Alunskiffer på Öland : stratigrafi, utbredning, mäktigheter samt kemiska och fysikaliska egenskaper

Swedish. Sammanfattning: Utvinning av naturgas ur skiffer ses sedan början av 2000-talet som en energikälla med växande potential på flera håll i världen. Den öländska alunskifferformationen har undersökts för att utreda om det finns naturgas att utvinna även här. En kort beskrivning av skiffergas som okonventionell gaskälla och skillnader mellan olika typer av naturgas följs av en mer ingående beskrivning av sedimentationshistorik. Alunskiffern är lokalt en 24 m mäktig formation med upp till 12 % organiskt material, detta tack vare de syrefria förhållanden som rådde vid tiden för deposition av alunskiffern. Förutom det organiska innehållet har skiffern en hög svavelhalt som ibland uppgår till 14 %, samt innehåller en rad andra spårämnen såsom järn, kadmium, koppar och zink. Övriga förutsätt-ningar för bildning av naturgas, främst i avseende kerogentyp och termal mognadsgrad introduceras och den öländska skifferns egenskaper i dessa avseenden presenteras och diskuteras. Höga halter av spårämnen hos skiffern på Öland visar även på potentiella miljörisker, och då framförallt föroreningar av yt- och grundvatten, vid borrning i alunskiffern och utvinning av naturgas på Öland.

English. Abstract: Extraction of natural gas from shale has grown since the early 2000s as a source of energy with growing potential in several parts of the world. The Alum Shale formation has been investigated to clarify the potential for extracting natural gas on the island of Öland, Sweden. A brief description of shale gas as unconventional energy source and the differences between various types of natural gas is followed by a more detailed description of sedi-mentation history. Alum shale is locally a 24 m thick formation with up to 12% organic matter, thanks to the anoxic conditions prevailing at the time of deposition of the Alum Shale. In addition to the organic content the shale has a high sulfur content, sometimes reaching up to 14%, and contains a number of other trace elements such as iron, cadmium, copper and zinc. Conditions for the formation of natural gas, primarily in respect of kerogen type and thermal maturity are introduced, and the properties of the Alum Shale in these areas are presented and discussed. High concentrations of trace elements in the shale on Öland also shows potential environmental risks, especially pollution of surface- and groundwater during drilling in Alum Shale and extracting natural gas on Öland.

Swedish. Populärvetenskaplig sammanfattning: Utvinning av naturgas ur skiffer ses sedan början av 2000-talet som en energikälla med växande potential på flera håll i världen. Den öländska alunskifferformationen undersöks för att utreda om det finns naturgas att utvinna på ön på grund av formationens höga organiska innehåll. Dess potential synas med tanke på utbredning och mäktighet men också eventuella miljökonsekvenser sammankopplad med borrning. Alunskiffern förknippas idag med utvinning av s.k. skiffergas som har sitt ursprung i två olika processer. Den kan bildas genom termisk omvandling på större djup i berggrunden men också biogen omvandling likt den som påträffas på Öland. Den senare bildas genom bakteriell nedbrytning av biologiskt material närmare markytan. Skiffergas bildas och stannar kvar i sedimenten och kallas därför okonventionell gaskälla. Skillnaden från konventionella gaskällor är att skiffern fungerar både som en moderbergart, reservoar och takbergart för gasen. I konventionella gaskällor ansamlas gas och olja istället i porösa reservoarbergarter där det finns en geologisk struktur och tät överlagrande berggrund, s.k. takbergart som hindrar att gasen eller oljan fortsätter att migrera uppåt mot markyta. När organiskt material bryts ner oxideras det till korta monomerer av bakterier. Biogen gas produceras sedan i sedimenten av följande två processer. Många bakterier kan reducera koldioxid till metan med hjälp av väte. Den andra reaktionen är omvandling av koldioxid till t.ex. ättiksyra vilket i kan fermenteras till metangas. Förutom det organiska innehållet har skiffern en hög svavelhalt som ibland uppgår till 14 %, samt innehåller en rad andra spårämnen såsom järn och zink. Höga halter av spårämnen visar på potentiella miljörisker, framförallt föroreningar av yt- och grundvatten, vid borrning i alunskiffern.