ГЕОМОРФОЛОГИЯ
№ 2 апрель-июнь 2014
Экологическая и прикладная геоморфология
УДК 551.462(261)
© 2014 г. И.В. ЕГОРОВ
НОВЫЕ ЗАДАЧИ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА СРЕДИННО-АТЛАНТИЧЕСКОМ ХРЕБТЕ В СВЯЗИ С ПОИСКАМИ И РАЗВЕДКОЙ СУБАКВАЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СУЛЬФИДОВ
В последние годы растет интерес к глубоководным минеральным ресурсам Мирового океана. В 2010 г. на 16 сессии Международного органа по морскому дну - МОМД (International Seabed Authority) были утверждены "Правила поиска и разведки полиметаллических сульфидов в Районе" [1]. Россия подала заявку на получение участка на Срединно-Атлантическом хребте (САХ) в интервале 12.5-21° с.ш. (рис. 1), и в октябре 2012 г. в Москве между МОМД и Министерством природных ресурсов и экологии РФ был подписан контракт сроком на 15 лет на разведку полиметаллических сульфидов в указанном районе [2]. Кроме России, заявку на отрезок САХ, непосредственно примыкающий с севера к российскому участку (рис. 1), подала также Франция. Китай и Южная Корея выбрали участки в Индийском океане (данные приведены по состоянию на июль 2013 г.). Активную работу в этом направлении ведут и другие страны. Таким образом, дату принятия "Правил..." - 7 мая 2010 г. - можно считать началом новейшего этапа исследований - в том числе и геоморфологических - срединно-океанических хребтов (СОХ).
В соответствии с международными правилами [1] заявочная (после подписания контракта - "разведочная") площадь для поисков и разведки полиметаллических сульфидов определяется в блоках, размер каждого из которых не должен превышать 100 км2 (расположение разведочных блоков России и рудных объектов в их пределах приведено на рис. 2). Заявитель может претендовать на площадь в 100 таких блоков. Они должны располагаться "в пределах прямоугольного района площадью не более 300000 км2, длинная сторона которого не превышает 1000 км". Видимо, в обозримом будущем значительные сегменты САХ будут хорошо изучены и, вполне вероятно, что через 15 лет здесь могут начаться мероприятия по добыче. Современные технические средства уже сейчас позволяют вести добычу глубоководных полезных ископаемых. Так, например, к настоящему времени уже разработан и подготовлен к эксплуатации полный технологический комплекс добычи полиметаллических сульфидов с глубин 2-2.5 км в море Бисмарка [3], а средняя глубина расположения рудных полей САХ составляет около 3 км.
Контракт на поиски и разведку полиметаллических сульфидов заключается с МОМД на 15 лет и предусматривает четкую последовательность опоискования заявленных площадей в соответствии с планом работы по разведке [1, 4]. Роль геоморфологических исследований в данном процессе (на всех этапах) трудно переоценить. При этом, что характерно, помимо производственного обслуживания работ по контракту,
возможно решение целого комплекса собственно геоморфологических задач: научных - изучение рельефа дна и его эволюции, и, соответственно, внесение существенного вклада в общегеологические исследования такого весьма специфического объекта как рифтовая зона срединно-океанического хребта; прикладных - выработка представлений о позиции сульфидных руд в геоморфологической системе рифтовой зоны и определение критериев прогноза для их поиска; методических - разработка новых методов картографирования и анализа рельефа в столь необычных условиях.
Советские и российские специалисты исследовали САХ, начиная с 1985 г. Главной задачей были поиски гидротермальных полиметаллических сульфидных руд. Попутно проводилось мелко-и среднемасштабное изучение геолого-геоморфологического строения осевой зоны хребта. Но в настоящее время, что следует особо отметить, наступил период принципиально нового уровня исследований. С одной стороны, речь практически идет о планомерных комплексных средне- и крупномасштабных исследованиях САХ по заданной сети, сравнимых со съемочным процессом на суше. Результатом таких работ будет выявление новых рудных объектов. С другой - всестороннее детальное (насколько позволяет технология) изучение известных площадей проявления полиметаллических сульфидов. Поэтому, представляется необходимым уже сейчас определить основные проблемы, связанные с геоморфологическими исследованиями, наметить возможные пути их решения и определить место геоморфологического изучения САХ в ряду комплексных изысканий в рамках новейшего этапа. Ранее нами об этом уже писалось [5], но в настоящее время высказанные проблемы существенно актуализировались, кроме того, возникли новые задачи, связанные с детальными работами по разведке сульфидных месторождений.
Детальные работы проводились и раньше на рудных объектах САХ (например, рудные поля "Логачев", "Ашадзе" [6, 7]), расположенных в пределах российского разведочного района глубоководных полиметаллических сульфидов (РРР-ГПС) или на рудном поле "ТАГ" [8 и др.], которое расположено в 5° к северу от РРР и уже давно является международным научным полигоном для изучения гидротермального рудогенеза1. На вышеуказанных гидротермальных полях осуществлялся обширный комплекс исследований от крупномасштабной и даже детальной батиметрической
1 В настоящее время поле "ТАГ" попадает в пределы заявочной площади Франции, но, в соответствии международными правилами, вхождение рудного объекта в состав чьей-либо заявки не закрывает доступ к нему с научно-исследовательскими целями для других участников процесса [1].
Рис. 1. Обзорная схема расположения разведочных районов глубинных полиметаллических сульфидов в Атлантическом океане
Рис. 2. Обзорная схема расположения разведочных блоков Российской Федерации на Срединно-Атлантическом хребте
Квадраты - разведочные блоки; латинские буквы Л-О в кружках - индексы групп заявочных блоков; черные кружки - рудные узлы и рудные поля полиметаллических сульфидов и их названия, в т.ч. рудные узлы -Ашадзе (два рудных поля, два рудопроявления), Семенов (пять рудных полей), Логачев (два рудных поля, два рудопроявления)
съемки до буровых работ и визуального наблюдения при помощи глубоководных обитаемых аппаратов (DSRV - Deep-Sea Research Vehicle). Но в данном случае следует подчеркнуть, что речь идет не только о "точечном" изучении определенных ограниченных участков океанического дна, а, в первую очередь, о комплексном площадном средне-крупномасштабном исследовании рифтовой зоны САХ.
Отрадно, что в последнее время посредством многолучевой эхо-лотной съемки создаются крупномасштабные (а с использованием дистанционно управляемых подводных аппаратов (ROV - remotely operated vehicles) - и сверхдетальные с разрешением до первых сантиметров) батиметрические основы высокого качества, позволяющие уверенно воссоздавать морфологический облик поверхности дна. Но визуализация субак-вальных поверхностей не является самоцелью. При переходе к крупномасштабным и детальным работам возникают такие проблемы как: изучение структурно-генетических и возрастных аспектов, определение динамики и восстановление истории формирования рельефа, проведение крупномасштабного районирования и т.п. То есть тот комплекс характерных для геоморфологии задач, недостаточная проработанность которых
при предыдущих мелкомасштабных исследованиях не являлась критичной, поскольку рельеф отображался на уровне крупных морфоструктурных единиц, ассоциирующихся с объектами геологического строения со всеми соответствующими характеристиками, что вполне удовлетворяло задачам сопутствующего (основному геологическому) картографирования. Но на современном этапе нерешенность их, без сомнения, отрицательно влияет на понимание целостной геоморфологической системы и эволюции рельефа региона, методологию картографирования, а также выполнение прикладных задач при разведке субаквальных месторождений.
Объективный фактор, усложняющий геоморфологические исследования здесь, конечно, их дистанционность (условным исключением можно считать придонное телевизионное наблюдение), в связи с чем приходится основываться преимущественно на батиметрических данных, т.е. на морфологии рельефа. Генетическая и временная информации, получаемые в результате геологического опробования весьма дискретны, и требуют широкой экстраполяции.
С методологической точки зрения, главные проблемы сводятся к следующему:
1) Отсутствие четких принципов картографирования. До настоящего времени не разработаны общие методические рекомендации по составлению синтетических средне- и крупномасштабных геоморфологических карт субаквального рельефа риф-товых зон, значительно более сложного геоморфологического объекта, чем, допустим, шельфовые или абиссальные области Мирового океана.
2) Отсутствие структурно-геоморфологического комплексного анализа первичной (частные карты и схемы) и вторичной (синтетические карты) геоморфологической информации. Здесь следует сказать, что как раз наличие качественных батиметрических данных выводит на первое место морфометрический анализ поверхности рифта с его ориентированностью на использование разнообразных частных характеристик строения рельефа. Более того, резкое развитие ГИС в последние несколько лет, дает возможность с высокой точностью составлять частные морфометрические карты и схемы и проводить их аналитические исследования. Известно большое количество морфометрических методов, позволяющих проводить многоцелевой анализ рельефа - от восстановления палеогеографических условий до выявления тектонических особенностей изучаемого региона [9]. Однако идеологией анализа большинства таких построений является оценка изменений рельефа под воздействием денудационных процессов. Понятно, что они просто неприменимы для глубоководных исследований. С другой стороны, существует значительное количество характеристик, которые вполне подлежат статистическому анализу при условии адаптации в плане геоморфологического истолкования сути их использования.
3) Неопределенность в представлении конечной продукции. На взгляд автора, в настоящее время составление сугубо геоморфологической карты при исследовании рельефа САХ не должно являться самоцелью. В большей степени сейчас необходимы результаты прикладного анализа, получаемые с исполь
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.