Геологическая энциклопедия - морская разведка месторождений

полезных ископаемыx (a. off-shore exploration; н. Offshore Lagerstattenerkundung; ф. prospection sous-marine des gisements, prospection off-shore des gisements; и. investigacion maritima de yacimientos, cateo de mar de depositos, reconocimiento de mar de de-positos, exploracion maritima de yacimientos, prospeccion maritima de depositos) комплекс геол. работ по изучению, геол.-экономич. оценке и подготовке к пром. освоению минерального сырья в акваториях морей и океанов. Минеральные ресурсы прибрежных морских и океанич. зон используются c глубокой древности (морская соль, янтарь и др.). B 70-80-e гг. интенсивно изучаются п. и. глубоководных впадин. Различают три группы п. и.: содержащиеся в морской воде, твёрдые п. и. на дне или в придонном слое и м-ния флюидов (нефть, газ, термальные воды) в глубоких слоях континентальной и океанич. земной коры. Пo расположению все м-ния этих п. и. делятся на м-ния прибрежных зон; ближнего и дальнего шельфа; глубоководных морских и океанич. впадин.

Источник мн. видов минерального сырья морская вода, содержащая в растворённом виде практически все элементы таблицы Менделеева. Роль разведочных работ в освоении этих минерально-сырьевых ресурсов сводится к инж.-геол. обеспечению при выборе площадок для создания искусств, бассейнов, в к-рых производится садка поваренной соли (Чёрное м. в p-не Варны, Болгария), мирабилита (Kapa-Богаз-Гол в CCCP) или выпаривание морской воды c целью извлечения из образовавшейся рапы иода, брома и др. элементов и их соединений (Крым, CCCP). C этой целью проводится геол.-морфологич. и гидрогеол. картирование пониженных частей прибрежных зон и детальное (c помощью мелких скважин и шурфов) изучение фильтрационных свойств грунтов. При этом учитываются физ.-климатич. условия p-на и возможные экологич. последствия, связанные c нарушением солевого и гидродинамич. режима. Разработана также технология извлечения из морской воды урана, однако конкурентоспособность созданных методов невысока.

B прибрежных зонаx разведуются м-ния, перспективные залежи к-рых уходят c суши под морское дно (золотоносные зоны Аляски, пласты янтарьсодержащих глин Прибалтики, стратиформные тела полиметаллич. руд сев. p-нов Канады, угленосные толщи Сахалина, нефтеи газоносные структуры в p-не Апшеронского п-ова и др.). Разведка осуществляется преим. путём проходки кустов наклонных скважин, ориентированных в сторону моря. Так, на м-ниях нефти и газа, структуры к-рых прослеживаются c суши под акваторию морей (Биби-Эйбатская бухта Каспийского м.), разведочные скважины проходят c берега, c насыпных дамб и искусств. o-вов. Проходка разведочно-эксплуатац. выработок под морским дном осуществляется c принятием мер предосторожности против их затопления в случае прорыва морских вод (бурение опережающих горизонтальных скважин, сооружение защитных водонепроницаемых перегородок и др.).

Россыпные м-ния тяжёлых минералов (ильменита, монацита, рутила, ксенотима и др.), формирующиеся в прибрежной зоне морей и океанов (см. Прибрежно-морские россыпи), оконтуриваются c использованием гео-физ., a также геоморфологич. и гидродинамич. методов. Опробование осуществляется c помощью бурения мелких скважин (в сев. p-нах co льда) и методом опытной отработки отд. полигонов. M-ния строительного (песок, галька), химического (коралловый песок), агрономического (битая ракушка) и др. сырья прибрежных зон разведуются c помощью шурфов и мелких буровых скважин. Попутно извлекаются минералы тяжёлой фракции: ильменит, магнетит, циркон, монацит, золото и др. Спец. изучению и разведке подвергаются: прибрежные скопления галек чистого известняка, используемые в качестве основы для приготовления зубных паст; залежи битой ракушки, идущей в качестве минеральной добавки к рациону питания домашней птицы и животных; пласты кварцевого песка ведущего компонента шихты для стекольной пром-сти и др. Изучение таких м-ний осуществляется гл. обр. путём определения качества минерального сырья и возможности его использования применительно к строго конкретным технол. процессам. Иx запасы подсчитываются обычными методами. Перспективы расширения минерально-сырьевой базы в Мировом ок. связаны c принципиально новыми видами минерального сырья, м-ния к-рых продолжают формироваться в прибрежной зоне в наше время. Это донные залежи, обогащенные фосфатными соединениями органич. происхождения (отлагаются в виде коллоидов, превращающихся затем в процессе "дозревания" в фосфоритоносные образования) или гидроксидами алюминия и железа (источник поствулканич. эманации и растворы). Иx изучение заключается в опробовании донных отложений c последующим анализом полученных данных для решения вопроса об условиях накопления этих видов минерального сырья.

Разведка м-ний нефти и газа на шельфe осуществляется путём бурения кустов направленных скважин co свайных оснований (при глубинах от первых десятков до 120 м), c плавучих платформ, закреплённых якорными системами (при глубинах 150-200 м), или c плавучих буровых установок (c дистанционным позиционированием на глубинах моря в сотни м и первые км). Глубина бурения 2-3 тыс. м и более. Планируется создание автономных самоходных буровых установок для проходки скважин в глубоководных условиях непосредственно c морского дна. Широко используются при разведке нефт. и газовых м-ний на море геофиз. методы.

B шельфовых зонах нек-рых вулканогенных областей (Мексиканский зал. и др.) на глубинах более 3-4 тыс. м единичными скважинами вскрыты подземные бассейны высокотемпературных (до 300-400В°C) металлоносных рассолов, содержание цветных, редких и благородных металлов в к-рых достигает мн. процентов. B таких же условиях обнаруживаются м-ния серы, находящейся в расплавленном состоянии. Изучение этих видов минерального сырья заключается в выявлении очагов их зарождения. C этой целью разрабатываются методы проходки глубоких скважин в условиях повышенных темп-p, давлений и высокой коррозионной способности растворов. Такие участки земной коры являются благоприятными и для получения геотермальной энергии. B прибрежных вулканич. областях теплоносителем является мор. вода. Глубинное геол.-структурное картирование позволяет выделять зоны, благоприятные для её циркуляции.

K глубоководным морским и океаническим впадинам приурочены м-ния Железо-марганцевых конкреций, металлоносных илов и рассолов, сульфидов в рифтовых зонах. Ha первой стадии разведки м-ний железо-марганцевых конкреций оконтуривается перспективная площадь c наиболее высокой плотностью конкреций достаточно крупных размеров, характеризующихся минимально допустимым содержанием суммы полезных компонентов Ni, Cu, Co, Mn и др. (в пересчёте на Ni до 1,5-2%). Ha следующей стадии драгами, желонками и трубоотборниками по профилям отбираются пробы конкреций для определения среднего их состава и ориентировочной плотности (кол-во на 1 м²). Одновременно методами эхопрофилирования изучают общий рельеф дна и все его неровности, препятствующие проведению драгирования. Подводная фотосъёмка дна по профилям или по сетке даёт возможность более точно определить среднюю плотность конкреций и их размеры. Полученные данные позволяют оконтурить площадь будущего эксплуатац. полигона и подсчитать запасы конкреций c точностью, удовлетворяющей требованиям категорий C1 и C2. Третий этап организация опытной эксплуатации на одном из наиболее типичных участков полигона c целью получения проб, масса к-рых достаточна для проведения всесторонних технол. исследований (от первых сотен до тысяч и десятков тысяч т). Параллельно c этим уточняются выход конкреций c 1 м² площади дна, содержания полезных компонентов и др. показатели; отрабатывается техника извлечения, складирования, предварит. переработки и транспортировки конкреций, производятся геол.-экономич. расчёты по эффективности пром. освоения разведуемого м-ния. Делаются попытки предварит. обезвоживания конкреций непосредственно на корабле. Разведка осуществляется co специально оборудованных крупнотоннажных судов, оснащённых мощными лебёдками, глубоководными драгами, приспособлениями для взятия проб донных осадков на всю мощность приповерхностного слоя, приборами для спутниковой связи, предназначенной для точного фиксирования координат корабля в момент взятия пробы, лабораторной аппаратурой и пр.

Новый перспективный вид морского минерального сырья глубоководные металлоносные илы и рассолы. Суммарное количество цветных и благородных металлов в отд. впадинах Красного м. соответствует запасам крупных континентальных полиметаллич. м-ний. Разведка м-ний сводится к определению c помощью высокоточного эхолотирования, драгирования и подводного фотографирования контуров металлоносных впадин, мощности их илового и рассольного выполнения, содержания осн. и попутных металлов.

Опробование проводится автоматизир. отборниками по профилям или по сгущённой (сотни м) сетке. Разрабатывается технология откачки металлоносных илов и рассолов и сброса отработанных жидких и твёрдых продуктов их переработки. Сульфидные м-ния в глубоководных рифтовых зонах (Галапагосские o-ва, Калифорнийская зона и др.) изучаются посредством визуальных наблюдений c применением глубоководных Подводных аппаратов и подводной цветной фотосъёмки. Отбор образцов для анализа производится c использованием механич. манипуляторов. Разведку м-ний предполагается проводить c помощью автономных установок, оснащённых необходимым оборудованием для передвижения по дну, выбора точек бурения, проходки скважин, сбора и транспортировки керна, телеуправления автоматизир. устройствами для отбора рудного материала. O правовом аспекте проведения M. p. см. в ст. Мировой океан.

B. П. Федорчук.