Что это такое шунгит и чем он полезен

Фото из: dary-prirody.su

Камень шунгит относится к минеральным горным породам. Впервые его обнаружили в Карелии, неподалеку от поселка Шуньга. Отсюда пошло и название.

По своему составу минерал занимает промежуточное место между антрацитом и графитом. Более чем на 90% он состоит из углерода. Оставшуюся часть занимают преимущественно водород, азот, кислород и сера. Возможны вкрапления таких элементов как вольфрам, никель, ванадий, молибден и селен.

В чистом виде шунгит встречается крайне редко. Обычно его обнаруживают в качестве примесей в доломитах и сланцевых породах. Самые известные месторождения сосредоточены на родине минерала – в Карелии.

Чем знаменит шунгит?

Являясь одной из разновидностей угля, шунгит обладает способностью поглощать вредные вещества. Он широко применяется в медицине и косметологии.

Более того, камню приписывают магические свойства: есть мнение, что шунгит отпугивает темные силы, очищает энергетику и привлекает положительные изменения в жизнь человека.

Лечебные свойства шунгита

В целях оздоровления организма принято употреблять шунгитовую воду. Камень помещают в графин с жидкостью, настаивают ее некоторое время, после чего используют по назначению. Даже простая вода из-под крана после контакта с черным минералом становится прозрачной и чистой. Меняются даже вкус и запах.

Установлено, что шунгит впитывает более 95% примесей, среди которых соли тяжелых металлов, пестициды, нитраты и другие опасные для здоровья соединения. После такой фильтрации вода становится в буквальном смысле живой.

Регулярное употребление шунгитовой воды дает следующие результаты:

повышается общий иммунитет, увеличивается сопротивляемость вирусным инфекциям;
улучшается состав крови, уровень гемоглобина повышается;
нормализуется работа сердечно-сосудистой системы: давление приходит в норму, снижается уровень плохого холестерина, стенки сосудов становятся более эластичными;
наблюдается положительная динамика при таких заболеваниях ЖКТ как гастрит и язвы. У людей, страдающих мочекаменной болезнью, выводятся песок и небольшие камни из желчного пузыря;
восстанавливаются нервные клетки, снижается утомляемость. Эмоциональные нагрузки переносятся легче. Тревожность проходит, сон становится крепким.

Шунгитовая вода применяется не только внутрь, но и наружно. Так, при заболеваниях суставов с ней делают компрессы и ванны. Помогает она и при проявлениях разного рода дерматитов.

В случае насморка, в том числе аллергического, настоянную на шунгите воду капают в нос. А при воспалениях горла ее используют для полоскания. Больным бронхитом, пневмонией, трахеитом показаны ингаляции с шунгитовой водой.

Применение шунгита в косметологии

Благодаря антиоксидантным и омолаживающим свойствам минерал активно используется для ухода за кожей и волосами.

Регулярное умывание шунгитовой водой помогает избавиться от акне и нормализовать работу сальных желез. Морщины становятся менее выраженными, повышается тонус кожи, цвет лица улучшается.

При ополаскивании волос уменьшается выпадение, происходит активная стимуляция волосяных фолликул. Спустя всего несколько применений волосы становятся блестящими и упругими.

В народе шунгит называют царским камнем. Стоит отдать ему должное: такой эпитет вполне заслужен. При внешней простоте он является настоящим чудом природы – сильным, полезным и универсальным.

Источник: dary-prirody.su

Источник

Образцы шунгитовой породы

Шунги́т, устар. синоним «аспидный камень», «пробирный камень», лидит или парагон[1] — докембрийская горная порода, занимающая по составу и свойствам промежуточное положение между антрацитами и графитом. Встречаются разновидности шунгита чёрного, тёмно-серого и коричневого цвета.

Происхождение[править | править код]

Шунгит образовался из органических донных отложений — сапропеля. Эти органические осадки, прикрываемые сверху всё новыми наслоениями, постепенно уплотнялись, обезвоживались и погружались в глубины земли. Под влиянием сжатия и высокой температуры шёл медленный процесс метаморфизации. В результате этого процесса образовался распылённый в минеральной матрице аморфный углерод в виде характерных именно для шунгита глобул.

Исторические сведения[править | править код]

Первые эпизодические описания горных пород «чёрной Олонецкой земли» были предприняты в 1792 году академиком Николаем Озерецковским и в 1848 году штабс-капитаном Корпуса горных инженеров Н. К. Комаровым.

В 1877 году доктор минералогии и геологии Александр Иностранцев определил породу как новый крайний член в ряду природных некристаллических углеродов, не являющихся каменным углём и дал название — шунгит по названию заонежского села Шуньга, где порода впервые была обнаружена и действовала штольня.

В 1928—1937 годах на базе созданного государственного треста «Шунгит» осуществлялось изучение шунгитовых пород как предполагаемых аналогов горючих углей, были проведены первые структурные исследования.

Месторождение[править | править код]

Чистый шунгит встречается в природе довольно редко, в основном в виде тонких, до 30 см шириной, прожилков. Чаще он присутствует в качестве примеси в шунгитовых сланцах и доломитах, распространённых в Карелии на территории Заонежского полуострова и вокруг северной оконечности Онежского озера — от Гирваса на западе до Толвуи и Шуньги на востоке.

Промышленная ценность шунгитов определена наиболее полно для месторождений «Шуньгское», «Мягрозерское», «Нигозерское», «Максово» и «Зажогино», а также «Турастамозерское» (Медвежьегорский район). Прогнозные ресурсы по всем месторождениям составляют около 1 млрд тонн.

К настоящему времени разведано Коксуское месторождение в Казахстане с подтверждённым запасом 49 млн тонн.

Физические свойства[править | править код]

Цвет чёрный, тёмно-серый, коричневый. Твёрдость — 3,5…4. Излом ступенчатый, раковистый. Плотность — 1,80…2,84 г/см3 в зависимости от состава; пористость — 0,5…5 %; прочность на сжатие 100—276 МПа; модуль упругости (Е) — 0,31·105 МПа. Электропроводен, электропроводность — (1-3)×103См/м; теплопроводность — 3,8 Вт/м·K. Среднее значение коэффициента теплового расширения в интервале температур от +20 до +600 °С — 12·10−6 К−1. Теплотворная способность 7500 ккал/кг[2].

Порода обладает сорбционными и каталитическими свойствами[3].

Твёрдое шунгитовое вещество представляет собой смесь разнообразных углеродных аллотропов, чьи кристаллические решётки соединены аморфным углеродом[4].

Разновидности[править | править код]

Различают две разновидности:

Блестящая разновидность
- C = 94 %
- O, N = 1,9 %
- H = 0,8 %
- зольность= до 2,2 %
Матово-серая разновидность
- C = 64 %
- O, N = 3,5 %
- H = 6,7 %
- зольность = до 3,3 %

Химический состав шунгита, используемого в качестве сорбента[править | править код]

№	Элемент, Компонент	Формула компонента	Содержание % массы
1	Оксид алюминия	Al2O3	4,05
2	Оксид железа (III)	Fe2O3	1,01
3	Оксид железа (II)	FeO	0,32
4	Оксид калия	K2O	1,23
5	Оксид кальция	CaO	0,12
6	Оксид кремния	SiO2	36,46
7	Оксид магния	MgO	0,56
8	Оксид марганца	MnO	0,12
9	Оксид натрия	Na2O	0,36
10	Оксид титана	TiO2	0,24
11	Оксид фосфора	P2O3	0,03
12	Барий	Ba	0,32
13	Бор	B	0,004
14	Ванадий	V	0,015
15	Кобальт	Co	0,00014
16	Медь	Cu	0,0037
17	Молибден	Mo	0,0031
18	Мышьяк	As	0,00035
19	Никель	Ni	0,0085
20	Свинец	Pb	0,0225
21	Сера	S	0,37
22	Стронций	Sr	0,001
23	Углерод	C	26,26
24	Хром	Cr	0,0072
25	Цинк	Zn	0,0067
26	Вода	H2O	2,18
27	Потеря при прокаливании	ППП	32,78

В золе шунгита (как и у всех природных углей и битумов, содержащих примеси) содержится ванадий, никель, молибден, медь и др. Благодаря относительной лёгкости получения разнообразных углеродных аллотропов, шунгит категоризирован как перспективный материал для развития нанотехнологий и является объектом изучения в институтах нанотехнологий[5][6].

Применение[править | править код]

Металлургия[править | править код]

Шунгит содержит как твёрдый углерод, так и значительные количества оксида кремния; оба эти компонента в нём представлены весьма химически активными формами. В связи с этим он может быть использован в металлургии как восстановитель и — одновременно — как SiO2-содержащий флюс и источник кремния (например, при производстве чугуна, феррохрома, ферросиликохрома или карбида кремния)[7].

Строительство[править | править код]

Другая область применения — строительство[8]. Полированные плиты смоляно-чёрного цвета с редкими белыми прожилками, не тускнеющие со временем, украшают интерьеры Исаакиевского и Казанского соборов в Санкт-Петербурге и станции Московского метрополитена. В современной строительной индустрии шунгит используется также для производства шунгизита — лёгкого заполнителя бетона.

Фильтрация воды[править | править код]

Дроблёный шунгизит обладает достаточной для загрузки фильтров механической прочностью, химически стоек, не загрязняет фильтруемую через него воду и, таким образом, пригоден для загрузки фильтров.[9][10] В настоящее время МП «Петрозаводскводоканал» использует дроблёный шунгизит на водопроводных очистных сооружениях в качестве загрузки скорых фильтров на основании разрешения, выданного Министерством здравоохранения СССР за № 121-5/873-6 от 30.10.81 года.[11]

Данное свойство шунгита не является уникальным: для подобных целей (насадка для закрепления микроорганизмов, образующих активный ил) также используют керамзит, пластмассы, щебень и прочие доступные и дешёвые материалы; в том числе и в данном регионе. Сорбционные особенности шунгита ничем не отличаются от других угольных загрузок, используемых для очистки питьевой воды от остатков хлора.

Нетрадиционная медицина[править | править код]

Изделиям, пастам и фильтрам на основе шунгита приписывается лечебное воздействие, которое научно не доказано.

Шунгизит[править | править код]

Шунгизит — искусственный пористый материал, получаемый при обжиге шунгитсодержащих пород. Шунгизит используется в качестве заполнителя для лёгких бетонов (шунгизитобетон) и в качестве теплоизоляционной засыпки.

Шунгиты Турастамозерского месторождения по качеству сырья наиболее перспективны для производства шунгизита. Насыпная объёмная масса шунгизита из сланцев Турастамозерского месторождения в среднем менее 350 кг/м3, а по отдельным блокам даже менее 250 кг/м3 (высшая категория качества).

Шунгитовое вещество[править | править код]

Шунгитовое вещество, Ств, считается органическим веществом в очень высокой стадии метаморфизма. Его стандартный состав очень прост и включает элементарный углерод в количестве C 98,6…99,6 масс. % со следами N, O, S и H.
Обычное содержание (N+O): 0,15…0,90 %;
Н: 0,15…0,50 %;
S: 0,20…0,83 %.
Плотность шунгитового вещества обычно лежит в пределах 1,8…2,0 г/см3. Поскольку содержание углерода в шунгитовом веществе близко к 100 %, то при классификации пород зачастую не различают С и Ств.

Классифицировать породы принято по массовому содержанию углерода, определяемому по характеристикам горения (остаточной зольности, количеству выделяющегося СО2 и других летучих
веществ). В этой связи различают пять разновидностей шунгитов.
В шунгите-V углерода C < 10 %, так что фактически это шунгитсодержащая порода;
в шунгите-IV C ~ 10…20 %;
шунгите-III C ~ 20…35 %;
в шунгите-II С ~ 35…80 %; наконец,
шунгит-I содержит C > 95…98 %, то есть почти полностью состоит из шунгитового вещества.

Вторым основным компонентом шунгитов является главная составляющая горных пород, то есть SiO2, представленная обычно в виде кварца или в составе различных силикатных образований. В целом шунгитовые породы имеют разнообразный минеральный состав, куда входят карбонаты, алюмосиликаты и т. д., причём обращает на себя внимание однородность перемешивания веществ, составляющих шунгиты.

Надёжно установлено, что твёрдый углерод шунгитов выстроен соединёнными между собой глобулами, то есть частицами шаровой в основном формы. Диаметр шунгитовых глобул порядка 10 нм. Такое строение уникально, поскольку не наблюдается ни в каких других объектах естественного твёрдого углерода. При этом у исследователей шунгитов к настоящему времени пока не выработано общепризнанных взглядов на природу углеродных глобул, их структуру, способ объединения. Причиной является отсутствие единой точки зрения на тип исходного органического вещества и протошунгитового материала, на процесс его карбонизации, на термодинамические характеристики среды преобразования, на особенности возникновения и эволюции крупных шунгитовых геологических структур и т. д. Иначе говоря, нет ясного представления о том, что такое шунгиты вообще и из чего они образовались. Всё это не позволяет в отличие от других представителей природного твёрдого углерода уверенно судить о возможных источниках и механизмах возникновения в естественной среде твёрдого углерода данного типа и не даёт также в достаточно полной мере оценить потенциальные возможности шунгитов для практических применений. Поэтому многие специалисты до сих пор считают шунгиты научной загадкой. Как следствие, на тему шунгитов в ненаучной среде нередко возникают необоснованные фантазии и спекуляции.

В монографии[12] собраны и проанализированы практически все известные основные факты и модельные представления о шунгитах. Рассмотрена реальная ситуация с практическим применением пород.

Показано, что наиболее распространённую сапропелевую точку зрения на происхождение шунгитов очень трудно (практически невозможно) согласовать с их структурой, составом, физико-химическими свойствами, геологией месторождений, возрастом пород (2 млрд лет), с историей появления и развития жизни на Земле, со многими другими данными.

Представлено обоснование того, что основа структуры шунгитового углерода, то есть шунгитовые глобулы, идентичны сажевым частицам. Данное обстоятельство и целый ряд других фактов позволяют 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, то есть 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 тяжёлых смолистых углеводородов, постольку протошунгитовое углеродное вещество представляло собой вязкотекучую композицию сажевых масс с углеводородными связующими веществами, которая со временем окаменела.

Минеральная (неуглеродная) часть пород сформирована в результате того, что выбросы метана и других углеводородов с неизбежностью сопровождались попутными потоками вулканического пепла (и иных взвесей), вулканических газов, гидротерм в паровой фазе. Такой процесс обеспечил наблюдающуюся высокую степень однородности перемешивания всех компонентов, входящих в состав шунгитовых пород, и определил уровень разбавления метана и итоговое соотношение Ств и остальных компонентов шунгитовых пород, в том числе максимальную концентрацию углерода, то есть 80 % в шунгитах-II. Предпосылки для формирования крайне редкого шунгита-I могли создаваться случайными лакунами гетеровеществ в потоках метана или в результате плохого локального перемешивания образовавшегося протошунгитового вещества с сопутствующими неуглеродными составляющими частями.

Преимущественное представительство в породах кремния по сравнению с другими элементами (если не считать углерод) объясняется тем, что в докембрийских высококремнистых породах происхождение кремнезёма в областях основного вулканизма обычно связано с глубоко преобразованным вулканическим пеплом (с пепловой седиментацией).

Шунгит в культуре[править | править код]

В 2016 году в Петрозаводске появилась улица под названием Шунгитовый проезд[13].

Примечания[править | править код]

↑ Борисов П. А. Карельские шунгиты. — Петрозаводск: Госиздат Карело-Финской ССР, 1956.
↑ Парфенева (sic) Л. С., Волконская Т. И., Тихонов В. В., Куликова И. Н., Смирнов И. А., Рожкова Н. Н., Зайденберг А. З. Теплопроводность, теплоёмкость и термоэдс шунгитового углерода // Физика твёрдого тела. — 1994. — Т. 36, № 4. — С. 1150—1153.
↑ Горштейн А. Е., Барон Н. Ю., Сыркина М. Л. Адсорбционные свойства шунгитов // Известия вузов. Химия и химич. технология. — 1979. — Т. 22, № 6. — С. 711—715.
↑ Парфеньева (sic) Л. С., Смирнов И. А., Зайденберг А. З., Рожкова Н. Н., Стефанович Г. Б. Электропроводность шунгитового углерода // Физика твёрдого тела. — 1994. — Т. 36, № 1. — С. 234—236.
↑ Шпилевский М. Э., Шпилевский Э. М., Стельмах В. Ф. Фуллерены и фуллереноподобные структуры // Инженерно-физический журнал. — 2001. — Т. 76, № 6. — С. 25—28.
↑ Мосин О. В., Игнатов И. Состав и структурные свойства добываемого в России природного фуллеренсодержащего минерала шунгита // Наноинженерия. — 2012. — № 6. — С. 17—23.
↑ Альтернатива коксу (недоступная ссылка). МеталлТрейд (15 марта 2011). Дата обращения 6 августа 2013. Архивировано 6 марта 2016 года.
↑ Мосин О. В., Игнатов, И. Применение природного фуллеренсодержащего минерала шунгита в строительстве и строительных технологиях // Нанотехнологии в строительстве. — 2012. — № 6. — С. 22—34
↑ Панов П. Б., Калинин А. И., Сороколетова Е. Ф., Кравченко Е. В., Плахотская Ж. В., Андреев В. П. Использование шунгитов для очистки питьевой воды. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007. с.103.
↑ Мосин О. В., Игнатов, И. Природный фуллеренсодержащий минеральный сорбент шунгит в водоподготовке и водоочистке/Чистая вода: проблемы и решения. 2012. № 6. С. 109—115.
↑ Официальный портал органов государственной власти Республики Карелия.
↑ Берёзкин В. И. Углерод: замкнутые наночастицы, макроструктуры, материалы. — СПб.: АРТЭГО, 2013. — 450 с. — ISBN 978-5-91014-051-0
↑ О присвоении наименований элементам улично-дорожной сети Петрозаводского городского округа и внесении изменений в постановление Администрации Петрозаводского городского округа от 10.05.2016 № 1900 – Администрация Петрозаводского городского округа. petrozavodsk-mo.ru (4 июля 2016). Дата обращения 12 ноября 2016.

Литература[править | править код]

Шунгит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Иностранцев А. А. Новый крайний член в ряду аморфного углерода // Горн. журн. — 1879. — Т. 11, 5-6. — С. 314—342.
П. А. Борисов. Карельские шунгиты. — Петрозаводск. — 1956 г. — 92 с.
Шунгиты Карелии и пути их комплексного исследования. Под ред. В. А. Соколова и Ю. К. Калинина. — Петрозаводск, 1975. — 240 с.
Шунгиты — новое углеродистое сырьё. Под ред. В. А. Соколова, Ю. К. Калинина, Е. Ф. Дюккиева. — Петрозаводск, «Карелия», 1984. — 182 с.
Геология шунгитоносных, вулканогенно-осадочных образований протерозоя Карелии. — Петрозаводск. — Институт геологии КФАН СССР, — 1982. — 175 с.
Филиппов М. М. Шунгитоносные породы Онежской структуры. — Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2002. — С. 7-32.
Kovalevski V. V., Prikhodko A. V., Buseck P. R. Diamagnetism of natural fullerene-like carbon // Carbon. 2005. Vol. 43/2. — Pp. 401—405.
Соловов В. К. Радиоэкранирующие свойства композиционных материалов на основе шунгитовых пород и сооружений из этих материалов, Дисс. канд. техн. наук. — Петрозаводск, 1990. — 155 с.
V. V. Kovalevski, P. R. Buseck and J. M. Cowley Comparison of carbon in shungite rocks to other natural carbons: An X-ray and TEM study // Carbon. — 2001. — Vol. 39, No. 2. — Pp. 243—256.
N. N. Rozhkova, Role of Fullerene-like Structures in the Reactivity of Shungite Carbon as Used in New Materials with Advanced Properties. E. Osawa (ed.) in Perspectives of Fullerene Nanotechnology, —Dordrecht-Boston-London: Kluwer Academic Pub. 2002, 237.
Филиппов М. М. Шунгитоносные породы Карелии: чёрная олонецкая земля, аспидный сланец, антрацит, шунгит. — Петрозаводск, 2004. — 488 с.
А. В. Бархатов, В. А. Шеков. Основы стоимостной оценки минерально-сырьевых ресурсов Карелии. — Петрозаводск, 2002. — 334 с.
Рафиенко В. А. Технология переработки шунгитовых пород. — М.: ГЕОС, 2008. — 214 с.
Субпластовый тип месторождений шунгитов Карелии / М. М. Филиппов, Ю. Е. Дейнес. — Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2018. — 261 с.: ил. 176, табл. 40. Библиогр. 326 назв. ISBN 978-5-9274-0832-0

Ссылки[править | править код]

Шунгит в GeoWiki
Шунгит в Каталоге Минералов
Шунгит — статья из Большой советской энциклопедии.
Шунгит — богатство Карелии
Электронная библиотека КарНЦ РАН. Общие сведения о шунгите.
Электронная библиотека КарНЦ РАН. Характеристика месторождений шунгита.

Источник