–PAGE_BREAK–Нефть и газ.
Поскольку нефть и газ составляют по стоимости более 90 % всех полезных ископаемых, добываемых с морского дна, и потенциальные возможности их добычи в ближайшем будущем наиболее высоки, остановимся прежде всего на состоянии и перспективах морской добычи нефти и газа.
В наши дни большинство стран, имеющих выход к морю, проявляет исключительный интерес к поискам и добыче нефти со дна морей и океанов. Если в начале 50-х гг. ХХ в. Только три — четыре страны и пять частных компаний занимались разведкой и добычей нефти в море, то к концу 1981 г. Более 100 стран и более 120 государственных и частных компаний вели разведку и разработку морских нефтяных и газовых месторождений в пределах шельфов Мирового океана.
Уже к 1979 г. нефть и газ были обнаружены на шельфах более 60 стран, а добывались в 39 странах. Еще 40 стран мира вели работы по поиску нефти и газав пределах своих акваторий.
В настоящее время около 24 % всей мировой добычи нефти приходится на морские месторождения. Морская добыча газа несколько меньше, но также достаточно высока и составляет около 20 % от общемировой. В 1980 г. добыча нефти на акваториях всего мира составляла около 665 млн. т, а газа около 309 млн. м3. Общее количество известных морских нефтегазовых месторождений свыше 1000, а количество пробуренных морских скважин превышает 30 000.
Среди крупнейших морских нефтегазовых районов мира необходимо прежде всего отметить Персидский залив, Венесуэлу и Северное море, в которых сосредоточено около 75 % всей морской мировой нефтедобычи и около 80 % разведанных запасов нефти и газа шельфовых зон Мирового океана. В 1980 г. в Персидском заливе было добыто 273 млн. т нефти, в пределах Мексиканского залива — 60 млн. т, в Северном море — 112 млн. т и в Венесуэле — около 75 млн. т. Интересно отметить то, что если для Мексиканского залива характерны в основном небольшие по величине добычи и запасов нефтяные месторождения, которых здесь насчитывается более 320 (из них лишь четыре могут быть отнесены к категории крупных), то в Персидском заливе, наоборот, почти вся добыча сосредоточена в 55 месторождениях, большинство из которых относится к крупным, а шесть из них к так называемым месторождениям-гигантам с ежегодной добычей свыше 10 млн. т и запасами свыше 1 млрд. т1. Здесь же расположено и крупнейшее в мире морское месторождение Сафания-Хафджи с запасами 4,3 млрд. т. Оно в состоянии давать 300 млн. т нефти в год. И если на суше большинство месторождений уже открыто, то в морях основные такие открытия впереди.
В Венесуэле большая часть всей добычи нефти сосредоточено в лагуне Маракайбо, где расположено одно из старейших гигантских месторождений — Боливар, открытое еще в 1917 г. По скоплению запасов нефти на единицу площади акватория лагуны не имеет себе равных. Практически в пределах лагуны и смежной части берега расположено одно гигантское нефтяное месторождение, юго-западная граница которого до сих пор не установлена.
Шельф Мексиканского залива представляет собой наиболее хорошо изученную акваторию с точки зрения перспектив газоносности. Первая морская скважина здесь была пробурена с плавучей баржи еще в 1933 г., а в 1979 г. здесь насчитывалось около 20 тыс. Скважин. У берегов штата Луизиана пробурена самая глубокая морская скважина (глубина 6952 м).
Однако самая удивительная нефтегазоносная акватория — Северное море. Здесь лишь в 1965 г. было обнаружено первое газовое месторождение, а в 1969 г. — первое нефтяное месторождение. В 1973 г. была добыта первая тонна морской из крупного месторождения Экофиск, а уже к 1976 г. было открыто 101 нефтяное и газовое месторождения. К концу 1979 г. в акватории Северного моря было добыто уже за эти годы более 260 млн. т нефти. Таких быстрых темпов освоения нефтегазоносных районов не наблюдалось никогда даже на суше. Это еще раз доказывает, что часто освоение акваторий значительно проще и легче освоения труднодоступных нефтегазоносных районов суши. Вся акватория Северного моря разбита на семь секторов: английский, голландский, норвежский, датский, французский, бельгийский и сектор ФРГ. Наиболее богаты по открытым месторождениям нефти и газа — первые четыре.
В норвежском секторе два месторождения-гиганта — Экофиск и Статфиорд, а в английском к числу крупных месторождений относятся Фортиз, Аук и Брент. К 1980 г. более половины всех потребностей Великобритании в нефти и более 95% в газе удовлетворялось за счет месторождений нефти Северного моря. Особенно высокие темпы роста добычи нефти и газа в Великобритании стимулируют м ряд новых технологических методов добычи углеводородов. Так, по одному из проектов к месторождениям нефти и газа предполагается проложить два подводных тоннеля. По одному из них будут проходить скоростная рельсовая линия для перевозки людей и грузов, а также воздуховоды и силовые кабеля, а по второму — газо- и нефтепроводы.
Норвегия не только полностью удовлетворяет свои потребности в нефти, но и экспортирует значительное ее количество на мировой рынок. Предполагается, что в ближайшие несколько лет за счет месторождений Северного моря Франция, ФРГ, Нидерланды и Дания будут удовлетворять свои потребности в этом сырье более чем на 30 %. Таким образом, энергетика стран Западной Европы, еще лет двадцать назад, почти полностью зависящая от стран Ближнего и Среднего Востока, прочно становиться на собственную основу.
Среди других районов крупной морской нефтедобычи необходимо прежде всего отметить страны, расположенные по побережью Гвинейского залива (Нигерия, Ангола, Габон, Конго, Заир). Наибольшее количество нефти среди всех африканских стран добывается в Нигерии, где открыто свыше 50 морских месторождений. В последние несколько лет Нигерия превратилась в крупного экспортера нефти. Открыты морские месторождения и на шельфах других африканских стран (Бенина, Ганы, Камеруна).
В последние годы обнаружены месторождения нефти и газа в странах Средиземноморья (вблизи берегов Испании, Греции, на шельфах Туниса, Ливии, у берегов Египта, Италии).
В Северной Америке, помимо США и Мексики, морские месторождения газа открыты у берегов Канады (вблизи полуострова Лабрадор и к югу от острова Ньюфаундленд). В Латинской Америке вдоль западного побережья Атлантики обнаружены 25 морских месторождений нефти и газа, приуроченные к побережью Бразилии, и ряд небольших месторождений у побережья Аргентины. На Тихоокеанском побережье нефть добывается у берегов Перу и Эквадора, а в Северной Америке — на Калифорнийском побережье.
В восьмидесятые годы резко возросла морская добыча нефти в Индонезии и Малайзии, начали добывать нефть у своих берегов Япония и Индия. Открыт ряд нефтяных месторождений в Южно-Китайском море. Исключительно велика продуктивность Австралийского шельфа.
В СССР добыча нефти с 1925 г. производится в Каспийском море. Первые попытки получения морской нефти в России относятся к XIXв., когда в Биби-Эйбатской бухте (в 80-е г. бухте Ильича), в районе Баку на расстоянии 20-30 метров от берега были построены два колодца из которых доставали по 4-5 ведер нефти в день. Однако вскоре колодцы были разрушены, и на этом первые опыты добычи закончились. Лишь в 1925 г. в бухте Ильича была заложена первая скважина. С 1936 г. морская добыча производилась в Дагестане.
Освоение бурения в Каспийском море началось в 1946 г., когда было построено первое крупноблочное основание в районе острова Артем. С 1951 г. начал работать уникальный промысел Нефтяные Камни, который представляет собой настоящий город на эстакадах. Промысел обслуживает несколько сот скважин. Сегодня на Каспии разрабатывается свыше 20 нефтяных и нефтегазовых месторождений.
По различным данным морские ресурсы нефти и газа составляют от 50 до 60 % от общемировых ресурсов. И если добыча нефти на суше ведется уже более 80 лет, а морская нефтедобыча разворачивается лишь в последние 15-20 лет, то понятно, что основные надежды на неиспользованные ресурсы связываются с дальнейшим расширением морской нефтедобычи. Однако среди трудностей, встречающихся на этом пути основная — слабая геолого-геофизическая изученность акваторий Мирового океана.
Единственное судно, специально оборудованное для глубоководного морского бурения, “Гломар Челленджер” (с него можно производить бурение при глубине моря 6 км на глубину до 1300 м), хотя и пробурило за сравнительно короткий срок, начиная с 1968 г. около 500 скважин, однако при колоссальной площади этого количества скважин крайне недостаточно. Особенно слабо изучены центральные глубоководные части океанов. Правда, считается маловероятным наличие благоприятных условий для образования значительных залежей нефти и газа в слабоуплотненных отложениях, сформировавшихся в глубоководных частях Мирового океана. Определенно установлено лишь то, что значительная часть континентального склона, по крайней мере, до глубины 1500-2000 м, а иногда и ниже перспективна в нефтегазовом отношении. Это связано с тем, что акватория современного континентального склона первоначально представляла собой мелководные морские бассейны с условиями, благоприятными для образования углеводородов, и лишь впоследствии в результате дробления края материков оказалась погруженной в современные глубины.
Если же учесть, что в настоящее время в основном осваиваются акватории глубиной до 100 м, то легко представить себе, что в ближайшие годы открывается перспектива (по мере развития морской буровой техники) освоения богатейших месторождений нефти и газа и на больших глубинах, и именно с морскими месторождениями связано будущее увеличение добычи нефти и газа.
продолжение
–PAGE_BREAK–Твердые полезные ископаемые.
Помимо нефти и газа в богатейших кладовых Нептуна содержатся и твердые полезные ископаемые, которые в зависимости от места залегания могут быть подразделены на прибрежно-морские россыпи, коренные месторождения и ископаемые морского дна.
Прибрежно-морские россыпи.
Прибрежно-морские россыпи образуются на границе суши и моря в результате перемещения водных масс, которые приводят к сортировке обломочного материала и накоплению частиц тяжелых минералов. Месторождения этих минералов и образуют прибрежно-морские россыпи.
На берегу моря волны, скатываясь с пляжа, уносят с собой легкие и мелкие песчинки, а более тяжелые песчинки при сильном прибое накапливаются на пляже. Кроме того, часть тяжелых песков концентрируется и на подводном склоне уже в пределах шельфа, а также оседает в устьевых затопленных частях рек, впадающих в моря и океаны.
Прибрежно-морские россыпи содержат очень разнообразные и ценные, преимущественно рудные минералы: ильменит, рутил, циркон, монацит, магнетит, хромит, касситерит, золото, платину, алмазы и некоторые другие.
Разработки прибрежно-морские россыпей расширяются во всем мире, и все новые страны начинают поставлять на мировой рынок свою продукцию. Основные залежи прибрежно-морские россыпей находятся в районах: Чокурдакского россыпного месторождения в море Лаптевых, Чаунской губы Восточно-Сибирского моря, Чукотского и Берингова морей.
Прибрежно-морские россыпи разрабатываются по-разному. У полосы прибоя тяжелые пески добываются скреперами, бульдозерами, экскаваторами и гидромонигорами.
На больших глубинах (до 160 м) применяются драги, снабженные подъемной лебедкой и черпаком-грейфером или ковшом на тросе. В море черпак опускается на тросе лебедки, врезается в грунт и, захватив материал, поднимается наверх. Грейферы тяжелого типа за час работы извлекают до 1000 т грунта. Драги с грунтовыми насосами применятся как на малых глубинах, так и на глубинах до 330 м.
Коренные месторождения.
Среди коренных месторождений твердых полезных ископаемых прежде всего необходимо отметить те виды, которые добываются шахтным способом. Подводными шахтами, пройденными с суши добываются каменный уголь, железная руда, руды меди, никеля, олова, ртути. Известно более 100 подводных шахт, заложенных с берега. Некоторые из них удалены от берега до 8 км при глубинах моря до 120 м.
Миллионы тонн каменного угля добываются ежегодно на подводных шахтах в Японии, Канаде, Великобритании, Шотландии, Турции, на острове Тайвань. Большие запасы каменного угля обнаружены на юго-восточном шельфе Австралии, в КНР, в Чили, Испании. Чаще всего морские месторождения представляют собой продолжение пластов, скрытых в недрах суши.
Хорошо развита добыча из подводных шахт железной руды, которая ведется в Японии на острове Кюсю, в Австралии, в Канаде в Гудзоновом заливе и на острове Ньюфаундленд(здесь для извлечения руды сооружен искусственный остров), а также в Финляндии, у входа в Финский залив.
Значительно реже встречаются подводные шахты, где разрабатываются руды меди и никеля, олова и ртути. В Канаде, в Гудзоновом заливе, близ г. Черчилл, добывается медь и никель, в Великобритании, на полуострове Корнуолл, — медь, никель, и олово.
В Турции у побережья Эгейского моря разрабатываются месторождения ртутных руд.
В СССР благоприятны для развития шахтной подводной добычи некоторые участки шельфов Приморья, Сахалина, Чукотки, Камчатки, а также шельфов Белого и западной части Карского моря и Азовское море. Ученые предполагают, что добыча минерального сырья с помощью подводных шахт в ближайшем будущем будет развиваться в пределах шельфа га глубинах до 100 м. И при удалении от берегов до 40-50 км. Разработки на больших глубинах будут в ближайшие годы нецелесообразны.
Глубоководные твердые полезные ископаемые.
Среди глубоководных твердых полезных ископаемых, обнаруженных на морском дне, прежде всего необходимо отметить железо-марганцевые конкреции. Они представляют собой минералы, образующиеся в результате осаждения гидроокислов марганца, железа и других минеральных солей из морской воды. При этом они обычно концентрируются около какого-нибудь небольшого ядра вроде обломка камня или зуба акулы.
Каким же образом попадают железо и марганец в морскую воду? По этому поводу нет единой точки зрения. Одна группа ученых считает, что эти металлы попадают в океан с суши с речным стоком; другая — что они попадают в моря и океаны при подводных извержениях с вулканическими газами. По-видимому, имеют место оба этих источника попадания этих металлов в воды Мирового океана. Районы распространения конкреций занимают обширные площади в миллионы квадратных километров, плотность их залегания настолько высока, что они местами лежат вплотную, прилегая друг к другу. Железо-марганцевые конкреции имеют очень широкое распространение на дне морей и океанов (особенно Тихого и Атлантического) на глубинах от 60 до 7000 м (чаще всего встречаются все же на глубинах свыше 3000 м). Обычно в среднем конкреции содержат 24 % марганца, 14 % железа, 1 % никеля, 0,5 % меди и меньше 0,5 % кобальта. Так как в марганцевой руде, добываемой на суше в среднем от 35 до 55 % марганца, то именно медь, никель и кобальт оказываются наиболее привлекательными с экономической точки зрения. Однако следует учитывать, что по сравнению с запасами марганца во всех известных на суше месторождениях, запасы этого металла в конкрециях в сотни раз больше.
В настоящее время предложено два основных метода добычи марганцевых конкреций с морского дна. Это метод гидравлического землесоса с применением всасывающей и подъемной силы потока воды в трубе (наиболее распространенный вариант — эрлифтный метод) и метод ковшовой драги, механически сгребающей конкреции прикрепленной к канату ковшом. Каждый из этих методов имеет свои сильные и слабые стороны, и лишь с началом промышленной разработки конкреций станет ясно, какой из них лучше зарекомендует себя в процессе работы.
Кроме железо-марганцевых конкреций на морском дне интерес представляют и фосфоритовые конкреции. Они распространены на глубинах 50-2500 м, близ берегов США, Чили, перу, Японии, Австралии, Индии, Марокко, Гвинеи, Анголы и других стран. Спрос на фосфориты небольшой, и поэтому морские месторождения пока не в состоянии конкурировать с месторождениями суши. К тому же в большинстве случаев фосфориты морских месторождений по своему качеству значительно уступают разрабатываемым на суше. Освоение морских залежей фосфоритов представляет интерес и для России так как основные земледельческие районы испытывают недостаток фосфатного сырья. Крупнейшее месторождение апатитового сырья — Хибинское — удалено от основных районов потребления фосфатов, и запасы апатитового концентрата по мере возрастания потребностей заметно истощаются. Кроме того, сырье для всех заводов по производству суперфосфата завозится по железной дороге с Кольского полуострова, что делает стоимость удобрений довольно высокой. Запасы фосфатного сырья в море оцениваются в сотни миллиардов тонн и могут обеспечить потребности на тысячелетия вперед.
Наконец, в Красном море обнаружены впадины с температурой воды до +62°С и с содержанием солей до 26 % (вместо 3,5 % в обычной морской воде). Практически такая вода представляет собой “горячий рассол”. В этих “рассолах” встречены илы черного, белого, желтого, оранжевого цветов с высоким содержанием железа, марганца, меди и цинка с примесью других металлов, в том числе серебра, золота. Таких впадин в Красном море существует около тринадцати.
продолжение
–PAGE_BREAK–“Живая руда”.
Рассказывая о богатствах Мирового океана нельзя не упомянуть о “живой руде”, или “тощей руде”, как часто называют морскую воду за то, что в ней растворено около 60 химических элементов таблицы Д. И. Менделеева. Человек пока научился извлекать из воды лишьочень небольшое количество элементов. Из 35 г. солей, содержащихся в 1 л морской воды, 30,1 г. составляет хлористый натрий, 2,7 г — сульфаты, 2,1 г — магний, калий, кальций, а все остальные вещества- лишь 0,035 г. Около 99 %мировых запасов брома приходится на воды Мирового океана. Большое внимание уделяется разработке методики добычи урана из морской воды. Сначала ХХ в. Различными странами предпринимались попытки добычи золота из морской воды.
В 1959 г. во время одного из рейсов научно-исследовательского судна “Михаил Ломоносов” ионно-обменные смолы, представляющие, по-существу, один из видов сорбента, были помещены в фильтрующую колонку, которая была укреплена ниже ватерлинии и подключена к водозаборному кингстону. В течение всего рейса чрез фильтрационную колонку пропускалась океанская вода. Всего ее прошло около 60 тыс. Л. В результате каждый килограмм ионитов извлек из морской воды 0,15 г урана, 0,125 г серебра; были обнаружены также золото, стронций, висмут, цинк, медь, марганец, железо, алюминий, кремний, кальций, магний. В ходе другого эксперимента советские ученые получили из 500 л морской воды крупинку золота массой в 1 мг. Между тем установлено, что среднее содержание золота в воде 0,032-0,049 мг на 1т, а общие запасы в океане по различным данным оцениваются в 8-10 млн. т, что составляет почти 2,5 кг на каждого жителя планеты.
Возможно, что скоро ионообменные колонки будут установлены на всех судах торгового флота. В течение рейса эти устройства смогут фильтровать воду, и по возвращении в порт содержимое колонок будет сдаваться на обработку в химические лаборатории, а колонки заменяться новыми. Вероятно, таким способом в ближайшем будущем и будут добывать из океана ценные редкие металлы. Пока же добыча урана, золота и других элементов из морской воды экономически невыгодна и не оправдывает себя. Однако, учитывая гигантские темпы роста технических достижений и все возрастающие потребности в ряде ценных металлов, мы все более приближаемся к тому моменту, когда морская вода займет свое место как “комплексная руда номер один” и полностью “отдаст” человеку все необходимые элементы. Безусловно, минеральные богатства Мирового океана будут играть ведущую роль в экономике ближайшего будущего нашей планеты.
Использование вод Мирового океана. Загрязнение морских вод.
Действительно ли Мировой океан находится под угрозой? На этот вопрос, к сожалению, надо ответить утвердительно, без всяких колебаний. Проблема, связанная с загрязнением вод Мирового океана, одна из самых важных проблем, стоящих перед человечеством.
Наиболее опасны загрязнения:
· нефтью,
· нефтепродуктами,
· радиоактивными веществами,
· отходами, промышленными и бытовыми сточными водами,
· выбросами химических удобрений (пестицидов).
Загрязнение вод Мирового океана приняло за последние 10 лет катастрофические размеры. Этому во многом способствовало широко распространенное мнение о неограниченных возможностях вод Мирового океана к самоочищению. Многие это понимали так, что любые отходы и отбросы в любом количестве в водах океана подвергаются биологической переработке без вредных последствий для самих вод.
Независимо от вида загрязнения, идет ли речь о загрязнении почвы, атмосферы или воды, все сводится в итоге к загрязнению вод Мирового океана, куда в конце концов попадают все отравляющие вещества, превращая Мировой океан в “мировую помойку”.
Нефтяное загрязнение.
По подсчетам в Мировой океан ежегодно попадает 6-15 млн. т нефти и нефтепродуктов. Здесь прежде всего необходимо отметить потери, связанные с ее транспортировкой танкерами. После разгрузки нефти, чтобы придать танкеру необходимую устойчивость, его танки заполняют балластной водой, слив балластной воды с остатками нефти до последнего времени осуществлялся чаще всего в открытое море. Лишь немногие танкеры обладают резервуарами, специально предназначенными для балластной воды, которые никогда не заполняются нефтью.
Значительные количества нефти попадают в море после промывки цистерн и нефтеналивных сосудов. Подсчитано, что в море попадает около 1 %нефти и нефтепродуктов от всего перевозимого груза. Например, нефтеналивное судно водоизмещением около 30 000 т сбрасывает в море около 300 т мазута при каждом рейсе. При перевозке 500 млн.т нефти в год, потери мазута составляют около 5 млн. т в год, или 13700 т в сутки!
Огромное количество нефтепродуктов попадает в Мировой океан при ихиспользовании. Только дизельные двигатели судов выбрасывают в море до 2 млн. т тяжелых нефтепродуктов (смазочные масла, несгоревшее топливо).
Велики потери при морском бурении, сборе нефти в местные резервуары и перекачке по магистральным нефтепроводам. Здесь теряется до 0,25 %от всего количества добываемой нефти.
По мере роста морской добычи нефти количество перевозок ее танкерами резко возрастает, а, следовательно, возрастает и количество аварийных случаев. В последний годы увеличилось количество крупных танкеров, перевозящих нефть. На долю супертанкеров приходится более половины всего объема перевозимой нефти. Такой гигант даже после включения экстренного торможения проходит больше 1 мили (1852 м) до полной остановки. Естественно, что опасность катастрофических столкновений у таких танкеров возрастает в несколько раз.
Вынос нефти и нефтепродуктов в море с водами рек.Таким путем в моря попадает до 28 %от общего количества поступающей нефти.
Приток нефтепродуктов с атмосферными осадками. Легкие фракции нефти испаряются с поверхности моря и попадают в атмосферу. Таким образом в Мировой океанпоступает около 10 %нефти и нефтепродуктов от общего количества.
Слив неочищенных вод с заводов и нефтебаз, расположенных на морских побережьях и в портах. В США таким путем в Мировой океан попадает более 500 тыс. т нефти в год.
продолжение
–PAGE_BREAK–