На дне западной части Тихого океана китайские ученые обнаружили крупное действующее гидротермальное поле, которое уже на предварительном этапе привлекло внимание необычно высоким содержанием золота и серебра. В отдельных образцах концентрация золота достигала 15,4 грамма на тонну руды, а серебра — сразу 1271 грамма на тонну. Исследователи предполагают, что связанные с полем залежи полиметаллических сульфидов по своим масштабам могут соответствовать крупнейшим глубоководным месторождениям мирового класса, передает inbusiness.kz со ссылкой на Naked-Science.
Экспедицию организовала совместная научная группа, в которую вошли специалисты Университета Цинхуа, Института морской геологии при Китайской геологической службе, Шанхайского университета Цзяотун и других научных учреждений. Исследования проводились на борту китайского океанографического судна "Сянъянхун-10" (Xiangyanghong 10). Об этом сообщило китайское издание Global Times со ссылкой на результаты работы экспедиции.
"Обнаруженное месторождение расположено в тылодуговой впадине западной части Тихого океана, в пределах исключительной экономической зоны Китая. Сам район представляет большой интерес для геологов: он находится вблизи границы Евразийской и Филиппинской морских литосферных плит, где происходят активные тектонические процессы", - сообщали ученые.
Нынешнему открытию предшествовала продолжительная исследовательская работа. Ученые уже провели в этом районе более десяти исследований и обнаружили десятки высокотемпературных гидротермальных источников. Они находятся на глубинах от 700 до 1500 метров, а температура гидротермальных флюидов в некоторых из них превышала 315°C.
Именно эти данные позволили исследователям сосредоточить новую экспедицию на наиболее перспективном участке. Ученые провели детальную разведку непосредственно на морском дне и отобрали образцы пород. В результате, удалось точно установить расположение нового крупного гидротермального поля.
"Связанное с ним сульфидное месторождение имеет необычную структуру. Оно состоит из трех крупных конусообразных минеральных построек, сформировавшихся в результате многолетнего взаимодействия горячих гидротермальных флюидов с морской водой", - отметили исследователи.
Первые лабораторные исследования образцов ученые смогли провести прямо на борту судна. Анализ показал, что рудные тела преимущественно состоят из халькопирита, пирита и сфалерита. Эти минералы имеют важное экономическое значение, поскольку связаны с концентрациями целого ряда металлов, включая медь, железо, цинк и другие элементы.
Особое внимание специалистов привлекло содержание драгоценных металлов.
"В некоторых образцах концентрация золота достигала 15,4 части на миллион (ppm), что соответствует 15,4 грамма на тонну руды. Серебра в отдельных образцах оказалось еще больше — до 1271 ppm, или 1271 грамма на тонну", - сообщили авторы исследования.
Для понимания масштаба этих показателей важно учитывать, что речь идет не о чистом металле, а о его концентрации в руде. Тем не менее, столь высокие значения делают обнаруженный участок особенно интересным для дальнейшего изучения. По предварительным данным, средние концентрации золота и серебра здесь также оказались значительно выше, чем в месторождениях на суше.
Пока ученые говорят именно о предварительных оценках. Полученных данных недостаточно, чтобы окончательно определить коммерческие запасы или заявить о готовом к эксплуатации месторождении. Однако уже сейчас специалисты считают, что потенциальные запасы полиметаллических сульфидов в этом районе могут соответствовать уровню глубоководного месторождения мирового класса.
Как пояснили ученые, сам механизм формирования таких залежей связан с активными процессами внутри земной коры. Тылодуговая впадина является частью геологически нестабильной зоны, где движение литосферных плит создает условия для интенсивного вулканического и гидротермального взаимодействия.
Морская вода проникает через трещины в морском дне и опускается в более глубокие слои земной коры. Там она нагревается под воздействием расположенной ниже магмы и вступает в целый ряд физических и химических реакций. Под воздействием высокой температуры вода начинает взаимодействовать с окружающими породами и извлекать из них различные химические элементы.
В результате формируются высокотемпературные гидротермальные флюиды. Они поднимаются обратно к поверхности морского дна, перенося с собой растворенные вещества, в том числе металлы.
Когда горячий флюид выходит наружу и смешивается с гораздо более холодной морской водой, происходят новые химические реакции. Растворенные металлы взаимодействуют с восстановленной серой, вследствие чего формируются твердые сульфиды. Со временем они оседают на морском дне и накапливаются вокруг источников, постепенно создавая минеральные постройки и рудные залежи.
"Именно таким образом, по сути, могут формироваться подводные скопления сразу нескольких ценных металлов. Поэтому интерес к гидротермальным полям связан не только с золотом и серебром, но и с медью, цинком и другими ресурсами, которые могут иметь значение для промышленности", - подчеркнули ученые.
При этом обнаружение богатой руды вовсе не означает, что ее добыча начнется в ближайшее время. Напротив, глубоководные месторождения остаются одним из наиболее сложных объектов для промышленного освоения.
"Главное препятствие — экстремальные условия, в которых пришлось бы работать будущей технике. Исследованные источники расположены на глубинах до 1500 метров, а температура гидротермальных флюидов в отдельных участках превышает 315°C. Кроме того, с увеличением глубины резко возрастает давление, а сложный рельеф и постоянная геологическая активность значительно усложняют проведение добычных работ", - пояснили авторы научного проекта.
Есть у открытия и другая сторона. Исследовательская группа обнаружила и сфотографировала многочисленные сообщества живых организмов, обитающих непосредственно в гидротермальном поле. Среди них были креветки, крабы, моллюски и другие экстремофильные организмы, способные существовать в необычайно суровых условиях.
"Для науки эти организмы представляют не меньший интерес, чем обнаруженные минералы. Жизнь в районах гидротермальных источников существует в условиях высокой температуры, огромного давления и специфического химического состава окружающей среды. Такие экосистемы позволяют ученым изучать формы жизнедеятельности, которые существенно отличаются от привычных биологических процессов на поверхности Земли", - подчеркнули исследователи.
По словам заместителя декана Института океанской инженерии Университета Цинхуа Сун Шицзи, биологические сообщества, существующие в подобных экстремальных глубоководных средах, представляют значительный научный интерес. Их изучение помогает лучше понять процессы жизнедеятельности организмов в условиях, которые существенно отличаются от привычных для большинства форм жизни.
Таким образом, китайская экспедиция получила сразу несколько важных результатов. С одной стороны, ученые обнаружили новое крупное гидротермальное поле с потенциально значительными запасами полиметаллических сульфидов. С другой — получили новые данные о геологических процессах, которые происходят на границе литосферных плит, а также о необычных экосистемах, существующих на большой глубине.
Наиболее впечатляющими пока остаются показатели содержания драгоценных металлов. До 15,4 грамма золота и до 1271 грамма серебра на тонну руды делают отдельные образцы особенно привлекательными с точки зрения дальнейшего геологического анализа. Однако между высокой концентрацией металлов в отдельных пробах и доказанными промышленными запасами существует принципиальная разница. Для окончательной оценки потребуются дополнительные исследования, бурение, масштабный отбор образцов и расчет реального объема рудного тела.
Пока же обнаруженное месторождение остается, прежде всего, научным и геологическим открытием. Несмотря на высокое содержание золота, серебра, меди, цинка и других ценных ресурсов, подобные действующие гидротермальные месторождения не готовы к промышленной разработке. Этому препятствуют огромное давление на больших глубинах, экстремальные температуры и сложные геологические условия.
В то же время результаты экспедиции показывают, насколько мало изучено морское дно и сколько потенциально значимых минеральных объектов может скрываться под многокилометровой толщей океанской воды. Для Китая подобные исследования имеют не только фундаментальное научное значение: поиск глубоководных минеральных ресурсов становится частью более широкого изучения возможностей использования богатств океана.
Открытие в западной части Тихого океана поэтому может иметь долгосрочное значение сразу для нескольких направлений — от геологии и океанографии до изучения экстремофильных организмов и перспектив будущей добычи полезных ископаемых. Но до того момента, когда обнаруженные залежи можно будет назвать реально доступным промышленным ресурсом, предстоит еще целый этап исследований.
Читайте по теме:
Китай сделал открытие, способное изменить мировой рынок
