2.2.1. Классификация и общая характеристика ресурсов

Основная цель этого раздела — оценка времени, на которое хватит имеющихся минеральных ресурсов при разных темпах их потребления. Казалось бы, эта задача легко разрешима: достаточно взять любой из справочников, где приведены данные о запасах сырья и сведения об их ежегодной добыче, и по этим данным рассчитать, на сколько лет хватит каждого вида ресурсов при существующих, прогнозируемых или любых других темпах потребления. При этом мы получим весьма пессимистическую оценку, которая хорошо согласуется с наблюдаемыми фактами: ресурсов становится всё меньше, богатые прежде залежи истощены, добыча падает, а то и совсем прекращается, уже давно идёт международная борьба за все основные виды сырья. Картина будущего предстанет в мрачном свете. Однако более детальное изучение справочников может привести к неожиданным и даже парадоксальным выводам; будущее окрасится в розово-голубые тона, а наши души наполнятся бодростью и здоровым оптимизмом. Между тем, как пессимистическая, так и оптимистическая картины ошибочны и специалисты-геологи хорошо знают причины этих ошибок. Проиллюстрируем сказанное некоторыми примерами.

Рассмотрим три справочника по запасам и добыче основных видов минерального сырья в капиталистических и развивающихся странах за 1968, 1978 и 1991 годы [19—21],² изданные в СССР и составленные на основе зарубежных, в основном американских, изданий.³ Проследим по этим справочникам только за четырьмя видами сырья: нефтью, углём, железом и медью. На основе справочника за 1968 г. [19] составлена табл. 2.1.

В последних двух графах этой таблицы рассчитан срок, на который должно хватить выбранных четырёх видов сырья при равномерной добыче на уровне 1967 года и при добыче, растущей по экспоненте (что на самом деле и происходит).

Судя по табл. 2.1, нефть и медь должны были исчезнуть к моменту написания книги; запасы угля и железа пока ещё есть, но должны скоро кончиться. Точно так же обстоит дело с любыми минеральными ресурсами.

По каждой улице каждого города непрерывным потоком движутся автомобили, причём с каждым годом их число растёт. И через каждый автомобильный двигатель вытекает струйка бензина, а значит и нефти из того резервуара, который заготовила Природа. Ещё больше нефти и нефтепродуктов сжигается в котельных электростанций и теплоцентралей, в двигателях пароходов, тепловозов, самолётов, тракторов и т. д.

Несмотря на это запасы как будто не иссякают.

Рассмотрим теперь справочники по минеральным ресурсам за ряд лет. В табл. 2.2 приведены данные по тем же материалам — нефти, углю, железу, меди за 1967, 1978 и 1991 годы. Из таблицы видно, что, несмотря на значительно растущие темпы добычи, запасы не только не уменьшаются, но растут ничуть не медленнее, чем добыча. В чём же здесь дело — может быть, ни о чём не надо беспокоиться? Нам придётся детальнее рассмотреть причины этого явления.

Поиск залежей полезных ископаемых связан с большими трудностями и обходится дорого. Например, для поиска нефти и горючих газов надо определить перспективные районы и пробурить несколько разведочных скважин на глубину 1,5–2 км. При этом результат может оказаться отрицательным: ни нефти, ни газа не будет обнаружено.

Если всё же в части скважин обнаружится нефть или газ, то придётся пробурить значительное число скважин для того, чтобы оценить запас в данном месторождении и решить вопрос о рентабельности его промышленной эксплуатации. Если и этот вопрос решен положительно, то можно приступать к строительству скважин, транспортных и жилых сооружений и т. п. Всё это требует значительных капиталовложений и времени. Поэтому от момента открытия нового месторождения до начала его эксплуатации проходят многие годы. И вполне понятно стремление максимально использовать старые, уже работающие месторождения, прежде чем приступать к разработке новых. Понятно также, что никто не стремится вкладывать громадные средства в поиск «вообще», просто с целью оценки всех запасов какого-либо вида сырья. Геологические изыскания ведутся по необходимости, под давлением обстоятельств, под угрозой истощения известных и разрабатывающихся месторождений. В этом одна из причин того, что известна только часть месторождений, которая обеспечивает потребности на несколько десятилетий или, по некоторым видам сырья, на несколько столетий. Так обстоит дело почти со всеми видами минеральных ресурсов. Но это ни в коем случае не означает, что кладовые Природы неисчерпаемы.

Очевидно, что любой предприниматель, компания, трест или государство стремятся в первую очередь разрабатывать те месторождения, которые принесут наибольший доход: наиболее богатые по содержанию минерала в руде, удобно расположенные, по возможности на небольшой глубине или лучше всего прямо на поверхности, в обжитых и легко доступных местах, вблизи рынков сбыта. Иногда важно взаимное расположение, близость нескольких видов сырья, например, железной руды и каменных углей, которые необходимы для изготовления чугуна и стали. И всегда большое значение имеет близость источников энергии, поскольку все современные горнодобывающие предприятия требуют больших энергетических мощностей.

Поэтому нет ничего удивительного, что самые удобные и богатые месторождения в промышленно развитых странах уже выработаны или будут скоро исчерпаны. В связи с этим в экономике и географии горнодобывающей промышленности происходят сдвиги. Приходится разрабатывать всё более бедные или неудобно расположенные месторождения и поэтому цены на все виды минерального сырья растут. Месторождения с малым содержанием полезной составляющей, которые прежде не могли конкурировать с более богатыми залежами и не рассматривались как запасы, теперь становятся рентабельными и попадают в состав учитываемых ресурсов. То же самое происходит с небольшими месторождениями.

В поисках необходимых материалов приходится обращаться к таким местам, о которых раньше никто всерьёз и не думал. Ярким примером может служить история с северо-европейской нефтью. Ранее государства, расположенные по берегам Северного моря — Великобритания, Норвегия, Дания — относились к странам, не имеющим собственных запасов нефти. Но в 70-х годах в результате подводного бурения на шельфе Северного моря у берегов этих стран была обнаружена нефть, и в конце 70-х — в 80-х годах уже была организована добыча. Можно себе представить, насколько трудно добывать нефть вдали от побережья, в условиях частых штормов, когда твёрдая поверхность дна, на которую можно опереться, находится на глубине 100–200 метров и более.

Конечно, такая нефть обходится дороже. Тем не менее, это оказывается рентабельным, и к упомянутым странам присоединились Нидерланды, ФРГ, Франция. Удалось также обнаружить нефть в Бискайском заливе у берегов Испании, в Мексиканском заливе у берегов Мексики и в других местах.

Нефть и горючий газ — не единственные продукты, которые можно добывать на морском дне. Установлено, что там находятся запасы железных, марганцевых, хромовых, медных руд [22], причём не только под слоем осадков, но и прямо на поверхности дна, и не только на мелководном шельфе, но и в глубоководных районах океана.

Но самым главным источником, пополняющим известные запасы минерального сырья всех видов, являются не бедные или труднодоступные месторождения, а огромные, ещё плохо исследованные пространства в Африке, Азии, Южной Америке и в Австралии, а может быть — в Гренландии и в Антарктиде под километровыми толщами льда.

В табл. 2.3 представлены данные об изменении разведанных запасов по 11 видам минеральных ресурсов в мире в целом и, кроме того, отдельно в развитых капиталистических и развивающихся странах с 1978 по 1991 год.

В первых четырёх строках содержатся все основные энергетические ресурсы: нефть, горючий газ, уголь, уран. В остальных строках находятся представители других групп минеральных ресурсов: из распространённых металлов — железные руды; из цветных и редких металлов — медь, бокситы (сырьё для добычи алюминия), олово и ртуть; из химических веществ — калийные и фосфорные минеральные удобрения. В последней графе для ориентировки указано потребление (добыча) за 1977 и 1990 годы.

В целом эта таблица подтверждает то, о чём говорилось выше. Из неё видно, что разведанные запасы по большинству позиций растут, несмотря на увеличение добычи. При этом основной прирост приходится на развивающиеся страны, т. е. на пока ещё недостаточно исследованные районы Земли. Это общее положение относится не только к ресурсам, представленным в табл. 2.3, но и большинству видов минеральных ресурсов вообще.

Правда, есть и исключения из этого правила:

1. Разведанные мировые запасы отдельных видов сырья как будто начинают уменьшаться, по крайней мере не растут. Это относится к меди, ртути и калийным солям, содержащимся в табл. 2.3, а также к марганцевым и хромовым рудам и к редким металлам — никелю, ванадию, молибдену, вольфраму, не включенным в таблицу.
2. По некоторым видам ресурсов основные известные запасы и добыча сосредоточены в развитых капиталистических странах; в развивающихся странах их мало. К таким материалам относятся некоторые редкие металлы, уран, каменный уголь, марганцевые и хромовые руды.

По-видимому, тут дело в том, что серьёзный поиск этих веществ в развивающихся странах пока не проведен.

Основным потребителем многих ресурсов, добываемых в развивающихся странах, являются государства с развитой промышленностью. Но народы развивающихся стран, освободившиеся от колониальной зависимости, хотят жить на уровне передовых стран и уже не желают обменивать свои национальные запасы на промышленные изделия. Поэтому они стремятся развивать собственную промышленность. Однако сделать это быстро без научно-технической и финансовой помощи развитых стран они тоже не могут. В этом состоит одна из особенностей современного положения в мире.

В табл. 2.1–2.3 не включены сведения о ресурсах социалистических стран; в справочниках они отсутствуют и вообще публикация этих данных всегда была затруднена. Но такие данные, конечно, существуют. Особенно велики минеральные ресурсы в СССР (теперь уже бывшем) и в Китае. В общем, в этих странах дело обстоит так же, как и во всём мире: есть давно разрабатываемые и уже почти выработанные залежи, есть богатые и интенсивно используемые месторождения, есть бедные и неудобно расположенные, очередь которых ещё не наступила, и, конечно, есть ещё не открытые запасы. Как ни велика доля этих двух огромных стран в общем мировом богатстве, их учёт не может существенно повлиять на общую картину: СССР и Китай много добывают, но и много потребляют на собственные нужды.

Определение срока, в течение которого окажется исчерпанным какой-либо (любой) ресурс, представляет собой сложную задачу в связи с тем, что её условия содержат много неопределённого. В сущности, нам известны только объём добычи в настоящее время и за ряд (20–30) предшествующих лет, а также запас, содержащийся в хорошо исследованных месторождениях. Этого недостаточно: остаются неизвестными фактический запас во всех ещё не открытых или открытых, но пока не исследованных месторождениях, возможности рентабельной добычи всё более бедных залежей, и объём добычи данного ресурса в будущем. При таких условиях возможны только приближённые оценки, основанные на более или менее правдоподобных предположениях. Такие оценки есть, в том числе опубликованные; они далеко не всегда согласуются между собой, и даже их авторская трактовка занимает весь спектр от мрачно-пессимистических до оптимистических тонов. Все они рассматривают ближайшую перспективу на десятки, сотни, по некоторым видам (например, железу) — на 1–2 тысячи лет. Чего следует ожидать потом, остаётся неизвестным. Но ведь когда-то об этом тоже придётся задуматься; лучше это сделать пораньше.

Далее в п. п. 2.2.2–2.2.5 более подробно рассматриваются ресурсы по группам, рассказано об истории их открытия и использования, значении для современной жизни и приводятся таблицы с данными о запасах, добыче и возможных сроках исчерпания. Сам по себе расчёт сроков несложен; он основан на предположении об экспоненциальном изменении как численности населения, так и годовой добычи на одного человека. Понятие экспоненциального изменения включает не только случаи роста населения или добычи, но и их уменьшение или стабильное состояние. Поскольку главная трудность заключается в незнании истинных запасов и будущих изменений в добыче, расчёт выполнен для нескольких вариантов: экспоненциального роста добычи при нынешней оценке запасов, при 10-кратных и 100-кратных запасах⁴ , для экспоненциального роста или уменьшения с последующей стабилизацией. Методика расчёта приведена в приложении 2; её практическое применение несложно и доступно для любого читателя, даже не знакомого с основами математического анализа. По указанной выше причине данные в таблицах относятся к капиталистическим и развивающимся странам, но, как отмечалось, учёт СССР и Китая мало повлияет на общий результат.

Переходя к анализу конкретных материалов и сроков, необходимо, во избежание возможных сомнений, сделать ещё одну важную оговорку. Обычно в литературе ресурсы делятся на две группы: возобновляемые и не возобновляемые. К возобновляемым ресурсам относятся вода, лес, материалы, добываемые из растений и животных — вообще, то, что может достаточно быстро и интенсивно пополняться. К не возобновляемым относятся все запасы полезных ископаемых, которые образовались на протяжении длительной геологической истории Земли. Но такое деление несколько условно. Вулканические процессы, являющиеся источником многих минеральных богатств, продолжают действовать и поныне. Из верхних слоёв мантии Земли на её поверхность продолжает поступать магма, особенно на дне океанов в районах среднеокеанических разломов земной коры. Идут процессы горообразования, подъёма и понижения участков земной коры, не прекращается выветривание и формирование осадочных пород. В тропических лесах и на болотах продолжают накапливаться остатки отмирающих растений и животных. Таким образом, геологическая история не остановилась; она продолжается. И в этом смысле все ресурсы возобновляемы, вопрос только в масштабах времени. Единственным исключением является ядерное горючее — уран, торий, которые, отработав в атомных реакторах, не рассеиваются, а превращаются в другие вещества. И то, взамен использованных запасов вблизи земной поверхности из мантии поступают новые, которых там достаточно много. Таким образом, Природа постепенно, хотя и очень медленно, пополняет свои минеральные кладовые на поверхности Земли.

В связи с этим возникает вопрос: не может ли человечество так перестроиться, чтобы жить за счёт этих вновь создаваемых запасов, не истощая имеющиеся? К сожалению, на этот вопрос приходится ответить отрицательно.⁵

Рассмотрим, например, каменный уголь. Он начал создаваться после того, как растения освоили сушу в силурийский период фанерозоя 400–450 миллионов лет назад (см. т. 1, гл. 4, рис. 13).

Основные запасы нынешних месторождений образовались несколько позже, в конце палеозоя и в начале мезозоя, в карбонский, пермский, триасовый периоды, 350–190 млн. лет назад. Таким образом, известные запасы угля образовались в течение 150–160 млн. лет. Если эти запасы составляют 3,8$\cdot 10^{12}$ тонн, то за один год создавалось $3,8\cdot 10^{12}:1,6\cdot 10^6=2,4\cdot 10^4$ тонн. По сравнению с текущей годовой потребностью — 2,27$\cdot 10^9$ т/год, это так ничтожно мало, что не может ни удовлетворить человечество (даже если оно сократит потребление), ни повлиять на расчёт сроков выработки запасов угля.

При современном потреблении на душу населения (0,45 т/год) этого хватило бы всего лишь на 50000 человек. Точно так же обстоит дело со всеми прочими минеральными ресурсами.