Корисні копалини морськогошельфу
Що таке шельф?
Шельф (від англ. - материкова мілина) являє собою підводну злегка
похилу рівнину. Шельф є вирівняною частиною підводної окраїни материка,
що примикає до суходолу та характеризується спільною з ним геологічною
будовою. З боку океану шельф обмежується чітко вираженої бровкою,
розташованої до глибин 100-200 м (але в деяких випадках досягає 500-1500м,
наприклад південна частина Охотського моря, брівка Новозеландського
шельфу). Шельф як історико-геологічна категорія існував у всі геологічні
періоди, в одні з них різко розростаючись у розмірах (наприклад, в юрський і
крейдяний час), в інші займаючи невеликі площі. Сучасна геологічна епоха
характеризується помірним розвитком шельфових морів.
Загальна площа морських шельфів – близько 32 млн. км2. Найбільш
великі шельфи біля північної околиці Євразії, де їхня ширина досягає 1,5 тис.
км, а також у Беринговому морі, Гудзоновій затоці, Південно-Китайському
морі, біля північного узбережжя Австралії, а поблизу Чилі ширина шельфу
всього 2 км.
Шельф здавна використовується з метою рибальства та промислу
морськихтварин; промисловий лов риби у шельфових водах становить 92%.
Широко розгорнулися на шельфі роботи з пошуків та розвідки корисних
копалин, особливо нафти і газу. У 1975 на частку «морської нафти», що
видобувається на шельфі, припадало 20% світового видобутку нафти;
ведуться також пошуки та експлуатація розсипних корисних копалин
(каситериту, титаномагнетиту, алмазів, золота та ін.).
Походження шельфу зазвичайпов'язують з евстатичними коливаннями
рівня вод Світового океану, зумовленими глобальними змінами клімату. У
меншій мірі поширені шельфи, які утворюються при відступі берега під дією
абразії або при підводному накопиченні потужних товщ опадів біля краю
континенту.
2.
Види опадів морськогошельфу
У межах шельфу відкладається головна маса опадів, з яких згодом
виникають осадові гірські породи. Швидкість відкладення опадів в області
шельфу у багато разів більше, ніж на континентальному схилі, а тим більше
на океанічному ложі. У межах шельфу перше місце за поширеністю,
різноманітністю і потужності займають уламкові, друге органогенні, третє
хімічні опади. Останні в чистому вигляді відкладаються лише на самих
прибережних ділянках моря і в лагунах (морськихзатоках, відокремлених від
моря підводним бар'єром.
Уламкові опади
До уламкових опадів відносяться грубоуламкові, піщані і мулисті
відкладення. Грубоуламкові опади, як правило, розташовуються ближче до
берега моря. Далі йдуть піски, спершу грубозернисті і грубозернисті, потім
середньозернисті, а потім дрібнозернисті. Серед уламкових опадів є такі, які
складаються головним чином з уламків інших порід (гальок, брил, гравію,
піску, мулу і т. д.), але містять домішку (іноді значну) матеріалу
органогенного походження або хімічного (у вигляді солей, що випали з
розчинів морської води) або того й іншого одночасно.
Загальна схема розподілу опадів в межах шельфу порушується
донними течіями різної швидкості. Близько берега моря іноді відкладається
тонкий уламковий матеріал. Далі від нього - понад грубий, а потім - знову
тонкий матеріал і т. д. Часто змінюється і домішка органогенного матеріалу.
Органогенні опади
Органогенні опади займають приблизно 5% площі шельфу. До них
відносяться черепашники, детритусові накопичення, коралові споруди та
органогенні утворення.
Серед органогенних опадів спостерігаються такі, що складаються з
органічного матеріалу (раковин, кістяків, скелетів, панцирів), переважно з
СаСО3 або SiO2·nН2О, з домішкою (часто досить значною) уламкового або
хімічного матеріалу або того й іншого одночасно.
3.
Хімічні опади
До хімічнихопадів відносяться відкладення кальцій карбонату, оксидів
Феруму (бурого залізняку або лимоніту Fe2O3·nH2O) і Мангану MnO2,
кремнезему SiO2, натрій хлориду NaCl, гіпсу CaSO4·2H2O, ангідриту CaSO4,
калійних солей, сульфатів натрію і магнію та інші.
Хімічні опади у чистому вигляді відкладаються на деяких вузьких
ділянках прибережного дна, але головним чином на ділянках, у які не
впадають річки і які розташовані в областях з різко вираженим
континентальним кліматом.
Рівень лагуни, відокремленої від моря підводним бар'єром, внаслідок
посиленого випаровування зазвичай трохи нижче рівня відкритого моря, і
тому в неї весь час надходить морськавода. За цих умов концентрації солей у
воді лагуни безперервно підвищується і, коли настає перенасичення розчину,
з нього випадають на дно лагуни різні солі: NaCl, Na2SO4, CaSO4, MgCO3,
CaCO3, FeCO3 та ін. Порядок їх випадіння залежить від температури води,
наявності в розчині інших солей та їх концентрації. Класичним прикладом
лагуни, в якій в даний час утворюються хімічні опади, є Кара-Богаз-Гол.
Видобуток корисних копалин з океанічного та морського шельфу
Океанічне дно – джерело багатьох видів корисних копалин. Так, у зоні
шельфу відкриті і вже понад 50 років активно використовуються людиною
родовища нафти і природного газу. Нині щороку з океанічних свердловин
видобувають майже половину нафти світу. На дні океану відкриті також
родовища залізних і марганцевих руд, кам’яного вугілля, сірки, алмазів. З
океанічного дна шельфової зони дістають гравій та пісок для будівництва.
Перші спроби освоєння шельфу зроблені в 11 ст. до н.е., коли у Фінікії
з відкладень морських черепашок добували сировину для виробництва
пурпурної фарби. Пізніше (6 ст. до н.е.) на островах Полінезії велася
розробкакораловихрифів для здобуття будівельних матеріалів. У 3 ст. до н.е.
з глибини у о. Халка, в протоці Босфор, нирці добували мідну руду. В кінці
4.
19 ст. почалосяосвоєння розсипів золота, потім ільменіту, рутилу, циркону,
монациту на побережжі Австралії (1870), Бразилії (1884), Індії (1909). У 20-х
рр. 20 ст. був початий видобуток олова з морських розсипів Індонезії, в 1963
– алмазів на шельфі Південно-західної Африки. На початку 60-х рр.
добувався залізняк з розсипів затоки Аріаке (Японія).
Видобуток заліза
У прибережній зоні шельфу розташовані підводні родовища залізної
руди. ЇЇ видобувають за допомогою нахилених шахт, які йдуть з берега у
надра шельфу. Найбільш значна розробка морських покладів залізної руди
проводиться в Канаді, на східному узбережжі Ньюфаундленда ( родовище
Вабана). Крім того Канада видобуває залізну руду у Гудзонській затоці,
Японія – на острові Кюсю, Фінляндія біля входу у Фінську затоку. Залізні
руди з під водних родовищ отримують також у Франції, Фінляндії, Швеції.
Видобуток кам’яного вугілля
З давніх-давен у багатьох країнах кам’яне вугілля використовується як
найважливіший вид твердого палива. І тепер у паливно-енергетичному
балансі йому належить одне з найпочесніших місць. Варто зазначити, що
сумісне виробництво цієї корисної копалини на два рівні менше у порівнянні
з її запасами. Це означає, що світові ресурси вугілля дозволяють збільшувати
його виробництво.
Кам'яне вугілля залягає у корінних породах, в основному вкритих
зверху осадовим чохлом. Корінні кам’яновугільні басейни, розташовані у
береговій зоні, у багатьох районах продовжуються у надрах шельфу. Вугільні
пласти тут нерідко відрізняються більшою потужністю, аніж на суходолі. В
окремих районах, наприклад на північноморському шельфі, виявлені вугільні
родовища, непов’язані з береговими. Видобуток кам’яного вугілля з
підводних басейнів проводиться шахтовим способом. У прибережній зоні
Світового океану відомо понад 100 підводних родовищ і діє близько 70 шахт.
З надр моря витягується приблизно 2% світового видобутку кам’яного
вугілля.
5.
Найбільш значні розробкипроводять Японія, яка отримує 30% вугілля
з підводних шахт, і Великобританія, яка видобуває у позабережній зоні 10%
вугілля. Значну кількість кам’яного вугілля дають підводні басейни поблизу
узбережжя Китаю, Канади, США, Австралії, Ірландії, Туреччини, а також
Греції та Франції. Оскільки запаси вугілля на суходолі більш суттєві і
комерційно доступніші ніж на морі, то підводні родовища вугілля
розробляють переважно країни, малозабезпечені вугіллям. У деяких країнах,
наприклад Великобританії, розвиток підводного добування вугілля
пов’язаний з виснаженням запасів у традиційних родовищах на суходолі. У
цілому ж простежується тенденція до збільшення підводного видобутку
кам’яного вугілля.
Нафта і газ
Історія видобутку нафти з дна Світового океану налічує понад півтора
століття. Але тоді були лише поодинокі випадки буріння і видобутку нафти з
дна Світового океану. Видобуток в основному відбувалася на суші. І лише
тільки півстоліття тому, завдяки розвитку науки і техніки, люди зрозуміли,
що нафтогазові ресурси Світового океану ні в чому не поступаються
ресурсам суші (за обсягом і якістю).
На шельфах морів і океанів виявлено близько 2 тис. родовищ нафти
і газу з сумарними запасами нафти 40 млрд. т і газу 20 трлн. м3; пробурені
понад 300 тис. свердловин. Майже 100 країн ведуть пошукові та
експлуатаційні роботи в акваторіях при глибині води до 1,5 км. Темпи
освоєння морських родовищ нафти і газу щорічно збільшуються.
На сьогоднішній день налічується більше сімдесяти
нафтогазоносних басейнів і провінцій з яких добувається половина всієї
нафти і газу. Найбільш великими басейнами Світового океану є: басейн
Перської затоки (сконцентрована більше половини запасів світової
нафти), Мексиканської затоки і Північного моря. Значнінафтові родовища
відкрито на шельфах Австралії та Океанії. Навколо Південної Америки
також стало відомо багато родовищ нафти: проти дельти ріки Оріноко,
6.
вздовж гвіанського, бразильського,еквадорського іперуанського узбереж.
Крім уже визначених родовищ нафти, навколо Азійського материка
недавно були відкриті запаси нафти на Японському шельфі, у Східно-
Китайському морі, біля берегів Індії, Пакистану, Бангладеш, Шрі-Ланки, в
Суецькій затоці Червоного моря та біля берегів Ефіопії.
Сірка
Сірку з дна шельфу поки що добувають тільки в Мексиканській затоці.
Тут вона залягає в багатьох соляних куполах на глибині до 800 м при глибині
моря 15 м. Вилучається сірка за допомогою спеціальних свердловин зі
штучно насипаних островів за методом Фраша (закачуванням у свердловини
гарячої води, звідки вона видавлює розплавлену сірку на поверхню). Сірка
Мексиканської затоки задовольняє 20 % потреб США. Нині поблизу берегів
більш як 50 країн виявлено промислові запаси нафти й газу. Морські
родовища нафти забезпечують 25 % світового видобутку, а до кінця нашого
тисячоліття ця цифра подвоїться.
Фосфорити
Застосовуються фосфорити для виготовлення мінеральних добрив, для
добування фосфору, фосфорної кислоти і різних солей. Запаси фосфоритів в
океанах оцінюються в багато сотень мільярдів тонн. Тільки 10 % фосфоритів
на шельфах достатньо, щоб забезпечити світові запаси в сировині, за
сучасного рівня видобутку, на 1000 років.
Алмази, золото, платина
На пляжах, у лагунах, у прибережній зоні моря та на шельфі
відкладаються розсипи алмазів, золота, платини, каситериту, ільменіту,
магнетиту та інших мінералів. Родовища розсипних алмазів давно відомі
на південно-західному узбережжі Африки. Тут, на відстані 1600 км у
піщано-гравійних відкладах шельфу та берегових терас утворились багаті
родовища високоякісних алмазів, запаси яких становлять біля 40 млн.
каратів. Кожного дня тут видобувають 1000 каратів алмазів ювелірної
якості з глибин 30-120 м. А якщо підрахувати їхню вартість, то вона
7.
становитиме 20% вартостівсіх алмазів, що добуваються у світі. Родовища
алмазів трапляються також на Атлантичному узбережжі Південної
Америки. Геологи прогнозують родовища у прибережно-морських
відкладах Анголи, Індії, Шрі-Ланки.
Олово
Більша частина світових запасів олов'яних руд міститься у так
званому "олов'яному поясі", що простягається через Східний Сибір,
Монголію, Китай до Індійського океану. Особливо великі поклади олова у
шельфовій зоні Малайзії, Індонезії. Таїланду. З інших регіонів світу
запасами олова виділяється плато Джос у Нігерії, Перу, Бразилія.
Корисні копалини чорноморського морського шельфу
Які корисні копалини видобувають з дна Чорного моря? Це безумовно
нафта і природний газ на північно-західному шельфі, титаномагнетитові
піски, черепашники і алеврити. Алевритові піски представляють значний
інтерес для виробництва вогнетривких матеріалів. З запасами будівельних
пісків пов’язані розсипні родовища ільменіту FeTiO3, магнетиту Fe3O4,
рутилу TiO2, циркону ZrO2 і тонкого дисперсного золота.
Розвідані на дні Чорного моря поклади залізних руд і
залізомарганцевих конкрецій. В даний час найбільш відомі три поля
конкрецій. Перше в західній частині Кримського півострова, на південь від
мису Тарханкут. Друге знаходиться на захід від дельти Ріоні і поки що мало
вивчене. Третє розташоване на турецькій частині чорноморського шельфу.
Висновок
Морські поклади досить широко використовуються. Прикладом може
бути: видобуток олов'яної руди – каситериту SnO2 – у шельфовій зоні
Індонезії, Малайзії та Таїланду; рутилу та циркону біля узбережжя
Австралії; ільменіту – біля узбережжя Індії; алмазів – біля узбережжя
Намібії; бурштину - у Балтійському морі. Щорічно з морських глибин
8.
видобувають майже 1млрд. т піску і гравію, в тому числі США – 500 млн. т.
Розробляються технології видобутку залізомарганцевих конкрецій, запаси
яких обчислюються у трильйонах тонн.
Перспективи освоєння нових покладів нафти та газу на дні Світового
океану дуже великі. Перспективними є 75 млн. км2 цих ресурсів. На ринку
з'являються нові країни експортери нафти відкриваються нові басейни. Це
дає нам право припускати, що найближчі півстоліття ми не залишимося без
цієї сировини. Але все одно природні ресурси є вичерпними і для
подальшого розвитку людства нам треба знайти альтернативу нафті та газу
найближчим часом.
Треба зазначити, що поняття ресурсозабезпеченості є досить
умовним. Розвиток суспільства означає не тільки ріст споживання
природних ресурсів, а й виникнення нових технологій, які дають
можливість повніше використовувати наявні ресурси, залучати нові, які
раніше вважалися недоцільними, або недоступними. Раціональне
природокористування є запорукою дальшого існування людства.