Conţinut
Harta depozitelor kukersite din nordul Estoniei și Rusiei (locații după Kattai și Lokk, 1998; și Bauert, 1994). De asemenea, zone din Alle Shale din Suedia (locații după Andersson și altele, 1985). Faceți clic pentru a mări harta.
Estonia
Depozitele kukersite Ordovician din Estonia sunt cunoscute încă din anii 1700. Cu toate acestea, explorarea activă a început doar ca urmare a deficitului de combustibil adus de Primul Război Mondial. Mineriatura pe scară largă a început în 1918. Producția de șisturi de petrol în acel an a fost de 17.000 de tone prin exploatarea în groapă, iar în 1940, producția anuală a ajuns la 1,7 milioane de tone. Cu toate acestea, abia în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, în perioada sovietică, producția a urcat dramatic, atingând un maxim în 1980, când 31,4 milioane de tone de șisturi petroliere au fost extinse din unsprezece mine cu gropi deschise și subterane.
Producția anuală de șisturi petroliere a scăzut după 1980 la aproximativ 14 milioane de tone în 1994-95 (Katti și Lokk, 1998; Reinsalu, 1998a) apoi a început din nou să crească. În 1997, 22 de milioane de tone de șisturi petroliere au fost produse din șase mine subterane de cameră și stâlp și trei mine cu gropi deschise (Opik, 1998). Din această cantitate, 81 la sută au fost utilizate pentru alimentarea centralelor electrice, 16% au fost prelucrate în produse petrochimice, iar restul a fost utilizat pentru fabricarea cimentului, precum și a altor produse minore. Subvențiile de stat pentru companiile de șisturi petroliere în 1997 s-au ridicat la 132,4 milioane de krooni estonieni (9,7 milioane de dolari americani) (Reinsalu, 1998a).
Depozitele kukersite ocupă peste 50.000 km2 în nordul Estoniei și se extind către est către Rusia, spre Sankt Petersburg, unde este cunoscut sub numele de zăcământul Leningrad. În Estonia, un depozit ceva mai tânăr de kukersite, depozitul Tapa, se află peste depozitul Estoniei.
Câte 50 de paturi de calcar bogat în kukersit și kerogen alternând cu calcar biomicritic sunt în formațiunile Kõrgekallas și Viivikonna din epoca ordoviciană mijlocie. Aceste paturi formează o secvență de 20 până la 30 m grosime în mijlocul câmpului Estoniei. Paturile kukersite individuale au în mod obișnuit 10-40 cm și ajung până la 2,4 m. Conținutul organic al celor mai bogate paturi kukersite atinge 40-45% în greutate (Bauert, 1994).
Analizele Rock-Eval ale kukersitei cu cea mai bogată calitate din Estonia arată un randament de ulei de până la 300 până la 470 mg / g de șist, ceea ce este echivalent cu aproximativ 320 - 500 l / t. Valoarea calorică în șapte mine cu groapă deschisă variază de la 2.440 la 3.020 kcal / kg (Reinsalu, 1998a, tabelul său 5). Cea mai mare parte a materiei organice este derivată din alga verde fosilă, Gloeocapsomorpha prisca, care are afinități cu cianobacteriul modern, Entophysalis major, o specie existentă care formează covorașe algice în ape subtidale foarte superficiale (Bauert, 1994).
Mineralele matriciale din kukersitul estonian și calcarele intercalate includ calcitele cu un nivel scăzut de Mg (> 50%), dolomit (<10-15%) și minerale siliciclastice, inclusiv cuarțul, feldsparsul, ilitul, cloritul și piritul (<10-15 la sută) . Paturile kukersite și calcarele asociate, în mod evident, nu sunt îmbogățite în metale grele, spre deosebire de șistul ordovician inferior Dictyonema Shale din nordul Estoniei și Suediei (Bauert, 1994; Andersson și alții, 1985).
Bauert (1994, p. 418-420) a sugerat ca secvența de kukersit și calcar să fie depusă într-o serie de „centuri stivuite” de la est-vest, într-un bazin marin superficial adiacent unei zone de coastă superficială din partea de nord a Mării Baltice în apropierea Finlandei. Abundența macrofosilelor marine și conținutul scăzut de pirită indică un cadru cu apă oxigenată cu curenți de fund neglijabili, așa cum este evidențiat de continuitatea laterală largă a paturilor uniform de subțiri de kukersit.
Kattai și Lokk (1998, p. 109) au estimat rezervele probabile și probabile de kukersite să fie de 5,94 miliarde de tone. Reinsalu (1998b) a făcut o revizuire bună a criteriilor pentru estimarea resurselor Estonias de șisturi de ulei kukersit. În afară de grosimea supraîncărcării, grosimea și gradul de șisturi de ulei, Reinsalu a definit un pat dat de kukersite ca constituind o rezervă, în cazul în care costul mineritului și livrarea șisturii de petrol către consumator a fost mai mic decât costul livrării cantitate echivalentă de cărbune având o valoare energetică de 7.000 kcal / kg. El a definit un pat de kukersit ca o resursă ca unul cu un grad de energie care depășește 25 GJ / m2 suprafață de pat. Pe această bază, resursele totale de kukersite estoniene din paturile A până la F (fig. 8) sunt estimate la 6,3 miliarde de tone, ceea ce include 2 miliarde de tone de rezerve „active” (definite ca șisturi petroliere „în valoare de minerit”). Depozitul Tapa nu este inclus în aceste estimări.
Numărul de găuri de foraj explorator în câmpul Estoniei depășește 10.000. Kukersitul din Estonia a fost relativ examinat, în timp ce depozitul Tapa se află în prezent în stadiul de prospectare.
-Dictyonema Șist
Un alt depozit mai vechi de șisturi petroliere, Șistul maritim Dictyonema de vârstă timpurie ordoviciană, stă la baza majorității nordului Estoniei. Până de curând, s-a publicat puțin despre această unitate, deoarece a fost minată ascuns pentru uraniu în perioada sovietică. Unitatea variază între mai puțin de 0,5 și mai mult de 5 m grosime. Un total de 22,5 tone de uraniu elementar a fost produs din 271,575 tone de Dictyonema Shale dintr-o mină subterană din apropierea Sillamäe. Uraniul (U3O8) a fost extras din minereu într-o fabrică de prelucrare de la Sillamäe (Lippmaa și Maramäe, 1999, 2000, 2001).
Viitorul mineritului de șisturi petroliere din Estonia se confruntă cu o serie de probleme, inclusiv concurența din domeniul gazelor naturale, petrolului și cărbunelui. Actualele mine cu gropi deschise din zăcămintele kukersite vor trebui în cele din urmă să fie transformate în operațiuni subterane mai scumpe, pe măsură ce este exploatat șistul de adâncime. Poluarea gravă a aerului și a apelor subterane a rezultat din arderea sistului de ulei și a scurgerii urmelor de metale și a compușilor organici din mormanele răsturnate rămase de la mulți ani de exploatare și prelucrare a șisturilor petroliere. Reclamarea zonelor extinse și a mormanelor asociate de șisturi uzate și studii pentru a ameliora degradarea mediului înconjurător de către industria de șisturi petroliere sunt în curs de desfășurare. Kattai și alții (2000) au revizuit în detaliu geologia, exploatarea minieră și recuperarea depozitului kukersite din Estonia.
Suedia
Shale Alum este o unitate de marinite negre, bogată în organice, cu grosimea de aproximativ 20-60 m, care a fost depusă într-un mediu superficial de raft marin, pe platforma tosconică stabilă a Baltosandiei, în Cambrian, până la cel mai timpuriu ordovician din Suedia și în zonele adiacente. Șisturile Alumene sunt prezente în valuri, delimitate parțial de defecțiuni locale, pe rocile Precambriene din sudul Suediei, precum și în Caledonidele perturbate tectonic din vestul Suediei și Norvegiei, unde atinge grosimi de 200 m sau mai mult în secvențe repetate din cauza tragerii multiple defecțiuni (fig. 14).
Șisturile negre, echivalente în parte cu Șisturile Alumene, sunt prezente pe insulele Öland și Götland, subiacente în unele părți ale Mării Baltice, și se extind de-a lungul țărmului nordic al Estoniei, unde formează Șistul Dictyonem al vârstei ordovicianului timpuriu (Tremadocian). (Andersson și alții, 1985, fig. 3 și 4). Shale Alum reprezintă o depunere lentă în apele superficiale, aproape anoxice, care au fost puțin perturbate de acțiunea undelor și a curentului de jos.
Șistul cambrian și ordovician inferior al Suediei este cunoscut de mai bine de 350 de ani. A fost o sursă de sulfat de aluminiu de potasiu care a fost utilizată în industria bronzării pieilor, pentru fixarea culorilor în textile și ca astringent farmaceutic. Exploatarea șisturilor pentru alum a început în 1637 în Skåne. Șistul Alum a fost, de asemenea, recunoscut ca o sursă de energie fosilă și, spre sfârșitul anilor 1800, s-au încercat extragerea și rafinarea hidrocarburilor (Andersson și alții, 1985, p. 8-9).
Înainte și în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, Alum Shale a fost retortat pentru petrolul său, dar producția a încetat în 1966, din cauza disponibilității unor consumabile mai ieftine de petrol brut. În această perioadă, la Kinnekulle, în Västergötland și la Närke, s-au extras aproximativ 50 de milioane de tone de șist.
Șisturile Alumene se remarcă pentru conținutul ridicat de metale, inclusiv uraniu, vanadiu, nichel și molibden. Cantități mici de vanadiu au fost produse în timpul celui de-al doilea război mondial. O fabrică pilot construită la Kvarntorp a produs mai mult de 62 de tone de uraniu între anii 1950 și 1961. Ulterior, minereul de calitate superioară a fost identificat la Ranstad, în Västergötland, unde s-au înființat o mină și o fabrică. Aproximativ 50 de tone de uraniu pe an au fost produse între 1965 și 1969. În anii 1980, producția de uraniu din depozite de înaltă calitate din altă parte a lumii a provocat o scădere a prețului mondial de uraniu la niveluri prea mici pentru a opera profitabil fabrica Ranstad, și s-a închis în 1989 (Bergh, 1994).
Alum Shale a fost de asemenea ars cu calcar pentru a produce „blocuri de briză”, un bloc de construcții poros ușor, care a fost utilizat pe scară largă în industria construcțiilor suedeze. Producția s-a oprit când s-a dat seama că blocurile erau radioactive și emiteau cantități inacceptabil de mari de radon. Cu toate acestea, Șistul Alumiei rămâne o resursă potențială importantă de energie nucleară și fosilă, sulf, îngrășământ, elemente din aliaj metalic și produse din aluminiu pentru viitor. Resursele energetice fosile ale Șistului Alum din Suedia sunt rezumate în tabelul 6.
Conținutul organic de Alle Shale variază de la câteva procente la peste 20%, fiind cel mai mare în partea superioară a secvenței de șist. Cu toate acestea, producția de ulei nu este proporțională cu conținutul organic dintr-o zonă în alta, din cauza variațiilor din istoria geotermală a zonelor acoperite de formare. De exemplu, la Skåne și Jämtland, în sud-centrul Suediei, Șistul Alum este supraîncărcat, iar producțiile de ulei sunt nule, deși conținutul organic al șisturilor este de 11-12%. În zonele mai puțin afectate de alterarea geotermală, randamentele de ulei variază de la 2 până la 6 la sută de testul Fischer. Hidroretortarea poate crește randamentul testului Fischer cu până la 300 până la 400 la sută (Andersson și alții, 1985, fig. 24).
Resursele de uraniu ale Șistului Alum din Suedia, deși de grad scăzut, sunt enorme. În zona Ranstad din Västergötland, de exemplu, conținutul de uraniu dintr-o zonă de 3,6 m grosime în partea superioară a formațiunii atinge 306 ppm, iar concentrațiile ajung la 2.000 până la 5.000 ppm în lentilele mici de cărbune negru de hidrocarburi (kolm ) care sunt împrăștiate prin zonă.
Șistul Alum din zona Ranstad se află la baza a aproximativ 490 km2, dintre care membrul superior, cu grosimea de 8 până la 9 m, conține aproximativ 1,7 milioane tone de metal uraniu (Andersson și alții, 1985, tabelul lor 4).