Морская добыча металлов

Пт, 10/24/2014 - 21:48

Ледяной пылесборник

В ЖМК можно выделить главные и второстепенные элементы. Главные  — марганец и железо, металлы переменных валентностей. Советский академик Н.М. Страхов восхищался марганцем и называл его геохимию «удивительной, поразительной и экзотической». Сходная геохимия и у железа.
Дело в том, что изменение валентности полностью меняет поведение этих элементов. В восстановительной среде они растворимы, в окислительной  — выпадают в осадок. В бескислородной воде эти элементы растворяются, а при насыщении воды кислородом осаждаются. Сорбенты, особенно гидроксиды четырехвалентного марганца, способны поглощать из ила тяжелые металлы космической пыли с примесью солнечного гелия.

Но откуда взялись космические элементы в иле? Почему в океане, где сейчас рыбы дышат жабрами даже на дне Марианской впадины, в ледниковом периоде исчез кислород?
По нашему мнению, для появления гиганта Кларион-Клиппертон были необходимы: 1) ледяной покров океана и обусловленный этим дефицит кислорода в океанской воде; 2) скопление космической пыли на ледяных щитах и возможность концентрации этой пыли при потеплении; 3) обилие кислорода в талых водах; 4) наличие субэкваториальных течений.

Уровень Мирового океана при оледенениях понижался на 100-120 метров. Количество льда при этом составляло 40-45х1015 тонн при содержании пыли во льде  — 0,5 г/кг; общее количество пыли только одного последнего оледенения достигало 20 трлн. т! Часть этой пыли была космического происхождения.
Ледяной покров Земли закрывал значительную поверхность океанов и нарушал кислородный газообмен между атмосферой и гидросферой. Видимо, это отразилось в снижении содержания кислорода в воде, подобно современным северным озерам, где к весне рыбам порой не хватает кислорода. Подо льдом в океане, в условиях дефицита кислорода, накапливались огромные массы растворенных металлов, главным образом марганца.

А на ледяном щите десятки тысяч лет собиралась пыль космоса.
На ледяном щите Антарктиды найдены тысячи метеоритов и встречены прослои льда, имеющие возраст 430 и 480 тыс. лет, с содержанием космической пыли в 100 раз выше фона. Аномально высокое содержание гелия-3, концентрация никеля, кобальта, платины подтверждают большой вклад космического вещества в ЖМК. Сохранность имплантированного изотопа гелия указывает, что космическая пыль сохраняется в виде самостоятельной пылеобразной фазы, не растворявшейся в океанской воде.
Советские ученые С.П.Голенецкий и В.В.Степанюк в 1983 году оценили количество космической пыли, выпадающей на Землю, в 2,4 млрд. т в год. Значит, ледяные щиты, закрывавшие океаны и континенты Земли, собрали в эпохи оледенений сотни триллионов тонн метеоритного вещества!

Концентрация ничтожной части этого количества достаточна, чтобы возник подводный рудный гигант. Железные метеориты в среднем содержат 85-90% железа, 10-15% никеля, до 1% кобальта, 5-10 г/т платиноидов. Эти же металлы концентрируются в ЖМК. Высокая концентрация солнечного гелия подтверждает роль метеоритной пыли в составе ЖМК.

Зона окисления океана

Железа на Земле так много, что часть его в ЖМК имеет земное происхождение и выпадает в осадок в окислительной среде вместе с марганцем. Марганца на Земле в сотни раз меньше, чем железа, но он обладает способностью накапливаться в океанской воде при дефиците кислорода и выпадать в осадок в окислительной среде. Месторождение возникает при максимальной концентрации металлов в локальной зоне. Как природа решила эту задачу?

Измерения изотопов водорода и кислорода в ледяном керне скважин Гренландии и Антарктиды рассказали об изменениях климата за последние 900 тыс. лет. Оказалось, что потепления и оледенения неоднократно сменяли друг друга. Изотопия кислорода показывает, что время оледенений, когда могла собираться космическая пыль, составило около 360 тыс. лет. Резкие изменения содержания изотопов показывают, что смены потеплений и оледенений наступали очень быстро.

В периоды похолоданий со стороны полюсов, с горных хребтов Кордильер и Анд в Тихий океан спускались бескрайние ледяные поля, ледяная кора покрывала океан на 50-60%. Леса исчезали, процесс фотосинтеза шел на убыль, количество кислорода в атмосфере уменьшалось. В это время на ледяной покров Земли оседала космическая пыль с железом, никелем, кобальтом, платиной и солнечным изотопом гелия.

В экваториальной зоне поверхность Мирового океана оставалась открытой. Однако в Атлантике она уходила далеко к северу  — за счет Гольфстрима, а в Тихом океане промоина была вытянута в широтном направлении, от Азии до Америки, за счет мощных экваториальных течений, в том числе недавно открытого течения Кромвелла.
Резкие изменения отношений изотопов кислорода показывают, что климат менялся быстро, особенно в эпохи потеплений. Это означало, что гигантские пласты льда исчезали за несколько тысячелетий. Грандиозные потоки талой воды несли в океан сотни миллиардов тонн растворенного кислорода. Уровень Мирового океана в короткий срок поднимался на 100-150 метров!

Широтная полоса ЖМК в центре Тихого океана, по моему мнению, свидетельствует, что в эпохи оледенений здесь находилась гигантская полынья, где работали экваториальные течения. Они увлекали воду, обогащенную марганцем, из приполярных зон Мирового океана. Сюда в периоды потепления обрушивались чудовищные потоки талой воды с космической пылью, выпавшей на лед за десятки тысяч лет.

Сорбция железомарганцевыми минералами космических элементов из ила завершила формирование уникального типа руд на дне океана. Не случайно никель, кобальт, платина отсутствуют в ЖМК на окраинах Ледовитого океана и у берегов Антарктиды: океаны приполярных зон были закрыты льдом, и космическая пыль в океан не поступала. Кислорода под ледяной коркой было немного, поэтому марганца в ЖМК приполярных областей содержится мало.
Оледенения последнего миллиона лет собрали триллионы тонн железо-никелевой космической пыли на ледяных щитах Земли. В эпохи быстрых потеплений массы холодной воды, насыщенной кислородом, грандиозными потоками переносили по ледяному щиту космическую пыль в гигантскую полынью Тихого океана. Растворенные в океане гидрохлоридные комплексы марганца окислялись ледниковой водой, переходили в гидроксиды и выпадали в осадок вместе с гидроксидами железа.
Эти два мощных сорбента поглощали из океанского ила космические металлы  — никель, кобальт, платину и иридий, а также земные  — медь и молибден, создав в эпохи межледниковья грандиозное скопление руды будущего в виде месторождения-гиганта Кларион-Клиппертон.

Другие материалы рубрики


  • ...Итак, кимберлиты и лампроиты позволили нам заглянуть в верхнюю мантию Земли, на глубины 150-200 км. Оказалось, что и на таких глубинах, как и на поверхности, состав Земли неоднороден. Вариации состава мантии вызваны, с одной стороны, многократным выплавлением магматических горных пород (обедненная мантия), с другой — ее обогащением глубинными флюидами и коровым материалом (обогащенная мантия). Эти процессы достаточно сложны и зависят от многих факторов: состава привносимых флюидов и осадков, степени плавления вещества мантии и др. Как правило, они накладываются один на другой, вызывая сложные многостадийные преобразования. А интервалы между этими стадиями могут составлять сотни миллионов лет...



  • ...Современные морские геоморфологи, развивая концепцию шельфа, пополнили запас географических терминов еще одним, детализирующим прежние представления о подводных «каменных полках» континентов. В рамках шельфов они выделяют береговую зону — участок морского дна, ограниченный со стороны суши линией максимального, ежегодно повторяющегося заплеска прибойного потока, а со стороны моря  — глубиной, соответствующей 1/3 длины наиболее крупной штормовой волны в данном месте. Именно до такой глубины проникает активное волнение в открытом море. Если принять ее за 60 м, то площадь береговой зоны Мирового океана оказывается равной 15 млн км2, или 10% поверхности земной суши.
    Некоторые ученые в последние годы определяют береговую зону как контактную зону механического взаимодействия движущихся масс воды и донного материала между собой и с неподвижным дном. ..

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Несмотря на успехи в синтезе искусственных драгоценных камней, в том числе и алмазов, спрос на природные камни не падает. Кристаллы, рожденные миллионы лет назад в земных глубинах, становятся гордостью музеев и частных коллекций, их используют в качестве банковских активов… И самое главное, как и в древности, алмазы остаются самым желанным и дорогим женским украшением. Но современные «охотники за сокровищами» надеются не только на удачу: они стремятся проникнуть в саму тайну происхождения кристаллического углерода, чтобы получить в руки надежную путеводную нить в своих нелегких поисках…
    Однажды мой учитель Збигнев Бартошинский, профессор кафедры минералогии Львовского университета, сказал с оттенком раздражения: «Скоро алмазы дома за печкой находить будут». Речь шла об открытии в 1980 г.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Общие сведения о цунами. Чаще всего цунами возникает в результате подводного землетрясения. Для сильнейших землетрясений в энергию цунами переходит около 1% энергии землетрясения. Интересно, что энергия цунами растет пропорционально квадрату высоты волн [13, 17].
    Длина фронта цунами примерно равна длине очага землетрясения, а длина волны — ширине очага. Высота в очаге не превосходит высоту поднятия пород, т. е. 10-2-10 м для энергии землетрясений около 1014-1020 Дж. Из-за малой высоты и большой длины волны (10-100 км) цунами в океане остается практически незаметным. Высота цунами значительно увеличивается при подходе к берегу, т. е. на мелкой воде. Обычно высота водяного холма не превышает 60-70 м.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...В разработках Гидроэнергопроекта (под руководством М.М. Давыдова) забор воды из Оби и ее переброска в республики Средней Азии предполагались в районе с. Белогорье. Здесь намечалось соорудить плотину высотой 78 м с электростанцией мощностью 5,6 млн кВт. Образованное плотиной водохранилище с площадью зеркала более 250 км² распространялось по Иртышу и Тоболу до водораздела. За водоразделом трасса переброски проходила по южному склону Тургайских ворот по руслам современных и древних рек до Аральского моря. Из него она должна была по Сарыкамышской котловине и Узбою попасть в Каспий. Общая протяженность канала от Белогорья до Каспийского моря равнялась 4000 км, из которых около 1800 км составляли естественные акватории и водохранилища. Переброску воды планировалось осуществить в три этапа: на первом — 25 км³, на втором — 60 км³, на третьем — 75-100 км³, наращивая объемы забора воды из Оби...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Почему возникают землетрясения? Общепринятое объяснение предлагает теория тектоники плит. Согласно этой теории, литосфера, хрупкая твердая оболочка Земли, немонолитна. Она разбита на плиты, которые перемещаются за счет движения расположенной ниже пластичной твердой оболочки — астеносферы. А та, в свою очередь, движется из-за конвективных движений в мантии планеты: горячее вещество поднимается вверх, а остывшее опускается. Почему такого не происходит на других планетах — неясно, а вот для Земли теория тектоники плит считается доказанной с шестидесятых годов XX века. Обнаружилось, что протяженные возвышенности на дне океана — так называемые срединные океанические хребты — сложены самыми молодыми породами, причем их склоны постоянно удаляются друг от друга.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Землетрясения, происходящие тихо и медленно, таят в себе опасность. Они могут порождать цунами или сильные толчки, потрясающие земную кору.
    Гигантский оползень, произошедший в результате тихого землетрясения, может вызвать цунами высотой в сотни метров.

    В ноябре 2000 г. на острове Гавайи произошло самое крупное за последние десять лет землетрясение. При магнитуде 5,7 около 2 тыс. куб. км южного склона вулкана Килауэа дало крен в сторону океана. Часть подвижек произошла в том месте, где каждый день останавливаются сотни туристов.
    Каким образом столь знаменательное событие прошло незамеченным? Оказывается, содрогание присуще не всем землетрясениям. Произошедшее на Килауэа было впервые определено как проявление тихого землетрясения — мощного тектонического движения, ставшего известным науке лишь несколько лет назад. Мои коллеги из Гавайской вулканической обсерватории Геологической службы США, проводившие наблюдения за вулканической деятельностью, обнаружили сотрясение. Заметив, что южный склон Килауэа сдвинулся на 10 см вдоль тектонического разлома, я обнаружил, что перемещение масс продолжалось около 36 часов — для обычного землетрясения скорость черепашья. Как правило, противоположные стенки разлома вздымаются за считанные секунды, порождая сейсмические волны, вызывающие гул и сотрясение поверхности.



  • Как утверждают «авторитетные источники», прошедший 2012 год был объявлен древними майя годом конца света. Вскоре после «крайних» новогодних праздников приятель моего сына решил получить по этому вопросу дополнительную информацию и нашел в Интернете хронологическую табличку: список дат предсказанных кем-либо когда-либо апокалипсисов. Как выяснилось, редкий год в ней пропущен. Сладострастное предвкушение собственной гибели — одно из любимейших развлечений человечества. В качестве причины катастрофы может называться пожирание Солнца мифическим волком Фенриром или мифическим псом Гармом, превращение Солнца в сверхновую, свершение Последнего Греха, столкновение Земли с неведомой планетой, ядерная война, глобальное потепление, глобальное оледенение, одновременное извержение всех вулканов, одновременное обнуление всех компьютеров, одновременное сгорание всех трансформаторов, пандемия СПИДа, свиного, куриного или кошачьего гриппа. Некоторые из этих мрачных прогнозов не имеют ничего общего с наукой, другие отчасти основываются на научных фактах. Есть и такие, которые имеют шанс оказаться реальностью, ибо, никуда не денешься, наша планета действительно пылинка в бесконечной Вселенной, игрушка огромных космических сил.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • После трагических событий 26 декабря 2004 г. в Юго-Восточной Азии о цунами заговорило едва ли не все население нашей планеты. После водяного вала на нас с вами обрушилось информационное цунами.
    Достаточно было посмотреть заголовки газет-журналов, послушать анонсы теле- и радиопередач или обратиться к Internet. Например, такие. «Козни високосного года». «Цунами — месть Земли за процветающий разврат в странах Юго-Восточной Азии». «Что творится с погодой?». «Что случилось? Насколько это уникально?». «Ураган и наводнение в Европе». «Небывалая оттепель в Москве». Добавим от автора — и в Харькове, и в Украине в целом такая же оттепель в январе 2005 г. «Землетрясение в Донбассе». «Помаранчевая революция и цунами — звенья одной цепи». «Небывалые снегопады в Африке, Америке…». «Цунами — дело рук евреев». Цунами — «результат тайных испытаний атомного оружия США, Израиля и Индии».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...Дело в том, что на побережье государства находится самое большое в мире сообщество птиц (до 30 млн особей), интенсивно производящих лучшее из естественных удобрений, содержащее 9% соединений азота и 13% фосфора. Основными поставщиками этого богатства являются три вида птиц: перуанский баклан, пестрая олуша и пеликан. За многие века они произвели «сугробы» удобрений высотой до 50 м. Чтобы добиться такой производительности, птицам приходится съедать 2,5 млн тонн рыбы в год — 20…25% мирового улова анчоусовых рыб. Благо апвеллинг обеспечивает в этом районе скопление несметных запасов основной птичьей пищи — перуанского анчоуса. В годы Ла-Нинья его количество у берегов Перу так велико, что пищи хватает не только птицам, но и людям. До недавнего времени уловы рыбаков этой относительно небольшой страны достигали 12,5 млн тонн в год — в два раза больше, чем добывают все остальные страны Северной и Центральной Америки. Неудивительно, что доход рыбной промышленности Перу составляет одну треть валового внешнеторгового дохода страны.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5