Batuan

Deposit Shale Minyak Estonia dan Swedia



Cetak ulang: Laporan Investigasi Ilmiah Survei Geologi Amerika Serikat 2005-5294Oleh John R. Dyni

Serpih Minyak Estonia dan Swedia

Peta deposit kukersite di Estonia utara dan Rusia (lokasi setelah Kattai dan Lokk, 1998; dan Bauert, 1994). Juga, area Alum Shale di Swedia (lokasi setelah Andersson dan lainnya, 1985). Klik untuk memperbesar peta.

Estonia

Deposit kukersit Ordovician dari Estonia telah dikenal sejak 1700-an. Namun, eksplorasi aktif hanya dimulai sebagai akibat dari kekurangan bahan bakar yang disebabkan oleh Perang Dunia I. Penambangan skala penuh dimulai pada tahun 1918. Produksi serpih minyak pada tahun itu adalah 17.000 ton oleh penambangan terbuka, dan pada 1940, produksi tahunan mencapai 1,7 juta ton. Namun, baru setelah Perang Dunia II, selama era Soviet, produksi naik secara dramatis, memuncak pada 1980 ketika 31,4 juta ton serpih minyak ditambang dari sebelas tambang terbuka dan tambang bawah tanah.

Produksi tahunan serpih minyak menurun setelah 1980 menjadi sekitar 14 juta ton pada 1994-95 (Katti dan Lokk, 1998; Reinsalu, 1998a) kemudian mulai meningkat lagi. Pada tahun 1997, 22 juta ton serpih minyak dihasilkan dari enam tambang bawah tanah ruang dan pilar dan tiga tambang terbuka (Opik, 1998). Dari jumlah ini, 81 persen digunakan untuk bahan bakar pembangkit listrik, 16 persen diolah menjadi petrokimia, dan sisanya digunakan untuk memproduksi semen serta produk kecil lainnya. Subsidi negara untuk perusahaan serpih minyak pada tahun 1997 berjumlah 132,4 juta kronon Estonia (9,7 juta dolar AS) (Reinsalu, 1998a).

Deposit kukersit menempati lebih dari 50.000 km2 di Estonia utara dan meluas ke timur ke Rusia menuju St. Petersburg di mana ia dikenal sebagai deposit Leningrad. Di Estonia, setoran kukersit yang agak muda, setoran Tapa, menutupi setoran Estonia.

Sebanyak 50 unggun kukersit dan batu kapur yang kaya kerogen berganti-ganti dengan batu kapur biomikritik berada di Formasi Kgrgekallas dan Viivikonna pada zaman Ordovisium Tengah. Ranjang ini membentuk urutan 20 hingga 30 m di tengah lapangan Estonia. Ketebalan masing-masing kukersite biasanya 10-40 cm dan mencapai 2,4 m. Kandungan organik dari kukersite bed terkaya mencapai 40-45 persen berat (Bauert, 1994).

Analisis Rock-Eval dari kukersite tingkat terkaya di Estonia menunjukkan hasil minyak setinggi 300 hingga 470 mg / g serpih, yang setara dengan sekitar 320 hingga 500 l / t. Nilai kalor dalam tujuh tambang terbuka berkisar antara 2.440 hingga 3.020 kkal / kg (Reinsalu, 1998a, tabelnya 5). Sebagian besar bahan organik berasal dari fosil ganggang hijau, Gloeocapsomorpha prisca, yang memiliki kesamaan dengan cyanobacterium modern, Entophysalis mayor, spesies yang masih ada yang membentuk tikar alga di intertidal ke perairan subtidal yang sangat dangkal (Bauert, 1994).

Mineral matriks dalam kukersit Estonia dan batu kapur sela meliputi kalsit dominan rendah Mg (> 50 persen), dolomit (<10-15 persen), dan mineral siliciclastic termasuk kuarsa, felspar, ilit, klorit, dan pirit (<10-15 persen) . Kasur kukersit dan batu gamping yang terkait jelas tidak diperkaya dengan logam berat, tidak seperti Shale Dictyonema Bawah Ordovisium Bawah dari Estonia utara dan Swedia (Bauert, 1994; Andersson dkk., 1985).

Bauert (1994, hlm. 418-420) mengemukakan bahwa sekuens kukersit dan batu kapur diendapkan dalam serangkaian "tumpukan sabuk" timur-barat di cekungan laut subtidal dangkal yang berdekatan dengan wilayah pantai dangkal di sisi utara Laut Baltik dekat Finlandia. Kelimpahan makrofosil laut dan kandungan pirit yang rendah menunjukkan pengaturan air beroksigen dengan arus bawah yang dapat diabaikan sebagaimana dibuktikan dengan kontinuitas lateral luas dari lapisan tipis kukersit yang seragam.

Kattai dan Lokk (1998, hal. 109) memperkirakan cadangan kukersit yang terbukti dan tereka adalah 5,94 miliar ton. Tinjauan yang baik tentang kriteria untuk memperkirakan sumber daya Estonia dari serpih minyak kukersite dibuat oleh Reinsalu (1998b). Selain ketebalan lapisan penutup dan ketebalan dan tingkat serpih minyak, Reinsalu mendefinisikan lapisan dasar kukersit sebagai cadangan, jika biaya penambangan dan pengiriman serpih minyak kepada konsumen lebih kecil dari biaya pengiriman minyak. jumlah yang setara dari batubara yang memiliki nilai energi 7.000 kkal / kg. Dia mendefinisikan tempat tidur kukersite sebagai sumber daya yang memiliki peringkat energi melebihi 25 GJ / m2 area tempat tidur. Atas dasar ini, total sumber daya kukersit Estonia di bed A sampai F (gbr. 8) diperkirakan 6,3 miliar ton, yang mencakup 2 miliar ton cadangan "aktif" (didefinisikan sebagai serpih minyak "layak ditambang"). Setoran Tapa tidak termasuk dalam perkiraan ini.

Jumlah lubang bor eksplorasi di lapangan Estonia melebihi 10.000. Ukersite Estonia telah dieksplorasi secara menyeluruh, sedangkan deposito Tapa saat ini dalam tahap pencarian calon pelanggan.

-Dictyonema Shale

Deposito serpih minyak lainnya yang lebih tua, serpih Dictyonema Shale dari zaman Ordovisium Awal, mendasari sebagian besar Estonia utara. Sampai saat ini, sedikit yang telah dipublikasikan tentang unit ini karena ia secara diam-diam ditambang untuk uranium selama era Soviet. Ketebalan unit berkisar dari kurang dari 0,5 hingga lebih dari 5 m. Sebanyak 22,5 ton uranium unsur diproduksi dari 271.575 ton Dictyonema Shale dari tambang bawah tanah di dekat Sillamäe. Uranium (U3O8) diekstraksi dari bijih di pabrik pengolahan di Sillamäe (Lippmaa dan Maramäe, 1999, 2000, 2001).

Masa depan penambangan serpih minyak di Estonia menghadapi sejumlah masalah termasuk persaingan dari gas alam, minyak bumi, dan batubara. Tambang terbuka saat ini dalam deposit kukersite pada akhirnya perlu dikonversi menjadi operasi bawah tanah yang lebih mahal karena serpih minyak yang lebih dalam ditambang. Polusi udara dan air tanah yang serius telah dihasilkan dari pembakaran serpih minyak dan pencucian logam jejak dan senyawa organik dari tumpukan timbunan yang tersisa dari bertahun-tahun penambangan dan pengolahan serpih minyak. Reklamasi area yang ditambang dan tumpukan terkait serpih yang dihabiskan, dan studi untuk memperbaiki degradasi lingkungan dari lahan yang ditambang oleh industri serpih minyak sedang berlangsung. Geologi, penambangan, dan reklamasi deposit kukersite Estonia ditinjau secara rinci oleh Kattai dan lainnya (2000).

Oil Shale - Menu Negara

Swedia

Alum Shale adalah unit marinit kaya organik hitam yang tebalnya sekitar 20-60 m yang diendapkan di lingkungan land-marine dangkal pada Baltoscandian Platform yang stabil secara tektonik di Cambrian hingga waktu Ordovisium awal di Swedia dan area yang berdekatan. Alum Shale hadir dalam outlier, sebagian dibatasi oleh patahan lokal, pada batuan prekambria di Swedia selatan serta di Caledonides yang terganggu secara tektonik di Swedia barat dan Norwegia, di mana ia mencapai ketebalan 200 m atau lebih dalam urutan berulang karena beberapa dorongan. kesalahan (gbr. 14).

Shale hitam, setara dengan Alum Shale, ada di pulau Öland dan Götland, mendasari bagian Laut Baltik, dan berpotongan di sepanjang pantai utara Estonia di mana mereka membentuk Shale Dictyonema dari Ordo Ordovician (Tremadocian) awal. (Andersson dkk., 1985, buah ara mereka. 3 dan 4). Alum Shale mewakili pengendapan lambat di perairan dangkal, hampir anoksik yang sedikit terganggu oleh aksi gelombang dan arus bawah.

Alum Shale Cambrian dan Ordovician Bawah dari Swedia telah dikenal selama lebih dari 350 tahun. Itu adalah sumber kalium aluminium sulfat yang digunakan dalam industri penyamakan kulit, untuk memperbaiki warna dalam tekstil, dan sebagai zat farmasi. Penambangan serpih untuk tawas dimulai pada 1637 di Skåne. Alum Shale juga diakui sebagai sumber energi fosil dan, menjelang akhir 1800-an, berbagai upaya dilakukan untuk mengekstraksi dan memperbaiki hidrokarbon (Andersson dkk., 1985, hlm. 8-9).

Sebelum dan selama Perang Dunia II, Alum Shale dibalas karena minyaknya, tetapi produksinya berhenti pada tahun 1966 karena ketersediaan pasokan minyak mentah yang lebih murah. Selama periode ini, sekitar 50 juta ton serpih ditambang di Kinnekulle di Västergötland dan di Närke.

Shale Alum luar biasa karena kandungan logamnya yang tinggi termasuk uranium, vanadium, nikel, dan molibdenum. Sejumlah kecil vanadium diproduksi selama Perang Dunia II. Pabrik percontohan yang dibangun di Kvarntorp menghasilkan lebih dari 62 ton uranium antara tahun 1950 dan 1961. Belakangan, bijih kadar tinggi diidentifikasi di Ranstad di Västergötland, tempat tambang dan pabrik tambang terbuka didirikan. Sekitar 50 ton uranium per tahun diproduksi antara tahun 1965 dan 1969. Selama tahun 1980-an, produksi uranium dari deposit bermutu tinggi di tempat lain di dunia menyebabkan penurunan harga uranium dunia ke level yang terlalu rendah untuk mengoperasikan pabrik Ranstad yang menguntungkan, dan ditutup pada 1989 (Bergh, 1994).

Alum Shale juga dibakar dengan batu kapur untuk membuat "blok angin," blok bangunan berpori ringan yang digunakan secara luas di industri konstruksi Swedia. Produksi berhenti ketika disadari bahwa blok-blok itu radioaktif dan mengeluarkan radon dalam jumlah besar yang tidak dapat diterima. Namun demikian, Alum Shale tetap merupakan sumber daya potensial penting dari energi fosil dan nuklir, belerang, pupuk, elemen logam campuran, dan produk aluminium untuk masa depan. Sumber daya energi fosil dari Alum Shale di Swedia dirangkum dalam tabel 6.

Kandungan organik Alum Shale berkisar dari beberapa persen hingga lebih dari 20 persen, tertinggi di bagian atas urutan serpih. Namun, hasil minyak tidak sebanding dengan kandungan organik dari satu daerah ke daerah lain karena variasi dalam sejarah panas bumi dari daerah-daerah yang ditopang oleh formasi. Sebagai contoh, di Skåne dan Jämtland di Swedia barat-tengah, Shale Alum sudah terlalu matang dan hasil minyak nol, meskipun kandungan organik shale adalah 11-12 persen. Di daerah yang kurang terpengaruh oleh perubahan panas bumi, hasil minyak berkisar dari 2 hingga 6 persen dengan uji Fischer. Hydroretorting dapat meningkatkan hasil pengujian Fischer sebanyak 300 hingga 400 persen (Andersson dkk., 1985, gambar 24).

Sumber daya uranium dari Shale Alum Swedia, meskipun tingkatannya rendah, sangat besar. Di daerah Ranstad di Västergötland, misalnya, kandungan uranium dari zona setebal 3,6 m di bagian atas formasi mencapai 306 ppm, dan konsentrasinya mencapai 2.000 hingga 5.000 ppm dalam lensa hidrokarbon kecil seperti batu bara hitam. ) yang tersebar melalui zona.

Alum Shale di wilayah Ranstad mendasari sekitar 490 km2, yang bagian atasnya, setebal 8 hingga 9 m, berisi sekitar 1,7 juta ton logam uranium (Andersson dkk., 1985, tabel 4).