Александр Волков - 100 великих тайн Земли

Принято считать, что вулканы образуются по краям литосферных плит, но никак не там, где эти края плит погружаются в глубь Земли. Здесь нет и «горячих точек» – они располагаются посреди литосферных плит. Очевидно, речь здесь идет о совершенно особой форме вулканизма, не известной ранее ученым?

В конце концов, ученые нашли объяснение этому феномену. Источники лавы, питающие эти необычные вулканы, располагаются на небольшой глубине – в астеносфере. В этом слое, простирающемся на глубину до 350 километров, часть горных пород, как предполагается, уже расплавлена. (Для сравнения: лава, изливающаяся в «горячих точках», поднимается почти от границы, разделяющей мантию и земное ядро.)

Когда старая океаническая кора погружается в глубь Земли, она растрескивается, и расплавленные породы, содержащиеся в астеносфере, могут подняться сквозь эти трещины и излиться на дно океана. Так образуются «маленькие точки». Извержения длятся недолго, а потому высота этих вулканов невелика. У геологов сразу же возник вопрос: «А может быть, вулканы, называемые нами “горячими точками”, рождались именно как Petit Spots ?»

Некоторые ученые полагают даже, что первые одноклеточные организмы возникли не в окрестностях гидротермальных источников – черных курильщиков, а в зонах субдукции. Ведь во время процессов, протекающих там, высвобождается водород, а это – прямо-таки лакомство для подобных микроорганизмов. Так что жизнь на Земле могла зародиться именно там, где литосферные плиты сталкиваются друг с другом.

Пока это лишь смелые догадки. Но может статься, что скоро они найдут подтверждение или будут опровергнуты. В последние годы вновь пробуждается интерес к глубоководным желобам – этим таинственным безднам, скрывающимся под безмятежной морской гладью. Одна из главных предпосылок к тому – технический прогресс. С появлением роботов стало возможным многое, что было недоступно для человека.

По оценке ученых, примерно 80 % всего морского дна находится в зоне досягаемости человека. Остальная же его часть может быть исследована и освоена нами лишь с помощью глубоководных роботов. Со временем подобные аппараты примутся изучать океаны и за пределами Земли – на спутниках планет-гигантов, Энцеладе и Европе, где под ледяным панцирем простираются обширные массы воды.

В глубинах Мирового океана таятся удивительные сокровища. Океан сказочно богат полезными ископаемыми. Сейчас он поставляет нам нефть, газ, алмазы, а также строительные материалы, например песок и гравий. Впрочем, большая часть месторождений до сих пор не используется.

Перенесемся мысленно на дно океана. Иногда оно напоминает вязкое месиво, но чаще – ухабистое бездорожье, обветшавшую, вросшую в землю булыжную мостовую. Подобная «мостовая» без конца и без края тянется, например, на 4000 километров между Гавайскими островами и западным побережьем Мексики. Во все стороны, куда ни глянь, словно рассыпана и разровнена бессчетная груда камней, погрузившихся в мягкую грязь осадочных отложений. Эти камни, или, скорее, плотные лепешки размером с картофелину, состоят из гидроксидов железа и марганца с примесями таких металлов, как кобальт, медь, никель. Это и есть железомарганцевые конкреции, одно из тех несметных богатств, которыми «полны подводные эти хоромы»(А.К. Толстой).

Их залежи расположены преимущественно на глубине от 4 до 6 километров. Содержание марганца в конкрециях оценивается примерно в 25 %, железа – в 15 %, других металлов – от 0,2 до 1 %. Особенно много конкреций в центральной и восточной частях Тихого океана, а также близ побережья Аргентины и ЮАР, в Мексиканском заливе и южной части Индийского океана. Здесь на каждом квадратном метре содержится до 60 килограммов конкреций.

Природа трудилась над этим пейзажем многие миллионы лет. Ведь слои конкреций нарастают чрезвычайно медленно – по 3—5 миллиметров за миллион лет! – неизменно оставаясь при этом на поверхности морского дна. Все это время на них просыпаются дождем отмершие водоросли и рачки, опустевшие раковины и панцири. Этот биологический мусор содержит микроскопические количества ценных металлов. Пылинками они прилипают к комьям конкреций. Океан лелеет «лепешки большой руды», словно жемчужины. Где-то посредине каждого кома прячется то ли каменная крошка, то ли акулий зуб, на которых и кристаллизовались конкреции, эти кладези металлов, которые только нагнуться – метров так на пять тысяч! – и поднять, и пустить в промышленный оборот!

Первые попытки начать разработку этих месторождений относятся к 1970-м годам. Ведь нефтяной кризис 1973 года с необычайной остротой показал, насколько же зависимы страны Западной Европы, а также США, Япония и Канада от диктата нескольких государств – поставщиков сырья.

В феврале—мае 1978 года международный консорциум OMI (Ocean Management Inc.), объединивший ряд компаний из ФРГ, США, Канады и Японии, успешно провел испытания в центральной части Тихого океана. За эти месяцы с глубины в пять с лишним тысяч метров было поднято около 800 тонн конкреций. Однако развернуться во владениях «царя-государя водяного» в то время не удалось. Синусоида экономики миновала впадину кризиса и двинулась на подъем. Цены на металлы упали, и добывать их с морского дна стало нерентабельно.

Лишь когда цены снова начали ползти вверх – особенно в связи с растущими потребностями Индии, Китая и Бразилии, – стали вспоминаться давние прожекты. Грядет время новой экспансии в «царство Посейдона». Ведущие промышленные державы, как никогда прежде, настроены начать массовую добычу полезных ископаемых, оставленных – Природой, провидением, простой случайностью – на дне океана. Вот только как собрать «бросовый» урожай, брошенный в вечность?

Глубины морей и океанов таят несметные сокровища

У ученых немало вопросов. Где сосредоточены наибольшие запасы конкреций? Где содержание ценных металлов в них особенно высоко? Где было бы лучше всего начать промышленную добычу конкреций? И как вести разработку подводных месторождений, сводя к минимуму ущерб, наносимый окружающей среде?

Еще в 1970-х годах много говорилось о том, что промышленная добыча подводного сырья нанесет непоправимый вред экосистеме морского дна. С тех пор технологии несколько изменились. Тридцать лет назад при сборе конкреций громадные насосы поднимали на поверхность моря все, что удалось соскрести, – ил вперемешку с кусками руды. Любые отходы просто сбрасывались в воду. Облако взбаламученного ила, огромное, как нефтяное пятно, загрязняло все вокруг. Большая часть обитателей морского дна, прежде всего червей и мелких рачков, гибла.