Визуальные методы исследования подводных месторождений

Несомненно, наиболее правильным подходом к исследованию минеральных отложений является стремление наблюдать их непосредственно на дне океана. В мелководных районах такую задачу отчасти можно возложить на водолазов, а в глубоководных — на обитаемые подводные аппараты.

Водолазы время от времени использовались для исследования песков, гравийных отложений и россыпей, а также привлекались для получения основной геологической информации на мелководных участках континентальных шельфов. Как упоминалось ранее, геологические структуры суши не прекращаются на берегу моря, а продолжаются под водой часто на большие расстояния. Иногда единственным способом, при помощи которого эти структуры могут быть правильно закартированы, становится использование обученных геологии водолазов.

В более глубоководных районах визуальные наблюдения Могут проводиться только из обитаемых подводных аппаратов. Такие аппараты до настоящего времени ограниченно использовались для исследования подводных месторождений, но франко американские работы под водой в районе FAMOUS на Срединно-Атлантическом хребте, где было обнаружено некоторое количество металлоносных осадков, определили, каким образом такие методы исследований можно использовать. Сульфиды основных металлов на Восточно-Тихоокеанском поднятии (21° с. ш.) были открыты с помощью обитаемого подводного аппарата.

Более общим методом визуального исследования морского дна является использование фотокамер и подводного телевидения. Подводная фотография была самым распространенным методом в морских геологических исследованиях в течение многих лет и широко применялась при поисках морских минеральных отложений. Разработаны фотокамеры, которые могут фотографировать морское дно, будучи просто подвешены непосредственно над ним. Сконструированы также свободноныряющие фотокамеры по принципу всплытия, подобные свободноныряющим дночерпателям. Однако ограничением метода является то, что фотокамера должна вернуться на поверхность, а фотографы должны проявить пленку, прежде чем будет получена какая-либо информация о донных отложениях. При использовании этих средств может возникнуть значительное отставание между получением данных и их оценкой, поэтому исследование невозможно вести направленно. Решение этой проблемы стало возможным с использованием подводного телевидения, которое в течение последних нескольких лет достигло значительного прогресса. С помощью подводного телевидения можно непрерывно наблюдать за морским дном, а записи на видеоленте могут служить постоянным источником информации. Таким способом морское дно может быть изучено в деталях и отмечено местоположение минеральных отложений, обломков пород и обнажений. Подводные телевизионные камеры могут оставаться под водой в течение длительных периодов времени, что дает им дополнительное преимущество перед глубоководными фотокамерами. Кауфман и Сиапно сообщили о продолжительности подводных работ с телевизионной камерой до пяти дней на глубинах от 4000 до 5000 м. Однако и подводное телевидение имеет свои ограничения. Обычно из-за недостатка света на большой глубине и ограничения разрешения камерных систем можно обозревать одновременно лишь сравнительно небольшие площади морского дна, не всегда достаточные для получения изображений средних и крупномасштабных объектов. Другим ограничением является малая скорость, при которой камеры должны буксироваться, и, следовательно, судовое время, используемое на работе с подводным телевидением, сравнительно велико. С помощью глубоководных буксируемых приборов можно преодолеть некоторые из этих трудностей, и, несмотря на ограничения, подводное телевидение даст информацию, эквивалентную тысячам простых фотографий в любой данный период времени; к тому же оно имеет преимущество непрерывной съемки.

Необитаемые подводные аппараты все шире используются в качестве носителей для подводных фотокамер и телевизионного оборудования, а также для пробоотбора. Их применение особенно важно при исследовании марганцевых конкреций на глубоководных участках морского дна. Ленобл описал три подводных аппарата, сконструированные для этой цели. Первый является легким буксируемым прибором, названным RAIE, который измеряет глубину своего погружения с помощью датчика давления, расстояние над морским дном — при помощи прецизионного регистратора глубины (ПРГ), а свою скорость — при помощи доплеровского сонара. RAIE несет камеры для фотографирования конкреций и «парит» приблизительно на расстоянии 10 м над морским дном. Он также может нести телевизионное устройство. Второй — тяжелый буксируемый прибор, названный PARC-ERIC, позволяет нести большую телевизионную систему и управлять непосредственно с поверхности средствами пробоотбора при помощи механической руки. Третьим прибором является свободноплавающий подводный аппарат, названный EPAULARD, управляемый при помощи акустической системы и способный получать изображения морского дна и измерять другие параметры. RAIE сконструирован главным образом для обычных изыскательских работ на морском дне, чтобы получать изображения площадей, перспективных для поисков конкреций. Подводные аппараты PARC-ERIC и EPAULARD при помощи акустических средств регистрируют местоположение и предназначены для проведения более детальных исследований морского дна.