Współczesne wyzwania eksploatacji oceanicznych kopalin polimetalicznych

• Autorzy: Abramowski T. , Kotliński R. A.

Warianty tytułu

EN

Contemporary challenges in exploitation of the ocean polymetallic deposits

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wobec braku w krajach UE zasobów niektórych złóż kopalin metalicznych, niezbędnych dla rozwoju wielu gałęzi przemysłu, m.in. Ni i Co, REE, jednym ze strategicznych postulatów rozwoju UE jest zapewnienie zrównoważonego dostępu do surowców metalicznych. Potencjalne znaczenie mają oceaniczne złoża surowców metalicznych, które zawierają szereg deficytowych metali strategicznych, uznanych w UE w czerwcu 2010 r. za kluczowe. W grupie 14 surowców, z którymi wiąże się ryzyko niedoboru dostaw, znalazły się między innymi takie jak: metale ziem rzadkich, niob, tantal, platynowce, kobalt, gal, german, ind, magnez i wolfram. Ujawnione, na podstawie regionalnej analizy metalogenicznej, bezpośrednie przestrzenne i czasowe związki formowania nagromadzeń metali wskazują, że zależności rozmieszczenia i warunki geologiczno-górnicze występowania złóż kopalin polimetalicznych oraz koncentracji metali są regionalnie zróżnicowane. Wysoka perspektywiczność występowania złóż kopalin metalicznych, w tym: tlenkowych skupień Fe-Mn (konkrecji polimetalicznych i naskorupień kobaltonośnych) oraz masywnych siarczków uwarunkowana jest procesami geodynamicznymi kształtującymi warunki formowania nagromadzeń złożowych w poszczególnych oceanach Ziemi. Najbardziej perspektywiczne złoża konkrecji polimetalicznych i naskorupień kobaltonośnych występują na Pacyfiku i Oceanie Indyjskim, a masywnych siarczków na Pacyfiku, Oceanie Indyjskim i Atlantyckim. W kopalinach tych stwierdzono wysokie zawartości metali deficytowych dla krajów Unii Europejskiej (Mn, Co, Ni, Ti, REE, PGE).

EN

UE countries are in the face of shortage of some metal mineral deposits which are essential for the development of many branches of industry, e.g. Ni, Co and RE. One of the strategic demand for UE development is the securing of balanced access to metal ore resources. Ocean mineral deposits have potential for the future and they contain several scarce strategic metals, recognized by the UE in June 2010 as crucial. In the group of 14 raw materials connected with the risk of supply deficiency are such resources as: rare earth elements, niobium, tantalum, platinum family metals, cobalt, gallium, germanium, indium, manganese, tungsten. The time forming relations of metals revealed on the basis of regional metallogenic analysis indicate that the characteristics of distribution and geological and mining conditions of polymetallic ore resources and metals content are regionally different. High potential of ocean polymetallic resources including oxide concentrations Fe-Mn (nodules and cobalt crusts) and massive sulphides is the result of geodynamic processes forming conditions of deposits in different oceans of the World. Mots perspective deposits of polymetallic nodules and cobalt crusts are located in Pacific and Indian Oceans and massive sulphides in Pacific, Indian and Atlantic Oceans. There is very high content of metals recognized as deficient in European countries (Mn, Co, Ni, Ti, REE, Pt).

Słowa kluczowe

PL

oceaniczne złoża kopalin polimetalicznych (konkrecje i naskorupienia kobaltonośne, masywne siarczki); uwarunkowania geologiczno-górnicze; eksploatacja

EN

exploitation; ocean deposits of polymetallic nodules and cobalt crusts; geological and mining characteristics of deposits distribution; ocean mining economic feasibility

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Górnictwo i Geoinżynieria
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 35, z. 4/1
• Strony: 41--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Abramowski T.

• Wydział Techniki Morskiej i Transportu, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie; Wspólna Organizacja Interoceanmetal (IOM), Szczecin

autor

Kotliński R. A.

• Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Szczeciński; Wspólna Organizacja Interoceanmetal (IOM), Szczecin

Bibliografia

• [1] Andreev S.I., Gramberg I.S. (Eds.): Cobalt-Rich Ores of the World Ocean. Ministry of Natural Resources of the Russian Federation. All-Russian Research Institute for Geology and Mineral Resources of the World Ocean, VNIIOKEANGEOLOGIA, St.-Petersburg, 2002.
• [2] Andreev S.I., Cherkashev GA. (Eds.): Glubokovodnye sulphidnye rudy okeana: dostizhenia I problem izuchenia. Razvedka I ochrana nedr., 2005, Nr 6, 69-76.
• [3] Cherkashov G.A., Ashadze F., Glumov A.I.: Hydrothermal Sulphide Mineralization of the Atlantic: Results of Russian Investigations in 1985-2000. Proceedings of the International Seabed Authority Workshop held on 26-30 June 2000 in Kingston, Jamaica/ISA, 2004, 175-187.
• [4] Chung J.S.: Full-Scale, Coupled Ship and Pipe Motions Measured in North Pacific Ocean:The Hughes Glomar Explorer with a 5,000-m-Long Heavy-Lift Pipe Deployed, Int. Journal of Offshore and Polar Engineering, ISOPE, Vol. 20, No. 1, March 2010, 1-6.
• [5] Cronin D.S. (Ed.): Marine Minerals Deposits (handbook). CRC Press LLC: 406, 2000.
• [6] Crowson Ph.: Markets for Seabed Minerals and Metals. Presentation on International Seabed Authority, Kingston, Jamaica, 2008, 1-19.
• [7] Glasby G.P.: Lessons Learned from Deep-Sea Minning. Science Reprint, 2000, 289: 551-553.
• [8] Glumov A.I.: Mezdunarodno-pravovoi rezim razvedki i razrabotli mineralnych resursov mezdunarodnogo rajona mors kogo dna. Sovremennye problemy i vozmoznye puti ich reshenia. Ministerstvo prirodnych resursov i ekologii RF, Federalnoe agenstvo po nedropolzovaniu VNIIOOKEANGEOLOGIA, Diplomaticheskaia akademia MID Rosji. S. Petersburg, 2008.
• [9] Glumov I.F., KuznecovK.M.: Ocenka perspektiv promyshlennogo osvoenia mestorozdenij żelezomargancevych konkrecij. Sovetskaja geologia, 1990, Nr 12, 112-120.
• [10] Glumov I.F., Kuzniecov K.M., Prokazova M.S.: Ocenka znaczenija mineralnych resursov Mieżdunarodnogo rajona morskogo dna w mineralno syriewom potenciale Rossijskoj Federacii (in russian). Geol. Congress. St.-Petersburg, 2000, 27-29.
• [11] Halbach P., Manheim F.T., Otten P.: Co-rich ferromanganese deposits on the marginal seamount regions of the central Pacific basin-results of Midpac'81 Erzmetall, 1982, 35 (9), 447-453.
• [12] Halbach P., Puteanus D., Manheim F.T.: Platinum concentrations in ferromanganese seamount crusts from the Central Pacific//Naturwissenschaften, 1984, Vol. 71, 577-579.
• [13] Hannington M.D., Peterson S., Herzig P.M., Jonnasson I.R.: Global database of seafloor hydrothermal systems, including a geochemical database of polymetallic sulphides. Prepared for International Seabed Authority Central Data Repository, Ver. 1.0, 2002.
• [14] Hannington M., Monecke T.: Global Exploration Models for Polymetallic Sulphide Deposits in the Area: possible criteria for lease block selection under the draft regulations on prospecting and exploration for polymetallic sulphides. Document ISBA 12/C/3 (Part II), 2006.
• [15] Hein J.R.: Cobalt rich ferromanganese crust: Global distribution, composition, origin and research activities. In: Minerals Other than Polymetallic Nodules of the International Seabed Authority. Kingston, Jamaica. Proceedings of a Workshop, 2004, Vol. 1, 188-256.
• [16] Hein J.R.: Geologic Characteristics and Geographic Distribution of Potential Cobalt-Rich Ferromanganese Crust Deposits in the Area. Chapter 4. In Mining Cobalt Rich Ferromanganese Crusts and Polymetallic Sulphides Deposits - Technological and Economic Considerations, Proceeding of ISA Workshop, Kingston, Jamaica, 2006.
• [17] Hein J.R., Conrad T.A., Dunham R.E.: Seamount Characteristics and Mine-Site Model Applied to Exploration - and Mining-Lease-Block Selection for Cobalt-Rich Ferromanganese Crusts. Marine Georesources and Geotechnology, 2009, 27, 160-176.
• [18] Hein J.R., Conrad T.A., Staudigel H.: Seamount Mineral Deposits, A Source of Rare Metals for High- Technology Industries. Oceanography, 2010, Volume 23, No 1.
• [19] Herzig P.H., Petersen S., Hannington M.D.: Polymetallic Massive Sulphide Deposits on the Modern Seafloor and their Resource Potential. Proceedings of the International Seabed Authority's Workshop on Mineral Resources of the International Seabed Area held in Kingston, Jamaica, 26-30 June, 2000, 109-162.
• [20] Heydon D.: Exploration for and Pre-Feasibility of Mining Polymetallic Sulfides - a Commercial Case Study//Proceedings of the International Seabed Authority Workshop held in May 2004 in Kingston, Jamaica//ISA, 2004.
• [21] Hoffert M.: Les Nodules Polymetalliques Dans Les Grands Fonds Oceaniques. Une Extraordinare avanture Miniere et Scientifique Sous-marine. Societe Geologique de France. VUIBERT. Paris, 2008, 205-415.
• [22] Kotliński R.: Perspektywy zagospodarowania złóż kopalin oceanicznych. Centralna konferencja poświęcona obchodom Międzynarodowego Roku Mórz i Oceanów. Mat. Inst. Morskiego. Gdańsk, 1998, 890: 79-96.
• [23] Kotliński R.: Metallogenesis of the World's ocean against the background of oceanic crust evolution. Special Papers, 4. Polish Geological Institute. Warszawa, 1999, 1-59.
• [24] Kotliński R.: Mineral Resources of the World Oceans - Their Importance for Global Economy in the 21st Century. Proceedings of the Fourth. Ocean Mining Sypmosium, Szczecin, Poland, September, 2001, 23-27: 1-7.
• [25] Kotliński R.: Relationships Between Nodule Genesis And Topography In The Eastern Area Of The C-C region - Meeting of Scientists for the Preparation of a Programme of Work for the Development of a Geological Model of the Clarion-Clipperton Fracture Zone. International Seabed Authority, Nadi, Fiji, 2003.
• [26] Kotliński R., Parizek A., Rezek K.: Polymetallic nodules - a possible source of Rare Earth Elements. Proceedings of the 2nd (1997) ISOPE Ocean Mining Symposium, Seoul, Korea, 1997, 50-56.
• [27] KotlińskiR., SzamałekK. (Eds.): Surowce mineralne mórz i oceanów. Wyd. Nauk. Scholar, 1998, 127-184.
• [28] Kotliński R., Mucha J., Wasilewska M.: Problemy szacowania zasobów złóż konkrecji polimetalicznych na Pacyfiku. Gosp. Sur. Min., vol. 24, z. 2/4 Kraków, IGSMiE PAN, 2008, 257-266.
• [29] Kotliński R., Stoyanova V.: Relationship between nodule coverage, morphology and distribution in the Eastern CCZ. 1-13. In: Morgan Ch.L. (Ed.) Prospectors Guide for the Clarion-Clipperton Zone Polymetallic Nodule Deposits. ISA ONZ, Kingston, Jamaica, 2009.
• [30] Krivcov A.J.: Globalnaja mineralno-syrievaja obiespieczennost w XXI wiekie - koliczestwiennyje ocenki (in russian). Geol. Congress. St.-Petersburg, 2000, 360: 133-134.
• [31] KulyndyshevA.V.: Geological and economic assessment of deposits of iron-manganese nodules in the world's oceans. D.Sc. Dissertation, M.V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, 1993, 1-46 (in Russian).
• [32] Lenoble J.P.: A Comparison of Possible Economic Returns from Mining Deep-Sea Polymetallic Nodules, Polymetallic Massive Sulphides and Cobalt-Rich Ferromanganese Crusts. Proceedings of the International Seabed Authority's Workshop on Mineral Resources of the International Seabed Area held in Kingston, Jamaica, 2000, 1-22; 424-456.
• [33] Morgan Ch.L.: Resources Estimates of the Clarion-Clipperton Manganese Nodule Deposits (In: Cronan (Ed.) - Marine Mineral Deposits, CRC. Press LLC, 2000, 145-170.
• [34] Nautilus Minerals Inc., Annual Report, 2006.
• [35] Nykiel B.M.: Analiza procesu wydobywania polimetalicznych konkrecji metodą linową, Praca magisterska, ZUT w Szczecinie, promotor prof. Tadeusz Szelangiewicz, 2010.
• [36] Radziejewska T., Kotliński R. : Acquiring marine life data while experimentally assessing environmental impact of simulated mining in deep-sea. 2002 ICES Annual Science Conference Copenhagen. Denmark, 2002.
• [37] Ruszar B.: Analiza procesu wydobywania polimetalicznych konkrecji metodą hydrauliczną, Praca magisterska, ZUT w Szczecinie, promotor prof. Tadeusz Szelangiewicz, 2010.
• [38] Rona P.: Metallogenesis of Marine Mineral Deposits/Proceedings of the International Seabed Authority Workshop held on 26-30 June 2000 in Kongston, Jamaica. Vol. I//ISA, 2004, 69-108.
• [39] Scott S.: Proposed Exploration and Mining Technologies for Polymetallic Sulphides. Proceedings of the International Seabed Authority's Workshop Area held in Kingston, Jamaica, August 2006.
• [40] Shirayev B., Sobota J., Red.: Projekt konceptualny technologii wydobycia konkrecji polimetalicznych, Wspólna Organizacja Interoceanmetal, 2005.
• [41] Szelangiewicz T.: Projekt koncepcyjny systemu wydobywczo-transportowego do eksploatacji złóż konkrecji żelazowo-manganowych, Politechnika Szczecińska, 1979.
• [42] Thierry M.: Projektowanie obiektów oceanotechniki, Politechnika Szczecińska, 1986.
• [43] Yamazaki T.: Technological Issues Associated with Commercializing Cobalt-rich Ferromanganese Crusts Deposits in the Area. Kingston, Jamaica, 2006.
• [44] Yamazaki T.: Technological Issues Associated with Commercialializing Polymetallic Supphides in the Area/ Proceedings of the International Seabed Authoruty's Workshop Area held in Kingston, Jamaica, August 2006.
• [45] Yubko V.M., MelnikovM.I., Kazmin Y.B., GlumovA.I.: Regional and Local Variability in the Spatial Distribution of Cobalt-Bearing Ferromanganese Crusts in the World Ocean. Proceedings of the International Seabed Authority's Workshop on Mineral Resources held in Kingston, Jamaica, 26-30 June 2000, 162-188.
• [46] Zhou H.: Like impact from Exploration and Potencial Exploitation on seamount cobalt-rich crust in Western and Central oligotropic Pacific: chemical and biochemical consideration. Kingston, Jamaica, 2004