Курс лекций «Минеральные ресурсы Земли и их роль в развитии

2014 г.
Кафедра геологии, геохимии и экономики полезных ископаемых
МГУ им. М.В. Ломоносова
Курс лекций «Минеральные ресурсы Земли и
их роль в развитии цивилизации»
Профессор В.И. Старостин
МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
МИРОВОГО ОКЕАНА
Лекция 11
Российская программа освоения до 2030 г.
Мировые и российские приоритетные
направления работ в морях и океанах Земли
1) Сульфидные руды в пределах рифовых зон срединно океанических
хребтов («чёрные курильщики»), прежде всего северный сегмент
Срединно-Атлантического хребта.
2) Кобальтоносные железомарганцевые корки (КМК) на подводных
горах (гайотах) в северо-западной части Тихого океана (
Магеллановы горы).
3) Полиметальные оксидные руды железомарганцевых конкреций
(ЖМК) в пределах выделенного России района в провинции
Кларион-Клиппертон (Тихий океан).
4) Россыпные месторождения золота, олова, алмазов, других типов
полезных компонентов в шельфовых областях.
Наша кафедра во всех этих направлениях может решать вопросы:
 исследования минерального состава рудных образований;
 разработки методологии и конкретных методик прогноза,
поисков, разведки и подсчета запасов полезных ископаемых.
Три этапа разведки и разработки твердых полезных
ископаемых дна Мирового океана
1.Глубоководные полиметаллические сульфиды
Атлантического срединно-океанического хребта в
2014 г.
2.Освоение кобальтоносных железо-марганцевых
корок и конкреций Ю-З части Тихого океана
(Магеллановы горы). Оно начнется ориентировочно
после 2025 г.
3.Разработка гигантских резервов полиметаллических
железо-марганцевых конкреций провинции
Кларион-Клиппертон (Тихий океан). Ближе к
середине XXI века.
Этапы освоения ГПС 2011-2025 гг.
Районы морских ГРР в Мировом океане, выполненных за
счет средств федерального бюджета в 2012 г.
Чёрные курильщики



Чёрные курильщики – это новый тип эндогенно-экзогенных
полиметаллических сульфидных руд Мирового океана.
Гигантская масса руды выносится на дно океана и 99 % её массы
исчезает в течении десятков – первых сотен лет в процессе
дизентеграции, окисления и действия придонных течений.
Последующая вулканическая деятельность уничтожает последние
остатки образовавшихся на дне океана руд, но пока эти руды еще не
разнеслись морскими течениями, они предствляют ценнейшие
минеральные ресурсы меди, цинка, золота и серебра намного более
экономически ценные, чем известные на континентах.
Человечество их никогда не добывало и не использовало. Это те
источники рудного вещества, которые образовали широчайший
спектр древних (осадочных, гидротермальных и магматогенных)
месторождений в земной коре.
Глубоководные полиметаллические
сульфиды (ГПС)
Рудный узел «Ашадзе»
Рудный узел «Логачёв» («Логачёв-1» и «Логачёв-2»)
Рудный узел «Семёнов»
Состав сырья главных рудных объектов
Прогнозные ресурсы металлов и коммерческая ценность
прогнозных ресурсов в рудных узлах и полях, находящихся в
пределах российского заявочного участка в млн. US $
Расположение добычного участка компании
Nautilus Minerals (проект Солвара 1, море
Бисмарка)
Начало добычных работ
запланировано на 2014 год
Залежи ГПС
Карта распространения железомарганцевых, сульфидных
и фосфатных образований в Мировом океане
Кобальтоносные железомарганцевые корки
Корки образуют покровы на склонах подводных гор
(гайотах) крутизной (12-20)о. Субстратом корок служат
преимущественно базальты и известняки.
Корки распространены в интервале (1,0 – 3,5) тыс. м,
облекая привершинные части гайотов.
Наибольшее количество подводных гор с кобальтовым
оруденением сосредоточено в западной части Тихого
океана на поднятиях Мидпасифик, Маркус-Уэйк-Неккер,
Магеллановых гор, в районах островов Лайн, Гавайских,
Маршалловых, Туамоту.
Каждый гайот, несущий корковое оруденение может
рассматриваться как самостоятельное рудное поле.
Распространение кобальтоносных
железомарганцевых руд в мировом океане
Прогнозные ресурсы
Прогнозные ресурсы океанского кобальта во много раз (55,2) превосходят ресурсы
этого металла на суше; никеля и молибдена значительно превышают аналогичные
показатели на континентах (6,5 и 2,6); марганца и серебра приблизительно равны
(1,2 и 0,9); меди, платины и цинка – уступают в два раза (0,56; 0,47; 0,40)
Образцы корок на обломках – корковоконкреционных образованиях
Образцы корок
Магеллановых гор
Разрез железомарганцевых корок поднятия
Маркус-Уэйк и Магеллановых гор
(по М.Мельникову и И.Пуляевой, 1994)
Гайот Альба.
Схема геологического строения
Гайот Альба.
(по материалам М. Мельникова, 2005 г., батиметрическая карта)
Гайот Альба.
Схема расположения рудных залежей
Формация железомарганцевых
конкреций абиссальных котловин
 Основная масса ЖМК размещается от 350 с.ш. до 420 ю.ш., образуя
плане-тарный пояс, через Тихий, Индийский и Атлантический океаны. В
Тихом океане наиболее важными являются провинции КларионКлиппертон, Калифорнийская, Центрально-Тихоокеанская в северной
части океана и Перуанская, Чилийская, Южно-Тихоокеанская – в южной
части. В Индийском океане: Центрально-Индийская, ЗападноАвстралийская, Джемонтина. Мало развиты в Атлантическом океане:
Северо - Американская, Бразильская и Капская провинции. Всего в
Мировом океане выявлено 26 конкреционных объектов.
 Фонд прогнозных ресурсов ЖМК оценивается в (30-40) млрд т сухой
массы.
 Поля распространения конкреций являются самостоятельной удаленной
фацией рудоносных осадков в основном вулканогенно-осадочного
происхождения в которой накапливающийся в верхнем слое осадка
рудный материал, поступающий из вулканических источников,
превращается в конкреции практически до начала литификации осадка,
или в самом начале её.
Провинция Кларион-Клиппертон
 ЖМК образуют поле шириной (300-700) км, длиной более 3500
км. Наиболее продуктивные скопления приурочены к осевой
части полосы (разлом Безымянный) шириной
(100-150) км.
 Ресурсы провинции оцениваются в (5 – 12) млрд т сухой массы
конкреций; среднее содержание металлов (в %):
Ni – 1,3; Cu – 1,1; Co – 0,25; Mn – 27.
Провинция Кларион-Клиппертон
Находится в северной приэкваториальной части глубоководной
Северо-Восточной котловины Тихого океана. Ограничена
субширотными трансформными разломами. Протяженность
около 3200 км, ширина 1000 км. Глубина океана от 4,5 до 5,5 км.
Ресурсы и качество конкреционных руд РРР
Строение рудных залежей
 Структура провинции имеет «клавишный»
характер, обусловленный чередованием
субмеридиональных вулкано –тектонических блоков, заключенных между параллельными субширотными разломами.
 Рудные тела (залежи) вписываются в
клавишную стуктуру и имеют полосовидную в плане форму. Протяженность их
достигает десятков км при ширине до
(10-15) км.
1 ─ рудные залежи, 2, 3 ─ безрудные
зоны: 2 ─ участки выположенного
рельефа, 3 ─ участки крутых склонов
Примеры распределения конкреций по
поверхности дна
Пример строения одной из рудных залежей
( по материалам НПО «Южморгеология»)
А
Б
В
А – распределение весовой концентрации ЖМК
Б – распределение содержаний Ni
В – распределение содержаний Cu
Г – распределение содержаний Co
Г
Строение конкреций (макрослои)
Ценность металлов в 1 т руды (в недрах) океанических и
наземных медьсодержащих месторождений
Добыча, технология переработки ГПС
Технология добычи и передела океанических руд
Возможная схема добычи ТПИ со дна океана
Технология извлечения металлов из океанических руд
Перспективы освоения российского
месторождения ЖМК
Добыча корковых руд
Благодарю за внимание!
Курс лекций
«Минеральные ресурсы Земли
и их роль в развитии цивилизации»