождений, описанных в предлагаемой книге.

Сейчас эксплуатируется ряд месторождений, уходящих под дно океана. Они в значительной мере разрабатываются теми же методами, которые применяются на континентах в условиях подземной добычи. Кроме того, на континентах добывается ряд полезных ископаемых морского происхождения. Это означает, что они отлагались в мелководных морях и заливах, покрывавших в прошлые геологические эпохи сушу. К этой категории относятся практически все осадочные месторождения полезных ископаемых.

Настоящая книга в общем посвящена оценке тех минеральных ресурсов, которые связаны с океаном, либо тех месторождений, эксплуатация которых производится в истинно морских условиях. В ней не рассматриваются энергия волн, прибоя или продуктивность морских организмов. Не затрагиваются также вопросы, касающиеся водных масс, которые, по существу, не принадлежат океану (Мертвое море или Каспийское море), несмотря на то, что эти бассейны характеризуются грандиозной минеральной продуктивностью.

Во многих случаях не существует четкой границы между морскими и континентальными месторождениями. Так, нефтяные залежи, располагающиеся на континентальном шельфе в 2 милях от берега, разбуриваются при помощи направленных скважин, сооружаемых на побережье. И хотя эти нефтяные залежи являются по своему происхождению морскими и располагаются ныне в так называемых морских условиях, их все же трудно назвать истинно морскими месторождениями. Дискуссионность вопроса о том, к какому типу следует относить такие месторождения, несколько снижается, если учесть, что их разработка производится с искусственных, созданных человеком островов или буровых платформ, укрепленных непосредственно на морском дне или на специальных судах.

Имеется сравнительно больше оснований считать морскими месторождениями те залежи, которые образовались в результате континентальных процессов, происходивших выше уровня моря, но которые ныне разрабатываются в морских условиях. К этой категории принадлежат россыпные залежи затопленных речных долин. И напротив, относительно трудно причислять к морским месторождениям накопления полезных ископаемых, формировавшиеся в результате деятельности моря или отлагавшиеся на морском дне, но ныне являющиеся частью континентов, и эксплуатируемые поэтому обычными, принятыми на материках методами. Таким образом, определяющим фактором в решении вопроса о статуте какого-либо месторождения является метод эксплуатации или, более определенно, те условия, в которых производится его разработка.

Например, месторождение жильного типа либо соляные купола в континентальных породах, располагающиеся в пределах континентального шельфа или континентальной террасы и разрабатываемые при помощи морских методов добычи, в этой книге классифицируются как морские.

Для континентальных рудных месторождений мира характерен один общий недостаток - неравномерность их распределения. Определяющим фактором рентабельности добычи какого-то полезного ископаемого во многих случаях является стоимость его транспортировки после извлечения из земли. При рассмотрении экономики мировой горнодобывающей промышленности, помимо неравномерности распределения рудных месторождений в земной коре, добавляются трудности, связанные с политическим разделом мира. Однако в целом в земной коре заключено достаточное количество минеральных богатств, для того чтобы обеспечить население земного шара, численность которого может достигать любых разумно мыслимых пределов. И все же основная сложность проблемы, связанной с рудными месторождениями, заключается не в количестве полезных ископаемых, содержащихся в породах материков, а в характере распределения этих минеральных ресурсов Эта проблема становится трудно разрешимой, если учесть наличие политических и экономических систем, которые тормозят свободную торговлю этими полезными ископаемыми. Кроме того, поселения крайне редко располагаются близ крупных центров добычи минеральных богатств. Преимущество многих залежей полезных ископаемых моря состоит в том, что они в общем равномерно распределены в Мировом океане, а добыча их доступна для всех заинтересованных наций мира.