Ресурсы океана

Когда более 4,6 млрд. лет назад сформировался земной шар, гидросферы еще не было. Но вода была. Она входила в связанном состо­янии в состав пород. Первый миллиард лет истории Земли называется катархеем, во второй его половине уже была активная вулканическая деятельность.

Под действием гравитационного сжатия и тепла радиоактивного распада породы верхней мантии расплавились. Как считал видный геохимик и ис­следователь биосферы А. П. Виноградов, горные породы, воды и некоторые газы появились одно­временно в ходе выплавления и дегазации мантии. Вулканические извержения образовали газовую обо­лочку Земли. Состав газов удалось узнать благодаря тонким исследованиям мельчайших пузырьков, как бы законсервированных в породах древнего возра­ста. В них содержатся двуокись углерода, сероводо­род, двуокись серы, аммиак, соляная и плавиковая кислоты, азот и инертные газы. Совсем нет кисло­рода и воды. Кислород возник много позже, а вода конденсировалась и выпадала на земную поверх­ность. Поверхность Земли к концу катархея имела температуру в среднем около 15° С.

В течение сле­дующего миллиарда лет, называемого археем, от­дельные заполненные водой впадины слились и об­разовался первичный океан. Тогда он был впятеро меньше современного.

Океаническая вода сразу была соленой благо­даря своей способности растворять различные соли и газы. В современной морской воде содержатся практически все элементы периодической системы Менделеева. Однако основная масса растворен­ных солей представлена одиннадцатью ионами. Это катионы Na+, К+, Mg+, Са2+, Sr2+ , анионы Cl–  , S024–, НСО3–, Br–, F– и борная кислота Н3В03. Эти главные ионы в сумме дают 99,9% всех раство­ренных солей. Вода океана всегда была нейтральной, так как поддерживалось кислотно-щелочное равно­весие. Все анионы морской воды образовались из продуктов дегазации мантии, а катионы — из раз­рушенных горных пород.

На протяжении почти всей геологической исто­рии Земли на ней существовала гидросфера, Ми­ровой океан. И тому есть много доказательств; на­пример, найден осадочный бурый железняк возра­стом 3,76 млрд. лет.

Океан, его вода и донные породы являются ис­точником многих необходимых человечеству ве­ществ и ресурсов. Издавна из морской воды добы­вали поваренную соль, да и сейчас она дает 25% всей мировой добычи соли.

Магний, так необходимый для получения легких сплавов, в количестве 1,3 кг содержится в 1 м3 морской воды, которая обеспе­чивает его мировое производство на 60%. Бром, который находит широкое применение в медицине и технике, был открыт впервые в морской воде, и она на 90% обеспечивает его мировое производ­ство. Ученые интенсивно работают над извлечением золота и других ценных металлов из морской воды.

Морское дно стало местом добычи полезных ископаемых. Запасы фосфоритов на шельфе оцени­ваются в 90 млрд. т, а для получения удобрений 10% этого количества хватит на сотни лет вперед. На шельфе Австралии разрабатываются россыпи титановых минералов. В шельфовых зонах добы­вается 65% циркониевых и 25% ториевых минера­лов. У берегов Бразилии и Индии добывают олово, а на шельфе Африки — алмазы. Около 4% мировой добычи серы приходится на океан.

Все большее внимание к себе привлекают и глубинные зоны Ми­рового океана. На дне Красного моря обнаружены горячие минеральные рассолы — жидкие руды, содержащие соединения многих металлов.

В 2 рай­онах Тихого океана открыты месторождения поли­металлических сульфидов. Освоение больших океан­ских глубин потребуется в целях добычи железо-марганцевых конкреций (минеральные образова­ния), которые покрывают огромные площади дна центральных районов океанов. Общее количество этих минералов достигает 2—3 трлн. т. Эти кон­креции, округлой неправильной формы, размерами 5—7 см, содержат 15—20 ценных элементов.

Не­сомненно, что добыча их с глубин 4—6 км пред­ставляет сложную техническую проблему. Первое место по своему значению имеет добыча нефти и газа в шельфовой зоне морей и океанов. В настоя­щее время более 20% нефти и газа добывается из моря, а через 20 лет это количество удвоится. Морские нефтепромыслы и добыча нефти на них бурно растут. В 1970 г. здесь было добыто 366, а в 1981 г. — 959 млн. т нефти.

Более 0,4 млн. т нефти ежегодно поступает в морскую среду за счет утечек и больших разливов. Достаточно вспомнить крупные аварии на промыслах в Северном море (1977) и в Мексиканском заливе (1979), когда сотни тысяч тонн нефти вытекли в море.