«Не укладываются в общую гидрогенную теорию»: геолог — о залежах редкозёмов на дне Тихого океана

— Ваша научная группа изучила поднятые из района Императорского хребта на севере Тихого океана пробы и нашла в них высокие концентрации редкозёмов. Расскажите, пожалуйста, об исследовании подробнее. В чём особенность донных отложений именно в этой зоне?

— Комплексное изучение подводных гор (гайотов) Джингу, Оджин и Нинтоку проходило в рамках 86-го рейса научно-исследовательского судна «Академик М.А. Лаврентьев». В состав геологического отряда входили научные сотрудники ГЕОХИ РАН Ирина Вишневская и Алексей Асавин. В исследовании также принял участие наш коллега из Тунцзинского университета (КНР) И Лян. Мы изучили особый тип морских железомарганцевых образований (ЖМО) — кобальтбогатые железомарганцевые корки (КМК). Ранее северные области Тихого океана считались неперспективными в этом плане, но полученный нами результат указывает на широкое распространение там КМК. Однако о месторождении говорить ещё преждевременно.

• Gettyimages.ru
• © CorbalanStudio

Важно отметить, что состав отобранных проб оказался близок к составу КМК российского разведочного района Магеллановых гор, который тоже находится в Тихом океане. Поскольку рост КМК в обоих районах происходит по близкому сценарию, то и объём полезного ископаемого в районе центрального звена Императорского хребта может быть сопоставимым и весьма значительным — примерно 100 млн т.

Также по теме

«Лекарственная профилактика для автомобиля»: специалист — о правильном выборе бензина и способах продлить жизнь мотора

Производство бензина — сложный и наукоёмкий процесс, который включает множество этапов. О новых технологиях в этой области в интервью...

Кроме того, в другой работе, результаты которой были опубликованы в 2023 году, мы установили, что промышленно значимые КМК также распространены в пределах гайотов Императорского хребта Сьюзей, Ханзей и Детройт. Вкупе с новыми данными это позволяет говорить, что Императорский хребет перспективен как район с высоким содержанием редкоземельных элементов.

Гайот Мейджи и часть гайота Детройт, входящие в северный сегмент Императорского хребта, расположены в пределах эксклюзивной экономической зоны Российской Федерации. Остальные гайоты находятся в нейтральных водах, но расстояние до них от российских дальневосточных портов меньше по сравнению с расстоянием до портов других стран региона.

— Как образовывались эти отложения? Правда ли, что подводные месторождения содержат более высокие концентрации редкоземельных металлов?

— Главной особенностью формирования КМК является то, насколько медленно они растут: всего на 1—10 мм за 1 млн лет. Именно за счёт этой особенности железомарганцевые минералы успевают накапливать в себе очень высокие концентрации большинства химических элементов, включая редкоземельные.

• РИА Новости
• © Екатерина Чеснокова

Считается, что КМК формируются гидрогенным путём, то есть источником вещества служит морская вода. Однако определённые нами в пробах КМК Императорского хребта высокие концентрации, к примеру, свинца и молибдена не укладываются в общую гидрогенную теорию генезиса КМК. Поэтому основной упор в исследовании мы сделали именно на то, чтобы установить источник этих стратегически важных металлов в этих образованиях.

Также по теме

«Эти вопросы касаются каждого из нас»: эколог — о качестве питьевой воды в России и технологиях её очистки

18 сентября отмечается Всемирный день мониторинга качества воды. В интервью RT академический эколог Артём Акшинцев назвал четыре...

Выяснилось, что, хотя главным «поставщиком» металлов в данном случае всё-таки является морская вода, дополнительно ценные элементы были привнесены гидротермальными флюидами — высокоминерализованным раствором, который поднимается из недр планеты.

— Глубоководная добыча и разведка ископаемых — дело более затратное, чем работа на поверхности. Почему она может окупиться?

— Затраты на разведку и поиск глубоководных ЖМО сейчас резко сокращаются благодаря развитию технологий — к примеру, применению мобильных телеуправляемых и автономных подводных аппаратов.

По данным ВНИИОкеангеологии, запасы ЖМО на морском дне огромны, они оцениваются в 94,5 млрд т сухой руды. Добыча морских минеральных ресурсов — одно из самых перспективных направлений. Сейчас важно развивать технологии для их извлечения. Уверен, что в будущем все усилия принесут свои плоды.

Более того, эти руды залегают на поверхности дна, в отличие от континентальных месторождений, которые зачастую располагаются глубоко в недрах. Кроме того, стоит отметить, что при морской добыче нет необходимости в строительстве автомобильных и железнодорожных магистралей, а также линий электроснабжения.

При этом в морских рудах заключены очень большие ресурсы. К примеру, потенциальные ресурсы кобальта в ЖМО примерно в 18,8 раза больше его ресурсов на суше, а никеля — в 2,4 раза.

• РИА Новости
• © Алексей Филиппов

— Сегодня для добычи полезных ископаемых на дне океана применяются огромные комбайны, которые весят более 200 т. Какие ещё есть методики?

— Сейчас хотя и ведутся разработки добывающих устройств, промышленная глубоководная добыча ЖМО в мире не производится. Относительно КМК основная технологическая сложность — это не отрыв полезного ископаемого от субстрата, а его подъём на добывающее судно. Это большая проблема, над которой бьются инженеры всего мира, но она должна быть решена в ближайшие десятилетия. А иначе участки океанского дна, закреплённые за отдельными государствами, могут быть переданы в международное пользование, согласно контрактам с Международным органом по морскому дну при ООН. Конечно, в России тоже ведутся исследовательские работы, которые направлены на добычу глубоководных твёрдых полезных ископаемых.

Также по теме

Два в одном: российские учёные нашли простое решение одной из проблем квантовых вычислений

Российские учёные предложили перспективное решение для интеграции квантовых и классических процессоров. Квантовые компьютеры...

— Сейчас обсуждаются альтернативы в виде роя роботов, которые смогут собирать ископаемые на дне, не нанося большого вреда экосистеме. Перспективен ли такой подход?

— Рой роботов наиболее перспективен для добычи железомарганцевых конкреций, свободно лежащих на осадках. Для добычи КМК, которые плотно связаны с субстратом, такая технология, по всей видимости, не перспективна.

— Насколько традиционная глубоководная добыча вредит экологии и есть ли способы снизить ущерб?

— Как не навредить экосистеме, снизить на неё нагрузку при добыче глубоководных твёрдых полезных ископаемых — очень важный вопрос. Пока в глубоководной части океана добыча не производится, основные разработки ведутся в пределах шельфа. Однако математическое моделирование говорит о том, что глубоководная добыча не нанесёт критического вреда экосистеме. Это значит, что о тотальном запрете таких работ говорить не приходится, хотя, конечно, очень важно учитывать экологические аспекты. Здесь, вероятно, большую роль играют политические моменты.

— Вопрос донных месторождений напрямую затрагивает интересы разных стран. Как государства будут делить эти ресурсы?

— Конкуренция между странами в данной области существует, это правда. Уже сейчас ведётся борьба за закрепление международных участков дна за отдельными государствами. Китай здесь является лидером. Ежегодно китайские морские геологи проводят десятки специализированных научных экспедиций в международных водах, что позволило им выделить ещё один тип глубоководного твёрдого полезного ископаемого — осадки с высоким содержанием редкоземельных элементов (REE-rich sedements).

Для закрепления международного участка дна за отдельной страной необходимо представить определённый пакет документов в МОМД при ООН. Этому предшествует огромная научная работа. К примеру, изучение КМК Магеллановых гор в нашей стране было начато ещё в 70—80-х годах прошлого столетия, а контракт на разведку и поиски руд был заключён только в 2015 году.