Content
Mapa de dipòsits kukersites al nord d’Estònia i Rússia (ubicacions posteriors a Kattai i Lokk, 1998; i Bauert, 1994). També, zones d’Alum Shale a Suècia (ubicacions posteriors a Andersson i altres, 1985). Feu clic per ampliar el mapa.
Estònia
Els dipòsits kukersites d’Ordovicià d’Estònia són coneguts des de la dècada del 1700. Tanmateix, l'exploració activa només es va iniciar a causa de l'escassetat de combustible provocada per la Primera Guerra Mundial. La mineria a escala completa va començar el 1918. La producció d'esquistos de petroli en aquest any va ser de 17.000 tones mitjançant la mineria a cel obert i el 1940, la producció anual. va arribar a 1,7 milions de tones. Tanmateix, no va ser fins després de la Segona Guerra Mundial, durant l’època soviètica, que la producció va augmentar de forma espectacular, assolint el pic el 1980 quan es van extreure 31,4 milions de tones de esquistó d’onze mines a cel obert i subterrànies.
La producció anual de esquistó de petroli va disminuir després de 1980 fins a uns 14 milions de tones el 1994-95 (Katti i Lokk, 1998; Reinsalu, 1998a) després va tornar a augmentar. El 1997, es van produir 22 milions de tones de esquistols a partir de sis mines subterrànies de sala i pilar i de tres mines a cel obert (Opik, 1998). D’aquesta quantitat, el 81 per cent es va utilitzar per alimentar centrals elèctriques, el 16 per cent es va processar en productes petroquímics, i la resta es va utilitzar per fabricar ciment a més d’altres productes menors. Les subvencions estatals per a les empreses de sist de petroli van ascendir a 132,4 milions de kroons estonians (9,7 milions de dòlars americans) (Reinsalu, 1998a).
Els dipòsits kukersites ocupen més de 50.000 km2 al nord d’Estònia i s’estenen cap a l’est cap a Rússia cap a Sant Petersburg on es coneix com el dipòsit de Leningrad. A Estònia, un dipòsit una mica més jove de kukersite, el dipòsit de Tapa, se situa sobre el dipòsit d'Estònia.
Al voltant de 50 llits de pedra calcària rica en kukersita i ric en alterns amb calcàries biomicrítiques es troben a les formacions de Kõrgekallas i Viivikonna de l'edat mitjana d'Ordovicià. Aquests llits formen una seqüència de 20 a 30 m de gruix al mig del camp d'Estònia. Els llits kukersites individuals tenen generalment 10-40 cm de gruix i aconsegueixen fins a 2,4 m. El contingut orgànic dels llits kukersites més rics arriba al 40-45 per cent de pes (Bauert, 1994).
Les anàlisis Rock-Eval de la kukersita de més qualitat rusa d'Estònia mostren un rendiment de petroli de fins a 300 a 470 mg / g d'esquil, que equival a uns 320 a 500 l / t. El valor calorífic en set mines a cel obert oscil·la entre 2.440 i 3.020 kcal / kg (Reinsalu, 1998a, taula 5). La major part de la matèria orgànica deriva de l’alga verda fòssil, Gloeocapsomorpha prisca, que té afinitats amb el cianobacteri modern, Entophysalis major, una espècie existent que forma estores d’algues en aigües subtidals molt poc profundes (Bauert, 1994).
Els minerals de matriu de la kukersita estoniana i les calcàries entrellaçades inclouen calcita de Mg (> 50 per cent), dolomita (<10-15%) i siliciclàstics, inclosos quars, feldspatres, illits, clorits i pirites (<10-15 per cent) . Els llits kukersites i les calcàries associades, òbviament, no s’enriqueixen en metalls pesats, a diferència del Shale Ordovicià Dictyonema inferior del nord d’Estònia i Suècia (Bauert, 1994; Andersson i altres, 1985).
Bauert (1994, pàg. 418-420) va suggerir que la seqüència de kukersita i calcària es dipositava en una sèrie de "cinturons apilats" a l'est i a l'oest en una conca marina subtidal superficial contigua a una zona litoral poc profunda a la banda nord del mar Bàltic. a prop de Finlàndia. L’abundància de macrofòssils marins i el baix contingut de pirita indiquen un entorn d’aigua oxigenada amb corrents inferiors menyspreables com ho demostra la continuïtat lateral generalitzada de llits uniformement prims de kukersita.
Kattai i Lokk (1998, pàg. 109) van estimar que les reserves probades i probables de kukersita eren de 5,94 milions de tones. Reinsalu (1998b) va fer una bona revisió dels criteris per estimar els recursos d'Estonias de esquist de petroli kukersita. A més del gruix de sobrecàrrega, el gruix i el grau de esquistó del petroli, Reinsalu va definir un llit determinat de kukersita com a una reserva, si el cost de la mineria i el lliurament del esquistó al consumidor era inferior al cost del lliurament del quantitat equivalent de carbó amb un valor energètic de 7.000 kcal / kg. Va definir un llit de kukersita com a recurs com un que té una qualificació energètica superior a 25 GJ / m2 de superfície de llit. Sobre aquesta base, es calcula que els recursos totals de kukersita estònia als llits A a F (fig. 8) són 6.3 bilions de tones, que inclou 2.000 milions de tones de reserves "actives" (definides com a esquís de petroli "que val la pena miner"). El dipòsit de Tapa no està inclòs en aquestes estimacions.
El nombre de forats exploratoris al camp d’Estònia supera els 10.000. El kukersita d'Estònia ha estat relativament explorat, mentre que el dipòsit de Tapa està actualment en fase de prospecció.
-Dictyonema Shale
Un altre jaciment més antic de esquistó, el Dictyonema Shale marí d’edat precoç d’Ordovici, es troba subjacent a la major part del nord d’Estònia. Fins fa poc, se n’ha publicat poc sobre aquesta unitat perquè va ser minada de forma encoberta per l’urani durant l’època soviètica. La unitat oscil·la entre menys de 0,5 i més de 5 m d'espessor. Es van produir un total de 22,5 tones d’urani elemental a partir de 271.575 tones de Dictyonema Shale procedents d’una mina subterrània a prop de Sillamäe. L’urani (U3O8) es va extreure del mineral en una planta de processament de Sillamäe (Lippmaa i Maramäe, 1999, 2000, 2001).
El futur de la mineria de esquistos a Estònia afronta diversos problemes, com ara la competència del gas natural, el petroli i el carbó. Les actuals mines a cel obert dels dipòsits de kukersite hauran de convertir-se en operacions subterrànies més cares, a mesura que es faci un esquistre més profund. Una greu contaminació de l’aire i de l’aigua subterrània ha resultat de cremar esquistes de petroli i la lixiviació de metàl·lics i compostos orgànics a partir de munts de malbaratament restats de molts anys d’explotació i processament de les esqueles de petroli. Es procedeix a la recuperació de zones minades i als seus piles de esquistos gastats i estudis per millorar la degradació mediambiental de les terres extretes per part de la indústria de la pedrera. Kattai i altres (2000) han revisat detalladament la geologia, la mineria i la recuperació del dipòsit kukersita d'Estònia.
Suècia
L’Alum Shale és una unitat de mariní ric en orgànic negre d’uns 20-60 m de gruix que es va dipositar en un ambient de poca fondària marítima a la plataforma toscònicament estable de Baltosandia a Cambrà fins al primer temps d’Ordovicià a Suècia i zones adjacents. L’Alum Shale està present en els outliers, parcialment delimitats per falles locals, a les roques precàmbriques del sud de Suècia, així com als caledònids tectònicament alterats de l’oest de Suècia i Noruega, on arriba a gruixos de 200 m o més en seqüències repetides a causa d’empenta múltiple. falles (fig. 14).
Les esquistes negres, equivalents en part a l'Alum Shale, són presents a les illes de Öland i Götland, a les parts submarines del mar Bàltic, i es cultiven a la vora nord d'Estònia on formen el Dictyonema Shale de l'època primordiana d'Ordovicià (Tremadocian). (Andersson i altres, 1985, llurs fig. 3 i 4). El Shale Alum representa una deposició lenta en aigües poc profundes i gairebé anòxiques poc afectades per l’acció de les ones i del corrent inferior.
La Súria Cambriana i l’Ordovicià inferior de Suècia és coneguda des de fa més de 350 anys. Va ser una font de sulfat d’alumini de potassi que s’utilitzava a la indústria del bronzejat de pell, per fixar colors en els tèxtils i com a astringent farmacèutic. L'explotació dels esquistos d'alumini es va iniciar el 1637 a Skåne. L’Alum Shale també va ser reconeguda com a font d’energia fòssil i, cap al final dels anys 1800, es van intentar extreure i perfeccionar hidrocarburs (Andersson i altres, 1985, pàg. 8-9).
Abans i durant la Segona Guerra Mundial, Alum Shale va ser retirada pel seu petroli, però la producció va cessar el 1966 a causa de la disponibilitat de subministraments més barats de petroli brut. Durant aquest període es van extreure al voltant de 50 milions de tones d'esquís a Kinnekulle, a Västergötland i a Närke.
L’Alum Shale destaca pel seu gran contingut en metalls incloent-hi urani, vanadi, níquel i molibdè. Durant la Segona Guerra Mundial es van produir petites quantitats de vanadi. Una planta pilot construïda a Kvarntorp va produir més de 62 tones d'urani entre 1950 i 1961. Posteriorment, es va identificar mineral de grau superior a Ranstad, a Västergötland, on es va establir una mina i un molí a cel obert. Es produïen aproximadament 50 tones d’urani a l’any entre 1965 i 1969. Durant la dècada de 1980, la producció d’urani a partir de dipòsits d’alt grau en altres llocs del món va provocar una caiguda del preu mundial d’urani fins a nivells massa baixos per explotar de manera rendible la planta de Ranstad, i es va tancar el 1989 (Bergh, 1994).
Alum Shale també es va cremar amb pedra calcària per fabricar "blocs de brisa", un bloc de construcció porós i lleuger que es va utilitzar àmpliament en la indústria de la construcció sueca. La producció es va aturar quan es va adonar que els blocs eren radioactius i emetien quantitats inacceptablement grans de radó. No obstant això, el Shale Alum continua sent un important recurs potencial d’energia fòssil i nuclear, sofre, fertilitzants, elements d’aliatges metàl·lics i productes d’alumini per al futur. A la taula 6 es resumeixen els recursos d’energia fòssils de l’Alum Shale a Suècia.
El contingut orgànic d’alum shale oscil·la entre uns quants per cent i més d’un 20 per cent, sent més alt a la part superior de la seqüència d’esquist. Els rendiments de petroli, però, no són proporcionals al contingut orgànic d’una zona a una altra a causa de les variacions de la història geotèrmica de les zones sotmeses a la formació. Per exemple, a Skåne i Jämtland, al sud-oest de Suècia, el Shale Alum està sobrematur i els rendiments de petroli són nuls, tot i que el contingut orgànic de l’esquil és de l’11-12 per cent. A les zones menys afectades per l’alteració geotèrmica, els rendiments de petroli oscil·len entre el 2 i el 6 per cent per l’assaig Fischer. La hidroretortació pot augmentar els rendiments del test de Fischer fins a un 300 a 400 per cent (Andersson i altres, 1985, la seva fig. 24).
Els recursos d’urani de l’Alum Shale de Suècia, tot i que de baix grau, són enormes. A la zona de Ranstad, a Västergötland, per exemple, el contingut d’urani d’una zona de 3,6 m d’espessor a la part superior de la formació arriba als 306 ppm, i les concentracions arriben als 2.000 a 5.000 ppm en petites lents de carbó negre d’hidrocarbur (kolm ) que es troben dispersos per la zona.
L’Alum Shale de la zona de Ranstad es troba al voltant d’uns 490 km2, dels quals el membre superior, de 8 a 9 m de gruix, conté aproximadament 1,7 milions de tones de metall d’urani (Andersson i altres, 1985, la seva taula 4).