Полезные ископаемые океана Черкашёв Георгий Александрович ВНИИОкеангеология ИНЗ

Полезные ископаемые океана Черкашёв Георгий Александрович ВНИИОкеангеология, ИНЗ СПб. ГУ

НЕФТЬ Более 30% нефти Добывается под водой

Морские россыпи 90% алмазов поступает из морских россыпей Ю. Африки

Основные факторы, определяющие необходимость изучения и разработки полезных ископаемых океана • Геологический • Экономический • Технологический • Экологический • Политический

Геологический Сырьевой потенциал континентов практически исчерпан

Годы Количество новых месторождений

Экономический Наблюдается рост: • потребностей в энергетическом и минеральном сырье (в т. ч. для отраслей «высоких технологий» ) • цен на энергетическое и минеральное сырьё

Рост ВВП Китая и Индии с 1953 г.

Demand for metals and minerals is going to double over the next 20 years (EOS, 2012)

Рост потребления меди World copper consumption 1900 – 2008 (K TONNES) World production – 1900: 495 kt; 2008: over 15 Mt

Электромобили требуют ВДВОЕ больше меди по сравнению с обычными а/м. Длина медных проводов соавляе проводов сост. 2 км Никель и медь необходимы для аккумуляторов Гибридных автомобилей Марганец необходим для производства лёгких высокопрочных стальных покрытий, делающих автомобиль более экономичным

Динамика цен на золото

Динамика цен на медь

Динамика цен на медь

Уменьшение кондиций меди

Технологический Разрабатываются и внедряются новые морские технологии, в т. ч. добычные

Технологическая схема разработки подводных залежей сульфидных руд (проект компании Наутилус Минералс)

New Offshore Technology • Key Components: - Production Support Vessel (PSV) - Riser and Lifting Systems (RALS) - Seafloor Production Tools (SPTs) • The pioneering of deep sea mining in the region will lead to improved future deep sea mining technology. • The development of new and robust seabed mining technologies will increase

Seafloor Production Tools • Equipment either existing or an adaptation to existing offshore technology; • Commenced construction of three remotecontrolled seafloor production tools (pictured); • SPTs will work to disaggregate and collect the rock from the seafloor; • The material then will be pumped as slurry through

Экологический Разработка морских полезных ископаемых наносит меньше ущерба окружающей среде

Вскрышные работы на этом месторождении (Escondida) потребовали перемещения 180 млн. т породы

600 tonne dump trucks

Minimal Overburden and Stripping Polymetallic nodule deposits generally occur directly on the seafloor and do not demand large pre-strips or overburden removal which on land can be up to 4 tonnes of waste for every tonne of ore.

Геополитический «Последний передел Мира»

Исключительные экономические зоны и заявочные участки (26 + 4) КМК (3) К ЖМ+3 (13 ) ЖМК (1) ГПС (2) КМК (1) ГПС (3+1)

ГПС КМК Contractors/Apllicants with ISA Контрактор/Заявитель ЖМК Китай, COMRA 2001, 2015 (A) 2014 2011 Россия, ЮМГ, МПР 2001 2015 2012 Япония, DORD, JOGMEC 2001 2014 Индия 2001 2013 (A) Франция, IFREMER 2001 2014 Корея, KIOST 2001 2014 Интерокеанметалл 2001 Германия, BGR 2006 Великобритания, UKSRL 2013, 2016 Бельгия, GSR 2013 Тонга, TOML 2012 Кирибати, MARAWA 2015 Науру, NORI 2011 О-ва Кука, CIIC 2014 (A) Сингапур, Ocean Mineral 2015 Бразилия, CPRM 2015 2014 (A)

Полезные ископаемые океана – источник минерального и энергетического сырья

Если минерально-ресурсный потенциал континентов и океанов пропорционален соотношению океан/континент, то ресурсы океана должны в 2 раза превышать ресурсы континентов

Карта распространения глубоководных твёрдых полезных ископаемых океана )

Границы исключительных экономических зон (выделено серым)

Половина минеральноресурсного потенциала Мирового океана связана с исключительными экономическими зонами, половина входит в Международный район.

Типы твёрдых полезных ископаемых океана (ТПИО) ТПИО Глубоководные (континентального склона и ложа) Мелководные (шельфовые) Россыпи Металлов Аu, Sn, Ti. Mt, Pt, Zr Строительные материалы ЖМК Неметаллов Янтарь Мамонтова я кость Драгоценные камни ЖМК КМК ГПС Газовые гидраты Фосфориты

Полезные ископаемые океана В пределах Исключительной Экон. Зоны • Стройматериалы (песок, гравий) • Россыпи (золото, алмазы, олово) • Фосфориты • Газовые гидраты В Международном районе морского дна • • • Железомарганцевые конкреции Кобальтомарганцевые корки Сульфидные руды

Распространение основных ТПИО

Современный Статус ТПИ океана

Характеристика основных глубоководных ТПИО Положение/ Глубина, м Основные компоненты Статус российских работ ЖМК Котловины (4000 -5000) Медь, никель, Заключён контракт кобальт, марв 2001 году. ганец, ред. эл. Ведутся работы в Тихом океане. КМК Подводные горы (1000 -2000) Кобальт, медь, Заключён контракт платина, РЗЭ в 2015 году. Ведутся работы в Тихом океане. Сульфидные руды Вулканические хребты (1500 -4000) Медь, золото, Заключен контракт цинк, серебро в 2012 году. Ведутся работы в Атлантике

Железомарганцевые конкреции ЖМК в разрезе ЖМК на морском дне

Железомарганцевые конкреции Внешний вид и разрез

Поднятые ЖМК на палубе

Зона максимального распространения ЖМК между тр. разломами Кларион и Клиппертон в Тихом океане

Металлы в ЖМК Cu 1. 3% Co 0. 2% Mn 27. 0% Ni 1. 4% Diameter of the nodule is about 7 cm. High-quality nodules contain a sum of Ni + Cu + Co of more than 3% (dried matter) A further important trace metal is Mo: Fe 8. 0% It‘s concentration is about 400 ppm

Кобальтомарганцевые корки КМК в разрезе КМК на морском дне

Подводные горы в западной части Тихого океана

Зона развития КМК

Гайот «Дальморгеология» (МА-15) Подводный рельеф гайотов. Карты построены в 2001 г. по данным многолучевого эхолотирования Гайот «ИОАН» (МЖ-35)

Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации Федеральное агентство по недропользованию Распределение рудных площадей на поверхностях гайота Грамберга 49 ГНЦ ФГУГП «ЮЖМОРГЕОЛОГИЯ»

Схема расположения перспективных гайотов Магеллановых гор – – потенциальных объектов Заявки РФ на КМК в Международном районе Мирового океана Продуктивные площади от 300 до 2200 км 2 Прогнозные ресурсы корок от 60 до 300 млн т Общие ресурсы Магеллановых гор 1. 8 млрд т. ГНЦ ФГУГП «ЮЖМОРГЕОЛОГИЯ»

Химический состав ЖМК и КМК Chabral et al. 2007 Ti. O 2 Pt (max. up to 2 ppm) Co Cu Mo Ni W Y La Ce

Te Co Bi W Nb Pt Данные по импорту, экспорту (США) и областям применения редких элементов, накапливающихся в КМК (Hein et al. , 2010)

Сульфидные руды Сульфидная труба в разрезе «Чёрный курильщик»

Sampling of black smoker chimney De Ronde, 2011

• • • >400 known sites of hydrothermal activity 280 sites of polymetallic massive sulfides 190 active (black) smoker sites A metal resource for humankind ? • constantly new deposits are being found • many are Cu or Au-rich • • 56% at mid-ocean ridges 28% in back-arc environments 16% on submarine volcanic arcs <1% on intraplate volcanoes Distribution of seafloor hydrothermal systems in the world ocean

Hydrothermal fauna around active vents

Газовые гидраты Керн с газовыми гидратами Газовые гидраты на поверхности морского дна

Горящий газовый гидрат www. nrc-cnrc. gc. ca

Охотское море – газогидратоносная провинция в российской экономической зоне Иероглиф Китами На площади около 200 км 2 выявлено более 40 очагов разгрузки флюидов – потенциальных скоплений газовых гидратов Обжиров Хаос

Выводы • Полезные ископаемые океана обладают гигантским минерально-сырьевым потенциалом, способным обеспечить потребности как в основных, так и в редких металлах для высокотехнологичных отраслей экономики • Изучение и последующая разработка полезных ископаемых океана должна проводиться как в экономической зоне России, так и в международном секторе морского дна