Стратегические металлы российской Арктики
Обзор рудных месторождений российской Арктики.
Арктическая зона – регион исключительного значения для экономики, национальной безопасности и внешнеэкономических связей Российской Федерации. Очевидно, что минерально-сырьевой потенциал РФ в целом достаточен для проведения независимой и эффективной экономической политики в Арктике. В обзоре проанализирован и обобщён материал, позволяющий оценить российские арктические ресурсы и перспективы добычи стратегических металлов.
Ресурсные регионы Арктики подразделяются на старопромышленные и новые, практически неосвоенные. Например, Арктическая Скандинавия (Норвегия, Швеция, Финляндия) – типичный старопромышленный регион. Многие рудники в Скандинавии хорошо интегрированы в транспортную и энергетическую инфраструктуру. В российской Арктической зоне к старопромышленным можно отнести только несколько районов Мурманской области. Новые и неосвоенные регионы занимают большую территорию Циркум-Арктической зоны. Добыча стратегических металлов в новых районах особенно чувствительна к колебаниям мировых цен на минеральное сырьё. Современные тенденции в развитие горнодобывающей промышленности Арктики можно охарактеризовать как застой или спад в старопромышленных регионах и сильный рост в новых экономически слаборазвитых регионах.
Экологический риск – главный фактор, тормозящий строительство новых рудников в Арктике. В новых районах по объёму финансирования преобладают геологоразведочные работы на золото. Следует отметить, что подавляющая часть территории российской арктической зоны (более 4 млн. км2) в геологическом плане практически не изучена и, следовательно, её потенциал на стратегические металлы далеко не реализован.
В глобальной перспективе с началом XXI века наметилась устойчивая тенденция освоения месторождений стратегических металлов в Циркум-Арктической зоне. Российская Арктика – крупнейший поставщик этих металлов на внутренний и внешний рынок. Кроме громадных запасов нефтегазового сырья, в арктических регионах России находится около 10% активных мировых запасов никеля, 19% платиноидов, 10% титана, более 3%, цинка, кобальта, золота и серебра. Как показано на рисунке, Россия занимает первое место в мире среди арктических стран – производителей стратегических металлов:
В Циркум-Арктической зоне всего на 24 месторождениях действуют рудники, 41 месторождение относится к потенциально промышленным объектам, часть из этой группы подготавливается к освоению, а на других завершается детальная разведка. Ещё 42 объекта имеют только ресурсный потенциал, для перевода которого в запасы необходима постановка детальных геологоразведочных работ. Как видно на карте ниже, крупные рудники Циркум-Арктической зоны в транспортном отношении привязаны к Северному морскому пути. Не вызывает сомнения, что минерально-сырьевой потенциал регионов Арктической зоны РФ – основа развития этого транспортного коридора.
В Арктике рентабельно разрабатывать только уникальные по богатству месторождения стратегических металлов. Типичный пример – комплексные месторождения Норильского рудного района. ГМК "Норильский никель" – один из мировых лидеров по производству цветных и драгоценных металлов. Крупнейший в мире производитель никеля (14%) и палладия (41%), четвёртый в мире производитель платины (11%). Один из крупнейших производителей меди и кобальта. Кроме того, производит попутно такие металлы, как родий, серебро, золото, теллур, селен, иридий, рутений. Обеспеченность комбината запасами – более 40 лет.
Дымит "Норникель".
Минерально-сырьевая база (МСБ) Российской Арктики включает благородные, цветные, чёрные, редкие и радиоактивные металлы. В открытом доступе имеются сведения по более чем 4000 рудным объектам Арктической зоны, в том числе по более 400 разномасштабным месторождениям стратегических металлов, включая крупные и богатые (Норильское, Рай-Из, Ковдор, Купол, Майское, Двойное и др.). Многие из арктических месторождений – комплексные, содержат значительное количество сопутствующих, потенциально извлекаемых металлов.
Никель. Добычу никеля в Арктике ведёт главным образом Россия и в небольшом количестве – Финляндия. Производство никеля составляет до 14,25% производства в мире. Доля российского никеля составляет в арктических запасах и добыче 97%. В то же время доля арктического никеля в запасах и добыче РФ составляет 70,5% и 83,3%, соответственно. Российскую МСБ никеля в значительной степени формируют пять крупных месторождений, расположенных в Норильском горнорудном районе, на севере Красноярского края. В их числе – не имеющие себе равных в мире по величине и богатству уникальные месторождения Октябрьское и Талнахское, в недрах которых заключено 37% и 25% запасов страны при среднем содержании никеля в рудах 0,69–0,81% (в богатых сплошных рудах – 3,21%). В Мурманской области запасы никеля учитываются по 14 объектам. Крупнейшее из них – Ждановское месторождение (8,1% запасов страны, содержание никеля в рудах 0,24–0,66%), а наиболее богатым – месторождение Восток (7,33% никеля в богатых сплошных рудах.
Кобальт. Российское производство кобальта в Арктике (ОАО "ГМК Норильский никель") – 5,8 % от мирового производства; активные запасы – 3,3% от мировых запасов. Кобальт извлекается попутно при основном производстве меди и никеля. Доля российского кобальта составляет в арктических запасах и добыче – 99%.
Цинк. Общий объём добычи цинка в Арктике составляет – 4.64% мирового производства, а доля арктических руд в мировых запасах – 3,8%. Добыча в Арктике уменьшилась почти в два раза по сравнению с 2002 г., что связано с ростом добычи цинка в других регионах мира. Доля российского цинка составляет в арктических запасах 13%. Аляска по-прежнему извлекает почти весь арктический цинк. В арктической России наибольший интерес представляет Павловское месторождение на Южном острове архипелага Новая Земля. Прогнозные ресурсы района месторождения более 10 млн. т свинца и цинка, сотни тонн серебра. Район перспективен на обнаружения новых месторождений. К 2020 году планируется начать разработку этого месторождения, что позволит России добывать 30% цинка и свинца от арктического годового производства.
Свинец. По сравнению с 2002 г. доля арктического производства свинца (Аляска) в мире сократилась в два раза (2.37 %), как и цинка. Доля российского свинца составляет в арктических запасах почти 18%. В то же время его доля в запасах РФ невелика – 4,3%. На полуострове Таймыр выявлено два полиметаллических месторождения и десятки неоцененных проявлений. Близость к судоходной р. Нижняя Таймыра позволяют рассматривать этот район как перспективный в промышленном отношении.
Медь. Арктика производит около 0.6% от мировой добычи меди, в основном в России и в меньшей степени в Швеции и Северной Финляндии. Доля Арктики в мировых активных запасах всего 0.48%. Следует отметить, что с 2002 г. доля арктической меди в мировой добыче сократилась почти в 10 раз. Доля российской меди в арктических запасах и добыче составляет 48% и 81,6%, соответственно. В России более 30% активных запасов меди сконцентрировано в месторождениях Норильского рудного района: Октябрьском (более 22% российских запасов меди) и Талнахском (11.6%). Среднее содержание меди в рудах составляет 1.1–1.65%, в «медистых» рудах оно увеличивается до 2.4–5%, а в сплошных (богатых) рудах достигает 5.8–8.4%. Месторождение Октябрьское не имеет аналогов в мире по качеству и объёму медных руд.
В Чукотском АО обнаружено несколько крупных Cu-Mo-Au-Ag-порфировых месторождений в Баимском рудном районе и выявлены значительные ресурсы меди в ещё неоткрытых месторождениях (27 млн. тонн). Запасы меди только одного Cu-Mo-Au-Ag-порфирового месторождения Песчанка, превышают 5 млн. тонн. Кроме того, на полуострове Таймыр известны потенциально-промышленные горизонты медистых песчаников, протягивающиеся на десятки км. На отдельных участках здесь установлены значительные скопления самородной меди (Арылахское месторождение). Медистые песчаники выявлены и на архипелаге Северная Земля.
Молибден. В Циркум-Арктической зоне выявлено несколько крупных собственно молибденовых месторождений. Кроме того, крупные запасы молибдена подсчитаны в качестве попутного сырья на месторождениях Пеббл (Аляска) и Песчанка (ЧАО, Россия). Доля российского Мо составляет в арктических запасах 2.36%. Руды Убойнинского месторождения, расположенного недалеко от поселка Диксон (Таймыр), отличаются высоким содержанием молибдена (до 0.15%).
Олово. В Российской арктической зоне сосредоточена крупнейшая минерально-сырьевая база олова в мире. Здесь известны два уникальных рудно-россыпных района: Северо-Янский (Якутия) и Пыркакайский (Чукотка). В 90-е годы добыча олова из рудных месторождений и россыпей в этих районах достигала 15 тыс. т в год, попутно добывалось около 2 тыс. т вольфрама. В настоящее время добыча этих металлов здесь прекращена по экономическим причинам. Оловоносный потенциал шельфовых областей Российской Арктики сопоставим с наиболее крупными мировыми провинциями. Крупнейшие россыпи Ляховского района (с запасами и ресурсами около 700 тыс. т олова) расположены на о. Большой Ляховский и дне пролива Этерикан, при глубинах моря до 5 м и удалении от берега до 4 км. В Чаунском районе Чукотки установлены пять россыпей на дне Чаунской губы, на глубине до 20 м.
Вольфрам. В российской Арктике основные разведанные запасы коренного и россыпного вольфрама сосредоточены в Иультинском (более 50% всех запасов), Чаунском (24.8%) и остальные в Шмидтовском и Северо-Янском районах. В последнем вольфрам является попутным компонентом и до 1997 г. добывался из россыпей олова. В случае реанимации этих приисков добыча вольфрама будет возрастать пропорционально добыче олова. Запасы и ресурсы вольфрама рудных месторождений Тенкергинского, Иультинского, Светлого и Снежного Чукотки достаточны для возобновления добычи 2–2.5 тыс. т в год. Обеспеченность запасами – более 20 лет.
Платиноиды. Одна арктическая Россия производит 40% мирового палладия и 15% платины. Незначительное количество металлов платиновой группы (МПГ) производится в северной Финляндии. Разведанные запасы МПГ в рудах Норильских месторождений составляют более 98% от всех запасов РФ. Доля российских МПГ в арктических запасах и добыче составляет 99,5% и 98,8%, соответственно. В тоже время доля арктических МПГ в запасах и добыче РФ составляет 94,6% и 95,4%, соответственно. В российской арктической зоне сравнительно недавно были открыты новые крупные месторождения платиноидов: Масловское, Верхнеталнахское, Черногорское и Имангдинское в Норильском районе и несколько объектов в Федорово-Панском рудном районе на Кольском полуострове (запасы около 500 т, ресурсы по экспертной оценке – 2000 т, возможная добыча платиноидов – 15 т в год).
Золото. В последние годы на мировом рынке наблюдался стремительный рост цен на золото, послуживший основной причиной значительно возросшего спроса на этот драгоценный металл даже в отдалённых районах Арктики, где были открыты, разведаны и освоены новые крупные месторождения. В Циркум-Арктической зоне числится всего 58 месторождений золота, включая комплексные, находящиеся на различных стадиях освоения. Однако в современной мировой добыче золота доля Арктики – 2.87%, а доля в мировых запасах – 3.25%. Основная добыча золота в российской Арктике (25-30 тонн в год) сосредоточена в Чукотском АО (Россия). Попутно золото добывается в заметных количествах из Норильской группы месторождений (4.5 тонны). Незначительная россыпная добыча (десятки кг) сохранилась на о. Большевик и в арктической зоне Якутии. Ниже показана динамика добычи золота в Чукотском АО.
Чукотка – самая золотоносная территория из восточных провинций России и третья в стране по количеству извлекаемого драгоценного металла. Историческая добыча золота Чукотки составляет около 1200 т, а серебра – около 2000 т. В золотодобыче доминируют эпитермальные золото-серебряные месторождения. К настоящему времени, по данным Чукотнедра, балансовые запасы рудного золота увеличились на 60%, в то время как запасы россыпного золота уменьшились на 30%. В последние восемь лет резкий скачок в добыче золота связан с вводом в эксплуатацию вначале месторождения Купол (2008), затем Майского и Двойного (2013). В начале ХХI века добыча золота в Чукотском АО развивалась темпами, сопоставимыми со штатом Аляска. Ниже на фото богатейшая руда золото-серебряного месторождения Купол:
В настоящее время в Чукотском АО разрабатываются лишь пять из восьми основных рудных месторождений золота. В 2018–2019 г.г. планируется ввести в эксплуатацию ещё три объекта (Клён, Морошка и Кекура). Месторождение Песчанка, кроме меди и молибдена содержащее также значительное количество золота и серебра, по-видимому, будет осваиваться уже после 2025 года, так как находится в удалённом районе западной Чукотки, в котором практически отсутствует инфраструктура. Расстояние до ближайшего порта Певек более 600 км.
После выхода на проектную мощность новых рудников Чукотки, имеющиеся запасы золота будут отработаны в течение 15 лет. Однако за последние пять лет, по данным Чукотнедра, горнодобывающим компаниям переданы в пользование 17 перспективных на открытие новых месторождений площадей с общим ресурсным потенциалом: золота около 1200 т и серебра более 7000 т. Этот факт позволяет надеяться на получение значительного прироста запасов золота и серебра к 2025 г. За последние пять лет финансирование геологоразведки за счёт недропользователей увеличилось в четыре раза (до двух млрд. руб. в год). Потенциал ресурсов золота россыпей Чукотки также далеко не исчерпан. На сегодня реальная оценка запасов россыпного золота в округе составляет порядка 60 т.
Таймыр – новый, потенциально крупный, золотоносный регион в российской Арктике. Здесь основные запасы и попутная добыча золота связаны с комплексными месторождениями Норильска, а перспективы – с новой Таймыро-Североземельской золотоносной провинцией. Последняя охватывает северную часть полуострова Таймыр и архипелага Северная Земля. Общие ресурсы золота оцениваются здесь в 2000 т. Несколько потенциальных золоторудных районов оконтурены на острове Большевик и Северном Таймыре, которые также включают значительное количество россыпей. Несомненный интерес представляют золотоносные конгломераты, выявленные на полуострове Челюскин.
В результате семидесятилетней эксплуатации месторождений основные запасы россыпного золота в Арктике были отработаны. Однако золотоносный потенциал арктического шельфа Северо-Востока России сопоставим с крупными золотоносными районами страны. Основной объём запасов (более 85%) и ресурсов (не менее 70%) в пределах шельфовой области сосредоточен на островах и вблизи береговой линии. По продуктивности первое место занимает о. Большевик, второе – Челюскинский (Таймыр) и третье – Валькарайский (Чукотский АО) районы. Высоки перспективы открытия крупных россыпей золота на о. Врангеля. Геология и металлогения последнего практически не изучены. Определённое значение для развития добычи золота из россыпей в арктической зоне Якутии сохраняют Куларский, Аллаихский, Селеняхский и Нижнеколымский районы.
Серебро. Арктика извлекает около 4.2% глобального количества серебра; доля в мировых запасах – 3.7%. Около 70% производства приходится на Аляску, 20% на российскую Арктику, оставшаяся часть принадлежит Скандинавии. Доля российского серебра в арктических запасах и добыче составляет 52.7% и 29.6%. Главные продуценты серебра (около 200 т в год) – чукотские месторождения Купол, Двойное и Валунистое. По сравнению с 2002 г., в связи с добычей заметного количества серебра вместе c золотом на руднике Купол арктические показатели незначительно увеличились.
Редкие и редкоземельные металлы.
Вся добыча РМ и РЗМ в арктической зоне приходится на руды Ловозерского месторождения. Необходимо отметить перспективы развития добычи РЗМ из ныне разрабатываемых Хибинских месторождений, расположенных на Кольском полуострове. Содержание оксидов РЗМ в апатитовом концентрате менее 1%, однако ежегодно в Хибинах перерабатывается около 7 млн т апатита. Использование инновационной технологии, патент на которую находится у Росатома, позволило бы удовлетворить почти половину мировой потребности в редкоземельных элементах.
Томторское месторождение (Якутия) – одно из крупнейших в мире. Содержания в балансовых рудах составляют: Nb2O5 6.71%, Y2O3 0.595%; Sc2O3 0.048%, TR2O3 9.53%. Срок эксплуатации только участка Буранный может составить не менее 40–50 лет, с учётом роста добычи и переработки руд до 200 тыс. т (2020 г.). По запасам и концентрациям Nb2O5 и TR2O3 Томтор превышает все известные мировые аналоги и является уникальным. Так, месторождение Араша (Бразилия), дающее более 80% мировой добычи Nb, содержит руды с концентрациями 2.5% Nb2O5, а в крупнейшем редкоземельном месторождении Баюнь Обо (Китай), редкоземельной продукцией которого на 97% заполнен мировой рынок, содержатся руды с концентрациями TR2O3 около 10%. Удалённость месторождения от Севморпути и низкие цены на РМ и РЗМ, не позволяют начать разработку этого уникального объекта.
***
Выполненный анализ показал, что обширная по площади территория Циркум-Арктической зоны обладает значительными ресурсами стратегических металлов. В последние годы интерес горнодобывающей промышленности к Арктическим ресурсам заметно растёт, что выражается в оживлении геологоразведочных работ в новых районах и сопровождается ростом объёмов добычи, прежде всего, золота и серебра. Перспективы освоения новых арктических месторождений стратегических металлов кроме масштаба и богатства их руд во многом определяются близостью к Северному морскому пути и к судоходным рекам, что значительно повышает рентабельность работы рудников за счёт использования водного транспорта.
Выявленные в результате ГИС-анализа пространственные закономерности позволили составить прогнозную карту площадей, перспективных на открытие новых, экономически значимых в условиях Арктической зоны месторождений стратегических металлов:
В первую очередь должна быть детально изучена полоса шириной до 200 км вдоль берега Северного Ледовитого океана и архипелаги и отдельные острова, а также берега судоходных рек, которые характеризуются минимальной дистанцией до Северного морского пути, так как в этой полосе, учитывая отечественный и зарубежный опыт, наиболее реально освоение перспективных месторождений полезных ископаемых. Суммарная площадь Арктических островов – более 200000 км2. В связи с глобальным потеплением стали доступны для изучения новые территории, ранее покрытые ледниками. Острова находятся на минимальной дистанции от Севморпути.
Автор: Александр Владимирович Волков, доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией и главный научный сотрудник Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН).
