Obsah
Mapa ložisek kukersitu v severním Estonsku a Rusku (umístění po Kattai a Lokku, 1998; a Bauert, 1994). Také oblasti Alum Shale ve Švédsku (umístění po Anderssonovi a dalších, 1985). Klikněte pro zvětšení mapy.
Estonsko
Ordovická kukersitská ložiska Estonska jsou známa již od 17. století. Aktivní průzkum však začal pouze v důsledku nedostatku paliva způsobeného první světovou válkou. Těžba v plném měřítku začala v roce 1918. Produkce ropných břidlic v tomto roce činila 17 000 tun těžbou pod širým nebem a do roku 1940 roční produkce dosáhl 1,7 milionu tun. Až po druhé světové válce, během sovětské éry, však výroba dramaticky stoupala a dosáhla vrcholu v roce 1980, kdy bylo z jedenácti povrchových a podzemních dolů těženo 31,4 milionu tun ropných břidlic.
Roční produkce ropné břidlice se po roce 1980 snížila na asi 14 milionů tun v letech 1994-95 (Katti a Lokk, 1998; Reinsalu, 1998a) a poté začala opět růst. V roce 1997 bylo vyrobeno 22 milionů tun ropných břidlic ze šesti podzemních dolů na pokoji a sloupu a ze tří povrchových dolů (Opik, 1998). Z toho bylo 81 procent využito na pohon elektráren, 16 procent bylo zpracováno na petrochemie a zbytek byl použit na výrobu cementu a dalších vedlejších produktů. Státní dotace pro ropné břidlicové společnosti v roce 1997 činily 132,4 milionu estonských korun (9,7 milionu amerických dolarů) (Reinsalu, 1998a).
Vklady kukersitu zabírají více než 50 000 km2 v severním Estonsku a sahají na východ do Ruska směrem k Petrohradu, kde se nazývá ložisko Leningrad. V Estonsku převyšuje vklad Estonska poněkud mladší vklad kukersitu, vklad Tapa.
Až 50 lůžek kukersitu a vápence bohatého na kerogen, které se střídají s biomikritickým vápencem, je ve věku Kõrgekallas a Viivikonna ve středním ordoviku. Tato lůžka tvoří 20 až 30 metrů silnou sekvenci uprostřed estonského pole. Jednotlivé postele kukersitu mají obvykle tloušťku 10 až 40 cm a dosahují až 2,4 m. Organický obsah nejbohatších lůžek kukersitu dosahuje 40 až 45 procent hmotnostních (Bauert, 1994).
Analýzy nejbohatšího kukersitu v Estonsku podle Rock-Eval ukazují výtěžky oleje až 300 až 470 mg / g břidlice, což odpovídá přibližně 320 až 500 l / t. Kalorická hodnota v sedmi dolech s povrchovou těžbou se pohybuje od 2 400 do 3 020 kcal / kg (Reinsalu, 1998a, jeho tabulka 5). Většina organické hmoty je odvozena od fosilní zelené řasy, Gloeocapsomorpha prisca, která má afinity k moderní cyanobakterii Entophysalis major, existujícímu druhu, který tvoří řasové rohože v přílivových až velmi mělkých subtidálních vodách (Bauert, 1994).
Matricové minerály v estonských kukersitech a interbedded vápencích zahrnují převážně vápník s nízkým obsahem hořčíku (> 50 procent), dolomit (<10-15 procent) a křemičité minerály včetně křemene, živců, ilitu, chloritu a pyritu (<10-15 procent) . Kukersitová lůžka a přidružené vápence zjevně nejsou obohaceny těžkými kovy, na rozdíl od dolního ordovika Dictyonema Shale v severním Estonsku a Švédsku (Bauert, 1994; Andersson a další, 1985).
Bauert (1994, s. 418-420) navrhl, že kukersitová a vápencová sekvence byla uložena v řadě východozápadních „skládaných pásů“ v mělkých subtidálních mořských pánvích sousedících s mělkými pobřežními oblastmi na severní straně Baltského moře. poblíž Finska. Množství mořských makrofosilií a nízký obsah pyritů naznačují nastavení okysličené vody se zanedbatelnými spodními proudy, o čemž svědčí rozšířená laterální kontinuita rovnoměrně tenkých vrstev kukersitu.
Kattai a Lokk (1998, s. 109) odhadli prokázané a pravděpodobné zásoby kukersitu na 5,94 miliard tun. Dobrou revizi kritérií pro odhad zdrojů Estonie ropných břidlic kukersitu provedl Reinsalu (1998b). Kromě tloušťky přetížení a tloušťky a stupně ropné břidlice definovala Reinsalu dané lože kukersitu jako rezervu, pokud náklady na těžbu a dodávku ropné břidlice spotřebiteli byly nižší než náklady na dodávku ropné břidlice. ekvivalentní množství uhlí s energetickou hodnotou 7 000 kcal / kg. Lůžko kukersitu definoval jako zdroj s energetickým hodnocením větším než 25 GJ / m2 plochy postele. Na tomto základě se celkové zdroje estonského kukersitu v ložiscích A až F (obr. 8) odhadují na 6,3 miliardy tun, což zahrnuje 2 miliardy tun „aktivních“ zásob (definovaných jako ropná břidlice „těžba“). Vklad Tapa není do těchto odhadů zahrnut.
Počet průzkumných vrtných děr v oblasti Estonska přesahuje 10 000. Estonský kukersit byl poměrně důkladně prozkoumán, zatímco vklad Tapa je v současné době ve fázi průzkumu.
-Dictyonema Shale
Většina staršího ložiska ropných břidlic, mořského Dictyonema Shale z raného ordovického věku, je základem většiny severního Estonska. Až do nedávné doby bylo o této jednotce publikováno málo, protože bylo tajně těženo za uran během sovětské éry. Jednotka má tloušťku od méně než 0,5 do více než 5 m. Z 271 575 tun Dictyonema Shale bylo z podzemního dolu poblíž Sillamäe vyrobeno celkem 22,5 tun elementárního uranu. Uran (U3O8) byl extrahován z rudy ve zpracovatelském závodě v Sillamäe (Lippmaa a Maramäe, 1999, 2000, 2001).
Budoucnost těžby ropných břidlic v Estonsku čelí řadě problémů, včetně konkurence ze strany zemního plynu, ropy a uhlí. Současné povrchové doly v ložiscích kukersitu budou muset být nakonec přeměněny na dražší podzemní operace, protože se těží hlubší ropná břidlice. Vážné znečištění ovzduší a podzemních vod je výsledkem spalování ropných břidlic a vyluhování stopových kovů a organických sloučenin z hromádek zanechaných po mnoho let těžby a zpracování ropných břidlic. Probíhá rekultivace vytěžených oblastí a jejich přidružené hromady vytěžené břidlice a studie na zlepšení zhoršování životního prostředí v těžební půdě průmyslem ropných břidlic. Geologii, těžbu a rekultivaci estonského ložiska kukersitu podrobně přezkoumali Kattai a další (2000).
Švédsko
Alum Shale je jednotka černého organického bohatého marinitu o tloušťce asi 20-60 m, která byla uložena v mělkém mořském poli na tektonicky stabilní platformě Baltoscandian v Cambrianu, aby se stal nejčasnějším ordovickým časem ve Švédsku a přilehlých oblastech. Kamenitá břidlice je přítomna v odlehlých oblastech, částečně ohraničených místními poruchami, na prekambrických horninách v jižním Švédsku a také v tektonicky narušených Kaledonidech západního Švédska a Norska, kde díky opakovaným tahům dosahuje tloušťky 200 m nebo více v důsledku opakovaného tahu poruchy (obr. 14).
Na ostrovech Öland a Götland, pod částmi Baltského moře, se vyskytují černé břidlice, částečně ekvivalentní břidlicovité kamenné, a vynořují se podél severního pobřeží Estonska, kde tvoří věk Dictyonema Shale of Ear Ord Ordician (Tremadocian). (Andersson a další, 1985, jejich obr. 3 a 4). Kamenitá břidlice představuje pomalé usazování v mělkých, téměř anoxických vodách, které byly jen málo narušeny vlnovým a dolním proudem.
Kambrianská a dolní ordovička Alum Shale ze Švédska je známá již více než 350 let. Byl to zdroj síranu hlinitého draselného, který se používal v koželužnickém průmyslu, pro fixaci barev v textilu a jako farmaceutický adstringent. Těžba břidlic na kamenec začala v roce 1637 ve Skåne. Hlinitá břidlice byla také rozpoznána jako zdroj fosilní energie a ke konci roku 1800 byly učiněny pokusy těžit a rafinovat uhlovodíky (Andersson a další, 1985, s. 8-9).
Před a během druhé světové války byl Alum Shale vyřazen ze své ropy, ale výroba byla v roce 1966 zastavena kvůli dostupnosti levnějších dodávek ropy. Během tohoto období bylo těženo přibližně 50 milionů tun břidlic v Kinnekulle ve Västergötlandu a v Närke.
Hlinitá břidlice je pozoruhodná svým vysokým obsahem kovů, včetně uranu, vanadu, niklu a molybdenu. Během 2. světové války byla vyrobena malá množství vanadu. Pilotní závod postavený v Kvarntorpu produkoval v letech 1950 až 1961 více než 62 tun uranu. Později byla v Ranstadu ve Västergötlandu identifikována ruda vyššího stupně, kde byly zřízeny povrchové doly a mlýn. V letech 1965 až 1969 bylo ročně vyprodukováno přibližně 50 tun uranu. Během 80. let způsobila produkce uranu z vysoce kvalitních ložisek jinde ve světě pokles světové ceny uranu na příliš nízkou úroveň, aby bylo možné provozovat závod Ranstad, a to se uzavřelo v roce 1989 (Bergh, 1994).
Alum Shale byl také spálen vápencem pro výrobu „bloků větru“, lehkého pórovitého stavebního bloku, který se široce používal ve švédském stavebním průmyslu. Výroba se zastavila, když se zjistilo, že bloky byly radioaktivní a emitovaly nepřijatelně velké množství radonu. Alum Shale však zůstává důležitým potenciálním zdrojem fosilní a jaderné energie, síry, hnojiv, kovových slitin a hliníkových produktů pro budoucnost. Zdroje fosilních zdrojů energie z Alum Shale ve Švédsku jsou shrnuty v tabulce 6.
Organický obsah Alum Shale se pohybuje v rozmezí od několika procent do více než 20 procent, přičemž nejvyšší je v horní části sekvence břidlic. Výtěžky oleje však nejsou úměrné organickému obsahu z jedné oblasti do druhé kvůli změnám geotermální historie oblastí, na které se formace podílí. Například ve Skåne a Jämtlandu v západním středním Švédsku je břidlice Alum předčasná a výnosy ropy jsou nulové, i když organický obsah břidlice je 11-12 procent. V oblastech méně ovlivněných geotermální změnou se výtěžnost oleje pohybuje od 2 do 6 procent podle Fischerova testu. Hydroretorting může zvýšit výtěžky Fischerova testu až o 300 až 400 procent (Andersson a další, 1985, jejich obr. 24).
Zdroje uranu švédské břidlice Alum, i když nízké třídy, jsou obrovské. Například v oblasti Ranstad ve Västergötlandu dosahuje obsah uranu v zóně o tloušťce 3,6 mv horní části formace 306 ppm a koncentrace dosahují 2 000 až 5 000 ppm v malých čočkách uhlovodíků podobných černému uhlí (kolm) ), které jsou rozptýleny po zóně.
Kamenitá břidlice v oblasti Ranstad leží na ploše asi 490 km2, z čehož horní část o tloušťce 8 až 9 m obsahuje odhadem 1,7 milionu tun kovového uranu (Andersson a další, 1985, jejich tabulka 4).