Sadržaj
Karta ležišta kukerskija u sjevernoj Estoniji i Rusiji (lokacije nakon Kattai i Lokk, 1998; i Bauert, 1994). Također, područja Alum Shale u Švedskoj (lokacije nakon Anderssona i drugih, 1985.). Kliknite za povećanje karte.
Estonija
Ordovijska kukerska nalazišta Estonije poznata su još od 1700-ih. Međutim, aktivno istraživanje započelo je samo kao rezultat nestašice goriva do kojeg je došlo u Prvom svjetskom ratu. Iskopavanje u širokim razmjerima počelo je 1918. godine. Proizvodnja uljnih škriljaca u toj je godini bila 17.000 tona rudnicima, a do 1940. godišnja dostigao 1,7 milijuna tona. Međutim, tek nakon Drugog svjetskog rata, za vrijeme sovjetske ere, proizvodnja se drastično popela, dosegnuvši vrhunac 1980. godine kada je iz jedanaest otvorenih i podzemnih rudnika minirano 31,4 milijuna tona naftnih škriljaca.
Godišnja proizvodnja uljnih škriljaca smanjila se nakon 1980. na oko 14 milijuna tona u 1994-95. (Katti i Lokk, 1998; Reinsalu, 1998a), a zatim se ponovo počela povećavati. U 1997. godini proizvedeno je 22 milijuna tona škriljaca iz šest podzemnih rudnika i tri otvorena (Opik, 1998). Od toga se 81 posto koristilo za gorivo za elektrane, 16 posto za preradu u petrokemiju, a ostatak za proizvodnju cementa kao i ostalih manjih proizvoda. Državne subvencije za naftna škriljaca u 1997. godini iznosile su 132,4 milijuna estonskih kruna (9,7 milijuna američkih dolara) (Reinsalu, 1998a).
Kukerska ležišta zauzimaju više od 50 000 km2 na sjeveru Estonije i protežu se na istoku, u Rusiju, do Sankt Peterburga, gdje je poznata i kao Lenjingradsko ležište. U Estoniji nešto mlađi depozit kukersita, depozit Tapa, prekriva Estonski depozit.
Čak 50 kreveta krekera kukersita i kerogena koji se izmjenjuju s biomikritskim krečnjakom nalazi se u formacijama Kõrgekallas i Viivikonna srednjeg ordovicijskog doba. Ovi kreveti formiraju niz od 20 do 30 m u sredini Estonskog polja. Pojedinačni kreveti za kukersite obično su debljine 10-40 cm i dosežu čak 2,4 m. Organski sadržaj najbogatijih kreveta na kukersite dostiže 40-45 posto mase (Bauert, 1994).
Rock-Eval analize najkvalitetnijeg kukersita u Estoniji pokazuju da su prinosi ulja čak 300 do 470 mg / g škriljca, što je ekvivalentno oko 320 do 500 l / t. Kalorijska vrijednost u sedam otvorenih kopa kreće se od 2.440 do 3.020 kcal / kg (Reinsalu, 1998a, njegova tablica 5). Većina organske materije potječe iz fosilne zelene alge, Gloeocapsomorpha prisca, koja ima afinitete prema modernoj cijanobakteriji, Entophysalis major, postojećoj vrsti koja formira prostirke algi u intertidalnim do vrlo plitkim podtidalnim vodama (Bauert, 1994).
Matrični minerali u estonskom kukersitu i interbeded vapnenci uključuju dominantno kalcit s niskim sadržajem Mg (> 50 posto), dolomit (<10-15 posto) i siliklastične minerale, uključujući kvarc, poljske lopatice, ilitite, klorit i pirit (<10-15 posto) , Kukerski slojevi i pridruženi vapnenci očito nisu obogaćeni teškim metalima, za razliku od Donje ordovicijske štikle Dictyonema Shale iz sjeverne Estonije i Švedske (Bauert, 1994; Andersson i drugi, 1985).
Bauert (1994., str. 418-420) sugerirao je da je slijed kukersita i krečnjaka odložen u nizu "složenih pojaseva od istoka-zapada" u plitkom subtidalnom morskom bazenu u blizini plitkog obalnog područja na sjevernoj strani Baltičkog mora blizu Finske. Obilje morskih makrofosila i nizak sadržaj pirita ukazuju na oksigeniranu vodu s zanemarivom strujom dna o čemu svjedoči rašireni bočni kontinuitet jednoliko tankih slojeva kukersita.
Kattai i Lokk (1998, str. 109) procijenili su dokazanu i vjerojatnu pričuvu kukersita na 5,94 milijardi tona. Reinsalu (1998b) napravio je dobar pregled kriterija za procjenu Estonskih resursa kukerskih uljnih škriljaca. Uz debljinu nakupljanja i debljinu i klasu uljnih škriljaca, Reinsalu je definirani sloj kukersita definirao kao rezervu, ako su troškovi rudarstva i isporuke uljnog škriljaca potrošaču manji od troškova isporuke ekvivalentna količina ugljena koja ima energetsku vrijednost 7000 kcal / kg. On je definirao krevet kukersita kao resurs koji ima energetsku ocjenu veću od 25 GJ / m2 površine kreveta. Na temelju toga, ukupni resursi estonskog kukersita u krevetima od A do F (sl. 8) procjenjuju se na 6,3 milijarde tona, što uključuje 2 milijarde tona "aktivnih" rezervi (definiranih kao naftni škriljac "vrijedan kopanja"). Depozit Tapa nije uključen u ove procjene.
Broj rupa za istražne bušilice u polju Estonije prelazi 10 000. Estonski kukersite relativno je temeljito istražen, dok je ležište Tapa trenutno u fazi pregleda.
-Dictyonema Shale
Još jedno starije nalazište škriljaca u moru, morska Dictyonema Shale iz ranog ordovicijskog doba, leži u većem dijelu sjeverne Estonije. Donedavno se malo pisalo o ovoj jedinici, jer je tajno minirano zbog urana tijekom sovjetske ere. Deonica se kreće od manje od 0,5 do više od 5 m. Ukupno je 22,5 tona elementarnog urana proizvedeno iz 271,575 tona Dictyonema Shale iz podzemne rudnike u blizini Sillamäe. Uran (U3O8) izvučen je iz rude u postrojenju za preradu u Sillamäe (Lippmaa i Maramäe, 1999, 2000, 2001).
Budućnost kopanja škriljaca u Estoniji suočena je s brojnim problemima, uključujući konkurenciju iz prirodnog plina, nafte i ugljena. Postojeće otvorene mine u kukerskim ležištima na kraju će trebati biti pretvorene u skuplje podzemne operacije jer se dublje naftne škriljevce iskopavaju. Do ozbiljnog onečišćenja zraka i podzemnih voda došlo je uslijed izgaranja uljnih škriljaca i ispiranja metala u tragovima i organskih spojeva iz gomila razmaka preostalih dugogodišnjim miniranjem i preradom uljnih škriljaca. U tijeku je ponovna obnova iskopanih područja i pripadajućih gomila istrošenih škriljaca, kao i studije za poboljšanje degradacije okoliša minirane zemlje u industriji uljnih škriljaca. Kattai i drugi detaljno su pregledali geologiju, rudarstvo i oporavljanje estonskog kukerskog ležišta (2000).
Švedska
Alumska škriljaca je jedinica crnog marinita bogatog organskim organizmom debljine oko 20-60 m, koji se taložio u plitkom morskom okružju na tektonski stabilnoj Baltoscandijskoj platformi u Kambriji do najranijeg ordovicijskog vremena u Švedskoj i susjednim područjima. Alumov škriljac prisutan je u odljevima, dijelom omeđenim lokalnim rasjecima, na pretkambrijskim stijenama na jugu Švedske, kao i na tektonski poremećenim kaledonidima zapadne Švedske i Norveške, gdje u višestrukim nizovima doseže debljine od 200 m ili više zbog višestrukog potiska greške (sl. 14).
Crne škriljevice, dijelom ekvivalentne Alum Shale, prisutne su na otocima Ölandu i Götlandu, ispod kojih se nalaze dijelovi Baltičkog mora, a izviru uz sjevernu obalu Estonije gdje tvore dictyonema Shale iz ranog ordovicijskog (tremadocianskog) doba (Andersson i drugi, 1985., njihove slike 3 i 4). Alumov škriljac predstavlja sporo taloženje u plitkim, gotovo anoksicnim vodama koje su malo poremećene djelovanjem valova i dna.
Švedski kambrijski i donje ordovski alum Škriljac poznat je više od 350 godina. Bio je izvor kalijevog aluminijevog sulfata koji se koristio u industriji štavljenja kože, za učvršćivanje boja na tekstilu i kao farmaceutski adstrigent. Iskopavanje škriljaca za alum započelo je 1637. godine u Skåneu. Šljunčana glinica također je prepoznata kao izvor fosilne energije, a krajem 1800-ih pokušali su izvući i rafinirati ugljikovodike (Andersson i drugi, 1985., str. 8-9).
Prije i za vrijeme drugog svjetskog rata, Alum Shale je oduzet od svoje nafte, ali proizvodnja je prekinuta 1966. zbog dostupnosti jeftinijih zaliha sirove nafte. Tijekom tog razdoblja u Kinnekulleu u Västergötlandu i u Närkeu minirano je oko 50 milijuna tona škriljaca.
Škrob Alum je izvanredan po visokom sadržaju metala, uključujući uran, vanadijum, nikal i molibden. Male količine vanadijuma proizvedene su tijekom Drugog svjetskog rata. Pilotska tvornica izgrađena u Kvarntorpu proizvela je više od 62 tone urana između 1950. i 1961. Kasnije je ruda višeg razreda identificirana u Ranstadu u Västergötlandu, gdje su uspostavljeni rudnik i mlin na otvorenom. Oko 50 tona urana godišnje proizvedeno je između 1965. i 1969. Tijekom 1980-ih, proizvodnja urana iz visokokvalitetnih ležišta drugdje u svijetu uzrokovala je pad svjetske cijene urana na preniske razine da bi profitabilno upravljali postrojenjem Ranstad, a zatvorila se 1989. (Bergh, 1994.).
Alum Shale je također spaljen vapnencem za proizvodnju "blokova povjetarca", laganog poroznog građevnog bloka koji se široko koristio u švedskoj građevinskoj industriji. Proizvodnja je stala kad je shvatilo da su blokovi radioaktivni i emitiraju neprihvatljivo velike količine radona. Ipak, Alum Škriljac ostaje važan potencijalni potencijal fosilne i nuklearne energije, sumpora, gnojiva, elemenata od legure metala i proizvoda od aluminija za budućnost. Fosilni energetski resursi Alum Shale u Švedskoj sažeti su u tablici 6.
Organski sadržaj Alum Shale kreće se od nekoliko posto do više od 20 posto, a najviši je u gornjem dijelu sekvence škriljaca. Prinosi nafte, međutim, nisu u proporciji s organskim sadržajem iz jednog područja u drugo zbog razlika u geotermalnoj povijesti područja koja su podložna formacijom. Na primjer, u Skåneu i Jämtlandu na zapadu središnje Švedske, Alumski škriljac je preuranjen, a prinosi nafte su nulti, iako je organski sadržaj škriljaca 11-12 posto. U područjima koja su manje pod utjecajem geotermalnih promjena, prinosi nafte kreću se od 2 do 6 posto Fischerovim testom. Hidroretiranje može povećati prinose ispitivanja Fischera za čak 300 do 400 posto (Andersson i drugi, 1985, slika 24).
Resursi urana u švedskoj Alumskoj škriljevci, iako su niskog stupnja, ogromni su. Na primjer, u području Ranstad u Västergötlandu, sadržaj urana u zoni debljine 3,6 m u gornjem dijelu formacije doseže 306 ppm, a koncentracije dosežu od 2 000 do 5000 ppm u malim lećama ugljikovodika poput crnog ugljena (kolm ) koji su rasuti po zoni.
Alumova škrilja u području Ranstad leži na oko 490 km2, od čega gornji član, debljine 8 do 9 m, sadrži oko 1,7 milijuna tona metala urana (Andersson i drugi, 1985., njihova tablica 4).