Рудник в океане

А какова вообще экономика разработок морских россыпей? Что на этот счет говорит мировой опыт?

Повышенный интерес к ним возник лишь после второй мировой войны, особенно в связи с тем, что были найдены области применения редких и редкоземельных элементов, содержащихся в минералах ряда россыпей.

Но прежде всего промышленность заинтересовалась оловянной рудой – касситеритом. И выяснилось, что для морских россыпей характерна высокая концентрация полезного компонента. Другое, не меньшее достоинство: в подавляющем большинстве случаев обогащенные -слои залегают на поверхности дна моря или под незначительным слоем наносов, и, следовательно, для их добычи не требуются очень большие затраты на вскрышные работы.

Наконец, самое необычное и, разумеется, привлекательное (в наш век постоянных тревог об истощимости недр материков): во многих случаях морские россыпи после их отработки восстанавливаются в результате непрерывной энергичной работы течений и волн. Явление совершенно уникальное в природе. Невозможно даже себе представить, чтобы на суше месторождение какой-либо руды после полной его выработки когда-нибудь вернулось к своему первоначальному дородству. А на море это в порядке вещей. В иных случаях, закончив разработку подводной россыпи, можно начинать ее сначала – с другого края. (Впрочем, о такой регенерации морских россыпей пока существуют лишь довольно общие представления, подробно процесс еще не изучен.)

Ну, а данный участок? Присущи ли ему все эти полезные свойства или они являются исключением из общего правила? На это сотрудникам лаборатории и следовало дать четкий ответ.

...Необычный лихтер плывет по Лене все вниз и вниз. Кажется, нет этой реке конца и нет края размаху сибирской земли. Но чем дальше на север, тем больше меняется окружающий ландшафт. Верхоянский хребет плавно понижается, словно даже горы поеживаются и втягивают головы в плечи, чувствуя дыхание Ледовитого океана. Вершинная поверхность хребта становится все более плоской, напоминая столовые горы. Там, за ними, – одно из самых холодных мест на земле: Верхоянск. И чем бы человек ни занимался в этих местах, если его занятие имеет хоть малейшее касательство к земле, ему надлежит постоянно помнить о вечной мерзлоте. Ну, а если человек имеет отношение к морю?

Кандидат геолого-минералогических наук Лев Андреевич Жигарев в последние годы занимался берегами. Вообще-то он мерзлотовед и всегда работал в глубине материка. Но на суше начало мерзлотных процессов часто протекает скрытно. Иное дело – некоторые морские берега. Там все на виду. На географическом факультете МГУ, в проблемной лаборатории по освоению севера, создали отдел шельфа, который возглавил Жигарев.

Сколько совершенно фантастических произведений, которые под силу было сотворить только Арктике, запечатлелось в памяти Жигарева! Он видел берега, рассеченные мощными ледяными клиньями, сравнимыми по высоте с крепостными башнями. Но столь же неотвратим был и процесс разрушения. Сначала волны и тепло вырабатывали в нижней части обрывов глубокие ниши. Нависшие над этими пещерами огромные блоки многолетнего льда и промерзшего грунта, не выдержав собственной тяжести, обваливались. Потом несколько лет они еще громоздились у линии прибоя. И наконец, разбитые, оплывшие, исчезали, поглощенные морем. Наверное, так же вот произошла загадочная «пропажа» в море Лаптевых островов Семеновского и Васильевского: одного не стало еще в прошлом веке, другой «растворился» почти на наших глазах; вместо них остались только плоские песчаные банки. (Может, так же исчезла и легендарная Земля Санникова?) Вот она – современная мерзлотная «кухня», с ее непрерывным и одновременным самотворением и гибелью.

Южную границу распространения вечной мерзлоты найдешь на любой почвенной карте СССР. А где же северная? Этого до последнего времени никто точно не знал. Очевидным было только одно: мерзлотоведам тоже надо идти на шельф.

Одним из первых это сделал Николай Филиппович Григорьев из Института мерзлотоведения Сибирского отделения Академии наук СССР. В море Лаптевых он выяснил конфигурацию массива мерзлоты на шельфе. В материковой зоне она доходила, как известно, в среднем до глубины шестьсот метров. А за береговой полосой, под дном океана, резко сокращалась. «Похудев» примерно до ста метров, она исчезала совсем. Иными словами, это был своеобразный «козырек», выдававшийся в сторону моря метров на двести. (Кстати, «козырек» в другом месте – в проливе Дмитрия Лаптева – простирался, как позже выяснилось, на пятнадцать километров.) Но почему именно «козырек»? По-видимому, мерзлота на шельфе очень медленно оттаивает снизу под действием тепловых потоков из земных недр.

Вот какой она оказалась – северная граница.

Так исследовательские интересы мерзлотоведов переплелись с практическими потребностями поисковиков-геологов. Жигарев с сотрудниками отдела шельфа отправился в район поисков. Благо, работники Янской геологоразведочной экспедиции сами попросили заняться «мерзлотной обстановкой».

Изучение температурного поля в районе открытой морской россыпи облегчалось тем, что там имелись готовые разведочные скважины, пробуренные со льда. Опущенные в них термометры и длинные «косы» датчиков рассказали массу интересных вещей.

Так впервые в мировой практике специально провели мерзлотное геологическое картирование прибрежного участка шельфа.

И что же? Зона вечной мерзлоты и здесь не обрывалась вдоль береговой полосы, а тем же «козырьком» уходила под дно океана. Еще одна неожиданность: на суше известны только мерзлые и оттаявшие породы, здесь же обнаружился и третий тип – они имели отрицательную температуру, но содержали в себе больше воды, чем льда. (Такое состояние ничуть не противоречило известным законам физики и объяснялось соленостью.) Им дали какое-то кулинарно расплывчатое название – «охлажденные»; ничего лучше не придумалось.

Имело ли это практическое значение? Решающее. Морским «горнякам» необходимо было знать, с какими конкретными особенностями всей толщи пород, залегающих под дном Ледовитого океана, предстоит здесь встретиться. Теперь стало ясно, что начинать добычу можно только со стороны моря. Располагавшиеся там талые и охлажденные породы достаточно рыхлы, чтобы взять их обычным земснарядом. Мерзлые же (поближе к берегу), известные своей твердостью, потребовали бы куда более сложной и дорогой техники.

Согда лихтер, преодолев дельту Лены, вышел в открытое море, в районе бухты Тикси к нему присоединилось еще три судна: две баржи и пассажирский лайнер «Петродворец», десятки лет обслуживавший туристические линии Европы. Теперь лайнер шел в новый и, может быть, последний рейс: ему предстояло превратиться в плавучую гостиницу.

Тем, кто обжил каюты теплохода, ни внешний вид громоздкого лихтера, ни тем более его сухопутное название «Горняк» нисколько не казались странными. Они отлично знали, что это будущая обогатительная фабрика, предназначенная для получения концентрата из оловоносных песков, что высокий зал, укрытый уже здесь, в Тикси, огромным металлическим коробом, – ее главный цех, а все оборудование приведут в действие с помощью уже размещенных на лихтере дизелей. После долгого обсуждения в разных инстанциях из нескольких вариантов будущего морского разведывательного предприятия был выбран «плавучий», и всему комплексу судов, а главное, тем, кто на них будет работать, еще предстояло практически доказать предпочтительность именно такого варианта.

Однако даже они – люди, непосредственно причастные к предстоящему производственному эксперименту в Ледовитом океане, – лишь понаслышке знали о земснаряде «Моллюск» и о том, сколь значительной может оказаться его роль в «плавучем варианте». А самому «Моллюску» еще не приходилось работать в таких серьезных местах, как подводный рудник за Полярным кругом. Но «Моллюск», несомненно, отличался такими необычными качествами, что о нем следует рассказать подробнее.

Начав разработку подводного земснаряда, в лаборатории горного института очень скоро поняли, что в данном случае не подходит ни один из известных в практике принципов добычи. Работа режущего инструмента типа фрезы требует приложения усилий в пять – десять тонн. Такие усилия трудно создать, когда снаряд подвешен к кораблю или даже опирается в дно (там всегда неудобно опираться). Обычный грейфер (ковш наподобие смыкающихся челюстей, который можно спускать на тросе с борта судна) – это низкая производительность, поднятая со дна муть, которую несет течением, и, следовательно, бесконечные конфликты с рыбоохраной. Последнее обстоятельство заставляет отказаться и от известных типов землечерпалок. Что же остается? Простое всасывающее устройство? Но здесь из-за низкой концентрации пульпы (в ней будет слишком мало породы) большая часть энергии уйдет на пустое перекачивание воды (все равно что гонять по железной дороге полузагруженные вагоны). В общем, ни рыхлить, ни черпать, ни размывать, ни всасывать общепринятыми способами невозможно. А как же? Получалось, что фактически работать нечем.