Шунгитоносные породы Онежской структуры

Докембрийские осадочные и вулканогенно-осадочные породы, содержащие метаморфизованное органическое вещество, широко представлены в различных структурах на территории Карелии. Из них наиболее изучена Онежская синклинорная структура, в пределах которой органическое вещество встречается в отложениях нижнего протерозоя общей мощностью до 1000 м и на площади около 10 тыс. км2. Суммарное количество углерода, накопленное в этой структуре, оценивается в 25х1010 тонн. Органическое вещество по уровню углефикации соответствует метаантрацитовой стадии и традиционно называется шунгитовым веществом (ШВ). Формы проявления ШВ в породах самые разнообразные. Большая его часть представлена в рассеянном виде, однако существуют и концентрированные формы: породы с содержанием ШВ до 80 %, а также древние твердые битумы (миграционные формы ОВ), по уровню углефикации соответствующие высшим антраксолитам.

В Онежской структуре шунгитоносные породы приурочены к двум надгоризонтам – к людиковию и калевию. Необычная по масштабам накопления ОВ эпоха, фиксируемая в Онежской структуре, коррелирует с аналогичными по возрасту отложениями других регионов и знаменует наиболее благоприятные условия в истории Земли для высокой биопродуктивности морских водоемов и для последующей сохранности ОВ. К этим факторам можно отнести активную вулканическую деятельность, теплый климат, широкое проявление гидротерм, относительно высокие скорости седиментации, низкое содержание кислорода в атмосфере, отсутствие развитых трофических цепочек.

Органическое вещество в осадках является важным фактором, определяющим специфику процессов литификации на любых ее стадиях. В диагенезе оно создает особые окислительно-восстановительные условия, способствующие накоплению биофильных элементов; в результате химического взаимодействия ОВ с водными алюмосиликатами и с водным кремнеземом существенно замедляется скорость литификации минерального вещества и обеспечивается защита ОВ от биодеградации. В катагенезе ОВ генерирует в больших объемах газы (CO2, CH4 и др.), способствующие созданию вторичной пористости, а также жидкие углеводороды, которые мигрируют и накапливаются как в пределах материнских горизонтов, так и на значительное расстояние от места своего образования.

Генезис ОВ, его источники, этапы развития, специфика условий накопления, взаимодействие с минеральным веществом, образование концентрированных форм – это проблемы, интересные в первую очередь для науки.

Шунгитовое вещество в структурном отношении относится к мезофазному органическому веществу с гетерогенной молекулярной и надмолекулярной структурой. Особенности структурного состояния ШВ и разнообразие минерального состава шунгитоносных пород определяют их необычные физико-химические свойства и ценные качества как полезного ископаемого. Практическое использование пород возможно в металлургии, в химической промышленности, в строительстве специальных сооружений, способных экранировать высокочастотное излучение, в процессах водоочистки, в том числе от органических и неорганических веществ, патогенных бактерий и тяжелых металлов. История практического использования шунгитоносных пород насчитывает почти три столетия, поскольку в первые годы строительства Санкт-Петербурга нигозерские сланцы применялись для изготовления декоративных ваз Летнего сада. К сожалению, практический интерес к шунгитоносным породам носил спорадический характер; наиболее мощные всплески интереса относятся к периодам с 1877 по 1880 гг., с 1914 по 1916 гг., с 1928 по 1933 гг, т.е. к времени, когда Россия либо воевала, либо переживала последствия войны. В указанное время наблюдался дефицит топлива и потому взоры обращались к «олонецкому антрациту», найденному в 1842 г. в окрестностях с. Шуньга. Наиболее продуктивный период изучения полезных свойств шунгитоносных пород после 1933 г. приходится на 70-е 80-е гг. прошлого столетия. Постоянная промышленная разработка Нигозерского месторождения шунгитоносных пород для производства пористого материала – шунгизита, началась в 1972 г.; рядом с карьером было создано дробильно-сортировочное производство – «Кондопожский шунгитовый завод». Выпуск шунгизита был организован на 12 заводах Северо-Запада России и в Прибалтике, общий объем добываемой горной массы до конца 80-х годов составлял около 300 000 м3 в год. В последние годы выпуск щебня для производства шунгизита резко снизился, часть его идет не по прямому назначению, а для строительства дорог. Разработка Зажогинского месторождения пород с высоким содержанием ШВ по заказу заводов черной металлургии началась в 1991 г. и осуществляется специализированной организацией ООО «Карбон-Шунгит; объемы добычи составляют около 50 000 тонн в год.

На фоне этих скромных показателей востребованности шунгитоносных пород весьма многообещающей является программа создания новых материалов и изделий на основе шунгитоносных пород для городского хозяйства и промышленности г. Москвы, созданная в 1999 г. московскими научно-исследовательскими и производственными организациями и поддержанная Правительством Республики Карелия. Программа нацелена на улучшение экологической ситуации в Москве и создание принципиально новых конструкционных материалов: резинопластов, электропроводящих и антистатических пластмасс и резин, электропроводных красок. <...>