Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
СВІТОВИЙ ОКЕАН ТА ЙОГО ЧАСТИНИ.doc
Скачиваний:
49
Добавлен:
23.11.2018
Размер:
1.65 Mб
Скачать

Мінеральні ресурси

До мінеральних ресурсів океану відносять корисні копалини прибережної зони океанів і морів, глибоководної частини шельфу і материкового схилу. Якщо на суходолі багато джерел мінеральної сировини скорочується, то в океані запаси деяких металів, як-то марганцю, кобальту, цирконію, щороку зростають на величину, більшу від величини їх річного використання людством.

Розгляд добування в морях різних корисних копалин почнемо з розсипних родовищ.

На межі суші й океану, вище і нижче рівня води, потрібні людині мінерали поширені в прибережно-морських розсипах — різних за площею скупченнях уламків гірських порід, що містять домішки корисних компонентів. Вони формуються і накопичуються тут до промислових концентрацій у результаті активної взаємодії суші і моря і являють собою піски різної величини.

Підводні розсипи, розташовані на береговому схилі, у більшості випадків тягнуться широкої (до декількох сотень метрів) смугою на десятки кілометрів паралельно сучасної берегової лінії на відстані від 0,5 до 15 км від неї. Уміст корисних компонентів 4-10%, а в дуже багатих розсипах — 20-28% маси пісків.

Родовища циркону, ільменіту, монациту і рутилу. У прибережно-морських розсипах містяться десятки різних, у тому числі важких, мінералів і металів. До найбільш коштовних, що добуваються в основному з пляжів і лагун, розташованих вище рівня моря, відносяться ільменіт, рутил, циркон, монацит, магнетит, каситерит, золото, платина, алмаз.

Найбільш великі і багаті прибережно-морські розсипи знаходяться переважно в тропічній і субтропічній зонах Світового океану.

Найбільш значні розсипні родовища ільменіту, рутилу, циркону і монациту зосереджені в Австралії. На її західних берегах, головним чином, у південно-західній частині, розповсюджений переважно ільменіт. Уздовж більшої частини східного узбережжя Австралії, у межах Південного Квинсленда й у північній частині Нового Південного Уельсу, протягаються розсипи, багаті в основному рутилом і цирконом.

За вмістом корисних компонентів австралійські розсипи поступаються прибережно-морським родовищам Індії і Шрі-Ланки. Найбільш багаті піски знаходяться на південному-заході Індостану, де розташовані найбільші ільменіт-монацитові розсипи. Добувають тут, головним чином, ільменіт, на долю якого приходиться більш 90% виробленого концентрату. Разом із тим розширюється видобуток й інших мінералів (рутилу, монациту).

Великі розсипи розташовані на північному сході Шрі-Ланки в районі м. Пулмоддай. У цих розсипах міститься близько 80 % ільменіту і рутилу. Інші райони великих родовищ берегових розсипів знаходяться біля м. Тринкомалі і м. Берувала.

У пляжних зонах і на шельфі Північної Америки — від Каліфорнії до Аляски поширені прибережно-морські розсипи. Найбільш великі і багаті родовища розташовані на східному узбережжі Флориди між річками Сент-Джонс і Норт.

Прибережно-морські розсипи існують на берегах Південної Америки. Особливо багаті родовища важких мінералів — монациту, ільменіту і циркону — знаходяться на атлантичному узбережжі Бразилії. Ці розсипи тягнуться на 1600 км і характеризуються перевагою в них монациту. Бразилія — один з основних світових постачальників цього мінералу.

Родовища коштовних мінералів. Крім відзначених найбільших розсипів, менш значні прибережно-морські родовища коштовних мінералів виявлені на узбережжя Африки, атлантичних берегах Європи, Північного і Балтійського морів, на острові Тайвань, на півострові Ляодун і деяких інших районах.

Найбільш багаті світові прибережно-морські і підводні алювіальні розсипи родовища руди олова — каситерити — в основному зосереджені на шельфах Південно-Східної Азії. Від Індії і Шрі-Ланки через узбережжя Таїланду, В'єтнаму, Філіппін, Кореї, Японії простягнувся так званий оловорудний пояс продуктивних сухопутних, берегових і підводних пісків. Зміст каситериту в них дорівнює 2—5 % від маси породи. У каситеритових розсипах Південно-Східної Азії зосереджено приблизно 3/4 запасів олова. Прибережні і підводні оловоносні піски інтенсивно розробляє Індонезія. Таїланд 90% олова одержує за рахунок морських розсипів, розташованих у районі острова Пукет.

Найбільші запаси залізних пісків знайдено в Канаді. Значні запаси цих мінералів розташовані в Японії, причому їхня розробка ведеться на глибинах до 30 м. Прибережно-морські магнетитові піски виявлені в Панамі.

Розсипи золота. Розсипи золота в прибережно-морських відкладах виявлено на західних берегах США і Канади, у Панамі, Чилі, Туреччині, Єгипті, південно-західній Африці. Найбільш широко відомі золотоносні піски Аляски. Значними концентраціями золота характеризуються підводні піски протоки Стефанса. Золотоносні піски, перспективні для розробки, виявлені в басейні Чирикова (Берингове море), на півострові Кенай (розсип Уэст-Кост), на узбережжі затоки Гудньюс і на пляжах островів Кодьяк і Святого Лаврентія.

Платинові піски. Найбільші підводні поклади платини знаходяться в затоці Гудньюс (на узбережжі Аляски).З давніх-давен платина добувається тут з глибин до 30 м. Перспективними для розробок вважають платинові розсипи на тихоокеанському узбережжі Колумбії.

Розсипи алмазів. Основні родовища прибережно-морських пісків зосереджені в південно-західній Африці, де вони виявлені у відкладеннях прибережних терас, на пляжах і наносах шельфу до глибин 120 м. Значні морські терасові розсипи алмазів розташовані в Намібії. Видобуток алмазів, частина яких придатна для ювелірних цілей, поблизу берегів Африки ведеться з початку 60-х років. Родовища алмазів трапляються також на Атлантичному узбережжі Південної Америки.

Розсипи сонячного каменю янтарю (бурштину). До рідких корисних копалинам прибережно-морських розсипів відноситься янтар, близько 90% якого зосереджено на березі Балтійського моря в Калінінградській області. Янтар залягає тут разом із блакитно-зеленим мінералом — глауконітом. Видобуток і переробку янтарю веде єдиний у світі спеціалізований комбінат, розташований у Бурштиновому. Більш половини його щорічного видобутку надходить у цех художньої обробки, де янтар перетворюється у твори мистецтва і ювелірні вироби. Разом із тим янтар використовується в промисловості і сільському господарстві. З нього роблять хімічний посуд для збереження активних кислот, ізолятори для радіодеталей, високоякісні лаки, бурштинова олія, необхідна для порцелянової і гумової промисловості. Розчин бурштинової кислоти застосовується для обробки насінь злаків, коренеплодів і трав, що стимулює ріст рослин.

Серед корисних копалин прибережно-морських розсипів відоме промислове значення мають будівельні матеріали — пісок, гравій, черепашник. Їх добувають США, Англія, Ісландія.

Конкреції на поверхні океанічного дна. Мінеральні багатства поверхні океанічного дна представлені специфічними утвореннями округлої, овальної, сплюсненої й іншої форми. Їхня загальна назва — конкреції. За основними компонентами, що містяться в них, одні називаються фосфоритними, інші - баритовими, треті - залізо-марганцевими.

Баритові конкреції виявлені на шельфі Шрі-Ланки. На Алясці в протоці Дункан розробляється єдине у світі жильне родовище бариту.

Фосфоритові конкреції, а також фосфатні піски і пластові поклади поширені як на мілководді, так і в глибоководних районах східних частин Тихого, Атлантичного та Індійського океанів. Але вони не зустрічаються північніше 45°пн. ш. і південніше 50°пд. ш. Це пояснюється умовами утворення родовищ фосфоритів. Вони утворюються там, де є піднесення глибинних вод до шельфів. Запаси фосфоритів оцінюються в багато сотень мільярдів тонн. Застосовують їх для виготовлення мінеральних добрив, для добування фосфору, фосфорної кислоти і різних солей.

У залізомарганцевих конкреціях виявлено 80 хімічних елементів. Переважають марганець і залізо, але містяться також нікель, мідь, кобальт, золото і платина. Головний інтерес у конкреціях представляє не стільки сам марганець, скільки його домішки — кобальт, мідь і нікель. Однак одержання цих металів ефективне, якщо їхній уміст у конкреціях не нижче 3%, а щільність залягання цих утворень досягає 5— 10 кг на 1 м2 дна.

До теперішнього часу досить точно виявлена зона, що відповідає основним вимогам ефективної розробки конкрецій. Вона знаходиться в Тихому океані і розташована між 6 і 20° пн. ш. і приблизно між 180 і 120° зх. д. і має площу близько 6 млн км2. Проведені фахівцями розрахунки показують, що якщо навіть 60 % цієї площі покриті конкреціями, 40 % яких можуть бути підняті з дна, то вони дадуть 85 млн т нікелю, 65 млн т міді, 170 млн т марганцю.

У результаті геологічного розвитку нашої планети в надрах дна багатьох ділянок Світового океану сформувалися поклади нафти, газу, кам'яного вугілля, сірки, залізної руди й ін.

Нафта й газ. За сучасними уявленнями, ці паливні копалини утворюються в надрах Землі в результаті перетворення розсіяної органічної речовини субаквальних опадів. Відповідно до сучасних уявлень, морські запаси нафти складають приблизно 34 %, а природного газу — 26 % наземних.

У Світовому океані експлуатуються багато сотень нафтогазових родовищ. Їхнє розміщення характеризується декількома головними географічними рисами. По-перше, нафтогазові промисли розташовані, як правило, у межах шельфу. Видобуток нафти і газу ведеться з морських бурових платформ до глибин 200 м і лише в окремих районах — трохи глибше .

По-друге, у даний час у Світовому океані склалося кілька найбільших центрів підводних нафторозробок, що визначають нині рівень видобутку «морської» нафти. Головний з них — Перська затока. Другий за обсягом видобутку район — Венесуельська затока з лагуною Маракайдо. Великими запасами нафти володіють Мексиканська і Гвінейська затоки, а також Північне море.

По-третє, найбільші райони морського нафтовидобутку (Перський, Ве -

несуельсько-Маракайський і Гвінейський) розташовані поблизу берегів країн, що розвиваються.

В останні десятиліття велася і продовжує вестися інтенсивна розвідка й освоєння нових морських нафтових і газових родовищ. Великі запаси підвідної нафти відкриті в прибережних районах західної і східної частини Каспійського та Балтійського моря. Це перспективні райони морського нафтовидобутку.

Кам'яне вугілля. Відомо більш 100 родовищ із великими запасами кам'яного вугілля. Вони розташовані в прибережних зонах Австралії, Англії, Болгарії, Греції, Ірландії, Ісландії, Канади, Тайваню, Туреччини, Фінляндії, Франції, Чилі, Японії.

З підводних надр витягається приблизно 2% світових запасів кам'яного вугілля. Цим займаються, головним чином, країни, які не мають досить наземних родовищ кам'яного вугілля. Так, Японія майже 30% вугілля одержує з морських родовищ, Англія — більш ніж 10%, досить масштабний підводний видобуток вугілля ведуть також Канада і Тайвань.

Сірка. Її поклади зустрічаються в надрах шельфу, звичайно, в соляних куполах, похованих під шаром осадових порід товщиною кілька десятків метрів. З давніх-давен видобуток сірки здійснюється в Мексиканській затоці в штаті Лунзіана в США на глибині приблизно 15 м. Тут пробурені шпари, через які до місць залягання сірки подається гаряча пара води, сірка плавиться, стає рідкої і під впливом стиснутого повітря через ці шпари надходить до трубопроводів і по них — до барж, де вона застигає в охолоджувальних цистернах. Це родовище дає 20% сірки, виробленої в США, і 4% її світового випуску.

Залізна руда. Найбільш значний видобуток морських покладів залізної руди ведеться в Канаді на східному узбережжі Ньюфаундленду з родовища Вабана. Достовірні запаси залізної руди тут оцінюються в 2 млрд т, а її щорічний видобуток дорівнює приблизно 3 млн т. Крім того, Канада добуває залізну руду в Гудзоновій затоці, Японія — на острові Кюсю, Франція — південніше Шербура, Фінляндія — у Фінській затоці. Разом узяті ці країни витягають із підводних родовищ 1% від загальносвітового видобутку залізної руди. Перспективними районами для видобутку залізної руди є шельфи Африки, Індії, Австралії, Південної Америки.

У невеликих кількостях проводиться видобуток із підводних шахт міді й нікелю в Канаді в Гудзоновій затоці. У Туреччині на узбережжі Егейського моря добуваються ртутні руди. У перспективі намічається освоєння нових корінних підводних родовищ у прибережній зоні різних країн з метою більш повного забезпечення їхньою мінеральною сировиною. Протягом останніх двох десятиліть освоєння морських геологічних багатств (особливо нафтогазових) розвивалося швидкими темпами. Це буде продовжуватися і надалі

Енергетичні ресурси

Частина механічної і теплової енергії Світового океану, принципово доступної для використання у виробничій діяльності людей, утворюють океанічні та морські «вічно-відновлювальні» енергетичні ресурси. Адже енергією володіють морські течії, хвилі, припливи, вертикальні рухи вод. Однак сучасні технічні й економічні можливості дозволяють використовувати поки далеко не всі ці джерела. Практично почате освоєння енергії припливів. Зроблена також спроба використовувати енергію хвиль і прибою.

Використання енергії припливів. Першими спорудженнями, механізми яких приводилися в рух припливною енергією, були млини і лісопилки, що з'явилися в Х-ХІ ст. на берегах Англії і Франції.

Зараз запропоновано близько 300 різних технічних проектів будівництва ПЕС. Найбільш раціональним і економічно ефективним рішенням фахівці вважають застосування в ПЕС поворотно-оборотної турбіни. Ідея її створення ще в 1946 р. була запропонована ученим Л. Б. Бернштейном.

Уперше в практиці світової енергетики такі турбіни — їх називають зануреними чи капсульними агрегатами — були створені у Франції наприкінці 50-х років. Вони здатні діяти не тільки як турбіни на обидва напрямки потоку, але і як насоси для підкачування води в басейн. Це дозволяє регулювати їхню експлуатацію в залежності від часу доби, висоти і фази припливу.

Перша у світі ПЕС потужністю 240 тис. кВт побудована й введена в дію в 1967 р. у Франції. Вона розташована на березі Ла-Маншу в Бретані, на річці Рані, де висота припливу досягає 13,5 м. Ширина річки тут 750 м. Гребля ПЕС пролягає між мисом Ла-Бреби на лівому березі і мисом Бріанте на правому березі з опорою на острівець Шалибер. У тілі греблі знаходяться 24 капсульних агрегати потужністю по 10000 кВт кожний. Площа басейну 22 км2. Під час припливу в нього надходить 184 млн м3 води. Майже вся потужність цієї ПЕС утворюється в години «пікового» споживання електроенергії, вироблення якої тут досягає 540 тис. кВт/год у рік.

У Росії ПЕС діє на Кольському півострові неподалік від Мурманська, у Кислій губі, потужністю 400 квт.

Успішне будівництво і багаторічна експлуатація могутньої ПЕС на ріці Рані показали реальність спорудження, переваги і недоліки (зокрема, відносно невелику потужність) таких станцій. У зв'язку з цим створені і продовжують розроблятися нові проекти могутніх і потужних приливних електростанцій з використанням технічних рішень, застосованих на існуючій, ПЕС.

Розробка нової високоефективної турбіни стало поштовхом для спорудження першої в світі ГЕС, що перетворюватиме енергію океанічних течій в енергетичну. Електроенергетичне устаткування однієї такої електростанції потужністю 136 мВт буде включати 350 тис. турбін, які з необхідною кількістю генераторів монтуватимуться на вертикальних валах. Їх будуть встановлювати на закріпленій на якорі платформі, що складатиметься з готових секцій. Платформу занурять на безпечну глибину. Вартість проекту – близько 300 млн доларів.

Використання енергії хвиль. Вітер збуджує рух поверхні океанів і морів. Хвилі і береговий прибій мають дуже велику силу. Так, у хвиль із періодом у

5 с вона дорівнює 12 т, а при періоді 10 с— майже 19 т. За американськими даними, загальна потужність хвиль Світового океану дорівнює 90 млрд кВт.

Певних успіхів в області застосування енергії морських хвиль поки вдалося досягти тільки для виробництва електроенергії, що працює на малу потужність. Хвильоенергетичні установки використовуються для виробництва електроенергії для маяків, буїв, сигнальних морських вогнів, відокремлених від берега стаціонарних океанологічних приладів. Таке використання енергії хвиль широко практикується в Японії, де більш 300 буїв, маяків. Хвильовий електрогенератор успішно експлуатується на плавучому маяку порту в Індії. Роботи зі створення й удосконалення подібних енергетичних приладів проводяться в США, Німеччині, Швеції й інших країнах.

У прибережних водах Норвегії споруджена перша енергетична установка, що використовує могутню силу морського прибою. Досвідчена хвильова електростанція побудована норвезькою фірмою «Квернер Брюгс».

Оволодіння хвильовою енергією дозволить зробити її важливою складовою частиною енергетичного потенціалу багатьох держав.