«Черные курильщики». Горнорудное производство на дне океана

Со временем добыча полезных ископаемых может переместиться на дно океана. Один из первых районов, где уже в обозримом будущем могли бы начаться подобные разработки — это участок Срединно-океанического хребта в северной части Атлантического океана. Там находятся уникальные образования, известные под названием «черные курильщики». Именно в них идет процесс рудообразования.

О «черных курильщиках» рассказывает доктор геолого-минералогических наук, профессор Московского государственного университета Виктор Старостин: «Посредине океана имеется огромная океаническая трещина. В этих частях происходит раздвижение расширение океанического дна. Жесткие океанические плиты, пластины мощностью примерно 5-7 километров, накрывающие вязкий пластичный материал мантии, — раздвигаются в срединной части, где поступают на поверхность мантийные или глубокие расплавные материалы с глубин примерно 6-8 километров и глубже. И образуется так называемая троговая долина. У нее края приподняты, а в середине имеется впадина. Она длинной змеей прослеживается через все океаны».

— Насколько широка эта впадина?
— Она от нескольких километров до нескольких десятков километров в отдельных участках. Ее название — Срединно-океанический хребет. На всех картах космических или просто топографических видна приподнятая часть, борта впадин, они находятся на глубине порядка двух километров. И дно Срединно-океанического хребта внутри трога (trog — немец., «корыто») достигает глубины двух с половиной, максимум трех километров.

— То есть на полкилометра глубже бортов.
— В пределах Срединно-океанических хребтов существуют отдельные сектора, где активно проявляются процессы вулканизма, извержения вулканов, вулканические землетрясения. Но самое главное, что там постоянно действует флюидные системы. Выходит пар и вода под высоким давлением. Эти флюидные системы содержат в тонком распыленном состоянии в виде коллоидной смеси частички окислов железа, марганца, сульфиды меди, цинка, в меньшей степени никеля, железа. Вот почему они называются «черные курильщики» — они создают черный дым под водой, поднимаются, как дым. Это очень впечатляющая картина. И постепенно вокруг свистящего источника они наращивают стенки, они могут возникать в виде дерева, поднимаясь на несколько метров.

— То есть они могут разветвляться?
— Они могут даже отходить в сторону в виде небольших рогаток. А потом происходят прорывы в его основаниях, и этот «курильщик» в виде твердого минерального скелета падает на дно. Он может быть до 20 метров в высоту. То есть на дне стоят сплошь трубы, они могут быть меньше, могут быть больше. И стоят они на дне рудного поля, например, Рэйнбоу, куда мне приходилось спускаться под руководством изобретателя подводных аппаратов Сагалевича, который руководил этой экспедицией.

— Вы погружались на аппаратах «Мир». Они самоходные и способны погружаться на три километра?
— Они могут погружаться и до шести километров. Кэмерон, который снимал «Титаник» на глубине четырех километров, все это снималось именно с подводных аппаратов. Сагалевич очень большой специалист. И мы вместе с ним спускались на рудное поле Рэйнбоу. И там тысячи вот этих дымов. «Курильщики» — это огромные массы рудного вещества. Они очень важны для науки. Потому что это природная лаборатория, где мы можем увидеть, как образуются руды. Все руды на континенте они образовались миллионы, десятки и сотни миллионов лет назад, а здесь мы видим эти процессы, которые происходят на наших глазах. Можно замерить и температуру, и соленость растворов, и образующиеся минеральные фазы. Мало того, мы видим, как возникают минералы и как они исчезают в морской воде.

— То есть они растворяются?
— Конечно. Почему, например, интересно взять самый горящий «курильщик»? Потому что в нем есть те минералы, которые через год, через два уже не будет, они растворятся, и этих фаз не будет существовать. И поэтому для науки это является бесценным. Из этих руд, которые формируют «курильщики», из месторождений континентальных, но такого же типа, добывается 20% меди, свинца, золота, серебра, большинство уральских месторождений относятся к этому же типу. И уже устанавливаем, что на месторождениях южного Урала, они точно такие же, только сформировались более трехсот миллионов лет тому назад. Но они образовались таким же механизмом — это мощнейшее средство в руках геологов. Второй момент: конечно, эти месторождения будут представлять первоочередную задачу по сравнению с другими видами металлических полезных ископаемых Мирового океана.

— Для добычи именно из-под воды?
— Помимо того, что они нас обучают и это природная лаборатория, второй момент — здесь можно добывать. Ясно, что в этих районах мы не затрагиваем никакие экономико-экологические проблемы густонаселенных территорий. Здесь мы можем создавать замкнутые системы разработки. Потому что сами вулканические отроги ограничены от Мирового океана существующими стенками. К тому же, они находятся на относительно небольших глубинах, от двух до трех километров. Почему я считаю, что эта часть от Азорских островов и в направлении к Исландии будет разрабатываться в первую очередь? Во-первых, эта часть мирового океана наиболее стабильная, здесь нет таких катастрофических циклонов, тайфунов. Во-вторых, она равноудалена и от европейского, и от американского континента. В-третьих, последние исследования показали, что там есть и никель в хорошем содержании, и встречаются платиноиды. Я думаю, что эти руды в ближайшие четверть века представят существенный экономический интерес и, возможно, будут конкурентоспособны. Когда вы спускаетесь на дно, тысячи дымов на расстоянии 500-600 метров ото дна, они сливается в сплошное черное облако. И когда аппарат проходит в этих непрозрачных от тонкой взвеси водах, даже луч прожектора не пробивает. Внизу же открывается чудесная картина — тысячи дымов. Мало того, производит удивительное впечатление, что там выделяется белый ангидрид, белый искрящийся минерал, который покрывает черные базальты, которые слагают это дно. Такое впечатление, что это снежные вершины — это просто фантастика. И мало того, на глубине около трех километров там кишит бурная жизнь — ползут крабы, мириады креветок. Вот прямо у этих «курильщиков», где высокая температура. Стоит курильщику остановиться, все погибает. Что самое удивительное, конечно, вся эта жизнь живет в полном отсутствии света, только за счет геотермальной энергии. И в каждом рейсе биологи, которые попутно работают, открывают новые виды животных.

— Много было погружений?
— 15 лет уже существуют «Миры», каждый год они опускаются. По-моему, более чем полутора тысяч погружений произошло в сумме. Кроме них, конечно, спускаемые аппараты французские и Соединенных Штатов, английские есть, японские аппараты. Но конечно, первенство занимают удивительно удачно сконструированные аппараты «Мир».

— Насколько сейчас активно ведутся исследования в этой сфере?
— Показателем мирового интереса к этим «курильщикам» является то, что когда исследовательское судно берет пробы, либо спускаемый аппарат, либо он просто опускает трал, либо батискаф опускает, чтобы зафиксировать это место, они опускают буй в виде шара, он фиксирует то место, которое изучено этой экспедицией. Когда вы плаваете на известных рудопроявлениях, как на Бродвее вы видите вывески, вот эти флажки, которые демонстрируют, что здесь была японская экспедиция — это их значок, там были французы, они брали пробы или немцы. Это все как раз говорит о широком и глубоком интересе мировой общественности к этим явлениям. Уже существует подводный туризм. Посетить какой-либо «курильщик», пожалуйста — 50 тысяч долларов, вы можете спуститься и проплыть вокруг этих «курильщиков». Там совершенно неподражаемая природа. Рядом с ней какой-нибудь лунный пейзаж кажется бледной поганкой — по сравнению с такими яркими красками. И самое главное — жизнь, которая тут бушует, просто бушует в этом месте. Руды на ваших глазах образуются, креветки живут, огромные рыбы. Они не боятся света и аппарата. Вообще это все впечатляет.