ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга» (С.-Петербург) ФГУНПП «Полярная экспедиция – ПМГРЭ» (г. Ломоносов) МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА: основные результаты и перспективы освоения. РОССИЙСКИЕ РАЗВЕДОЧНЫЕ РАЙОНЫ (РРР): на железомарганцевые конкреции (ЖМК), кобальт-марганцевые корки (КМК) и глубоководные полиметаллические сульфиды (ГПС). С.И. Андреев, Г.А. Черкашев (ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга») А.А. Лайба, С.А. Козлов (ФГУНПП «ПМГРЭ») В глубоководных районах Мирового океана залегают три вида минерального сырья: железомарганцевые конкреции (ЖМК), кобальт-марганцевые корки (КМК) и глубоководные полиметаллические сульфиды (ГПС). Карта распространения ЖМК, КМК и ГПС в Мировом океане Россия ведет систематические геологоразведочные работы (ГРР) в Мировом океане с 1976 г. НИР и методика – головная организация ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга» (С.-Петербург). Методика и технология – ФГУП ВИМС, ФГУП ЦНИГРИ (Москва). Экспедиции (ГРР) – ГНЦ ФГУГП «Южморгеология» (г. Геленджик): ЖМК (с 1976 г.), КМК (с 1986 г.) – НИС «Геленджик» и НИС «Южморгеология»; ФГУНПП «Полярная экспедиция – ПМГРЭ» (г. Ломоносов): ГПС (с 1985 г.) – НИС «Профессор Логачев». Международно-правовой основой изучения, поисков и разведки ЖМК, КМК и ГПС в Международном районе Океана является Конвенция ООН по морскому праву, разработанная в 1982 г. при активном участии нашей страны и ратифицированная большинством государств Мирового Сообщества в 1994 г. Контроль осуществляется Международным Органом по Морскому Дну (МОМД) при ООН, штаб-квартира г. Кингстон, Ямайка, при участии Российского эксперта в работе Юридической и Технической Комиссии – д.г.-м.н. Г.А. Черкашева. Страны Мирового Сообщества в последние годы (2010 – 2015 гг.) ведут активное изучение минеральных ресурсов Мирового океана и подают Заявки на Участки ЖМК (15 стран + 4 Международного Консорциума); на КМК (КНР, Япония, Россия, Бразилия); на ГПС (КНР, Россия, Франция, Южная Корея, Германия, Индия) – всего 17 стран. Схема размещения заявочных участков ЖМК, КМК и ГПС в Мировом океане Мировой океан. Общий ресурсный потенциал океанских руд (сухой рудной массы): ЖМК – 56, 6 млрд т (Mn, Ni, Cu, Co, Mo) КМК – 43,1 млрд т (Co, Mn, Ni, Cu, Mo, редкие) ГПС – 223 млн т (Cu, Zn, Au, Ag, редкие) Россия имеет три заявочных участка: РРР-ЖМК (Кларион-Клиппертон, Тихий океан). ЖМК залегают в котловинах в один слой на донных осадках ( конкреций 2-12 см), базовая глубина 4800 м. Принимает долевое участие (20%) в СО «ИНТЕРОКЕАНМЕТАЛЛ» – ЖМК (Кларион-Клиппертон, Тихий океан). ЖМК залегают в один слой на осадках, глубина 4300-4800 м. РРР-КМК (Магеллановы горы, Тихий океан). КМК залегают на подводных горах и гайотах, на поверхности скальных пород (толщина 6-8 см), глубина 1500-3500 м. РРР-ГПС (Срединно-Атлантический хребет). ГПС выходят на поверхность дна, глубина 1900-4100 м. РРР-ЖМК Кларион-Клиппертон, Тихий океан Sобщ. = 75 000 км2 Уникальное месторождение по Mn и Co, крупное по Ni и Cu Ориентировочная площадь месторождения – 30 000 км2, базовая глубина – 4800 м (котловина) Состав: Mn – 30,16 %, Ni – 1,41%, Cu – 1,13%, Co – 0,23%, Mo – 0,05% (среднее по Миру). Размер конкреций от 2 до 10-12 см. Средняя весовая плотность залегания 14,7кг/м2. Ресурсы рудной массы 400-450 млн т. Высокосортные оксидные руды с низким P205 (менее 1%). Р2+Р1 (млн т металлов): Mn – 120,5; Ni – 5,7; Cu – 4,5; Co – 1,3; Mo 0,025. Ежегодно: Mn – 1,0 млн т; Ni – 42,0 тыс. т; Cu – 35,0 тыс. т; Co – 7,0 тыс. т; Mo 1,7 тыс. т. При гидрометаллургической технологии извлечение металлов составляет по Cu – 89-90%; Ni и Co – 93-94%, Mn – 97-98%. Контракт с МОМД ООН заканчивается в 2016 г. (возможно продление до 5 лет). Завершаются оценочные работы. Следующий этап ГРР – разведка и опытная добыча. Основная задача – выделить добычной район (участок месторождения ЖМК), где эксплуатация экономически рентабельна. Начало 2020-21 гг. Ориентировочный срок эксплуатации – 20 лет. РРР-КМК Северные гайоты Магеллановых гор, Тихий океан Потенциальное месторождение, уникальное по Co 100 блоков по 200 км2 каждый, 20 000 км2 Площадь месторождения – 1000 км2 Состав: Co – 0,60%, Mn – 20-22%, Ni – 0,47%, Mo – 0,05%, РЗЭ > 1,0 кг/м2 Толщина корок 6-8 см. Средняя весовая плотность залегания 70-80 кг/м2. Ресурсы рудной массы 350 млн т. Ресурсы (млн т): Mn – 70; Ni – 1,5; Co – 1,9; Mo – 0,15. При гидрометаллургической технологии извлечение металлов составляет по Ni – 88% и Co – 93%, Mn – 93%. В 2015 г. заключен Контракт на разведку с МОМД ООН. Начаты поисковые работы с целью выделения первоочередных площадей для последующей постановки оценочных работ и выделения потенциально промышленно значимых скоплений КМК. Ориентировочный срок эксплуатации – 20 лет. Природная ценность одной тонны рудной массы (по основным полезным элементам) океанических (ЖМК, КМК, ГПС) и наземных (Талнах, Южный Урал, Удокан) рудных объектов Усредненные данные о стоимости металлов на Мировом рынке в долларах США за 2011-2014 гг. за 1 тонну: Ni - 19 767; Cu - 7834; Co - 31 603; Mn - 2 090; Fe - 305; Zn - 2 144; Pb - 2 325; S - 112; за 1 грамм: Au - 47,67; Ag - 0,88; Pt - 49,91; Pd - 23,69. Природная ценность металлов в ЖМК и КМК на 1 м2 поверхности дна Весовая плотность залегания, кг/м2 Средние содержания, вес. % Ni Cu Co Mn Количество металлов на 1 м2 площади, граммы Ni Cu Co Mn Природная ценность металлов на 1 м2 площади, $ Заявочный участок ЖМК, Кларион-Клиппертон (Тихий океан) 1,42 1,15 1,03 30,17 208 168 33 4,335 6,47 Потенциальный Заявочный объект КМК, Магеллановы горы (Тихий океан) 0,45 0,12 0,56 21,3 360 96 448 17,04 22,03 Усредненные данные о стоимости металлов на Мировом рынке за 2011 – 2014 гг. за 1 тонну: Ni – 19 767 $, Cu – 7834 $, Co – 31 603 $, Mn – 2090 $ ВЫВОДЫ Океанические руды по своему составу и масштабу распространения представляют реальный практический интерес, так как национальная минерально-сырьевая база России ощущает дефицит Mn или требует, с учетом обозримого будущего, укрепления ресурсного потенциала цветных стратегических металлов (Ni, Cu, Co, Mo). Месторождение Mn – Усинское (Кемеровская обл.), составляет основной ресурсный потенциал страны, при Mn ср. – 19,7% не может удовлетворить и половины потребности. Ni- ресурсная база не имеет серьезных перспектив к расширению. Среднее содержание Co в российских рудах – 0,03%. [Годовой отчет, 2013 г.; Инфомайн, 2014], в океане Co – 0,2-0,3% (ЖМК); 0,5-0,6% (КМК). В рудах океана, представленных ЖМК и ГПС, содержатся в числе основных: Ni – 1,42% (1,3%), Cu – 1,12-9,32%, Co – 0,2-0,6%, Mn – 30% (19,7%), Zn – 2-5%; в качестве попутных могут рассматриваться Au – 5-10 г/т, Ag – 40-100 г/т, Mo – 0,05%, Pt – 0,2-1,0 г/т, РЗЭ – 1,2-2,0 кг/т (в основном лантан и церий), V, Bi, Tl, Te, Se, In. ВЫВОДЫ Освоение месторождения ЖМК в поле Кларион-Клиппертон (Тихий океан) — РРР-ЖМК представляется актуальным в ближайшее время; оно полностью покрывает дефицит в стране марганца (годовая потребность в 2016 г. — 1,3 млн т), укрепляет базу никеля, меди и кобальта. Контракт с МОМД завершается в 2016-2020 гг. Наступает время разработки сценария освоения месторождения ЖМК, расположенного в поле Кларион-Клиппертон (Тихий океан) с ориентацией строительства ГОКа на Дальнем Востоке, S мест. 12 000 км2. Каждые 5 лет — 3000 км2. Предварительная оценка стоимости металлов в недрах: 6,47 $/м2 х 12 000 км2 = 77,0 млрд $; при извлечении 50% — 38,0 млрд $; при 30% — 24,0 млрд $. При коэффициенте рудоносности 0,6 стоимость в недрах соответственно: 46,0; 23,0 и 16,0 млрд $. С учетом всего срока в 20 лет: 3,0 млн т руды х 20 лет = 60 млн т руды х 1074 $/т = 60 млрд $ (в год 3,0 млрд $). Предполагаемая окупаемость — 8 лет, рентабельность не ниже 12,0-19,5% (разные проекты). ВЫВОДЫ 10 марта 2015 г. подписан контракт в МОМД ООН Российских Заявочных объектов КМК в районе Магеллановых гор (Тихий океан) — РРР-КМК. Завершение в 2029 г. Освоение месторождений КМК в Магеллановых горах (Тихий океан) — РРР-КМК перспективно в плане получения экспортного кобальта, дефицитного марганца и важного для страны никеля. S мест. — 1000 км2 (добычной район). Предварительная оценка стоимости металлов в недрах в добычном районе: 22,03 $ х 1000 км2 = 22,03 млрд $; при извлечении 50% — 11,01 млрд $; при 30% — 6,6 млрд $. При коэффициенте рудоносности 0,6 стоимость в недрах соответственно: 13,2; 6,6 и 4,0 млрд $. С учетом годовой производительности: 1 млн т руды х 20 лет = 20 млн т руды х 720 $/т = 14,4 млрд $ (в год 0,7 млрд $). Предполагаемая окупаемость — 4-6 лет, рентабельность — 26,7 [ТЭС] (разные проекты). ВЫВОДЫ С учетом федеральных планов строительства транспортных магистралей (железнодорожных и автомобильных), гидроэнергетического Зейско-Бурейского Каскада, нефтепровода Западная Сибирь – Тихий океан и Восточного космодрома, проект горно-перерабатывающего комбината океанических корок и конкреций вписывается в общую идею обеспечения самодостаточности Дальнего Востока. Это важный социальный, международный и индустриальный стимул его возрождения. Желательна кооперация стран (КНР, Япония, Южная Корея, Франция, Восточно-европейские страны), у которых завершаются аналогичные Контракты на ЖМК с МОМД в те же сроки. ВЫВОДЫ (относительно условий работы в Мировом океане). В заключении о преимуществах работ в Мировом океане. Природой создан бесплатно транспортный путь: не надо строить, ремонтировать и рекультивировать. Этосамый дешевый транспорт вмире. Почти нетограничений повесуигабаритам грузов. Широкая возможность вторичного использования существующих, в том числе устаревших плавсредств иэнергоустановок дизельного иатомного типа. Нет необходимости возводить стационарную инфраструктуру на месте добычи, строить трудоемкую и дорогую сеть социального обеспечения: электро -, газо -, водоснабжения – модельный принцип ееорганизации. Вахтовыйспособработы(нетребуетшироких поствахтовых социальных услуг). Почти полный годовой циклработпоклиматическим условиям (300 раб. дней). Нет вскрышныхработ. Водная толща – агрессивная среда с собственным «экологическим» иммунитетом, союзник в процессе охраны окружающей среды. Побочные производственные и социальные функции на базе добычного центра в тропической зоне океана.