Петербургские учёные совершили прорыв в области поиска полезных ископаемых на шельфе

В октябре глава холдинга «Росгеология» Сергей Горьков обратился к Правительству РФ с просьбой о выделении дополнительных 10 миллиардов рублей и заявил, что пятая часть этих средств должна быть потрачена на изучение сырьевой базы мирового океана. Ответа на свой запрос топ-менеджер государственной корпорации пока не получил, зато прочёл массу язвительных комментариев в прессе и соцсетях. Их общий смысл сводился к неэффективности возглавляемой им структуры и низком КПД расходования бюджетных средств. «Форпост» не стал оценивать справедливость этих замечаний, но решил выяснить, зачем нашей стране искать сырьё под водой.

Залежи природных ресурсов, от углеводородов до редкоземельных металлов, как известно, сосредоточены не только на суше, но и в океанах. Их освоение уже идёт полным ходом - сегодня на шельфе добывают нефть и газ, а также твёрдые полезные ископаемые. В различных уголках планеты успешно работает более ста наклонных шахт и рудников, которые достигают глубин от 30 до 240 метров ниже уровня моря. Они заложены с материков, естественных или искусственных островов, а их очистные забои удалены от берега на несколько километров.

Например, запасы железной руды в акватории канадского острова Ньюфаунленд оцениваются примерно в 2 миллиарда тонн. А объём ежегодной добычи там достигает 3 миллионов тонн (для сравнения: на всех рудниках принадлежащих «Северстали» - 12 миллионов). Япония ведёт разработку залежей возле острова Кюсю, Финляндия — в Финском заливе. Всего же в мире из-под воды поднимается около 1% общемировой добычи железной руды.

Рио тинто
Фото © riotinto.com

Чуть менее активно эксплуатируются расположенные на шельфе месторождения меди и никеля. Канада добывает эти металлы в Гудзоновом заливе, а Великобритания — у полуострова Корнуолл. В Турции, на побережье Эгейского моря, разрабатываются ртутные руды. Швеция планирует добывать железо, цинк, золото и ряд других элементов из недр Ботнического залива, на глубине 140-150 метров от поверхности дна.

В будущем намечается освоение новых подводных месторождений с выходом на всё большие и большие глубины, вплоть до 3-4 километров. Особенно перспективными считаются Срединно-Атлантический хребет и разлом Кларион-Клиппертон, который расположен в Тихом океане. Он содержит около 20% от всех наземных запасов меди и многие другие ресурсы. Их планируется собирать с помощью специальных роботизированных комплексов.

Россия пока не участвует в процессе подводной добычи твёрдых полезных ископаемых, что и не удивительно – это слишком дорогое удовольствие. Например, стоимость поисков сырья на суше, включающих использование геофизических и геохимических методов, а также бурение специальной скважины, может доходить до 10-12 миллионов долларов. Аналогичные работы на шельфе обойдутся в 3-4 раза дороже из-за более высокой технологичности и наукоёмкости.

шельф
Фото © www.bp.com

Учитывая, что наше законодательство не предполагает автоматическую передачу прав на доразведку и эксплуатацию недр тому, кто нашёл месторождение, необходимость столь высоких затрат отпугивает частный бизнес. Государство в лице «Росгеологии», судя по всему, тоже не в состоянии позволить себе финансировать подобные работы.

Решением задачи снижения их цены занимаются учёные Санкт-Петербургского горного университета. Они совершенствуют нелинейный геоэлектрохимический метод поисков и разведки залежей сырья. Это научное направление лежит на стыке известных геофизических и геохимических методов. А его применение на практике позволяет, например, с достаточной точностью определить, какие из выявленных сейсморазведкой перспективных структур являются нефтегазоносными, а какие - «пустыми». То есть минимизировать риск того, что поисковая скважина не даст промышленного притока и останется сухой, что, естественно, ведёт к значительной экономии.

Если говорить об исследовании шельфа на предмет наличия залежей углеводородов или твёрдых полезных ископаемых, то данный способ имеет один, но весьма существенный недостаток. С его помощью нельзя проводить измерения при движении корабля, в то время как аппаратура для геофизических изысканий, фиксирующая электромагнитное поле Земли, это позволяет. Преодолеть изъян геоэлектрохимического метода и собирается группа учёных из города на Неве.

Сенчина
Фото © Форпост Северо-Запад /

На фото: Юлия Соколова, Наталия Сенчина, и Малик Саитгалеев, ведущие изыскания в области нелинейного геоэлектрохимического метода поисков и разведки залежей полезных ископаемых

«Мы усовершенствовали способ измерения концентрации химических элементов в процессе движения судна на основе использования ионоселективных электродов. Теоретические расчёты показывают, что они улавливают ионы в воде и выступают в роли своеобразного датчика, который реагирует только на концентрацию потенциалопределяющих ионов в присутствии других, мешающих им частиц. Наиболее благоприятные результаты получены при реакции на медь, свинец и ряд других металлов, а в ряде случаев – на углеводороды. Одно из преимуществ данной технологии в том, что она не потребует значительных вложений при внедрении в производство», - рассказала кандидат геолого-минералогических наук, преподаватель кафедры геофизических и геохимических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых Горного университета Наталия Сенчина.

В ближайшее время она планирует провести практическое тестирование инновации в Финском заливе. В том случае если результаты окажутся положительными, можно будет говорить о настоящем прорыве в области поиска залежей на шельфе. И перспективах попадания России в перечень государств, занимающихся разработкой подводных рудных ресурсов.

В недалёком будущем возможность пополнения сырьевой базы государства за счёт морей и океанов вполне может стать выходом из так называемой технологической ловушки. Ведь прогресс требует постоянного увеличения темпов добычи полезных ископаемых, в то время как их запасы на суше становятся всё беднее.

лукойл
Фото © www.lukoil.ru

«Применение ионоселективных электродов может быть полезно для решения ряда задач. В том числе для картирования областей загрязнения акватории и повышения эффективности её дальнейшей очистки; поиска и разведки рудных месторождений - гидротермальных полиметаллических сульфидов и железно-марганцевых конкреций; а также залежей углеводородов - от выделения перспективных районов до дифференциации структур на пустые и нефтегазоносные. Технология способна продуктивно работать на расстоянии нескольких сотен метров до дна», - заверяет Наталия Сенчина.

Шансы на применение ноу-хау при изысканиях в разломе Кларион-Клиппертон, один из участков которого передан ООН в пользование России, она оценивает более осторожно. Всё дело в том, что концентрации ионов, источник которых расположен на глубине 4 тысячи километров, течение вполне может снести на километр в сторону. А это значит, что получить точные данные о координатах месторождения будет весьма проблематично. Тем не менее, дальнейшее совершенствование инновации вполне может сделать Россию пионером в области промышленной глубоководной добычи металлов. В данный момент это перспективное направление не покорилось никому, а канадская компания Nautilus Minerals, решившая примерить на себя роль лидера отрасли, обанкротилась. Впрочем, не только из-за технических трудностей и высокой стоимости реализации проекта, но также из-за чересчур пристального внимания со стороны экоактивистов.

СЛЕДУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ РАЗДЕЛА "Образование"