Гигантское Палеопротерозойское месторождение шунгита на северо-западе России: Генезис и практическое применение

Залежи 2,0 млрд лет, зрелый органический материал из района Онежского озера, северо-запад России, представляют собой одно из самых замечательных скоплений органического углерода из палеопротерозоя. 

Месторождение расположено в 1000-метровой осадочно-вулканической последовательности, развитой на площади 9000 км2 с предполагаемым общим запасом углерода, превышающим 25×1010 тонн. 

Органический материал встречается в виде минералоида шунгита, который представляет собой черный, некристаллический, полуметаллический материал, содержащий >98 мас.% С. шунгитоносные породы были накоплены в пределах вулканической Континентальной рифтовой обстановки, в неэвксиновой, солоновато-водной, лагунной среде, развившейся на рифтовой окраине архейского кратона. 

Залежи шунгитоносных пород представляют собой сочетание окаменелого нефтяного месторождения, окаменелых кремнийорганических диапиров и нефтяных разливов. Они иллюстрируются тремя типами отложений: (i) стратифицированными in situ, (ii) мигрировавшими диапирами и (iii) переотложенными обломочными. Стратифицированные отложения In situ состоят из метаморфизованных горючих сланцев (<50 Мас.% с), пород, содержащих автохтонный остаток керогена и аллохтонное органическое вещество (50-75 мас.% С), а также мигрировавших битумов, первоначально жидких углеводородов (>80 Мас.% с). 

Диапирические отложения образуют несслоистые, куполообразные или грибовидные тела, состоящие из шунгита, содержащего 35-75 мас.% SiO2 и 20-55 мас.% C. Они считаются кремнийорганическими породами, первоначально гелями или грязями. Шунгитовые породы демонстрируют обильные усадочные трещины, загадочные флюидные текстуры и брекчирование, вызванные многочисленными процессами псевдоожижения. Современные данные согласуются либо с диапировым, либо с грязевулканическим происхождением. Залежи обломочного шунгита залегают в озерных вулканокластических серых вкраплениях, отложившихся из турбидитовых потоков. Шунгит встречается в горных породах в видеШунгит имеет гетерогенную молекулярную структуру, в которой углерод встречается в виде 10-нм глобул, неравномерно распределенных внутри углерода, не имеющих никакой структуры. 

Необычные физико-химические и структурные свойства шунгита находят применение в различных отраслях промышленности и окружающей среды, включая металлургию, очистку воды, термолиз и органосинтез циклических углеводородов. Шунгит является эффективным сорбентом для удаления органических и неорганических веществ, патогенных бактерий и тяжелых металлов из загрязненной воды.