Шунгит

Высокоуглеродистый шунгит - антраксолит. Штольня у деревни Шун(ь)ги, Медвежьегорский район, Карелия.

Вход в шунгитовую штольню в окрестностях деревни Шуньга в Южной Карелии. Место первой находки шунгита в России. Фото Кулешевич Л.В., 2010г.

Отвалы из шунгитовой породы из Максютовского карьера на окраине деревни Толвуя, Южная Карелия. Шунгит приготовлен для погрузки на баржу и отправки на ГОК в Вологодскую область. Фото Д.Тонкачеев

Шунгит (англ. Shungite), назв. по сел. Шуньга в Карелии (старинный син.: "аспидный камень" ) - антрацитовидное ископаемое вещество чёрного цвета, иногда с слабой слоистостью. Твёрдость около 4, плотность 1,9-2,4 г/см³. Излом раковистый или мелкозернистый. Электропроводен, электропроводность - (1-3) х 103 сим/м. Прочность на сжатие 100-150 Мпа; модуль упругости (Е) - 0,31*105 Мпа. Теплотворная способность органической массы 7.500 кал. В обычных условиях не горит. Выделяют блестящую разновидность шунгита, с содержанием углерода до 94%, кислорода и азота 1,9%, водорода 0,8% и с зольностью до 2,2%, и матово-серую, более зольную (до 3,3%), с содержанием углерода до 64%, водорода 6,7%, кислорода и азота З,5%. В золе шунгита содержится ванадий, никель, молибден, медь и другие химические элементы. Матово-серый шунгит образует пласты до 2 м. мощностью. Рентгенометрические исследования показали, что шунгит по структуре стоит ближе к антрацитам, чем к графитам, что доказывает его органическое происхождение.

Шунгит - необычная углеродсодержащая порода, его необычность состоит в структуре и свойствах шунгитового углерода и его взаимоотношениях с силикатными компонентами - это распылённый в минеральной матрице аморфный углерод в виде характерных именно для шунгита глобул. В шунгите находится элементарный углерод со специфичной шунгитовой структурой, основу которой составляет многослойная глобула размером ~10 нм.; углерод бразует матрицу, в которой распределены высокодисперсные силикаты с размером частиц ~0,5 мкм. Такая структура активна в окислительно-восстановительных реакциях и обуславливает сорбционные и каталитические свойства материала. Вторым основным компонентом шунгитов является кремнезём, представленный обычно частицами кварца или присутствующий в составе различных силикатных образований. В целом шунгитовые породы имеют разнообразный минеральный состав, включая карбонаты, алюмосиликаты и т.д., причём характерна исключительная однородность пространственного распределения веществ, составляющих шунгиты.

У исследователей шунгитов пока не выработано общепризнанных целостных взглядов на природу углеродных глобул, их структуру и способ объединения. Принято считать, что шунгит представляет собой докембрийскую горную породу из органического вещества, концентрировавшегося в древних кремнисто-глинистых и карбонатных осадках, впоследствии превращённых процессами метаморфизма в кремнистые сланцы и доломиты. В недавно опубликованной монографии В.И.Берёзкина (2013) собраны и проанализированы все основные факты и генетические представления о шунгитах и показано, что наиболее распространенная сапропелевая точка зрения на происхождение шунгитов очень трудно согласуется с их структурой, составом, физико-химическими свойствами, геологией месторождений, возрастом пород (2 млрд. лет) и многими другими данными. В.И.Берёзкиным представлено обоснование того, что основа структуры шунгитового углерода, т. е. шунгитовые глобулы, идентичны сажевым частицам, что наряду с другими фактами позволяет сделать вывод о том, что углерод шунгитов возник в результате формирования огромных сажевых массивов в природных процессах разгрузки и термического преобразования (пиролиза, неполного сгорания) гигантских скоплений первичного углеводородного сырья преимущественно в виде природного газа (метана); выход глубинных углеводородов был обусловлен или сочетался с активной вулканической деятельностью, которая, как известно, имела место в Карелии в период возникновения пород. Поскольку для сажеобразования из метана характерно интенсивное синтезирование тяжелых смолистых углеводородов, постольку протошунгитовое углеродное вещество представляло собой вязкотекучую композицию сажевых масс с углеводородными связующими веществами, которая со временем окаменела.

Применение
Находит применение в качестве фильтрующего элемента в фильтрах для воды, отделочного материала, декоративно-поделочного камня, минерального пигмента. Содержит фуллерены (особая форма углерода, открытая в научных лабораториях при попытке моделировать процессы, происходящие в космосе, а позднее обнаруженная в земной коре), благодаря которым имеет способность очищать воду, производя в ней антисептическое действие. Но, по уточнению директора Ин-та геологии Карельского научного центра РАН д.г-м.н. Владимира Щипцова: "То, что шунгит очищает воду, доказано, но лишь в том случае, если он входит в качестве составной части в специальные фильтры. Вода же, настоянная просто на куске минерала, может быть даже вредна - в результате химической реакции образуется, по сути, малоконцентрированный раствор кислоты". В последние годы шунгит стал также предметом ажиотажа благодаря приписыванию ему дилетантами всевозможных волшебных свойств, как то: "помогает сохранять молодость, красоту и свежесть", "приносит своему хозяину успехи в любовных делах и удачу в коммерческой деятельности", - беспочвенные утверждения, выходящие за рамки серьезного.

Месторождения
Крупные залежи шунгитов находятся в Карелии на территории Заонежского полуострова и вокруг северной оконечности Онежского озера, где разведано и разрабатывается Зажогинское м-ние с запасами 35 млн. т. Открытие карельского шунгита принадлежит академику Российской Академии Н.Я. Озерецковскому, он первым обратил внимание на необычно чёрную почву острова Кижи и описал её как "углистый сланц"; её описания содержатся и в более поздних исследованиях геологов Г.П. Гельмерсена и Б.3. Коленко как "кижский чернозём", "северный антрацит", - из этого материала местные крестьяне издавна получали стойкую радикально чёрную краску - "олонецкую чернедь", использовавшуюся в 1812 г. на Александровском заводе в Петровской слободе для покраски стволов артиллерийских орудий.
Шунгитовые залежи известны также в угольных пластах в Крыму и в Сибири.

См. также: Антраксолит

Из публикаций

Крыжановский В.И. Геохимия месторождения шунгита. - Минер. сырье. 1931. № 10/11, с. 955-968.
Крыжановский В.И. Шунгит в Карелии. - Сов. Карелия. 1931. № 8/10. С. 60-66.
Рожкова Н.Н., Андриевский Г.В. Фуллерены в шунгитовом углероде. Сб. научн. трудов междунар. симпозиума "Фуллерены и фуллереноподобные структуры": 5-8 июня 2000, БГУ, Минск, 2000, С. 63-69.
Юшкин Н.П. Глобулярная надмолекулярная структура шунгита: данные растровой туннельной микроскопии. ДАН, 1994, т. 337, № 6, с. 800-803.
Филиппов М.М., Дейнес Ю.Е. Геолого-геофизические признаки купольных шунгитоносных структур, перекрытых коренными породами // Геология и полезные ископаемые Карелии. Выпуск 8. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2005. C. 111-120.
Берёзкин В.И. Углерод: замкнутые наночастицы, макроструктуры, материалы. - СПб.: АРТЭГО, 2013, 450 с. ([1])
Buseck, P.R. (2002). Geological fullerenes: review and analysis, Earth and Planetary Science Letters, 203, 781-792 (2002).
Melezhik, V.A., et al. (2003), A giant Paleoproterozoic deposit of shungite in NW Russia: genesis and practical applications. Ore Geology Reviews, 24, 135-154 (2003)
Kwiecinska, B., et al. (2007), Physical properties of shungite, International J. of Coal Geology 71(4), 455-461 (2007)
Augustyniak-Jablokow, M.A., et al. (2009), EPR and magnetism of the nanostructured natural carbonaceous material shungite. Phys.Chem.Mineralogy (in press).
www.mindat.org