爱沙尼亚和瑞典的油页岩矿床|地图,地质,资源

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作者: Laura McKinney
创建日期: 8 四月 2021
更新日期: 14 可能 2024
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内容


爱沙尼亚北部和俄罗斯的kukersite矿床地图(位于Kattai和Lokk之后的位置,1998;以及Bauert,1994)。另外,瑞典明矾页岩地区(安德森等人之后的位置,1985年)。点击放大地图。

爱沙尼亚

自1700年代以来,爱沙尼亚的奥陶纪库克斯特矿床就广为人知。但是,积极的勘探只是由于第一次世界大战带来的燃料短缺才开始的。全面开采始于1918年。该年的露天开采页岩油产量为17,000吨,到1940年,年产量达到170万吨。然而,直到第二次世界大战之后,在苏联时代,产量才急剧增加,1980年达到顶峰,当时从11个露天和地下矿山开采了3140万吨油页岩。

1980年以后,油页岩的年产量下降至1994-95年的约1400万吨(Katti和Lokk,1998; Reinsalu,1998a),然后又开始增加。 1997年,从6个室内和地下地下矿井和3个露天矿生产了2200万吨油页岩(Opik,1998年)。其中81%用于发电厂的燃料,16%用于石化产品,其余用于制造水泥以及其他次要产品。 1997年国家对油页岩公司的补贴达1.324亿爱沙尼亚克朗(970万美元)(Reinsalu,1998a)。

kukersite矿床在爱沙尼亚北部占地50,000多平方公里,向东延伸至俄罗斯,向圣彼得堡延伸,被称为列宁格勒矿床。在爱沙尼亚,较年轻的kukersite矿床Tapa矿床覆盖了爱沙尼亚矿床。

在中奥陶世时期的Kõrgekallas和Viivikonna地层中,多达50个床的kukersite和kerogen丰富的石灰石与生物微石灰岩交替出现。这些床在爱沙尼亚油田的中部形成20至30 m厚的层序。各个kukersite床通常为10-40 cm厚,可达2.4 m。最丰富的库克石床中的有机物含量达到40-45%(重量)(Bauert,1994)。

对爱沙尼亚最富有品位的库克石的岩石评估表明,页岩油产量高达300至470 mg / g,相当于约320至500 l / t。七个露天矿的热值在2,440至3,020 kcal / kg之间(Reinsalu,1998a,他的表5)。大多数有机物都来自化石绿藻,即Gloeocapsomorpha prisca,它与现代蓝藻Entophysalis major有亲缘关系,Entophysalis major是现存的物种,在潮间带至非常浅的潮汐水域中形成藻垫(Bauert,1994)。


爱沙尼亚kukersite和夹层石灰岩中的基质矿物主要包括低镁方解石(> 50%),白云石(<10-15%)和硅质碎屑矿物,包括石英,长石,伊利石,绿泥石和黄铁矿(<10-15%)。 。与爱沙尼亚北部和瑞典的下奥陶纪Dictyonema页岩不同,kukersite床和相关的石灰岩显然不富含重金属(Bauert,1994; Andersson等,1985)。

Bauert(1994,p。418-420)认为,库克石和石灰石层系沉积在一系列东西向“堆积带”中,该带在波罗的海北侧浅海沿岸浅海底潮汐海盆中在芬兰附近。大量的海洋化石和低的黄铁矿含量表明充氧的水底电流可忽略不计,这由库克石均匀薄层的广泛横向连续性证明。

Kattai and Lokk(1998,p。109)估计,库克石的探明储量和可能储量为59.4亿吨。 Reinsalu(1998b)对估计库克斯特油页岩中爱沙尼亚资源的标准进行了很好的回顾。如果覆盖层的厚度以及油页岩的厚度和等级,Reinsalu还定义了一定的库克石床作为储量,前提是开采和运输给消费者的油页岩的成本少于运输油页岩的成本。当量的煤,能量值为7,000 kcal / kg。他将库克石床定义为一种能源,因为它的能量额定值超过床面面积25 GJ / m2。在此基础上,估计爱沙尼亚古柯石在A床至F床的总资源(图8)为63亿吨,其中包括20亿吨“活动”储量(定义为油页岩“值得开采”)。这些估计数不包括塔帕矿床的存款。

爱沙尼亚油田中的探索性钻孔数量超过10,000。爱沙尼亚库克尔遗址已得到了比较彻底的勘探,而塔帕矿床目前正处于勘探阶段。




-Dictyonema页岩

另一种较老的油页岩矿床是奥陶纪早期的海洋Dictyonema页岩,位于爱沙尼亚北部大部分地区。直到最近,关于该装置的报道还很少,因为在苏联时期它是秘密开采铀的。单元的厚度范围从小于0.5到大于5 m。从Sillamäe附近的一个地下矿山中的271,575吨Dictyonema页岩生产了22.5吨元素铀。铀(U3O8)是在Sillamäe的一家加工厂中从矿石中提取的(Lippmaa和Maramäe,1999、2000、2001)。


爱沙尼亚的油页岩开采的未来面临许多问题,包括天然气,石油和煤炭的竞争。随着深层油页岩的开采,目前在kukersite矿床中的露天矿山最终将需要转换为更昂贵的地下作业。燃烧油页岩以及多年开采和加工油页岩所留下的弃渣堆中的微量金属和有机化合物的浸出,已造成严重的空气和地下水污染。采空区及其相关的废页岩堆填区的复垦,以及改善油页岩业对采空区环境退化的研究正在进行中。 Kattai等人(2000年)详细审查了爱沙尼亚库克塞特矿床的地质,采矿和填海。


瑞典

明矾页岩是一种黑色有机富集海相的单元,厚约20-60 m,沉积在寒武纪构造稳定的Baltoscandian平台上的浅海架环境中,最早的时间是瑞典和邻国奥陶纪。在瑞典南部的前寒武纪岩石以及瑞典西部和挪威的构造扰动的喀里多尼德群岛中,矾土页岩存在于离群断层中,部分受局部断层限制,由于多次逆冲作用,该层页岩的厚度重复达到200 m或更大故障(图14)。

黑色页岩部分等同于明矾页岩,存在于厄兰岛和哥德兰群岛上,位于波罗的海部分地区之下,并沿爱沙尼亚北岸种植,形成了早奥陶纪(Tremadocian)时代的Dictyonema页岩。 (Andersson等人,1985年,他们的图3和图4)。明矾页岩代表在浅,近缺氧的水中缓慢沉积,几乎不受波浪和底流作用的干扰。

瑞典的寒武纪和下奥陶纪明矾页岩已有350多年的历史了。它是硫酸铝铝钾的来源,用于皮革制革工业,用于固定纺织品中的颜色以及用作药用收敛剂。 1637年在斯科讷开始为明矾开采页岩。明矾页岩也被认为是化石能源的来源,并且在1800年代末,人们尝试提取和提炼碳氢化合物(Andersson等,1985,第8-9页)。

第二次世界大战之前和期间,铝矾土页岩因其石油而被干馏,但由于可获得廉价的原油供应,1966年停产。在此期间,在Västergötland的Kinnekulle和Närke开采了约5000万吨的页岩。

明矾页岩以其高含量的金属而著称,其中包括铀,钒,镍和钼。第二次世界大战期间生产了少量钒。在1950年至1961年之间,在Kvarntorp建造的中试工厂生产了62吨以上的铀。后来,在Västergötland的Ranstad发现了更高品位的矿石,并在那里建立了露天矿山和磨坊。在1965年至1969年之间,每年生产约50吨铀。在1980年代期间,世界其他地方的高品位矿床生产的铀导致世界铀价下跌至太低的水平,无法使兰斯塔德工厂盈利,并于1989年关闭(Bergh,1994年)。

明矾页岩还与石灰石一起燃烧,以制造“微风砖”,这是一种轻质的多孔建筑砖,已在瑞典建筑业中广泛使用。当人们意识到这些块具有放射性并散发出令人无法接受的ra时,生产就停止了。尽管如此,明矾页岩仍然是未来化石和核能,硫磺,化肥,金属合金元素和铝产品的重要潜在资源。表6汇总了瑞典明矾页岩的化石能源。

明矾页岩的有机含量范围从百分之几到百分之二十以上,在页岩序列的上部是最高的。但是,由于该地层下伏地区的地热历史变化,石油产量与一个地区到另一个地区的有机物含量不成比例。例如,在瑞典中西部的斯科讷(Skåne)和耶姆特兰(Jämtland),明矾页岩过早,石油产量为零,尽管页岩的有机含量为11-12%。在受地热变化影响较小的地区,通过费歇尔测定法得出的石油产率为2%至6%。加氢蒸馏可使Fischer测定的产率提高300%至400%(Andersson等,1985,图24)。

瑞典明矾页岩的铀资源虽然品位较低,但数量巨大。例如,在韦斯特格特兰(Västergötland)的兰斯塔德(Ranstad)地区,地层上部3.6米厚的区域中的铀含量达到306 ppm,在类似烃类的小黑煤状透镜中,铀的浓度达到2,000至5,000 ppm( )分散在区域中。

兰斯塔德地区的明矾页岩下约490 km2,其中上部8至9 m厚,估计含有170万吨铀金属(Andersson等,1985,表4)。