Аспидный камень: что известно об уникальных свойствах шунгита
Богатой углеродом горной породе из Карелии веками приписывали целебные и даже магические свойства. Ученые подтверждений этому не находят, а популярность камня объясняют его действительно загадочным происхождением. РИА Новости рассказывает, что известно о природе шунгита и реальных перспективах его применения в народном хозяйстве.
Земли Олонецкой губернии, расположенной между Ладожским и Онежским озерами, издревле удивляли своей чернотой. Цвет почве придавали горные породы, выходящие на земную поверхность. Местные жители делали из них черную краску. В начале XVIII века по указу Петра Великого в Карелии организовали добычу черных сланцев. Сейчас их можно увидеть в отделке фонтанов Летнего сада, в Казанском и Исаакиевском соборах, Зимнем дворце и на многих других зданиях Санкт-Петербурга.
Академик Озерецковский подробно описал черные земли вокруг Онежского озера и пришел к выводу, что здесь, вероятно, находится месторождение каменного угля. Во время войны с Турцией геологи подробно изучили залежи около деревни Шуньга. Тогда-то и возникло название "шунгит". Правительство хотело использовать камень в качестве топлива, но испытания показали его полную непригодность к этому, и интерес к месторождению постепенно угас.
Несостоявшаяся нефть
Тем не менее ученые продолжали изучать шунгит. Почему в нем так колеблется содержание углерода - от 99% до самого минимума? Откуда там кварц? Как и когда этот камень образовался? Высказывались самые разные гипотезы. Например, академик Вернадский предположил, что это какая-то особая форма аморфного углерода, которая не успела кристаллизоваться. Выяснилось, что шунгитовые породы настолько разные, что их стоило бы называть "шунгит-1", "шунгит-2", "шунгит-3". Имеется и блестящая разновидность, представляющая собой сильно окаменелые битумы - антраксолиты.
Исследовав химический и изотопный состав шунгитов, ученые пришли к выводу, что они образовались из органических остатков примерно два миллиарда лет назад. Предполагается, что в то время на Земле существовал суперматерик Родиния, атмосфера уже насытилась кислородом и жизнь, еще примитивная - сине-зеленые водоросли, бактерии - активно осваивала океаны. В мелком море, где теперь современная Карелия, слой за слоем накапливались песок, глина вперемешку с органикой.
"Это осадки, похожие на сапропели. Они известны и по современным озерам, а также по некоторым морям. Эти вещества даже в непреобразованном природой виде используются человеком. А над шунгитами природа очень потрудилась. Их органическое и минеральное вещество прошло несколько стадий преобразования, следы которого мы выявляем", - рассказывает РИА Новости Михаил Филиппов, доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник лаборатории геологии и технологии шунгитов отдела минерального сырья Института геологии Карельского научного центра РАН, автор нескольких монографий о шунгитах.
Минули миллионы лет, и древнее море Карелии оказалось погребенным под более поздними породами. Углеводороды, из которых состоит органика, превращались в газ и нефть, проникали сквозь поры в пластах и скапливались в подземных ловушках.
"Накапливались нефтяные месторождения. Те древние коллекторы, сложенные песчаниками, в которых была нефть, теперь содержат антраксолиты - твердое вещество, почти чистый углерод", - продолжает ученый.
Движение тектонических плит, распад суперконтинента прервали эту природную нефтехимию. Кусок континента, смятый чудовищным напряжением, погрузился в земную кору, где его пронзали многочисленные горячие расплавы. Они прогревали залежи осадков до четырехсот градусов и превратили бы их в графит, но не хватило давления.
"Глубины были небольшие. Только в зонах контактов с расплавами образовался графитоид", - уточняет Филиппов.
По сути, шунгитовые породы - это нефтяное месторождение, которое не дожило до наших дней, превратившись в камень.
Цепь этих событий Михаил Филиппов называет "феноменом Шуньга" и доказывает, что так было и на других древних континентах.
"Бассейн Франсвиль в Республике Габон - полная аналогия, и там есть антраксолиты. В Америке заметны признаки этого феномена", - говорит геолог.
По его словам, в протерозойскую эру нефти на Земле было несоизмеримо больше, чем сейчас, но эти месторождения не сохранились.
Уникальный, но обычный
Запасы Зажогинского месторождения шунгитов оценивают в 35 миллионов тонн. Еще в 1930-е годы советские ученые предполагали использовать камень множеством разных способов, но в итоге их добывают главным образом для черной металлургии и производства красящего пигмента. В качестве отделочного материала шунгит сейчас не востребован.
Способности шунгитов сорбировать токсины, впитывать влагу, служить кормовой добавкой для скота пока только изучаются. Перспективным считается молекулярное преобразование шунгита для применения в качестве присадок в подшипниках бумагоделательных машин.
Недавно опубликованы работы, где шунгиты рассматриваются как дешевый источник графена. Об этом сообщают, к примеру, американские исследователи в журнале Carbon. Они полагают, что богатые углеродом разновидности шунгита пригодятся в производстве анодов литий-ионных аккумуляторов.
Что касается косметики и фильтров для воды, где содержится шунгит, то следует учитывать: эти горные породы чрезвычайно богаты попутными элементами. Кроме тяжелых металлов, встречаются и радионуклиды. О приписываемых камню целебных свойствах достоверных научных сведений не имеется.
Металлургия Турция Черное море
