Графитоносные рудные районы Фенноскандинавского щита

Владимир Владимирович Щипцов, Vladimir Shchiptsov

Аннотация


Благодаря высокой электропроводности, поляризуемости и пониженной теплопроводности графит является универсальным материалом для использования в высоких технологиях XXI века (в частности, как ключевой компонент высокоэффективной огнеупорной футеровки для производства стали, анодов с высокой емкостью заряда для литий-ионных батарей, источник графена и т. д.). Этим обусловлены спрос на природный графит в мировой экономике минерального сырья и актуальность месторождений с суперчистым графитом. В статье приводится обзор рудных графитоносных районов Фенноскандинавского щита. Показано, что в Норвегии, Швеции и Финляндии осуществляется комплекс поисково-оценочных и разведочных работ с применением геофизических, преимущественно электроразведочных методов естественных и вызванных поляризацией электрических полей различных модификаций, электрического каротажа с ограниченным привлечением других видов геофизических исследований. Отмечается, что в исследованиях чешуйчатого графита использовались электронная микроскопия SEM, рентгеновская дифрактометрия XRD и рамановская спектроскопия. Месторождения графита Норвегии сосредоточены в четырех провинциях: Senja, Lofoten-Vesterålen, Holandsfjord и Bample. Месторождения Rendalsvik и Jennestad отработаны, рудник Skaland действует. В Швеции выделяется перспективное рудное графитовое поле Woxna, в котором находятся четыре месторождения графита – Kringel, Gropabo, Mattsmyra и Mansberg. Наиболее изучено месторождение Kringel. Woxna Graphite AB, дочерняя компания международной Leading Edge Material Corp, реанимирует развитие проекта «Woxna» на принципах циркулярной экономики с первоочередным вовлечением в эксплуатацию месторождения графита Kringel. Графит распространен в сланцевых толщах Свекофеннской провинции на территории Финляндии. Важным объектом графитового сырья является рудное поле Piippumäki. Показан эффект использования метода рамановской спектроскопии на примере графитсодержащих сланцев проявлений Rautalampi и Käypsuo в поясе Саво (Центр. Финляндия). Даны сведения о графитовых проявлениях Карело-Кольского региона. Приведены характеристики Ихальского графитоносного поля Ладожской подвижной области и Сальнетундровской графитоносной зоны Кольского п-ова.

Ключевые слова


чешуйчатый графит; Фенноскандинавский щит; критический минерал, рудный район; электромагнитные аномалии; рамановская спектроскопия; литий-ионные батареи; обогатительная фабрика; суперчистый концентрат

Полный текст:

PDF

Литература


Балабошин Н.Г., Кривовичев В.Г., Аведисян А.А. Углеродистое вещество в кристаллических сланцах северо–запада Кольского п–ова // Минералы метаморфических пород Кольского п–ова. Апатиты: КФ АН СССР, 1979. С. 81–94.

Балтыбаев Ш.К. Флюидые включения и РТ–режим формирования лейкосом мигматитов натрового ряда в гранулитовой части Приладожья (Ю. Карелия) // Зап. ВМО. 2002. Ч. 131, № 5. С. 22–39.

Балтыбаев Ш.К., Глебовицкий В.А., Козырева И.В. Геология и петрология свекофеннид Приладожья. СПб: Изд–во СПбГУ, 2000. 200 с.

Балтыбаев Ш.К., Глебовицкий В.А., Козырева И.В., Шульдинер В.И. Мейерский сдвиг – главный элемент строения сутуры на границе Карельского кратона и свекофеннского комлекса в Приладожье, Балтийский щит // Докл. АН. 1996. Т. 348, № 3. С. 353–356.

Балтыбаев Ш.К., Левский Л.К., Левченков О.А. Свекофеннский пояс Фенноскандии: пространственно–временная корреляция раннепротерозойских эндогенных процессов. М.: Наука, 2009. 276 с.

Бареев И.А., Пинягина Л.В. Графит // Геофизические методы поисков и разведки неметаллических полезных ископаемых. М.: Недра, 1984. С. 88–93.

Бискэ Н.С. Графитовое оруденение Сев. Приладожья (геологические и генетические особенности). Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1987. 172 с.

Бискэ Н.С., Скамницкая Л.С. Метаморфические критерии прогнозирования графитовых руд // Проблемы прогнозирования поисков и разведки месторождений нерудных полезных ископаемых. М: Наука, 1981. С. 142–143.

Бискэ Н.С., Скамницкая Л.С. Графитовые руды Карелии и перспективы их промышленного использования. // Комплексное освоение минеральных ресурсов Севера и Северо–Запада СССР (европейская часть). Материалы всесоюзного совещания. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1990. С. 127–130.

Борисов И.В. История горного дела Сев. Приладожья. XVII в. – 1939 г. Сортавала, 2009. http://ladoga-online.ru/portal/libr/book_08.html.

Великославинский Д.А. Сравнительная характеристика регионального метаморфизма умеренных и низких давлений. Л.: Наука, 1972. 192 с.

Гавриленко Б.В. Кладовые недр Кольского края. – Апатиты: Изд. ГИ КНЦ РАН, 2004. 92с.

Глебовицкий В.А., Балтыбаев Ш.К., Левченков О.А. Время, длительность и РТ–параметры полистадийного метаморфизма свекофеннид Приладожья: результаты определения изотопного возраста // Докл. АН. 2001. Т. 377, № 5. С. 667–671.

Еремин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые. М.: МГУ, 2007. 459 с.

Ивлиев А.И., Гершенкоп А.Ш., Романюха А.М., Хавин В.Я. Графитовые руды г. Скалистой // Геология неметаллических полезных ископаемых Кольского п-ова. Апатиты: КФ АН СССР, 1982. С. 57–69.

Кирюков В.В. Графит // Промышленные типы месторождений неметаллических полезных ископаемых. М.: Недра, 1985. С. 42–42.

Ладожская протерозойская структура (геология, глубинное строение и минерагения) / Отв. ред. Н.В. Шаров. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2020. 435 с.

Леонтьев А.Г., Михайлов В.П., Бискэ Н.С. Графит // Минерально–сырьевая база Республики Карелия. Кн. 2. Петрозаводск: Изд-во «Карелия», 2006. С. 40–47.

Лузин В.П., Вафин Р.Ф., Пермяков Е.Н., Кузнецов О.Б., Лузина Л.П., Губайдуллина А.М., Кузнецова В.Г., Ахиярова А.В. Комплексные минералого–технологические исследования графитовых руд месторождения Чебере в Республике Саха (Якутия) // Технологическая минералогия, методы переработки минерального сырья и новые материалы. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2010. С. 91–100.

Недра Северо-Запада Российской Федерации / Коровкин В.А., Турылева Л.В., Руденко Д.Г., Журавлев В.А., Ключникова Г.Н. СПб.: Картфабрика ВСЕГЕИ, 2003. 520 с.

Пожиленко В.И., Гавриленко Б.В., Жиров Д.В., Жабин С.В. Геология рудных районов Мурманской области. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. 359 с.

Шульдинер В.И., Балтыбаев Ш.К., Козырева И.В. Тектоно–метаморфическое районирование Приладожья // Вестник СПбГУ. 1997. Сер. 7. Вып. 3. С. 63–70.

Сorfu F. Multistage metamorphic evolution and nature of the amphibolite–granulite facies transition in Lofoten–Vesterålen, Norway, revealed by U–Pb in accessory minerals. Chemical Geology. 2007. 241. 108–128.

Al-Ani T., Leinonen S., Ahtola T., Salvador D. High-Grade Flake Graphite Deposits in Metamorphic Schist Belt, Central Finland—Mineralogy and Beneficiation of Graphite for Lithium-Ion Battery Applications // Minerals. 2020, 10(8) 680/ 16 p.

Al-Ani T., Ahtola T. & Kuusela J. Prospecting and exploration of flake graphite occurrences in Central and Southern Finland // GTK research Report 24. 2018. 28 p.

Arkimaa H, Hyvönen E, Lerssi J, Loukola-Ruskeeniemi K, Vanne J (2000) Suomen Mustaliuskeet aeromagneettisella kartalla – Proterozoic black shale formations and aeromagnetic anomalies in Finland 1:1000 000. Geological Survey of Finland. 2000.

Beyssac O, Rumble D Graphitic carbon: a ubiquitos, diverse and useful geomaterial // Elements. 2014, №10. Pp 415–420

Beyssac O., Chopin C., Rouzaud J.-N. Raman spectra of carbonaceous material in metasediments: A new geothermometer // Journal of Metamorphic Geology. 2002, 20(9). Pp 859-871

Engvik A. K., Davidsen B., Coint N., Lutro O., Tveten E. and Schiellerup H. High-grade metamorphism of the Archean to Palaeoproterozoic gneiss complex in Vesterålen, North Norway // 32nd Geological Winter Meeting

Helsinki, Bulletin of the Geological Society of Finland, special issue. 2000. Pp 153-154.

Engvik A.K., Gautneb H., Kneževiæ Solberg J., Rønning J.S. & Austrheim H. High-grade formation of graphite in Vesterålen, northern Norway, and its consequences for petrophysical properties of the lower continental crust // NGF Abstracts and Proceedings of 34th Nordic Geological Winter Meeting. 2020, no. P. 56

European Commission Study on the review of the list of critical raw materials. Executive summary / Written by Deloitte Sustainability British Geological Survey, Bureau de Recherdies Geologigues et Minieres, Netherlands Organization for Applied Scientific Research. 2017. 9p.

Ferrari A.C., Meyer J. C., Scardaci V., Casiraghi C., Lazzeri M., Mauri F., Piscanec S., Jiang D., Novoselov K. S., Roth S., and Geim A. K. Raman Spectrum of Graphene and Graphene Layers // Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 187401

Gautneb H. Graphite deposits in Northern Norway; A review and latest exploration results // Conference paper, May 2017. https://www.researchgate.net/publication/317545564

Gautneb H., Gloaguen E. & Törmänen T. Lithium, Cobalt and Graphite occurrences in Europe, // Results from GeoEra FRAME project wp 5, EGU General Assembly 2020, Online, 4–8 May 2020, EGU2020-7025, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu2020-7025, 2020

Gautneb H., Knezevic J., Johannesen N.E., Wanvik J.E., Engvik A., Davidsen B., Rønning J.S. Geological and ore dressing investigations of graphite occurrences in Bø, Sortland, Hadsel and Øksnes municipalities, Vesterålen, Nordland County, Northern Norway 2015 – 2016 // NGU Report 2017.015

Gautneb H., Wanvik J.E. The graphite shchists in the Gjerstad-Kragere area and their graphite potential, Southern Norway // Report NGU no 2016.10. 2016

Gautneb, H. & Tveten, E. The geology, exploration and characterization of graphite deposits in the Jennestad area, Vesterålen area northern Norway //. Norges geologiske undersøkelse Bulletin. 2000, 436. Pp 67-74.

Halberg A. & Reginiussen H. Mapping of innovation-critical metals and minerals // SGU report 2019:20. – Uppsala: 2019.

Hölttä P. & Heilimo E. Metamorphic Map of Finland in bedrock of Finland at the scale 1:1 000 000 – major stratigraphic units, metamorphism and tectonic evolution // In: Nironen M (ed) Geological Survey of Finland, Special Paper. 2017. Pp 6075–6126

Keeling J. Graphite: properties, uses and South Australian resources // MESA J., 2017, 84. 41 р.

Leading Edge Materials. Wohna graphite. 2018. https: // leadingedgematerialscom/woxna-graphite / Accessed 27 October 2019

LKAB and Mitsui Extend Talga LOI for Swedish Graphite Anode Project // ASX Release 28 June 2021 https://www.talgagroup.com/irm/PDF/0371d89b-d2b1-4be8-b58b-9dbfa40e5a6e/LKABAndMitsuiSignLOIExtensionWithTalga

Lynch E., Hellström F., Huhma H., Jönberger J., Persson O., Morris J. Geology, lithostratigraphy and petrogenesis of c. 2.14 Ga greenstones in the Nunasvaara and Masugnsbyn areas, northernmost Sweden // Geology of the Northern Norrbotten ore province, Northern Sweden. 2018, GSS. 77 p

Mineral deposits of Finland / eds by W.Maier, R.Lahntien and H. O,Brien. 2015, Elsevier Inc. 791 p.

Nurmela P. Katsaus Suomen grafiittiesiintymiin. Report M81/ 1989/1, 1989, Geological Survey of Finland

Palosaari J., Latonen R.M., Smått J.-H., Raunio S., & Eklund. The flake graphite prospect of Piippumäki—an example of a high-quality graphite occurrence in a retrograde metamorphic terrain in Finland // Mineralium Deposita. 2020, vol. 55. Pp 1647-1660

Palosaari J, Latonen R-M, Smått J-H, Blomqvist R, Eklund O. High-quality flake graphite occurrences in a high-grade metamorphic region in Sortland, Vesterålen, northern Norway // Nor J Geol. 2016, № 96. Pp 19-26

Palosaari J., Latonen, R.-M., Smått J.-H., Blomquist, R., Eklund, O. High-quality flake graphite occurrences in a high-grade metamorphic region in Sortland, Vesterålen, Northern Norway // Norwegian Journal of Geology. 2016, 96. Pp 19-26.

Puustinen 2003 Suomen kaivosteollisuus ja mineraalisten raaka-aineiden tuotanto vuosina 1530-2001, historiallinen katsaus erityisesti tuotantolukujen valossa Geological Survey of Finland Archive report, M101/2003/3 Web-version: http: //weppigtkfi/aineistot/kaivosteollisuus/Grafiittikaivoksethtm Accessed 20 June 2018

Rahl J.M., Anderson K.M., Brandon M.T., Fassoulas C. Raman spectroscopic carbonaceous material thermometry of low-grade metamorphic rocks: calibration and application to tectonic exhumation in Crete, Greese // Earth Planet Sci. Lett. 2005, 240. Pp 338-354

Rodionov A., Ofstad F., Stampolidis A. & Tassis G. Helicopter-borne magnetic, electromagnetic and radiometric geophysical survey at Langøya in Vesterålen // Nordland. NGU report. 2013, 044. 2013

Rønning J.S. Gautneb H, Larsen BE, Knežević J, Baranwal VC, Elvebakk H, Gellein J, Ofstad F, Brönner M Geophysical and geological investigations of graphite occurrences in Vesterålen and Lofoten, Northern Norway 2017 // NGU report 2018.011. Geological Survey of Norway. 2018

Scogings A., Chesters J. & Shaw, B. Assessing graphite projects on credentials // Industrial Minerals Magazine, August 2015. Pp. 50-55

Stinton C., Holmström H., Gosselin M., Reed G. Woxna Graphite // Technical Report - Project: 112. 2021, Wohna Graphite AB. 354 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo1551

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019