Περιεχόμενο
Χάρτης καταθέσεων kukersite στη βόρεια Εσθονία και τη Ρωσία (τοποθεσίες μετά Kattai και Lokk, 1998 και Bauert, 1994). Επίσης, περιοχές του Alum Shale στη Σουηδία (τοποθεσίες μετά τον Andersson και άλλους, 1985). Κάντε κλικ για μεγέθυνση χάρτη.
Εσθονία
Οι καταθέσεις κοκορντίζων από την Ορντοβιανή της Εσθονίας είναι γνωστές από τη δεκαετία του 1700. Εντούτοις, η ενεργητική εξερεύνηση άρχισε μόνο ως αποτέλεσμα της έλλειψης καυσίμων που προκλήθηκε από τον Α 'Παγκόσμιο Πόλεμο. Η εξόρυξη πλήρους κλίμακας ξεκίνησε το 1918. Η παραγωγή πετρελαιοφόρων σχισμάτων κατά το έτος αυτό ανήλθε σε 17.000 τόνους από την εξόρυξη και το 1940 η ετήσια παραγωγή ανήλθαν σε 1,7 εκατ. τόνους. Ωστόσο, μόλις μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, κατά τη διάρκεια της σοβιετικής εποχής, η παραγωγή ανέβηκε δραματικά, κορυφώνοντας το 1980, όταν εξήχθησαν 31,4 εκατομμύρια τόνοι πετρελαιοκεφαλών από ένδεκα ανοικτές και υπόγειες μεταλλείες.
Η ετήσια παραγωγή σχιστολιθικού σχιστόλιθου μειώθηκε μετά το 1980 σε περίπου 14 εκατομμύρια τόνους το 1994-95 (Katti και Lokk, 1998, Reinsalu, 1998α) και στη συνέχεια άρχισε να αυξάνεται ξανά. Το 1997, παράγονται 22 εκατομμύρια τόνοι σχιστολιθικού σχιστόλιθου από έξι υπόγεια υπόγεια υπόγεια και τρεις υπόγεια ορυχεία (Opik, 1998). Από το ποσό αυτό, το 81 τοις εκατό χρησιμοποιήθηκε για την καύση ηλεκτρικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, το 16 τοις εκατό μετατράπηκε σε πετροχημικά και το υπόλοιπο χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή τσιμέντου καθώς και άλλων δευτερευόντων προϊόντων. Οι κρατικές επιχορηγήσεις για τις εταιρείες σχιστολιθικού πετρελαίου το 1997 ανήλθαν σε 132,4 εκατομμύρια κορώνα της Εσθονίας (9,7 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ) (Reinsalu, 1998α).
Οι καταθέσεις του kukersite καταλαμβάνουν περισσότερα από 50.000 km2 στη βόρεια Εσθονία και εκτείνονται ανατολικά στη Ρωσία προς την Αγία Πετρούπολη όπου είναι γνωστή ως κατάθεση του Λένινγκραντ. Στην Εσθονία μια κάπως νεότερη κατάθεση kukersite, η κατάθεση Tapa, καλύπτει την κατάθεση της Εσθονίας.
Περίπου 50 κλίνες kukersite και πλούσιος σε kerogen ασβεστόλιθο που εναλλάσσεται με βιομικριτικό ασβεστόλιθο βρίσκονται στους Kørgekallas και Viivikonna σχηματισμούς της μέσης ορνδόβια ηλικίας. Αυτά τα κρεβάτια σχηματίζουν μια ακολουθία πάχους 20 έως 30 μέτρων στη μέση του πεδίου της Εσθονίας. Τα μεμονωμένα κρεβάτια kukersite έχουν συνήθως πάχος 10-40 cm και φτάνουν μέχρι και 2,4 μέτρα. Το οργανικό περιεχόμενο των πλουσιότερων κρεβατιών kukersite φθάνει το 40-45 τοις εκατό κατά βάρος (Bauert, 1994).
Οι αναλύσεις Rock-Eval του πλουσιότερου kukersite στην Εσθονία δείχνουν απόδοση πετρελαίου ύψους 300 έως 470 mg / g σχιστόλιθου, η οποία ισοδυναμεί με περίπου 320 έως 500 l / t. Η θερμαντική αξία σε επτά ανοικτά ορυχεία κυμαίνεται από 2.440 έως 3.020 kcal / kg (Reinsalu, 1998α, πίνακας 5). Το μεγαλύτερο μέρος της οργανικής ύλης προέρχεται από το ορυκτό πράσινο φύλλο, το Gloeocapsomorpha prisca, το οποίο έχει συγγένειες με το σύγχρονο κυανοβακτήριο, το Entophysalis major, ένα υπάρχον είδος που σχηματίζει τα φύλλα των φυκών σε ενδιάμεσα έως πολύ αβαθή ύδατα subtidal (Bauert, 1994).
Τα ορυκτά της μήτρας στο εσθονικό kukersite και στους ασβεστολιθικούς ασβεστόλιθους περιλαμβάνουν κυριαρχικά ασβεστούχο ασβέστιο (> 50%), δολομίτη (<10-15%) και πυριτικά ορυκτά όπως χαλαζία, άστριο, illite, χλωρίτη και πυρίτη (< . Οι κούκλες kukersite και οι συνδεδεμένοι ασβεστόλιθοι δεν εμπλουτίζονται προφανώς σε βαρέα μέταλλα, σε αντίθεση με το σχιστόλιθο Lower Ordovician Dictyonema της βόρειας Εσθονίας και της Σουηδίας (Bauert, 1994, Andersson και άλλοι, 1985).
Ο Bauert (1994, σελ. 418-420) πρότεινε ότι η αλληλουχία του kukersite και του ασβεστόλιθου κατατέθηκε σε μια σειρά "στοιβαγμένων ιμάντων" ανατολής-δύσης σε μια ρηχή υποθαλάσσια θαλάσσια λεκάνη κοντά σε μια ρηχή παράκτια περιοχή στη βόρεια πλευρά της Βαλτικής Θάλασσας κοντά στη Φινλανδία. Η αφθονία των θαλάσσιων macrophossils και η χαμηλή περιεκτικότητα σε πυρίτη υποδηλώνουν μια ρύθμιση οξυγόνου-νερού με αμελητέα ρεύματα πυθμένα όπως αποδεικνύεται από την ευρεία πλευρική συνέχεια των ομοιόμορφα λεπτών στρωμάτων kukersite.
Ο Kattai και ο Lokk (1998, σελ. 109) εκτιμούν ότι τα αποδεδειγμένα και πιθανά αποθέματα του kukersite είναι 5,94 δισ. Τόνοι. Μια καλή αναθεώρηση των κριτηρίων για την εκτίμηση των πόρων του Estonias από το σχιστολιθικό πετρέλαιο του Kukersite έγινε από τον Reinsalu (1998b). Εκτός από το πάχος του υπερκείμενου υλικού και το πάχος και την ποιότητα του σχιστολιθικού σχιστόλιθου, η Reinsalu όρισε ένα δεδομένο στρώμα kukersite ως αποθεματικό αν το κόστος εξόρυξης και η παράδοση του σχιστόλιθου στον καταναλωτή ήταν μικρότερο από το κόστος της παράδοσης του ισοδύναμη ποσότητα άνθρακα που έχει ενεργειακή αξία 7.000 kcal / kg. Καθορίστηκε ένα κρεβάτι kukersite ως πόρο σαν ένα με μια ενεργειακή εκτίμηση που υπερβαίνει τα 25 GJ / m2 της έκτασης κρεβάτι. Σε αυτή τη βάση, οι συνολικοί πόροι του εσθονικού kukersite στις κλίνες A έως F (σχήμα 8) υπολογίζονται σε 6,3 δισεκατομμύρια τόνους, ο οποίος περιλαμβάνει 2 δισεκατομμύρια τόνους "ενεργών" αποθεμάτων (που ορίζονται ως "πετρελαιοφόρος σχιστόλιθος" αξίας εξόρυξης). Η κατάθεση Tapa δεν περιλαμβάνεται στις εκτιμήσεις αυτές.
Ο αριθμός διερευνητικών οπών στο εσθονικό πεδίο υπερβαίνει τους 10.000. Το ελικοπτέσιο της Εσθονίας έχει διερευνηθεί σχετικά διεξοδικά, ενώ η κατάθεση Tapa βρίσκεται αυτή τη στιγμή στο στάδιο της αναζήτησης.
-Το σχιστόλιθο Dictyonema
Ένα άλλο παλαιότερο απόθεμα πετρελαιοφόρου σχιστόλιθου, το θαλάσσιο σχιστόλιθο Dictyonema της πρώιμης ορνδόβικης ηλικίας, αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της βόρειας Εσθονίας. Μέχρι πρόσφατα, έχουν δημοσιευτεί λίγα πράγματα σχετικά με αυτή τη μονάδα, επειδή ήταν κρυφά εξορύσσεται για το ουράνιο κατά τη διάρκεια της σοβιετικής εποχής. Η μονάδα κυμαίνεται από λιγότερο από 0,5 έως περισσότερο από 5 m σε πάχος. Συνολικά 22,5 τόνοι στοιχειακού ουρανίου παρήχθησαν από 271,575 τόνους σχιστόλιθου Dictyonema από υπόγειο ορυχείο κοντά στο Sillamäe. Το ουράνιο (U3O8) εξήχθη από το μεταλλεύμα σε εργοστάσιο επεξεργασίας στο Sillamäe (Lippmaa and Maramäe, 1999, 2000, 2001).
Το μέλλον της εξόρυξης πετρελαίου από σχιστόλιθο στην Εσθονία αντιμετωπίζει ορισμένα προβλήματα, όπως ο ανταγωνισμός από το φυσικό αέριο, το πετρέλαιο και ο άνθρακας. Τα σημερινά ανοιχτά ορυχεία στις αποθέσεις kukersite θα πρέπει τελικά να μετατραπούν σε πιο δαπανηρές εργασίες υπόγειου εδάφους καθώς εξορύσσεται ο βαθύτερος σχιστόλιθος. Η σοβαρή ρύπανση του αέρα και των υπόγειων υδάτων οφείλεται στην καύση του πετρελαιοφόρου σχιστόλιθου και στην απόπλυση ιχνοστοιχείων και οργανικών ενώσεων από πασσάλους που έχουν απομείνει από πολλά χρόνια εξόρυξης και επεξεργασίας των πετρελαϊκών κοιλοτήτων. Η ανάκτηση των εξορυσσόμενων περιοχών και των σχετικών σωρών των χρησιμοποιημένων σχιστόλιθων και οι μελέτες για τη βελτίωση της περιβαλλοντικής υποβάθμισης των εξορυκτικών περιοχών από τη βιομηχανία πετρελαιοκερατών βρίσκονται σε εξέλιξη. Η γεωλογία, η εξόρυξη και η αποκατάσταση της κατάθεσης kukersite της Εσθονίας εξετάστηκαν λεπτομερώς από τον Kattai και άλλους (2000).
Σουηδία
Το Alum Shale είναι μια μονάδα μαρινέτου μαύρου οργανικού πλούσιου πάχους περίπου 20-60 m που έχει εναποτεθεί σε ένα ρηχό περιβάλλον θαλάσσιου ραφιού στην τεκτονικά σταθερή πλατφόρμα Baltoscandian στο Cambrian μέχρι την πρώτη εποχή Ordovician στη Σουηδία και τις παρακείμενες περιοχές. Το Alum Shale είναι παρόν σε εκτροπές, μερικώς οριοθετημένες από τοπικά σφάλματα, σε πετρώματα Precambrian στη Νότια Σουηδία καθώς και στα τεκτονικά διαταραγμένα Caledonides της Δυτικής Σουηδίας και της Νορβηγίας, όπου φθάνει σε πάχη 200 m ή περισσότερο σε επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες λόγω πολλαπλής ώθησης σφάλματα (εικ. 14).
Οι μαύρες σχιστόλιθοι, που ισοδυναμούν εν μέρει με το φλοιό στυπτηρίας, υπάρχουν στα νησιά Öland και Götland, βρίσκονται κάτω από τμήματα της Βαλτικής Θάλασσας και εκτείνονται κατά μήκος της βόρειας ακτής της Εσθονίας, όπου σχηματίζουν την ηλικία του Dictyonema σχιστόλιθου της πρώιμης Ορδοβιανής (Tremadocian) (Andersson και άλλοι, 1985, τα σύκα τους 3 και 4). Το Alum Shale αντιπροσωπεύει αργή εναπόθεση σε ρηχά, σχεδόν ανοξείδωτα νερά που δεν διαταράχθηκαν πολύ από την ενέργεια των κυμάτων και των σημειακών ρευμάτων.
Το καμμπριανό και το κατώτερο σκωληκοειδές σχιστόλιθο της Σουηδίας είναι γνωστό για περισσότερα από 350 χρόνια. Ήταν μια πηγή θειικού καλίου αλουμινίου που χρησιμοποιήθηκε στη βιομηχανία δερμάτινων δερμάτινων ειδών, για τον καθορισμό των χρωμάτων στα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα και ως φαρμακευτικό στυπτικό. Η εξόρυξη των σχιστόλιθων για στυπτηρία άρχισε το 1637 στο Skåne. Το αλμυρό σχιστόλιθος αναγνωρίστηκε επίσης ως πηγή ορυκτής ενέργειας και, προς το τέλος της δεκαετίας του 1800, έγιναν προσπάθειες εκχύλισης και τελειοποίησης των υδρογονανθράκων (Andersson και άλλοι, 1985, σελ. 8-9).
Πριν και κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, το Alum Shale απορρίφθηκε για το πετρέλαιο, αλλά η παραγωγή έπαψε να λειτουργεί το 1966 λόγω της διαθεσιμότητας φθηνότερων προμηθειών αργού πετρελαίου. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, περίπου 50 εκατομμύρια τόνοι σχιστόλιθου εξορύσσονται στο Kinnekulle στο Västergötland και στο Närke.
Το Alum Shale είναι αξιοσημείωτο για την υψηλή περιεκτικότητά του σε μέταλλα, όπως το ουράνιο, το βανάδιο, το νικέλιο και το μολυβδαίνιο. Μικρές ποσότητες βαναδίου παρήχθησαν κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου. Ένα πιλοτικό εργοστάσιο που κατασκευάστηκε στο Kvarntorp παρήγαγε περισσότερους από 62 τόνους ουρανίου μεταξύ του 1950 και του 1961. Αργότερα εντοπίστηκε μεταλλεύμα υψηλότερου βαθμού στο Ranstad, στο Västergötland, όπου δημιουργήθηκε ένα ορυχείο και μύλος ανοιχτού χώρου. Περίπου 50 τόνοι ουρανίου ετησίως παρήχθησαν από το 1965 έως το 1969. Κατά τη δεκαετία του 1980, η παραγωγή ουρανίου από καταθέσεις υψηλής ποιότητας σε άλλα μέρη του κόσμου προκάλεσε μείωση της παγκόσμιας τιμής του ουρανίου σε επίπεδα πολύ χαμηλά για την εκμετάλλευση του εργοστασίου Ranstad, και έκλεισε το 1989 (Bergh, 1994).
Το Alum Shale καίει επίσης με ασβεστόλιθο για την κατασκευή "μπριζότων μπλοκ", ένα ελαφρύ πορώδες δομικό στοιχείο που χρησιμοποιήθηκε ευρέως στη σουηδική κατασκευαστική βιομηχανία. Η παραγωγή σταμάτησε όταν διαπιστώθηκε ότι τα μπλοκ ήταν ραδιενεργά και εκπέμπαν απαράδεκτα μεγάλες ποσότητες ραδονίου. Παρ 'όλα αυτά, το Alum Shale παραμένει ένας σημαντικός δυνητικός πόρος για τα ορυκτά και την πυρηνική ενέργεια, το θείο, τα λιπάσματα, τα στοιχεία κράματος μετάλλων και τα προϊόντα αλουμινίου για το μέλλον. Οι απολιθωμένοι ενεργειακοί πόροι του Alum Shale στη Σουηδία συνοψίζονται στον πίνακα 6.
Το οργανικό περιεχόμενο του Alum Shale κυμαίνεται από μερικά ποσοστά έως περισσότερο από 20 τοις εκατό, που είναι το υψηλότερο στο ανώτερο τμήμα της σχιστολιθικής ακολουθίας. Οι αποδόσεις λαδιού, ωστόσο, δεν είναι ανάλογες με το οργανικό περιεχόμενο από τη μια περιοχή στην άλλη, εξαιτίας των διακυμάνσεων στο γεωθερμικό ιστορικό των περιοχών που υπάγονται στο σχηματισμό. Για παράδειγμα, στα Skåne και Jämtland στη δυτική κεντρική Σουηδία, το Alum Shale είναι υπερβολικό και οι αποδόσεις πετρελαίου είναι μηδενικές, αν και το οργανικό περιεχόμενο του σχιστόλιθου είναι 11-12%. Στις περιοχές που επηρεάζονται λιγότερο από γεωθερμικές μεταβολές, οι αποδόσεις ελαίου κυμαίνονται από 2 έως 6% με τη μέθοδο Fischer. Η υγιεινή αποκατάσταση μπορεί να αυξήσει τις αποδόσεις της ανάλυσης Fischer κατά 300 έως 400 τοις εκατό (Andersson και άλλοι, 1985, σχήμα 24).
Οι πόροι ουρανίου του σχιστολιθικού σχιστόλιθου της Σουηδίας, αν και χαμηλού βαθμού, είναι τεράστιοι. Στην περιοχή Ranstad του Västergötland, για παράδειγμα, το περιεχόμενο ουρανίου μιας ζώνης πάχους 3,6 m στο άνω μέρος του σχηματισμού φθάνει τα 306 ppm και οι συγκεντρώσεις φτάνουν τα 2.000 έως 5.000 ppm σε μικρούς φακούς υδρογονανθράκων τύπου μαύρου άνθρακα (kolm ) που είναι διάσπαρτα στη ζώνη.
Το Alum Shale στην περιοχή Ranstad βρίσκεται σε απόσταση περίπου 490 km2, από τα οποία το ανώτερο μέλος, πάχους 8 έως 9 m, περιέχει περίπου 1,7 εκατ. Τόνους μεταλλικού ουρανίου (Andersson και άλλοι, 1985, πίνακας 4).