Данная тема не вполне соотносится с петроглифами, но всё же уместна в этой группе. Шунгит. Туристы постоянно задают про него бесчисленные вопросы: есть он у вас? Он действительно лечит? Откуда взялся и т.д.
Про него знают все, кто живёт в Карелии, да и многие за её пределами. Достаточно набрать в любом поисковике это слово и интернет вывалит на вас сотни статей рассказывающих о его целебных свойствах и рекламных предложений, призывающих его немедленно купить. Он по сути дела стал одним из раскрученных брендов Карелии. Но как на самом деле обстоит дело? Так ли он полезен? И если да, то насколько. Да и что такое вообще шунгит и откуда он взялся? Здесь ответы на все эти вопросы.
1.) Шунгит настоящий и не совсем. История открытия и путаница названий.
Для начала надо разобраться что такое настоящий шунгит. Различают несколько видов шунгитовых пород – от высокоуглеродистых, с содержанием углерода 80-100%, до низкоуглеродистых сланцев, которые используются для производства щебня, как например сланец из Нигозера, содержащий от 1% шунгита. Поскольку нигозерский сланец и другие похожие породы легко обрабатывается, то именно из него, а вовсе не из шунгита делают все карельские сувениры. Путаница с названиями возникла ещё с давних времён. В 1879 году профессор санкт-петербургского университета А. Иностранцев исследуя в Заонежье довольно редкую блестящую разновидность, как тогда считали угля-антрацита, определил данный минерал как «новый крайний член в ряду изоморфного углерода». Как писал профессор: «по химическому составу изученный мной углерод шуньгского антрацита представляет значительное различие со всеми известными нам антрацитами». В 1887 году Иностранцев предложил называть новый минерал шунгитом, по названию деревни Шуньга рядом, рядом с его месторождением. Из десятка исследованных Иностранцевым образцов, именно блестящая разновидность с высоким содержанием углерода – до 100%, была тогда названа шунгитом. Со временем так стали называть все породы, содержащие шунгит в любых пропорциях. Всё это привело к полной путанице и сейчас шунгитом называют и сланец с содержанием углерода в 1% и обогащённую на 60-100% углеродом породу. Любопытно, что примерно в то же время – в 1871 году канадский исследователь Э. Чепмен открыл точно такую же обогащённую углеродом породу в районе Великих Озёр, он присвоил ей название: антрасксолит - групповое название для твёрдых антрацитоподобных битумов. Всё это означает, что так хорошо нам знакомые шунгитовые пирамидки, пластины, магниты, подвески и т.д., с точки зрения геологии и минералогии - низкоуглеродистый сланец, под названием антраксолит. Термин «шунгиты» в настоящее время является многозначным, географическим (местным) и не научным: так называют все породы, содержащие любую концентрацию шунгитового вещества; одновременно им обозначают разнообразные проявления твердых битумов и антраксолитов. Термин, к сожалению, излишне широко используется в научных публикациях по геологии, геохимии, геофизике, технологии и во многих из них невозможно или трудно понять, что исследуется. Это очевидное свидетельство существования некоторого кризиса в области изучения шунгитов Карелии. Общее определение, шунгита, выглядит так: «внешне напоминающие антрацит породы, содержащие от 45 до 80% шунгитового вещества смешанного типа, с серым графитовым блеском и параллелепипедальной отдельностью» (в некоторых устаревших классификациях его ещё называют шунгит – 1 и шунгит -2). Весь остальной привычный нам «шунгит» не является им, это: антраксолит, максовит, мягозерит и шунгитовая (или углеродистая) порода или вещество.
Несколько слов о «чудодейственных» фуллеренах шунгита. Шарообразно-сетчатый кристалл фуллерена имеет необычную форму, он относительно недавно открыт – в 1996 г., трудно получаем и до конца не исследованы его особенности. Фуллерены хороший сорбент благодаря своему строению и у них масса других интересных свойств. Всё это делает их упоминание модным - буквально везде к месту и не к месту. Но дело в том, что массовая доля фуллеренов в углероде шунгита от 0,0001 до 0,001%, а в самой породе ещё меньше, что ничтожно мало для хоть какого-то заметного эффекта.
Ещё один миф – уникальность шунгита. Уникален он только размером месторождения. Да, у нас в Карелии его больше всего в мире. Но месторождения шунгитов есть и в других странах: в Габоне, Казахстане и т.д. Также шунгит не является минералом, поскольку у него нет кристаллической структуры. Он относится к минералоидам.
2.) Практическое применение и польза.
В практическом использовании шунгитовых пород возникает ряд проблем, основная из которых – неоднородность сырья даже в пределах одного месторождения, как по химическому составу, так и по структурным параметрам в целом. Вот что писал И. И. Рябов в 1948 г. в материалах геологической разведки: «Шуньгское месторождение характеризуется ветвлением и непараллельным залеганием верхнего и нижнего пласта, многочисленными известняками, располагающиеся на разных гипсометрических уровнях. В ряде мест отсутствует закономерность в переходах от высокоуглеродистых пород к менее углеродистым. Так же заметно равномерное распределение и тесное смешение с минеральными частицами органического вещества как в шунгите, так и в глинистых сланцах».
Следует понимать, что все удивительные свойства что есть у шунгита: электропроводность, высокая каталитическая и биологическая активность, химическая стойкость, адсорбционные, восстановительные, радиоэкранирующие свойства и т.д. как правило относятся к высокоуглеродистому шунгиту, а не к породам с низким его содержанием. При этом такой шунгит зачастую модифицирован – подвергнут определённой, температурной, химической и пр. обработке.
Шунгитовые породы, как нерудное полезное ископаемое, могут быть использованы в металлургии, являются эффективными адсорбентами для процессов водоподготовки, способны поглощать фенолы, гумины и нефтепродукты, материалы на их основе проявляют высокую каталитическую активность в процессах синтеза углеводородов, могут быть использованы в качестве наполнителя композиционных материалов для придания им новых качеств: повышенной износостойкости, химической стойкости и электропроводности. На их основе получены конструкционные материалы, обеспечивающих защиту человека от техногенных электромагнитных излучений. Перспективны в сельском хозяйстве как удобрение, повышающее урожайность и стойкость культур к заболеваниям, и как кормовая добавка к пище животных.
Измельчённая шунгитовая порода малопригодна для бытового применения в качестве водяного фильтра. При процеживании в воду могут перейти минеральные вещества не полезные для здоровья. Нужно быть уверенным в безопасном составе породы, а также измельчённая шунгитовая порода как правило требует дополнительной обработки с помощью органических растворителей, кислот и термообработки для удаления многочисленных примесей, аморфного углерода и т.д. Поэтому лучше не рисковать, очищая воду самостоятельно собранным или купленным в сувенирном магазине шунгитом. Тем-более не стоит настаивать воду для питья на шунгитовой породе. Нет ни одного научного исследования, которое доказывало-бы полезность подобных действий для организма. Для примера вот краткое описание эксперимента «Модификация шунгитового материала для применения сорбции», который провели сотрудники института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН в 2016 году. В качестве объекта исследования был выбран шунгит из месторождения Зажогино-1 с содержанием углерода 20-40%. Материал измельчили до состояния частиц размером 0,3 мм, далее образцы прокалили при 500 С, в течение часа, или обработали паром при 800 С. Исследование обработанных образцов (лазерным дифрактором, полевым катодом с датчиком излучения и под электронным микроскопом) показало, что термообработка шунгита способствует увеличению его поверхности и объема пор за счет десорбции воды, паров и газов, выгорания несвязанного свободного углерода и органических загрязнений в порах. Так же было выяснено, что необработанные шунгиты имеют небольшую удельную поверхность, слаборазвитую пористость и, соответственно, низкую адсорбционную емкость.
3.) Геологическое возникновение.
Шунгит – древнейшая осадочная порода, возрастом около 2 млрд. лет. Полное название пород с его содержанием выглядит так: «докембрийские осадочные и вулканогенно-осадочные породы, содержащие метаморфизованное органическое шунгитовое вещество».
Для большинства древних кристаллических щитов (кратонов) характерны отложения органических веществ. Не исключение и наш Балтийский кратон: в юго-восточной части балтийского щита, рядом с Онежским озером находятся залежи вулканогенно-органических пород. Органическое шунгитовое вещество находится в их составе. Шунгит образовался из органических донных отложений — сапропеля. Эти органические осадки, прикрываемые сверху всё новыми наслоениями, постепенно уплотнялись, обезвоживались и погружались в глубины земли. Параллельно в тоже время активно шли процессы вулканизма и осаждались огромные количества сажи и прочего вулканического материала, что приводило к синтезу тяжелых смолистых углеводородов. Органические (сапропелевые) и неорганические (вулканические) углеродосодержащие вещества взаимодействуя перемешивались и под влиянием сжатия и высокой температуры шёл их медленный совместный процесс метаморфизации. В результате образовался распылённый в осадочных чехлах углерод в виде характерных именно для шунгита глобул.
Чистый шунгит встречается в природе крайне редко, в основном в виде тонких, шириной до 30 см, прожилок. Чаще он присутствует в качестве примеси в сланцах и доломитах.
На взгляд автора этой статьи, геологическая история происхождения шунгита намного интересней и красочней торговых мифов о его чудодейственных свойствах, что господствуют в интернете. Возможно кому-то будет печально осознать, что его пирамидка, стоящая рядом с компьютером, вовсе не экранирует его излучения и не обеззараживает пространство. Но, знание о том, что на вашем столе стоит кусочек невероятно древней окаменевшей органики, увлекательней любой современной мифологии.
На картинке разными оттенками и формой штриховки, показаны области залегания шунгитосодержащих пород. Каждая такая область имеет свои собственные характеристики: процент содержания шунгита, состав основных пород, глубина залегания, геологическое происхождение и т.д. Называются они – свиты.
Использованная литература.
М. М. Филиппов. Книга: «Шунгитоносные породы Онежской структуры». 2002. Карельский научный центр РАН.
Материалы конференции с международным участием. «Шунгитовые породы Карелии». 2021.
Р. В. Садовничий. Диссертация: «Минерало-технологические особенности Максовского месторождения». 2016. Институт геологии Карельского научного центра РАН.
А. Е. Голубев. Статья. «Электрофизические свойства и структурные особенности шунгита». 2013 Издание: физика твердого тела, том 55, вып. 5.
Полунина И.А. Гончарова И.С. Высоцкий В.В. Петухова Г.А. Полунин К.Е. Ульянов А.В. Буряк А.К. Статья. «Модифицирование шунгитового материала для применения в сорбции и мембранной технологии». 2016. ФГБУН Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН Москва.
