Klintis

Igaunijas un Zviedrijas degslānekļa noguldījumi

Igaunijas un Zviedrijas degslānekļa noguldījumi



Atkārtoti izdrukāts: Amerikas Savienoto Valstu Ģeoloģiskās izpētes dienesta zinātnisko pētījumu ziņojums 2005-5294Autors: Džons R. Diļins

Igaunijas un Zviedrijas degslāneklis

Kukersīta atradņu karte Igaunijas ziemeļos un Krievijā (vietas pēc Kattai un Lokk, 1998; un Bauert, 1994). Arī alumīnija slānekļa apgabali Zviedrijā (vietas pēc Andersona un citiem, 1985). Noklikšķiniet, lai palielinātu karti.

Igaunija

Igaunijas Ordoviča kukerīta atradnes ir zināmas kopš 1700. gadiem. Tomēr aktīva izpēte sākās tikai pēc Pirmā pasaules kara izraisītā kurināmā trūkuma. Pilna apjoma ieguve sākās 1918. gadā. Degslānekļa ieguve tajā gadā bija 17 000 tonnu, veicot atklātas bedres ieguvi, un līdz 1940. gadam - gada produkcija. sasniedza 1,7 miljonus tonnu. Tomēr tikai pēc Otrā pasaules kara, padomju laikā, ražošana strauji pieauga, sasniedzot maksimumu 1980. gadā, kad no vienpadsmit atklātu šahtu un pazemes mīnu ieguva 31,4 miljonus tonnu degslānekļa.

Pēc 1980. gada degslānekļa ražošanas apjoms gadā samazinājās līdz aptuveni 14 miljoniem tonnu 1994. – 1995. Gadā (Katti un Lokk, 1998; Reinsalu, 1998a), tad atkal sāka palielināties. 1997. gadā no sešām istabas un stabu pazemes mīnām un trim mīnu mīnām tika saražoti 22 miljoni tonnu degslānekļa (Opik, 1998). No šī daudzuma 81 procents tika izmantots elektrostaciju degvielai, 16 procenti tika pārstrādāti petroķīmiskajās vielās, bet atlikusī daļa tika izmantota cementa, kā arī citu mazāk nozīmīgu produktu ražošanai. Valsts subsīdijas degslānekļa uzņēmumiem 1997. gadā bija 132,4 miljoni Igaunijas kronu (9,7 miljoni ASV dolāru) (Reinsalu, 1998a).

Kukersīta atradnes aizņem vairāk nekā 50 000 km2 Igaunijas ziemeļos un sniedzas uz austrumiem Krievijas virzienā uz Sanktpēterburgu, kur to sauc par Ļeņingradas atradni. Igaunijā nedaudz jaunāks kukersīta depozīts - Tapa depozīts - pārsniedz Igaunijas depozītu.

Vidējā Ordovicijas laikmeta augstkallas un viivikonnas formācijās ir 50 gultas vietas ar kukersītu un ar kerogēniem bagātu kaļķakmeni pārmaiņus ar biomkritisko kaļķakmeni. Šīs gultnes veido 20 līdz 30 m biezu secību Igaunijas lauka vidū. Atsevišķas kukersīta gultas parasti ir 10–40 cm biezas un sasniedz pat 2,4 m. Bagātāko kukersīta gultņu organiskais saturs sasniedz 40–45 svara procentus (Bauert, 1994).

Igaunijas bagātākās klases kukersīta Rock-Eval analīzes rāda, ka naftas ieguve ir no 300 līdz 470 mg / g slānekļa, kas ir līdzvērtīga aptuveni 320 līdz 500 l / t. Siltumspēja septiņās atklātās bedres mīnās svārstās no 2440 līdz 3 020 kcal / kg (Reinsalu, 1998a, viņa 5. tabula). Lielāko daļu organisko vielu iegūst no fosilām zaļajām aļģēm Gloeocapsomorpha prisca, kurai ir radniecība ar mūsdienu zilaļģēm, Entophysalis major - ekstensīvajai sugai, kas veido aļģu paklājus mijiedarbībā ar ļoti seklajiem subtidālajiem ūdeņiem (Bauert, 1994).

Matricas minerāli igauņu kukersītā un savstarpēji iesegtos kaļķakmeņos satur galvenokārt zemu Mg kalcītu (> 50 procentus), dolomītu (<10–15 procenti) un siliklastiskos minerālus, ieskaitot kvarcu, laukšpatu, illītu, hlorītu un pirītu (<10–15 procentus). . Kuksersīta gultnes un ar tām saistītie kaļķakmeņi acīmredzami nav bagātināti ar smagajiem metāliem atšķirībā no Igaunijas ziemeļdaļas un Zviedrijas apakšējā Ordoviča diktonema slānekļa (Bauert, 1994; Andersson un citi, 1985).

Bauerts (1994, 418.-420. Lpp.) Ierosināja, ka kukersīta un kaļķakmens secība tika novietota virknē austrumu-rietumu "sakrauto jostu" seklā subtidālā jūras baseinā blakus seklai piekrastes zonai Baltijas jūras ziemeļu pusē netālu no Somijas. Jūras makrofosiliju pārpilnība un zems pirīta saturs norāda uz skābekļa pievadīšanu ar nenozīmīgām grunts straumēm, par ko liecina plaši izplatītā sānu nepārtrauktība vienmērīgi plānās kukersīta gultnēs.

Kattai un Lokk (1998, 109. lpp.) Pierādīja un iespējamās kukersīta rezerves bija 5,94 miljardi tonnu. Reinsalu (1998b) veica labu pārskatu par Igaunijas kukersīta degslānekļa resursu novērtēšanas kritērijiem. Papildus pārslodzes biezumam, kā arī degslānekļa biezumam un pakāpei Reinsalu noteikto kukersīta gultni definēja kā rezervi, ja naftas slānekļa ieguves un piegādes patērētājam izmaksas bija mazākas par attiecīgā materiāla piegādes izmaksām. ekvivalents ogļu daudzums ar enerģētisko vērtību 7000 kcal / kg. Viņš kā resursa definēja kukersīta gultu kā tādu, kura enerģijas novērtējums pārsniedz 25 GJ / m2 gultas laukuma. Pamatojoties uz to, tiek lēsts, ka kopējie Igaunijas kukersīta resursi no A līdz F gultnei (8. att.) Ir 6,3 miljardi tonnu, kas ietver 2 miljardus tonnu "aktīvo" rezervju (kas definēti kā degakmens, kas "ir derīgs ieguvei"). Tapa depozīts nav iekļauts šajās aplēsēs.

Izpētes urbumu skaits Igaunijas laukā pārsniedz 10 000. Igaunijas kukersīts ir salīdzinoši pamatīgi izpētīts, turpretī Tapa depozīts pašlaik ir izpētes stadijā.

-Diktonema slāneklis

Vēl viena vecāka degslānekļa atradne, agrīnā Ordoviča laikmeta jūra Dictyonema slāneklis, ir Igaunijas ziemeļu daļas pamatā. Vēl nesen par šo vienību ir maz publicēts, jo padomju laikā to slepeni ieguva urānam. Vienības biezums ir no mazāk nekā 0,5 līdz vairāk nekā 5 m. No 271 575 tonnām Dictyonema slānekļa no pazemes raktuves netālu no Sillamäe tika saražotas 22,5 tonnas elementārā urāna. Urāns (U3O8) tika iegūts no rūdas pārstrādes rūpnīcā Sillamäe (Lippmaa un Maramäe, 1999, 2000, 2001).

Degslānekļa ieguves nākotne Igaunijā saskaras ar vairākām problēmām, ieskaitot konkurenci no dabasgāzes, naftas un akmeņoglēm. Pašreizējās atklāto šahtu raktuves kukersīta atradnēs galu galā būs jāpārveido par dārgākām pazemes darbībām, jo ​​dziļākā naftas slānekļa ieguve notiek. Nopietnu gaisa un gruntsūdeņu piesārņojumu izraisīja degakmens dedzināšana un mikroelementu un organisko savienojumu izskalošanās no sabojātiem pāļiem, kas palikuši pēc daudzu gadu naftas slānekļa ieguves un apstrādes. Notiek ieguves vietu un ar tām saistīto izlietoto slānekļa pāļu meliorācija un tiek veikti pētījumi, lai atvieglotu ieguves vietu degradāciju apkārtējā vidē, ko veic degslānekļa rūpniecība. Kattai un citi (2000) detalizēti apskatīja Igaunijas kukersīta atradnes ģeoloģiju, ieguvi un meliorāciju.

Naftas slāneklis - lauku izvēlne

Zviedrija

Alum slāneklis ir aptuveni 20–60 m bieza, ar melnu, organiski bagātu marinītu vienība, kas novietota seklā jūras vidienē tektoniski stabilajā Baltoskandijas platformā Kambrijā līdz agrākajam Ordoviča laikam Zviedrijā un tai piegulošajās teritorijās. Alum slāneklis atrodas novirzēs, ko daļēji ierobežo vietējie defekti, uz Prekambrijas iežiem Zviedrijas dienvidos, kā arī tektoniski traucētajos Kaledonīdos Zviedrijas rietumos un Norvēģijā, kur tas vairākkārtējas vilces dēļ sasniedz 200 m vai vairāk biezumu atkārtotās secībās. kļūdas (14. att.).

Melnie slānekļi, daļēji līdzīgi Alum slāneklim, atrodas Ölandes un Götlandes salās, kas ir Baltijas jūras pamatā, un iziet gar Igaunijas ziemeļu krastu, kur tie veido agrīnā Ordovicijas (Tremadokijas) laikmeta diktonema slānekli. (Andersons un citi, 1985, viņu 3. un 4. attēls). Alum slāneklis norāda uz lēnu nogulsnēšanos seklos, gandrīz anoksiskos ūdeņos, kurus maz traucēja viļņu un grunts strāvas darbība.

Zviedrijas Kambrijas un Zemākās Ordoviča alumīnija slāneklis ir pazīstams vairāk nekā 350 gadus. Tas bija kālija alumīnija sulfāta avots, ko izmantoja ādas miecēšanas nozarē, krāsu nostiprināšanai tekstilizstrādājumos un kā farmaceitisku savelkošu līdzekli. Alumīnija slānekļa ieguve tika sākta 1637. gadā Skonē. Alum slāneklis tika atzīts arī par fosilās enerģijas avotu, un 1800. gadu beigās tika mēģināts iegūt un uzlabot ogļūdeņražus (Andersson un citi, 1985, 8-9. Lpp.).

Pirms Otrā pasaules kara un tā laikā Alum Slānekļa enerģija tika atlīdzināta par naftu, bet ražošana tika pārtraukta 1966. gadā, jo bija pieejamas lētākas jēlnaftas piegādes. Šajā laikposmā Kinnekullē Västergötlandē un Närke tika iegūti aptuveni 50 miljoni tonnu slānekļa.

Alum slāneklis ir ievērojams ar augstu metālu saturu, ieskaitot urānu, vanādiju, niķeli un molibdēnu. Nelielā daudzumā vanādija tika ražots Otrā pasaules kara laikā. Kvarntorpā uzbūvētā izmēģinājuma rūpnīca no 1950. līdz 1961. gadam saražoja vairāk nekā 62 tonnas urāna. Vēlāk augstākas šķiras rūdas tika identificētas Ranstadā Västergötlandē, kur tika izveidotas atklātas šahtas raktuves un dzirnavas. Laikposmā no 1965. līdz 1969. gadam tika saražotas apmēram 50 tonnas urāna gadā. Astoņdesmitajos gados urāna ražošana no augstas kvalitātes atradnēm citur pasaulē izraisīja urāna cenas kritumu pasaulē līdz pārāk zemam līmenim, lai rentabli darbinātu Ranstad rūpnīcu, un tas tika slēgts 1989. gadā (Bergh, 1994).

Alum slāneklis tika sadedzināts arī ar kaļķakmeni, lai ražotu "vēsmas blokus" - vieglu porainu celtniecības bloku, ko plaši izmantoja Zviedrijas celtniecības nozarē. Ražošana apstājās, kad tika saprasts, ka bloki ir radioaktīvi un izstaro nepieņemami lielu daudzumu radona. Neskatoties uz to, alumīnija slāneklis joprojām ir nozīmīgs potenciālais fosilo un kodolenerģijas, sēra, mēslojuma, metālu sakausējumu elementu un alumīnija izstrādājumu avots nākotnē. Alum slānekļa fosilie enerģijas resursi Zviedrijā ir apkopoti 6. tabulā.

Alum slānekļa organiskais saturs svārstās no dažiem procentiem līdz vairāk nekā 20 procentiem, un tas ir visaugstākais slānekļa secības augšējā daļā. Eļļas raža tomēr nav proporcionāla organiskajam saturam no vienas teritorijas uz otru, jo variē to teritoriju ģeotermālā vēsture, kuras veidošanās ietekmē. Piemēram, Skonē un Jemtlandē Zviedrijas rietumu un centrālajā daļā Alum slāneklis ir pāragrs un naftas ieguve ir nulle, lai gan slānekļa organiskais saturs ir 11–12 procenti. Teritorijās, kuras mazāk ietekmē ģeotermiskās izmaiņas, pēc Fišera testa naftas raža svārstās no 2 līdz 6 procentiem. Hidroretrīms var palielināt Fišera testa ražu pat par 300 līdz 400 procentiem (Andersson un citi, 1985, viņu 24. att.).

Lai arī Zviedrijas Alum slānekļa urāna resursi ir zemi, tie ir milzīgi. Piemēram, Ranstad apgabalā Västergötland urāna saturs 3,6 m biezā zonā veidojuma augšējā daļā sasniedz 306 ppm, un koncentrācija mazās melnajām oglēm līdzīgajās ogļūdeņraža lēcās (kolm) sasniedz 2000 līdz 5000 ppm ), kas ir izkaisīti pa zonu.

Alum slāneklis Ranstad apgabalā ir apmēram 490 km2, no kura augšējā locekļa, 8 līdz 9 m biezā, ir aptuveni 1,7 miljoni tonnu urāna metāla (Andersson un citi, 1985, viņu 4. tabula).