Руды Мирового океана — стратегический резерв МСБ страны

С.И. Андреев — Заведующий отделом геологии и минеральных ресурсов Мирового Океана ФГБУ «ВНИИОкеангеология».




Г.А. Черкашев — Заместитель директора по научной работе ФГБУ «ВНИИОкеангеология».




Р.Р. Хабибуллин — и.о. начальника Департамента «Моргео» по недропользованию на континентальном шельфе и Мировом океане, Роснедра.




Последние 150 лет изучения Мирового океана ознаменовались открытием на его дне крупных скоплений ТПИ: железомарганцевых конкреций (ЖМК), кобальтомарганцевых корок (КМК) и фосфоритов (1872–1876 гг.). Позднее этот список был расширен за счет рудоносных илов и рассолов (1965–1966 гг.), газогидратов (1969 г.) и глубоководных полиметаллических сульфидов (ГПС — 1978 г.). Не будет преувеличением назвать этот исторический период — Эпохой Великих геологических открытий в Мировом океане, в подтверждение чего ниже приведена таблица сопоставления ресурсных показателей океана и континентов [1].

Даже беглые комментарии к таблице 1 позволяют оценить экономические достоинства океанических руд в сопоставлении с сушей как по содержанию, так и ресурсному потенциалу. Мировая экономика имеет на дне Мирового океана огромную ресурсную базу, превосходящую наземную по Ni в 2,4 раза, по Mn сопоставимую, по молибдену немного ниже (0,72); по Co превосходящую континенты на порядок. Если по Cu и Au океан уступает континентам, вероятно, из-за недостаточной изученности, по объему выявленной рудной массы, то по содержанию существенно превосходит наземные месторождения, по первому металлу в разы, а по Au находится на уровне самых высоких его концентраций на суше.

Основные виды океанического минерального сырья	Металлы	Мировой океан		Континенты		Рокеан / Рконт.
		Содержание металлов	Потенциальные ресурсы океана (Рокеан)	Содержание металлов	Оцененные и подтвержденные ресурсы континентов (Рконт.)
Fe-Mn оксидные образования (ЖМК и КМК)	Ni	0,46–1,42 %	654,84 млн т	1,0–1,8 %	271,61 млн т	~ 2,4
	Cu	0,12–1,18 %	427,38 млн т	0,71–2,8 %	2231,3 млн т	~ 0,2
	Co	0,20–0,73 %	358,08 млн т	0,04–0,28 %	19,25 млн т	18
	Mn	20,0–36,05 %	20958,57 млн т	20–40 %	20094 млн т	~ 1,0
	Pt	0,2–1,83 %	14,798 тыс т	0,20–0,35 %	99,374 тыс. т	0,15
	Mo	0,04–0,06 %	39,03 млн т	0,02–0,19 %	54,47 млн т	0,72
Глубоководные полиметаллические сульфид	Cu	2,61–7,60 %	58,4 млн т	0,71–2,8 %	2231,3 млн т	0,025
	Zn	7,82%	175,0 млн т	2,0–11,0 %	760,9 млн т	0,23
	Pb	0,18%	40,2 млн т	1,3–2,8 %	317,9 млн т	0,12
	Au	0,68–10,4 г/т	~ 1,0 тыс. т	1,5–5,0 г/т	193,7 тыс. т	—
	Ag	36,0–164 г/т	~ 9,0 тыс. т	40–250 г/т	1832 млн т	—

Табл. 1. Сопоставление минерально-сырьевого потенциала стратегических металлов в рудах Мирового океана и континентов

В настоящее время вещественно-ресурсные показатели и закономерности распространения ТПИ океана достаточно хорошо изучены (рис. 1). Во ВНИИОкеангеология 
(Санкт-Петербург) составлена «Минерагеническая карта Мирового океана» (1:15 000 000) с объяснительной запиской [6, 8], охватывающая все виды ТПИ океана, и «Карта распространения гидротермальных сульфидных руд в Мировом океане» (1:25 000 000) [3]. В 2012 г. подготовлена «Минерагеническая карта дальневосточных морей России» (1:7 500 000), на которой выделены перспективные участки для поисков ГПС в Охотоморской тыловодужной зоне, к западу от Большой Курильской островной гряды [5]. Всего в Мировом океане выделено 12 полей ЖМК, 5 полей КМК и более 100 крупных рудопроявлений ГПС.

Рис. 1. Карта распространения ЖМК, КМК, ГПС и газогидратов в Мировом океане

Руководствуясь разработанной в 1982 г. Конвенцией по морскому праву при ООН, более 20 стран мира, подписавших ее (в том числе и РФ), через Международный орган по морскому дну (МОМД) при ООН, штаб-квартира которого размещается на о-ве Ямайка (г. Кингстон), сделали заявки на Участки морского дна с целью изучения и последующего освоения ТПИ океана, заключили 15-летние контракты на их разведку. В настоящее время по линии ЖМК — в качестве заявителей выступают 14 стран; по линии КМК — 4 государства; по линии ГПС — 6 государств. Во всех отмеченных случаях Россия имеет заявочные участки и Контракты на их разведку. Картограмма размещения заявленных участков на ЖМК, КМК и ГПС на рисунке 2.

Рис. 2. Схема размещения Заявочных участков ЖМК, КМК и ГПС в Мировом океане

Факт существования таких Контрактов в XXI веке не является чем-то неожиданным для морских геологов и Министерства недропользования и экологии РФ. Первый из них на ЖМК в поле Кларион–Клиппертон (Тихий океан) начат в 2001 г. и должен был завершиться в 2016 г., но продлен до 2021 г. Российский Разведочный Район (РРР–ЖМК) общей площадью около 60 тыс. км2 (рис. 3); завершает оценочную и выходит на разведочную стадию с последующим проведением опытной добычи.

Рис. 3. Схема последовательного изучения РРР–ЖМК (Кларион–Клиппертон, Тихий океан) ГНЦ ФГУГП «Южморгеология» на оценочной стадии. Контракт с МОМД ООН 2001–2021 гг.

Средний состав руд: Mn — 30,3 %; Ni — 1,47 %; Cu — 1,18 %; Co — 0,24 %; Mo — 0,05 %. Ресурсный потенциал по категории Р1 — 180–200 млн т сухой рудной массы обеспечивает добычу ЖМК с учетом потерь в течение 20 лет с годовой производительностью 3,0 млн т руды. Fe-Mn руды, кроме того, что они уникальны по комплексности, являются технологически высокосортным гидроксидным марганцевым сырьем, полностью покрывающим годовые национальные потребности страны в этом металле (1,0–1,3 млн т Mn). Кроме РРР–ЖМК Россия обладает долей в 25 % при освоении участка в том же поле в Тихом океане — СО «ИНТЕР ОКЕАНМЕТАЛЛ». Отметим, что Fe-Mn руды океана, кроме металлоносности, обладают высокой природной сорбционной способностью, экономический эффект которого предстоит еще по-настоящему оценить.

Российский Разведочный Район КМК (РРР–КМК) располагается в Магеллановых горах, Тихий океан (рис. 4). Контракт заключен в 2015 г. Идет поисковая стадия контрактных работ. Руды КМК уникальны по стабильно высокому содержанию Co — 0,50–0,61 % и его ресурсам: Р1 — 188,5 млн т сухой рудной массы; Р2 — 98,3 млн т сухой рудной массы; Р3 — 14,0 млн т сухой рудной массы. В итоге — порядка 300 млн т сухой рудной массы. Также комплексны по составу: Mn — 21–23 %; Ni — 0,45–0,54 %; РЗЭ — 1,2 кг/т.

Рис. 4. Расположение и изученность заявленных блоков (20 км2) в пределах РРР–КМК (Магеллановы горы, Тихий океан) ГНЦ ФГУГП «Южморгеология».  Контракт с МОМД ООН 2001–2021 гг.

ЖМК и КМК залегают на поверхности дна: первые в абиссальных котловинах, на осадках при базовой глубине 4800 м, вторые — в интервале 1400–3500 м на поверхности подводных гор и гайотов. Ориентировочная категория сложности месторождений ЖМК и КМК не выше третьей.

Заявочный объект, представляющий ГПС (рис. 5), располагается в Средин но-Атлантическом хребте (САХ), в интервале 12°45´–21°00´ с.ш. Узкой полосой протягивается вдоль осевой рифтовой долины почти на 900 км. Контракт на его разведку заключен в 2012 г. В настоящее время завершается четвертый год I-го поискового этапа контракта с МОМД. В пределах РРР–ГПС (САХ) уже установлено 20 рудных объектов, сложенных, в разной степени обогащенными Cu и Au, сульфидными скоплениями колчеданного типа. В оставшиеся 2 года поисков (2017–2018 гг.) предстоит оценить в основном южные рудные поля — с богатыми медь-содержащими рудами (до 16–20 % Cu) и массовыми концентрациями золота 
(2–19 г/т). Ожидается, что рудные объекты ГПС в пределах РРР–ГПС (САХ) распадутся на три группы: Северную, Центральную и Южную (рис. 5).

Рис. 5. Схема расположения и предварительная оценка опоискованных блоков (100 км2) в пределах РРР–ГПС (Срединно-Атлантический хребет) ФГУНПП ПМГРЭ. Контракт с МОМД ООН 2012–2027 гг.

Из таблицы 2 видно, что гидротер-мальный рудогенез протекал в разных частях района существенно по-разному. На севере РРР–ГПС (САХ) объекты рас-полагаются на бортах рифтовой долины (рудные поля Юбилейное и Зенит–Виктория) и на днище на плоской вершине крупного вулкана центрального типа (рудное поле Пюи де Фолль).

Геохимическая специализация	Основные и попутные компоненты				Прогнозные ресурсы
	Cu, %	Zn, %	Au, г/т	Ag, г/т	Руда, млн т	Cu, млн т	Au, т	Ag, т
Северная группа (5 объектов)
Cu-Fe	7,37	1,22	0,61	22,93	32,7	2,41	19,9	750
Центральная группа (5 объектов)
Fe-S, Cu-Fe	1,37	1,08	1,32	25,83	22,79	0,36	30	660
Южная группа (7 объектов)
Cu-Zn	17,8	2,39	10,75	93,99	9,85	1,75	105,9	925,8

Табл. 2. Вещественно-ресурсная характеристика различных рудных объектов ГПС в пределах РРР–ГПС (САХ)

Среди руд преобладает медно-колчеданный тип. Суммарный ресурсный потенциал превосходит 30 млн т сухой рудной массы за счет существенной доли серно-колчеданных руд.

Рудные объекты Центральной группы: рудные поля Краснов и Холмистое, составляющие основу ресурсного потенциала, преимущественно серно-колчеданные, при прогнозных ресурсах порядка 22,8 млн т сухих руд.

Южная группа объектов ГПС характеризуется контрастным составом руд: одни характеризуются очень высокими содержаниями Cu (18,4–27,5 %) и Au (до 12–19 г/т) при суммарных ресурсах 9,0–10,0 млн т; другие относятся к серно-колчеданному типу (Cu около 1 %). Их более 30 млн т руды. Большая часть объектов на юге РРР–ГПС (САХ) непосредственно 
(рудный узел Семенов) или опосредованно (рудные поля Ашадзе-1, Ириновское, Логачев-1 и 2) связаны с элементами поперечной или диагональной ориентировки. С позиции выбора первоочередных перспективных рудные поля Южной группы выглядят предпочтительными как по вещественно-ресурсной характеристике, так и географической сближенности. Они могут составить «ядро» рудных образований, рекомендуемых для последующего проведения оценочных, а впоследствии и разведочных работ.

По данным «Полярной экспедиции» прогнозные ресурсы РРР–ГПС (САХ) оцениваются суммарно в 101,7 млн т сухой рудной массы (Р3 и Р2). Северная группа составляет 32 млн т руды; Центральная — 22,8 млн т рудной массы, Южная — 10 млн т уникально медьбогатой руды и 30 млн т серно-колчеданных руд. 

Таким образом, минерально-сырьевые ресурсы ТПИ глубоководных районов Мирового океана заслуживают самого пристального внимания с нескольких позиций:

• в соответствии с Международной Конвенцией по морскому праву (1982 г.) океанические полезные ископаемые на дне Мирового океана в Международном Районе являются «всеобщим достоянием человечества» и Россия, несомненно, имеет интерес закрепить за собой достойную его долю для обозримого будущего и для будущих поколений;   
• разделение МСБ Мирового океана между странами мирового сообщества и последующее их освоение представляют собой важную статусную задачу, определяющую «визитную карточку» государства;   
• кроме общих геополитических мотивов, в оценке ТПИ океана играет большую роль их реальная практическая значимость. Все три вида: ЖМК, КМК и ГПС являются комплексными рудными образованиями, содержащими военно-стратегически важные металлы в кондиционных или значительно превосходящих эти параметры содержаниях и крупных ресурсных объемах;   
• последнее обстоятельство переводит минеральные ресурсы океана в категорию, важную для экономического развития страны не в отдаленном, а обозримом будущем, соизмеримым со сроками завершения Контрактов с МОМД на разведку заявленных океанических объектов. Речь прежде всего идет о контракте на ЖМК в поле Кларион–Клиппертон (Тихий океан), завершающимся, после продления на 5 лет, в 2021 г.

Вопрос об актуальности освоения океанических ЖМК с позиции национальных потребностей имеет все предпосылки быть истолкованным в пользу океана уже в самом ближайшем будущем. РФ практически не обладает реальной марганцево-рудной базой.

Перспективные отечественные объекты, например Усинское месторождение в Кемеровской области, представлены низкосортным, в основном карбонатным технологически трудно перерабатываемым сырьем с содержанием Mn не более 20 % при весьма ограниченных ресурсах, и экологических ограничениях [2].

Mn в ЖМК присутствует стабильно в содержаниях 30 % и более. Качество сырья самое высокое — это гидрооксидная руда с малыми концентрациями Р2О5 (менее 1 %).

Другие полезные компоненты: Ni, Cu, Co также имеют практическое значение.

Ni рассматривается как наиболее значимый полезный компонент в составе ЖМК. Его среднее содержание стабильно — 1,45–1,47 %, выше среднего содержания в рудах Норильского рудного узла, в целом — 1,3 %, где рентабельность добычи обеспечивается за счет добавки к средним богатых сплошных руд, ресурсы которых со временем заметно истощаются. Россия — недавний лидер по экспорту Ni сейчас скатилась на 4-е место в мире.

Cu присутствует в ЖМК в концентрациях 1,18 % при средних содержаниях в российских месторождениях 1,2 %. 

Со — «закрытый» металл, но для сравнения в сульфидных Cu–Ni рудах Норильска его содержание 0,07 % при устойчивой концентрации в ЖМК 0,20–0,24 %. Mo стабильно присутствует в ЖМК в содержаниях 0,04–0,05 %.

Таким образом, ЖМК могут в полном объеме закрыть дефицит страны по Mn. Существенно дополнить ресурсный потенциал по Ni и Cu. Как источник Co, ЖМК находятся на уровне самых крупных наземных месторождений. 

КМК — тоже комплексное минеральное сырье, содержащее Со — 0,50–0,61 %; Ni — 0,46–0,50 %; Mn — 20–22 %. Среди попутных нужно отметить Mo (0,05 %) и РЗЭ (легкие) — 1,0–1,2 кг/т. Ресурсы Co в КМК огромны, на порядок превосходят ресурсы суши (табл. 1). Нужно отметить, что Co — океанический металл, безусловно придающий рудогенезу Мирового океана специфический характер, резко отличный от наземного. Вторая особенность Fe-Mn рудогенеза состоит в том, что на континентах аналогов ЖМК и, тем более, КМК неизвестно.

В пределах РРР–ГПС (САХ) основным полезным компонентом является Cu. Среднее содержание Cu с учетом серно-колчеданных модификаций (Cu ~ 1 %) составляет 9,31 %. При исключении из расчетов объектов ГПС, в которых среднее по Cu отмечено в количествах ниже 2 %, среднее содержание в оставшихся объектах возрастает до 13,7 %. При этом суммарные ресурсные показатели снижаются со 101,7 до 56,7 млн т сухой рудной массы, т.е. более 50 % выявленной рудной массы ГПС содержат очень высокие средние концентрации Cu — выше 10 %. Попутное Au в среднем по всей рудной массе составляет 3,5 г/т, в медь-богатых рудах — 7,6 г/т. Экс пертная оценка ресурсного потенциала Cu в пределах РРР–ГПС — 4,6 млн т металла, попутного Au — 163 т, что соизмеримо по Cu с крупными колчеданными месторождениями Урала: Гайское — 5 млн т металла при сред-них содержаниях 1,3 % (Гос. доклад, 2014), а по Au с такими коренными месторождениями на суше как Олимпиадинское — 4,1 г/т (Енисейский кряж) [2].

Из сказанного выше следует, что МСБ ТПИ Мирового океана представляется как реально значимое промышленное сырье не только в аспекте средне- или, тем более, отдаленного будущего, а может явиться объектом практического экономического интереса РФ уже сегодня. Проблемы освоения ТПИ океана лежат в области не экономической, а скорее, недостаточной осведомленности даже геологической общественности о результатах и состоянии изученности, сравнительных с сушей мира и МСБ России вещественно-ресурсных характеристик отдельных видов океанических полезных ископаемых. Сильным препятствием на пути про-движения технического обеспечения проблемы является предвзятое мышление, консервативный скепсис, который можно выразить словами: далеко, глубоко, неизвестно, опасно. Для привычного шаблонного мышления наземных геологов непонятно, как все это достать. 

Под влиянием принятого априори руководством Российской геологической службой мнения, что МСБ дна Мирового океана не является срочной проблемой, не представляет в обозримом будущем большего экономического и стратегического значения, полученные весьма весомые практические результаты ГРР в океане оказались затушеваны, а приводимые данные о высоких содержаниях металлов, их ресурсном крупном потенциале и высоком качестве минерального сырья вызывали недоверие. Активность в намечающейся новой области горно-рудной деятельности гасилась намерением сразу после завершения контрактных ГРР передать освоение ТПИ океана в руки частного капитала, тем самым как бы сбыть эту проблему с рук, хотя никаких предпосылок к такому повороту событий не наблюдается. На протяжении нескольких лет во ВНИИОкеангеология ведется последовательная работа с целью придания проблеме ТПИ дна Мирового океана федерального статуса. В 2007 г. публикуется книга «Минеральные ресурсы Мирового океана. Концепция изучения и освоения (на период до 2020 г.)» [7], с многочисленными картами и выкладками положительных геолого-экономических оценок, возможными сроками освоения и затратными ассигнованиями. Подчеркивается, что освоение минеральных ресурсов Мирового океана — проблема общечеловеческого масштаба. Недаром в ней уже принимают участие более 20 государств (рис. 2). Для России она могла бы стать крупным народно-хозяйственным проектом «опережающего развития», тем более, что базу переработки ЖМК и КМК целесообразно заложить на восточной окраине страны, в Приморье, где для этого существует ряд преимуществ, кроме главного — географического: наличие глубоководных бухт и возможностей отчуждения пространств под техногенную деятельность; Транссибирская ж/д магистраль, соединяющая будущий ГОК с центром России и далее, с Европой; энергетический узел, включающий гидроэлектростанции на притоках Амура (Зея и Бурея), трубопровод Восточная Сибирь–Тихий океан + местные источники УВ на о-ве Сахалин; наличие географически близкой промышленной инфраструктуры: Николаевск-на-Амуре, Комсомольск–космодром Восточный; крупные порты Владивосток и Находка. Этот район Дальнего Востока для начала наиболее обеспечен трудовыми резервами.

В международном отношении развитие проблемы может проходить эффективнее при совместном решении главных технических задач, связанных с добычей, транспортировкой и переработкой огромных масс океанского минерального сырья (в первую очередь ЖМК и КМК) на общем береговом терминале и ГОКе при тех возможностях, которыми располагает на востоке Россия. В аналогичном положении, на завершении 15-летних Контрактов на ЖМК с МОМД в поле Кларион–Клиппертон (Тихий океан) находится наравне с Россией Япония, Южная Корея, КНР, Франция и страны Восточной Европы (СО «ИНТЕРОКЕАН-МЕТАЛЛ» Болгария, Польша, Словакия, Чехия при долевом участии нашей страны 20 %). 

Результаты ГРР в Мировом океане на ЖМК, КМК и ГПС в 2015 г. обсуждались в Государственной Думе на совместном совещании Комитета по природным ресурсам, природопользованию и экологии и Высшего совета НП «Горнопромышленники России»; нашли конкретное отражение в новой редакции (2015 г.) Морской доктрины Российской Федерации; были доложены на Втором национальном горно-промышленном форуме в Москве. Получили одобрение и поддержку геологической общественности, которая отметила необходимость создания морской горно-добывающей отрасли России с учетом приближающихся сроков окончания Контракта с МОМД ООН по линии ЖМК и перехода к их освоению после 2021 г. Отметим, что все третье десятилетие XXI века пройдет под рефреном завершения Российских Международных Контрак тов на проведение разведки и подготовки добычи на заявочных участках в Мировом океане: на ГПС в 2027 г., на КМК в 2031 г.

Заключение

Не будет преувеличением считать, что проблема изучения и освоения ТПИ глубоководных районов Мирового океана, созревшая как бы латентно, является венцом 70-летних российских исследований океана организациями РАН и 40-летних плановых ГРР отраслевых геологических министерств с участием оборонных ведомств.

Все виды ТПИ (ЖМК, КМК и ГПС) океана изучаются в рамках строго регламентированных разведочных Контрактов с МОМД ООН, один из которых (ЖМК) заканчивается опытной добычей через 5 лет в 2021 г. Другие в разные годы в течение третьего десятилетия XXI века.

Требования Контрактов жесткие, не оставляют времени для проволочек и произвольного смещения сроков. Кроме того, между заинтересованными странами мирового сообщества высок уровень конкурентной борьбы за лучшие Заявочные участки. Поэтому настоящий момент даже не канун, а зона принятия неотложных ключевых решений: либо признать практическую значимость ТПИ океана или утратить исключительные права на их освоение. 

Опубликовано в журнале “Золото и технологии”, № 1 (35)/март 2017 г.