2. По странам

Россия. За общими и подтвержденными запасами железной на первом месте в мире стоит Россия. Здесь находится 192 месторождения, из них 172 - с балансовыми запасами. К собственно железорудных принадлежат 187 месторождений. Из общего количества разведанных запасов 7600000000 т (13,4% всех запасов категорий А + В + С1) представлены рудами, содержащими в среднем 60-65% железа. Эти руды могут быть использованы промышленностью без обогащения. На руды, требующие простых схем обогащения (магнитная сепарация), приходится 45700000000 т (80,3%), и только 3,6 млрд т (6,3%) руд требуют обогащения с применением относительно сложных технологий. Балансовые запасы России, по состоянию на 1998 г., составляют: категории А + В + С1 - 56,8 млрд т, категории С2 - 43,8 млрд т. На площади страны, в пределах шести ее географо-экономических регионов, они распределены неравномерно. В Северном регионе подтвержденные запасы составляют 2,6 млрд т, или 4,6% разведанных запасов железной руды страны. В Центрально-Черноземном регионе на 19 месторождениях сосредоточено 59,5% суммарных подтвержденных запасов (33,8 млрд т) железной руды России. Почти все они (99,9% запасов региона) находятся в пределах Курской магнитной аномалии (КМА).

Из этого количества разведанных запасов 20,8% составляют богатые мартитом-гидрогематитови и сидерит-мартитовые руды, не требуют обогащения, 72,5% - магнетитовые кварциты (в т.ч. 8,5% - окисленной). Эксплуатация всех месторождений, за исключением родов. Коробковського, производится открытым способом. На Уральский регион приходится 15,8% подтвержденных запасов (9,0 млрд т) в 74 месторождениях. Примерно 90% разведанных запасов находится в титаномагнетитовых и скарново-магнетитовых месторождениях легкозбагачуванимы, но бедными (75,3% запасов - с содержанием железа в рудах до 16,7%) титаномагнетитовых рудами с ванадием.

Ок. 9% разведанных руд требуют комплексной технологии обогащения. Удельный вес открытой добычи железной руды на Урале составляет 70%. В Западно-Сибирском и Восточно-Сибирском регионах сосредоточено, соответственно, 3,3% (1,8 млрд т) и 9,0% (5,1 млрд т) российских разведанных запасов. В Западной Сибири разведано 13 месторождений скарнового типа. Зализняк в основном магнетитовые и напивмагнетитовий, с содержанием железа от 20-50%, хорошо обогащается методом магнитной сепарации. Часть руд Таштагольського месторождения используется как доменная руда без обогащения. Значительная часть железной руды в регионе добывается подземным способом. В Восточно-Сибирском регионе есть семь железорудных и 39 месторождений с балансовыми запасами железной руды.

Более трети разведанных запасов представлена ​​легкозбагачуванимы скарново-магнетитовыми рудами и магнетитовых кварцитов. Эксплуатация месторождений ведется открытым и подземным способами. В Дальневосточном регионе заключено 7,8% (4,5 млрд т) разведанных запасов железной руды России. Известно 14 месторождений с разведанными запасами железной руды, которые находятся в четырех железорудных районах. Месторождения находятся в резерве.

В Австралии большая часть общих и подтвержденных запасов железной руды локализуется в пределах железорудного бассейна Хамерсли (штат Западная Австралия). Здесь преобладают гематитовые руды в железистых кварцитах, подвергшихся обогащения в результате гипергенных процессов. Среднее содержание железа в них варьирует от 64,2% до 67%, а на некоторых участках руды представлены чистым гематитом - железа здесь до 70%. В результате выветривания и последующего переотложения железистых кварцитов и гематитовых руд образовались гематитовые конгломераты. Содержание железа в них достигает 60%. Большой практический интерес представляют лимонита пизолиты руды. Они состоят из лимонита, гетита и небольшого количества гематита. Содержание железа в этом типе руд - 53,0-56,5%. Руды всех месторождений Австралии разрабатываются открытым способом, не обогащаются.

В Украине - по материалам Государственного информационного геологического фонда запасы категорий А + В + С1, не разрабатываются, оцениваются в 26,1 млрд т, а категории С2 - в 4,3 млрд т, запасы категорий А + В + С1, разрабатываемых , составляют 17700000000 т, категории С2 - 2,7 млрд т. Всего в стране разведано 53 месторождения железной руды, разрабатывается 30 (58,6% разведанных запасов, 2006 г.); действуют 18 шахт и 11 карьеров. Основная часть запасов сосредоточена в пределах Криворожского бассейна. Среди руд месторождений этого бассейна выделяются богатые (магнетитовые и гематит-магнетитовые со средним содержанием железа 58,1%) и бедные (железистые кварциты со средним содержанием железа 33,3%). Разрабатываются месторождения в Полтавской, Днепропетровской и Запорожской областях, до 1992 года использовались также "табачные" руды Керченского бассейна.

Основным промышленным типом являются богатые мартитовые руды в железистых кварцитах, а также гематитовые руды и бурые железняки. Как правило, в металлургическое производство они поступают без обогащения, незначительная часть их проходит магнитную сепарацию. Примерно 75% железной руды добывается открытым способом и ок. 25% - подземным.

Основными задачами являются: - разведка и передача в промышленное освоение новых месторождений преимущественно окисленных кварцитов (Ингулецкое - сырьевая база комбината окисленных руд) и изучению флангов месторождений, которые разрабатываются; - изучение гидрогеологических условий южной части Кривбасса для принятия эффективных мер по борьбе с водоприливамы, - изучению узких зон щелочного метасоматоза на железорудных месторождениях, которые могут быть источником добычи скандия, ванадия или редких земель - подготовка небольших месторождений высококачественных легкозбагачуваних магнетитовых кварцитов в Кривбассе (дальние западные полосы, правобережные магнитные аномалии) и Приазовье.

В США значительная часть добычи железной руды производится на месторождениях района оз. Верхнее близ границы с Канадой. Большинство запасов высокосортных руд (со средним содержанием железа 50-58%) сегодня уже отработана. По разным оценкам, разведанные запасы низкосортных руд, оставшихся составляют 2,6-6 млрд т. Разработка ведется подземным и открытым способами. Значительные запасы железной руды (0,9-2 млрд т) сосредоточены в месторождениях Бирмингемского района. Руды сложены преимущественно гематитовых оолитами и в среднем содержат 35% железа.

В Канаде основная часть запасов железной руды, связанных с железистыми кварцитами, локализуется в крупнейшем железорудном районе Лабрадор-Нью-Квебек в пределах Лабрадорского впадины длиной ок. 1200 км, шириной от 15 до 100 км (в среднем 60 км). В северной части впадины находятся месторождения высокосортных гематитовых руд. Среднее содержание в рудах железа 50% -61%, марганца - 0,29-7,64%. Преобладающая часть выявленных ресурсов железной руды сосредоточено в месторождениях близ оз. Ноб-Лейк, где полоса распространения железистых кварцитов имеет длину 130 км при ширине до 10 км. В месторождениях, расположенных в южной части впадины, качество руд низкая. Содержание железа в них колеблется в пределах 31,4 - 37%. Добыча ведется открытым способом, обогащение руд не требует сложных технологий.

В Бразилии крупнейшие месторождения разведаны в штате Минас-Жерайс, в пределах так называемого "железорудного четырехугольника".

В Китае многочисленные (ок. 2000) месторождения железных расположены в восточной и юго-восточной частях страны. Рудами являются железистые кварциты. Основной рудный минерал - магнетит, иногда с примесью гематита. Содержание железа в железистых кварцитах в среднем 31-34%, в богатых рудах - до 50-60%. Разработка месторождений открыта. По оценкам специалистов, ок. 1700 железорудных месторождений в стране не подлежит освоению из-за низкого содержания железа (в среднем ок. 32%) и высоким содержанием вредных примесей - алюминия и фосфора в рудах.

В Казахстане - по состоянию на 1991 г., были учтены 8800000000 т железной руды категорий А + В + С1 и 16,6 млрд т категории С2. 55,7% всех разведанных запасов страны - легкозбагачувани магнетитовые руды. Они сосредоточены в уникальных месторождениях скарново-магнетитового типа.

В ЮАР преобладающее количество запасов железной руды связана с железистыми кварцитами. Значительные запасы железной руды заключены в комплексных рудах.

В Швеции базой железорудной промышленности имеются месторождения магматогенных апатит-магнетитовых руд. Среднее содержание железа в рудах - 51%. Руды средней обогатимости. Добыча ведется подземным способом.

2 вопрос

Проблемы опустынивания

Опустынивание на данный момент является одной из самых значимых глобальных проблем человечества.

Во время распашки полей мириады частиц плодородного почвенного покрова поднимаются в воздух, рассеиваются, сносятся с полей потоками воды, осаждаются в новых местах, в громадных количествах безвозвратно уносятся в Мировой океан. Естественный процесс разрушения водой и ветром верхнего слоя почвы, смыва и развеивания его частиц многократно усиливается и ускоряется, когда люли распахивают чересчур много земель и не дают почве “отдохнуть” .

Под воздействием живых организмов, воды и воздуха на поверхностных слоях литосферы постепенно образуется важнейшая экосистема, тонкая и хрупкая, — почва, которую называют “кожей Земли” . Это хранительница плодородия и жизни. Горсть хорошей почвы содержит миллионы микроорганизмов, поддерживающих плодородие. Чтобы образовался слой почвы мощностью в 1 см, требуется столетие. Он может быть потерян навсегда за один полевой сезон. По оценкам геологов, до того как люди начали заниматься сельскохозяйственной деятельностью, пасти скот и распахивать земли, реки ежегодно сносили в Мировой океан около 9 млрд. т почвы. Ныне это количество оценивают примерно в 25 млрд. т.

Почвенная эрозия — сугубо местное явление — ныне приобрела всеобщий характер. В США, например, около 44% обрабатываемых земель подвержено эрозии. В России исчезли уникальные богатые чернозёмы с содержанием гумуса в 14-16%, которые называли цитаделью русского земледелия. В России площади самых плодородных земель с содержанием гумуса 10-13% сократились почти в 5 раз.

Почвенная эрозия особенно велика в самых больших и густонаселённых странах. Река Хуанхэ в Китае ежегодно сносит в Мировой океан около 2 млрд. и почвы. Почвенная эрозия не только уменьшает плодородие и снижает урожайность. В результате почвенной эрозии гораздо быстрее, чем обычно предусматривается в проектах, заиливаются искусственно сооружаемые водные резервуары, сокращаются возможность орошения получения электроэнергии от гидроэлектростанций.

Особенно тяжёлая ситуация возникает, когда сносится не только почвенный слой, но и материнская порода, на которой он развивается. Тогда наступает порог необратимого разрушения, возникает антропогенная пустыня. Поразительную картину представляет собой плато Шиллонг в районе Черапунджи, расположенном на северо-востоке Индии. Это самое влажное место мира, где в среднем за год выпадает больше 12 м осадков. Но в сухой сезон, когда прекращаются муссонные ливни (в октябре – мае) , район Черапунджи напоминает полупустыню. Почвы на склонах плато практически смыты, обнажились бесплодные песчаники.

Один из самых глобальных и быстротечных процессов современности — расширение опустынивания, падение и, в самых крайних случаях, полное уничтожение биологического потенциала Земли, что приводит к условиям, аналогичным условиям естественной пустыни.

Естественные пустыни и полупустыни занимают более 1/3 земной поверхности. На этих землях проживает около 15% населения мира. Пустыни — это территории с крайне засушливым континентальным климатом, обычно получающие в среднем всего 150-175 мм осадков за год. Испарение с них гораздо выше, чем их увлажнение. Наиболее обширные массивы пустынь располагаются по обе стороны от экватора, между 15 и 45⁰ северной широты, а в Средней Азии и Казахстане пустыни достигают 50⁰ северной широты. Пустыни — естественные образования, играющие определённую роль в общей экологической сбалансированности ландшафтов планеты.

В результате деятельности человека к последней четверти XX в. появилось ещё свыше 9 млн. км² пустынь, и сего они охватили уже 43% общей площади суши.

В 90-х гг. опустынивание стало угрожать 3,6 млн. га засушливых земель. Это составляет 70% потенциально продуктивных засушливых земель, или ј общей площади поверхности суши, причём эти данные не включают площадь естественных пустынь. Около 1/6 населения мира страдает от этого процесса. Опустынивание может происходить в разных климатических условиях, но особенно бурно оно протекает в жарких, засушливых районах. В Африке находится почти треть всех аридных областей мира; они широко распространены также в Азии, Латинской Америке и в Австралии. Опустыниванию подвергаются в среднем за год 6 млн. га обрабатываемых земель, которые полностью разрушаются, и свыше 20 млн. га снижают свою продуктивность. Такова скорость приближения к порогу необратимого разрушения.

Как считают эксперты ООН, современные потери продуктивных земель приведут к тому, что к концу столетия мир может лишиться почти 1/3 своих пахотных земель. Такая потеря в период беспрецедентного роста населения и увеличения потребности в продовольствии может стать поистине гибельной.

Опустынивание — это процесс деградации всех природных систем жизнеобеспечения: чтобы выжить, местное население должно или получить помощь со стороны, или уйти в поисках земель, пригодных для жизни. В мире всё больше людей становится экологическими беженцами.

Процесс опустынивания обычно вызывается совокупным действием природы и человека. Особенно губительно это действие в аридных районах со свойственными им хрупкими, легко разрушающимися экосистемами. Уничтожение скудной растительности из-за чрезмерного выпаса скота, вырубки деревьев и кустарников, распашка земель, малопригодных для земледелия, и другие виды хозяйственной деятельности, нарушающей хрупкое равновесие в природе, многократно усиливают действие ветровой эрозии, иссушение верхних слоёв почвы. Резко нарушается водный баланс, снижается уровень грунтовых вод, колодцы пересыхают. Разрушается структура почв, усиливается их насыщение минеральными солями. Вследствие избыточной хозяйственной нагрузки сложно организованные бассейново-речные системы превращаются в примитивно организованные пустынные ландшафты.

Опустынивание и опустошение могут возникнуть в любых климатических условиях как результат разрушения природной системы. Но в аридных областях “двигателем” опустынивания становится ещё и засуха. Опустынивание, развивающееся в результате неумелой и неумеренной хозяйственной деятельности, не раз разрушало целые цивилизации. В школах всего мира на уроках истории детям объясняют, что людям надо знать её для того, чтобы извлекать уроки на будущее. Извлекло ли человечество уроки из истории гибели прошлых цивилизаций, засыпанных песком? Основное отличие опыта истории от сегодняшнего дня состоит в темпах и масштабах. Чрезмерно активная хозяйственная деятельность, давление которой накапливалось столетиями и даже тысячелетиями, ныне оказалась спрессованной в десятилетия. Если раньше погибали отдельные цивилизации, погребённые песками, то теперь процесс опустынивания, зарождаясь в различных местах и имея разное регионально проявление, принял глобальные масштабы. Накопление в атмосфере углекислого газа, усиление запылённости и задымлённости атмосферы ускоряют аридизацию суши. Этот процесс охватывает не только аридные области.

Расширяющаяся площадь пустынь способствует возникновению сухих климатических условий, которые, вероятно, в большой мере влияют на учащение многолетних засух. Порочный круг замыкается.

Сахель – на арабском – берег, окраина — так именуется переходная зона шириной до 400 км, которая простирается к югу от пустыни Сахара до саванн Западной Африки.

В конце 60-х гг. в этой зоне разразилась многолетняя засуха, которая достигла своего апогея в 1973 г. В результате этой засухи в африканских странах сахельской зоны — Сенегале, Гамбии, в Мавритании, Мали и др. погибло около 250.000 человек. Произошёл массовый падёж скота — а скотоводство составляет основу хозяйственной деятельности и источник существования большинства населения этих районов. Пересохли многие колодцы и даже такие крупные реки, как Нигер и Сенегал. Поверхность озера Чад сократилась до 1/3 его нормальных размеров. В 80-х гг. бедствия, приносимые засухой и опустыниванием, приобрели в Африке общеконтинентальные масштабы. Последствия этих процессов испытывают 34 африканские страны и 150 млн. людей. В 1985 г. в Африке погибло около 1 млн. человек и 10 млн. человек стали “экологическими беженцами” . Темпы продвижения границ пустыни в Африке местами составляют до 10 км в год.

Судьба лесов и история человечеств на всех континентах были между собой теснейшим образом взаимосвязаны. Леса служили основным источником продовольствия для первобытных общин, живших охотой и собирательством. Они являлись источником топлива и строительных материалов для сооружения жилищ. Леса служили убежищем для людей и в большой мере — основой их экономической деятельности. Жизнь лесов и жизнь людей, связи между ними нашли отражение в культуре, мифологии, религии большинства народов мира. Около 10 тыс. лет назад, до зарождения сельскохозяйственной деятельности, густые леса и другие покрытые лесом пространства занимали более 6 млрд. га поверхности суши. К концу XX столетия их площадь сократилась почти на 1/3 и ныне они занимают лишь немногим более 4 млрд. га. Во Франции, например, где леса изначально покрывали около 80% территории, к концу XX в. их площадь сократилась до 14%; в США, где лесами в начале XVII в. было покрыто почти 400 млн. га, уже к 1920 году этот лесной покров был на 2/3 уничтожен.

Все рассмотренные аспекты не лучшим образом влияют не только на наше общее благосостояние, но, главным образом, на благосостояние наших детей и вообще потомков. Поэтому мы должны обеспечить им славное и безоблачное будущее: разрабатывать и внедрять проекты по ограничению и искоренению вообще таких нежелательных процессов.

   

3 вопрос

Ледники артики и антартики как потенциальные источники пресной воды

Ранее было сказано о том, что основная часть общемировых запасов пресной воды (или более 25 млн км³) как бы законсервирована в ледниковых покровах земного шара. При этом в первую очередь имеются в виду ледниковые покровы Антарктиды и Гренландии, морские льды Арктики. Только за один летний сезон, когда наступает естественное таяние этого природного льда, можно было бы получить более 7000 км³ пресной воды, а это количество превышает все мировое водопотребление.

С точки зрения перспектив использования ледников в качестве резерва пресной воды особый интерес представляют ледники Антарктиды. Это относится как к ее материковому ледниковому покрову, который во многих местах выдвигается в окружающие материк моря, образуя так называемые выдвижные ледники, так и к огромным шельфовым ледникам, являющимся продолжением этого покрова. Всего шельфовых ледников в Антарктиде 13, причем основная их часть приходится на выходящее к Атлантике побережье Западной Антарктиды и Землю Королевы Мод, тогда как в Восточной Антарктиде, выходящей к пространствам Индийского и отчасти Тихого океанов, их меньше. Ширина пояса шельфовых ледников в зимнее время достигает 550—2550 км.

Шельфовые ледники Антарктиды представляют собой плиты шириной в среднем 120 км, толщиной у материка 200—1300 м, а у морского края 50—400 м. Средняя высота их составляет 400 м, а высота над уровнем океана – 60 м. В целом такие шельфовые ледники занимают почти 1,5 млн км² и содержат 600 тыс. км³ пресной воды. Это означает, что на них приходится всего 6 % общего объема ледниковой пресной воды на Земле. Но в абсолютных показателях их объем в 120 раз превышает мировое водопотребление.

С покровными и шельфовыми ледниками Антарктиды непосредственно связано образование айсбергов (от нем. eisberg – ледяная гора), которые откалываются от края ледника, отправляясь, так сказать, в свободное плавание по Южному океану. По имеющимся расчетам, в общей сложности от выдвижных и шельфовых ледников Антарктиды ежегодно откалывается от 1400 до 2400 км³пресной воды в виде айсбергов. Антарктические айсберги распространяются по Южному океану в пределах 44–57° ю. ш., но иногда достигают и 35° ю. ш., а это широта Буэнос-Айреса.

Запасы пресной воды в ледниках Гренландии значительно менее велики. Тем не менее и от ее ледяного панциря ежегодно откалываются и затем выносятся в Северную Атлантику примерно 15 тыс. айсбергов. Самые крупные из них содержат десятки миллионов кубометров пресной воды, достигая в длину 500 м, а в высоту 70– 100 м. Основной сезон распространения этих айсбергов длится с марта по июль. Обычно они не спускаются ниже 45° с. ш., но в этот сезон появляются и значительно южнее, создавая опасность для судов (вспомним гибель «Титаника» в 1912 г.) и для буровых нефтяных платформ.

В результате постоянного «сбрасывания» айсбергов в Мировом океане одновременно дрейфуют примерно 12 тыс. таких ледяных глыб и гор. В среднем антарктические айсберги живут 10–13 лет, но гигантские, длиной в десятки километров, могут плавать многие десятилетия. Идея транспортировки айсбергов с целью дальнейшего их использования для получения пресной воды появилась еще в начале XX в. В 50-х гг. американский океанолог и инженер Дж. Айзекс предложил проект транспортирования антарктических айсбергов к берегам Южной Калифорнии. Он же подсчитал, что для обеспечения этого засушливого района пресной водой в течение года потребуется айсберг объемом в 11 км³. В 70-х гг. XX в. французский полярный исследователь Поль-Эмиль Виктор разработал проект транспортирования айсберга из Антарктиды к берегам Саудовской Аравии, причем эта страна учредила даже международную компанию, предназначенную для его осуществления. В США аналогичные проекты разрабатывала мощная организация «Рэнд корпорейшн». Интерес к этой проблеме стали проявлять и в некоторых странах Европы, и в Австралии. Технические же параметры транспортирования айсбергов были разработаны уже довольно детально.

Рис. 22. Возможные маршруты транспортирования айсбергов (по Р. А. Крыжановскому)

После обнаружения при помощи искусственного спутника подходящего айсберга и его доразведки при помощи вертолета на айсберге сначала должны быть установлены специальные плиты для крепления буксирных тросов. По возможности айсбергу должна быть придана более обтекаемая форма, а его носовой части – форма корабельного форштевня. Чтобы уменьшить таяние льда, под дно айсберга должна быть подведена пластиковая пленка, а по бокам натянуто полотно с грузилами внизу. Транспортировать айсберг следует с учетом морских течений, строения океанского дна, конфигурации береговой линии. Само транспортирование айсберга длиной 1 км, шириной 600 м и высотой 300 м должно быть осуществлено при помощи пяти-шести океанских буксиров мощностью по 10–15 тыс. л. с. В этом случае скорость транспортирования составит примерно одну милю (1852 м) в час. После доставки к месту назначения айсберг должен быть разрезан на куски – блоки толщиной примерно по 40 м, которые будут постепенно таять и позволят снабжать пресной водой по плавающему водопроводу тот или иной пункт на побережье. Таяние айсберга будет продолжаться примерно один год.

Для географа особенно интересен вопрос о выборе путей транспортирования айсбергов (рис. 22). Естественно, что по экономическим соображениям наиболее предпочтительна доставка антарктических айсбергов к относительно близко расположенным районам Южного полушария – в Южную Америку, Южную Африку, Западную и Южную Австралию. К тому же лето в этих районах наступает в декабре, когда айсберги как раз распространяются дальше всего на север. Академик В. М. Котляков считает, что главным местом «отлова» столовых айсбергов для Южной Америки может стать район шельфового ледника Росса, для Южной Африки – шельфового ледника Ронне-Фильхнера, а для Австралии – шельфового ледника Эймери. При этом путь до берегов Южной Америки составит примерно 7000 км, а до Австралии – 9000 (рис. 23). Все проектировщики полагают, что при таком транспортировании айсбергов необходимо будет использовать холодные океанические течения: Перуанское и Фолклендское у берегов Южной Америки, Бенгельское у берегов Африки и Западно-Австралийское у берегов Австралии. Значительно сложнее и дороже обойдется транспортирование антарктических айсбергов в районы Северного полушария, например к берегам Южной Калифорнии или Аравийского полуострова. Что же касается гренландских айсбергов, то их целесообразнее всего было бы транспортировать к берегам Западной Европы и к восточному побережью США.

Рис. 23. Оптимальные маршруты транспортирования айсбергов в Антарктике (по В. М. Котлякову). Цифрами обозначены: 1 – маршруты транспортирования айсбергов; 2 – объемы айсбергов, ежегодно откалывающихся от каждых 200 км длины берега (длина стрелки в 1 мм соответствует 100 км³ льда); 3 – места обнаружения айсбергов

Нельзя забывать и о том, что айсберги как источники пресной воды представляют собой международное достояние. Это означает, что при их использовании должно быть разработано специальное международное право. Учитывать нужно и возможные экологические последствия транспортирования айсбергов, а также их пребывания в месте назначения. По существующим оценкам, айсберг средних размеров в районе своей стоянки может снизить температуру воздуха на 3–4 °C и оказать негативное воздействие на сухопутные и морские экосистемы, тем более что из-за огромной осадки ледяной горы ее зачастую нельзя будет подвести к берегу ближе чем на 20–40 км.

Существуют и другие проекты использования пресной воды ледяного покрова планеты. Предлагают, например, использовать энергию АЭС для обеспечения таяния ледника на месте его нахождения с последующей поставкой пресной воды по трубопроводам. Уже в 1990-х гг. российские специалисты разработали проекты «Чистый лед» и «Айсберг», которые составили единый проект «Чистая вода», включенный в международную программу «Человек и океан. Глобальная инициатива». Оба проекта фигурировали на Всемирной выставке «ЭКСПО-98» в Лиссабоне в качестве самых необычных научно-технических экспонатов.

Пока все это лишь проекты. Но интерес к ним проявляют уже многие страны – США, Канада, Франция, Саудовская Аравия, Египет, Австралия и др.

10 билет

1 вопрос

Ресурсы маргана

Месторождения марганцевых руд на терр. РФ многочисленные, но небольшие, преимущественно карбонатного типа. В Госбалансе учтены 14 месторождений, разведанные запасы которых составляют около 150 млн т. — 2,7 % от мировых (2002). Качество руд низкое. Ок. 91 % запасов относятся к карбонатному типу с низким содержанием Mn и тяжелой обогатимостью. Крупнейшие залежи известны на Урале, в Сибири и на Д. Востоке. Крупнейшие из них на Урале — Юркинское, Екатерининское, Березовское и др. (Карбонатные руды), Новоберезовское, Полуночное (оксидные руды). Руды Сев. Уральского бас. характеризуются содержанием марганца ок. 21 %. На Юж. Урале с вулканогенно-осадочной формацией Магнитогорского синклинория связаны многочисленные мелкие залежи окисленных марганцевых руд. Крупнейшее в Сибири — Усинское марганцевое месторождение (Кемеровская область), которое содержит 65 % запасов марганцевых руд России, руды в осн. карбонатные. Кроме того, есть небольшие скопления марганца на Енисейском кряже (Порожинское месторожд.), Салаирском кряже, Ангарском хребте, на зап. побережье оз. Байкал, в ряде районов Сибири, Д. Востока (группа месторожд. Малого Хингана), Ирнимийское месторожд. в Удскую-Шантарском районе, на Сев. Кавказе (Лабинское). В России преобладает карбонатный тип руд со средним содержанием марганца 20 % (более 90 % российских запасов). Оксидные руды (при содержании Mn 21 %) составляют 4,7 %, окисленные (27 % Mn) — 4,5 %, смешанные (16 % Mn) — сотые доли процента.

Кроме Тыньинского (Свердловская область) и Громовское (Читинская область) месторождений, при оценке подтвержденных запасов учтитываются: Парнокское (Республика Коми); Марсятское, Ивдельское, Березовское, Ново-Березовское, Юго-Березовское (Свердловская облю); Усинское (Кемеровская область); Николаевское (Иркутская область). Большая часть подтвержденных запасов России (более 80 %) сосредоточена в Усинском месторождении в Кемеровской области. Пласты и линзы карбонатных марганцевых руд протяженностью в несколько сотен метров и мощностью 20-65 м приурочены к толще нижнекембрийских карбонатных и глинисто-кремнистых пород. Рудная зона прослеживается на глубине более 500 м и тянется в северо-западном направлении на 4-6 км. Суммарная мощность рудной зоны превышает 150 м. С поверхности руды окислены на глубину от 30 до 75 м. Подтвержденные запасы месторождения составляют 79.69 млн т руды со средним содержанием марганца 19,4 %. На окисленные руды (до 27 % марганца) приходится всего около 6 % запасов. Карбонатные руды разнообразны, часть из них обогащена фосфором и железом, содержание марганца — от 12-14 % до 20 %. Месторождение подготавливается к освоению карьерной выемкой.

На Тыньинском месторождении (Свердловская обл.) запасы категорий В + С1 + С2 составляют 579,3 тыс. т. Руды карбонатные (77.6 %), окисленные (9 %) и смешанные (13.4 %). Содержание марганца, соответственно: 20,2 %, 23,0 %, 15,6 %. Отрабатывается верхний пласт, окисленные руды составляют 71 % объёма добычи. Разработка осуществляется открытым способом.

В рамках Международного района морского дна (МРМД) России выделена площадь в Западном секторе северных приэкваториальных зоны Тихого океана для изучения и освоения скоплений кобальт-марганцевых корок (КМК). Площадь включает Магеллановы горы, поднятие Маркус-Уэйк и Уэйк-Неккер, а также северную часть подводного продолжения Маршалловых о-вов и островов Лайн. Общее количество прогнозных ресурсов в этой зоне составляет 1 842 млн т сухих руд, содержащие около 380 млн т марганца и 10 млн т кобальта.

На рудном поле Кларион-Клиппертон (Тихий океан) в пределах МРМД Международным органом по морскому дну за Россией закреплен участок дна в 75 км² для разведки и добычи железомарганцевых конкреций (ЖМК). В пределах этого участка запасы и прогнозные ресурсы СМК категорий С2, Р1 и Р2 (в соотношении 3.1: 2.1: 94.8) оцениваются в 448.0 млн т сухих руд при среднем содержании марганца в руде 29,4 %. Кроме того, Россия является участником международной организации «Интерокеанметалл» (Болгария, Польша, Россия,Чехия, Словакия), которой в том же рудном поле Кларион-Клиппертон выделен участок с месторождениями ЖМК. С учётом этого, суммарные прогнозные ресурсы марганца России в Тихом океане оцениваются в 156,15 млн т металла.

2 вопрос

Ресурсы фосфоритов

ФОСФОРИТЫ (а. phosphorites; н. Phosphorite; ф. phosphorites; и. fosforitas) — осадочные горные породы, основным компонентом которых являются скрыто- или микрокристаллические фосфаты кальция из группы апатита. Нижний предел содержания P₂O₅ в фосфоритах условно принят 12%.  Наиболее распространённый фосфатный минерал фосфоритов — фторкарбонатапатит (франколит), главной особенностью которого является то, что в элементарной ячейке часть фосфора (PO₄^3-) замещена углеродом (CO₃^2-) с образованием непрерывного изоморфного ряда от фторапатита до курскита. Кроме углерода в фосфатных минералах фосфоритов нередки другие изоморфные замещения; кальций — стронцием, натрием и др.; фтор — группой OH, Cl, CO₃^2-и др.; анион PO₄^3-- анионом SO₄^2-.  Наиболее распространёнными формами нахождения фосфатного вещества являются микроконкреции (зёрна, оолиты, сферолиты), криптокристаллической афанитовый фосфат ("микросфорит"), изотропный и раскристаллизованный фосфатный цемент желваковых фосфоритов, фосфат, слагающий остатки организмов (преимущественно раковин), часть которых изначально состояла из фосфата кальция (ракушечные фосфориты), а др. часть образовалась в результате замещения фосфатом карбонатов (биоморфозы). Минералогическая природа и петрографические особенности фосфатного вещества существенно влияют на физико-химические свойства фосфоритов, их растворимость, технологические особенности и прочее.  Кроме фосфатов кальция в состав фосфоритов входят нефосфатные минералы: основные — доломит, кальцит, кварц, халцедон, глауконит; второстепенные — глинистые, алюмосиликатные, железистые минералы (пирит, гидроксиды железа), органические вещества. В ещё более низких концентрациях присутствуют уран, редкоземельные элементы (лантаноиды цериевой группы), стронций, реже примеси Pb, V, Sc, Zr, Se и др.  Фосфориты делятся на 2 генетические группы: морские и континентальные. Среди морских выделяются следующие литогенетические типы фосфоритов: микрозернистые, зернистые, желваковые и ракушечные. Названия типам даны структурно-петрографические, но их различия гораздо более глубокие: они приурочены к разным геологическим формациям, залегают на различных стратиграфических уровнях, концентрируются в разных фосфоритоносных провинциях.  Тип микрозернистых фосфоритов включает также оолитовые и афанитовые разновидности, связанные обычно с древними кремнисто-карбонатными формациями и распространённые преимущественно в фосфоритоносных провинциях Азиатской, Австралийской и Скалистых гор в Северной Америке. Это обычно плотные, крепкие, тёмно-серые до чёрных породы с размером микрозёрен и микроконкреций обычно 0,01-0,5 мм.  Зернистые фосфориты сложены фосфатными, обычно округлыми зёрнами (нередко биоморфозами по фораминиферам и др.) с преобладающим диаметром от 0,1 до 2-5 мм и более; содержат также фосфатный костный детрит, зубы рыб и др. органические остатки. Связаны с терригенно-карбонатными формациями верхнемелового и кайнозойского возраста и распространены преимущественно в Аравийско-Африканской фосфоритоносной провинции и Восточно-Американской фосфоритоносной провинции.  Желваковые фосфориты — конкреции, в которых фосфат играет роль цемента, скрепляющего обломочные и аутигенные зёрна др. минералов, связаны с глауконито-терригенной формацией преимущественно верхнеюрско-мелового возраста и распространены в фосфоритоносной провинции Восточно-Европейской платформы. Желваки фосфоритов темно- или буро-серые с шероховатой поверхностью или окатанные (гальки) размером от 3-5 до 50-150 мм.  Ракушечные фосфориты представляют собой фосфатные раковины беззамковых брахиопод и их детрит с примесью кварцевых зёрен; связаны с органогенно-терригенной формацией ордовика, распространены в Прибалтийском фосфоритоносном бассейне, в Сибири, в Аргентине и Боливии.  Среди континентальных фосфоритов выделяются фосфориты коры выветривания и органогенные — гуано (островные и пещерные). Вследствие выщелачивания карбонатов происходит остаточное накопление фосфатов, иногда до очень высоких концентраций P₂O₅— 38-40% (месторождение Маукок, CPB). Обычно часть фосфата под воздействием инфильтрационных процессов растворяется и переотлагается с образованием остаточно-инфильтрационных фосфоритов. По физико-механическим свойствам выделяются рыхлые (песчанистые, глинистые) и каменистые (твёрдые), залегающие среди рыхлых. Другая группа фосфоритов корывыветривания образуется за счёт инфильтрационно-метасоматического взаимодействия гуано птиц и летучих мышей с подстилающими карбонатами, реже др. породами. Эти процессы распространены в тропиках, на коралловых и др. островах (островные фосфориты) и в пещерах, населённых летучими мышами (пещерные фосфориты).  Установлена стратиграфическая приуроченность главных накоплений фосфоритов в венде — кембрии, ордовике, перми, мелу —палеогене и неогене; литологическая связь с определенными формациями — кремнисто-карбонатной, терригенно-карбонатной, глауконито-терригенной, коры выветривания и др. Для морских фосфоритов установлены закономерности условий их образования: устойчивый тектонический режим (платформенный), аридные и полуаридные климатические условия, шельфовое мелководье с ограниченным карбонато-накоплением и пенепленизированной окружающей сушей.  Крупные участки земной коры, в которых концентрируются главные накопления фосфоритов, выделены как фосфоритоносные провинции: Азиатская, Австралийская, Скалистых гор (микрозернистые фосфориты), Аравийско-Африканская, восточно-Американская (зернистые фосфориты), Восточно-Европейской платформы (желваковые фосфориты). Внутри провинций, реже также и вне их выделяются фосфоритоносные бассейны, в которых концентрируются однотипные и одновозрастные фосфориты.  В пределах CCCP расположена северная часть Азиатской провинции (Каратауский, Алтае-Саянский бассейны, северная часть Хубсугульского бассейна), большая часть провинции Восточно-Европейской платформы (бассейны Волжский, Днепровско-Донецкий, Актюбинский), восточное окончание Аравийско-Африканской провинции (Кызылкумский бассейн).  Генезис морских фосфоритов изучается давно. В прошлом господствовала биолитная гипотеза. В 1930-х гг. её сменила принципиально новая хемогенная теория (А. В. Казаков), получившая широкое международное признание. Важнейшим положением этой теории явилось обоснование роли Апвеллинга. Об условиях образования фосфоритов высказаны также др. гипотезы — вулканогенно-осадочная (Н. С. Шатский), биохимическая (Г. И. Бушинский), биогенно-диагенетическая (Г. Н. Батурин) и др.  В геологической истории Земли отчётливо проявилась эволюция фосфатонакопления (Н. А. Красильникова, А. Л. Яншин), выразившаяся в смене преобладающего в венде — кембрии микрозернистого типа фосфоритов на зернистый и желваковый тип в мезозое-кайнозое. Ракушечные фосфориты образовывались только в ордовике.

3вопрос

Крупнейшие водохранилища мира