Пошук родовищ дна океану

Для пошуків і розвідки родовищ конкрецій застосовується комплекс методів і різних технічних засобів. Необхідне обладнання розміщують на кораблі, що має необмежений район плавання. Зазвичай це велике океанське судно водотоннажністю не менше 1 тис. т. Місцезнаходження судна в зоні різновиди з берега визначають по берегових орієнтирів. У відкритому морі координати судна встановлюють за допомогою навігаційних приладів і уточнюють методами супутникової навігації. В заданому районі прив’язка може здійснюватися також за буїв або розміщеним на дні випромінювачів, координати яких обчислені заздалегідь. Точне знання координат судна необхідно для нанесення на плани і карти місць відбору проб грунту, геофізичних профілів, гідрологічних спостережень і т. п.

Складність виконання пошуково-розвідувальних робіт в океані пов’язана зі значною віддаленістю від берегових орієнтирів, від баз експедиційного забезпечення, з необхідністю дистанційного вивчення дна з плавзасобів і подальшою інтерпретацією результатів досліджень за непрямими ознаками. Надзвичайно великі обстежувані території і частота необхідних вимірів, а отже, і витрати. Багато складнощів виникає при створенні приладів та обладнання для досліджень глибин і дна океану в зв’язку з великими тисками, глибинами, непрозорістю середовища, наявністю хвилювання і підводних течій.

Різноманітні дані про океан отримані за всю вікову історію людства моряками, дослідниками, науковцями методами візуальних спостережень, замірів, спеціальних експериментів і т. п. Але дослідження дна океану почалися порівняно недавно, а вивчення донних відкладень, і особливо родовищ корисних копалин, триває лише кілька десятиліть. Фундаментальні роботи в цій області виконані океанологами і морськими геологами багатьох країн світу.

Вчені, інженери, техніки, моряки розробили та успішно застосовують численні складні прилади, обладнання та апарати для вивчення родовищ конкрецій і навколишнього середовища, тобто океану і підстилаючих порід. Поряд з традиційними методами досліджень і приладами при океанологічних і геологічних дослідженнях донних відкладень в останні роки використовуються: локатори бокового огляду, автономні грунтові прилади для бестросового відбору проб з дна океану, фототелевізійні установки, буксирувані придонні зонди для дистанційного вивчення конкрецій методами гамма-спектроскопічного аналізу та ін.

Дослідження, засновані на застосуванні комплексу зазначених технічних засобів, дозволили конкретизувати і уточнити отримані раніше дані, а також масштаби поширення полів конкрецій, оконтурити найбільш перспективні ділянки, придатні для проведення робіт по дослідної видобутку конкрецій. Були відібрані крупнооб`ємні проби конкрецій для технологічних досліджень і пошуку ефективних методів їх металургійної переробки з метою вилучення цінних компонентів: нікелю, кобальту і міді.

Підводні спостереження, фотографування, вимірювання, випробування проводяться комплексом технічних засобів і апаратурою, що розробляється як за кордоном, так і в нашій країні спеціально для цілей геологорозвідки. Так, для батиметричної зйомки американськими електронними фірмами створені скануючі сонари з боковим оглядом. Така система, буксируєтсья за судном на певній відстані від дна (10-12 м), за рахунок використання стабілізатора глибини дозволяє виявляти детальну картину рельєфу смугою до 300 м.

Для взяття проб ґрунту (випробування) застосовуються різні ґрунтові прилади: для точкового випробування — трубки і дночерпатели, для валового випробування — металеві сітчасті трали (драгі-волокуші). Трубки призначені для отримання колонки грунту, дночерпатели — для відбору проби поверхневої з певної площі дна, а трали — для збору крупнообъемной проби зі значної площі дна при його буксирування за катером на довгому сталевому тросі.

Грунтові трубки стали найбільш поширеним пристроєм при океанологічних досліджень. Вони дозволяли отримати стратифицированную колонку непорушеною проби ґрунту, зручну для подальших детальних вивчень. Ці прилади придатні для досліджень верхнього шару осадових відкладень. Колонка ґрунту дає уявлення про характер грунту, напластованиях, розподіл корисних компонентів по потужності пласта.
Найпростіша прямоточна трубка — відрізок сталевої труби з наконечником з твердосплавного матеріалу, забезпеченого пружним корончатым клапаном, що перешкоджає випаданню проби при підйомі трубки на поверхню моря. На верхньому кінці пристрою закріплений вантаж вагою 100-200 кг для впровадження трубки в грунт при її скидання з судна. Діаметр стандартних трубок дорівнює 50-60 мм, довжина досягає декількох метрів. Більш досконалі трубки забезпечують внутрішніми поршнями, що сприяють втягненню осадового матеріалу всередину трубки по мірі її проникнення в грунт. Максимальна довжина колонок грунту в пробах, відібраних в океані, дорівнює 12 м, колонок, отриманих в рейсах е/з «Витязь» в Охотському і Беринговому морях, — більше 30 м.

Перетин трубок складає всього 0,003 м2 при діаметрі 60 мм і цілком відповідає цілям грунтових досліджень. Але воно не відповідає вимогам розвідки розсипних родовищ рідкісних, розсіяних, радіоактивних елементів у зв’язку з їх надзвичайно малими змістами в одиниці об’єму. Мало придатні грунтові трубки при розвідувальних роботах на родовищах конкрецій. Як встановлено, конкреції залягають переважно монослоем на поверхні дна океану. Механічне збільшення діаметра трубок тягне за собою відповідне збільшення ваги пристрою і додаткові труднощі в експлуатації. Отже, для вивчення родовищ конкрецій потрібні прилади, що беруть грунт з поверхні дна океану.

Посилання на основну публікацію