Geofysiske målinger med helikopter over Senja ved fjellformasjonen Djevelens tanngard. Foto: NGU
Innlegget er avsendernes meninger og reflekterer ikke nødvendigvis NGUs rolle, oppgaver eller synspunkter.
For 50 år siden sto verden og Norge ved starten på oljealderen, Roma-klubben hadde nettopp publisert boka «Limits to growth», som sa at verdens metallressurser ville ta slutt om 40 år. Nå, 50 år senere, er oljealderen på vei ut, mens behovet for metaller er stadig økende.
For 50-år siden begynte vi utdanningen av oljegeologer i Norge. På 80-tallet sank antallet studenter innen malmgeolog og bevilgningene til malmgeologisk forskning forsvant. Heldigvis klarte fagmiljøene innen malmgeologi, gruvedrift, oppredning og metallurgi på NTNU å holde på en faglig aktivitet, mye takket være støtte fra industrien.
I Oslo forsvant fagene innen malmprospektering og malmgeologi ut av tilbudet på 90-tallet, i Bergen, Stavanger og Ås har de aldri undervist i malmgeologi, men heldigvis er det åpnet et studium i malmgeologi i Tromsø.
På samme måte som malmgeologer var lite egnet til å forstå oljegeologi, så ser vi at oljegeologer er lite egnet til å forstå malmgeologi og malmprospektering. På åttitallet bestemte oljeselskaper at de skulle satse på malmleting. BP, Gulf og en rekke oljeselskaper dannet datterselskaper for mineralleting som BP Minerals. 10-15 år senere var de alle borte. De manglet kanskje kompetanse?
Dyphavsmineraler ikke nok
Det er nå mer enn 50 år siden en fant mangannoduler på bunnen av dyphavene, og drøyt 40 år siden (1979) at forskerne fant aktive «black smokers» (skorsteiner) på havbunnen ved East Pacific Rise.
Geoforskning.no: Dyphavets potetåker
Geoforskning.no: Malmfabrikkene på havets bunn
Slike funn ble et fantastisk laboratorium for studier av hydrotermale prosesser på havbunnen. En kunne måle temperatur, trykk og salinitet på de malmdannende løsningene og kvantifisere malmprosessene.
Kunnskapen førte til et løft for letingen etter vulkanogene sulfidforekomster internasjonalt. Det var malmgeologer med bred erfaring fra sulfidforekomster på land som ledet utforskningen på havbunnen. Det de fant var at kompleksiteten av sulfidmineralene er større i dagens sulfidforekomster som ikke har gjennomgått metamorfe prosesser.
Spesielt gjelder dette sulfidstøvet som kommer ut av skorsteinen. Støvet er finkornet og består av flere kobbermineraler. Det har vist seg vanskelig å lage rene mineralkonsentrat som kan selges til metallurgisk industri.
Geoforskning.no: En framtid for metallproduksjon på norsk kontinentalsokkel?
I 1988 ble selskapet Nautilus dannet for å drive gruvedrift på havbunnen i Bismarckhavet. 30 år (2019) senere går de dundrende konkurs, uten å ha vært i kommersiell produksjon. Det til tross for en in situ malmverdi som er fem ganger høyere enn malmverdiene på spredningsrygger.
Det ser ut til å være enklere å produsere metaller fra mangannoduler selv om de ligger på større havdyp (5 000 – 6 000 meter). Metallene opptrer ikke som egne mineraler, men er absorbert på overflaten av Fe-Mn hydroksider. Ved å forandre redox kan metallene frigjøres i en vannløsning. Etter fjerning av metallene i et flytende prosessanlegg, kan de knuste nodulene føres tilbake til havbunnen.
NCS Exploration - Deep Sea Minerals I oktober 2022 arrangerer GeoPublishing konferansen NCS Exploration - Deep Sea Minerals i Bergen. Besøk konferansenettsidene for mer informasjon
Mange mener at vi kan løse framtidas metallbehov med metallforekomster på havbunnen, men hvis vi ser på produksjonen av metaller globalt, så er det bare en liten del av metallene som opprinnelig ble avsatt på en havbunn.
Av de vanligste metallene er det i første rekke sink og jern. Mangannoduler som ikke bevares i den geologiske lagrekken kan gi betydelig tilførsel av kobolt. Dette viser at selv om vi får økonomisk drift på malmressursene på havbunnen, vil Cu, W, Sn, Ni, REE, Ti, Al, Au, Ag, U pluss mange flere komme fra gruvedrift på land.
Malmprospektering på havbunnen løser ikke våre forsyningsproblemer av metaller i framtida.
Vi må gå dypt
Hvis vi skal erstatte energi fra hydrokarboner med fornybar energi, trenger vi store mengder metaller til elektriske ledninger, batterier, vindmøller og solceller. De største malmreservene finnes i dag på dypet på kontinentene, og roboter kan i framtiden produsere malm med ned til 4 – 5 km dyp selv med dårlig ventilasjon og sikring av fjellet.
Det må satses på prospektering, gruvedrift og mineralteknologi (oppredning) på landbaserte ressurser.
Sverige har gjort dette og har investert store beløp innen forskning på prospektering, og det største potensialet for mer malm finnes på dypet, og flere av Sveriges forekomster planlegges i dag for økt produksjon på mer enn 2 000 m dyp, og de har startet den første robotiserte gruva.
Det er snart 10 år siden forskningsrådet i Sverige ga 50 millioner til seismiske undersøkelser til dypmalmleting i Skellefteåfeltet. Sverige har også et bedre geofysisk kartverk og har som de fleste land i Europa gjennomført en dypseismisk karlegging av landet. Vi ligger langt bak Sverige og dypseismikk på land ble oppgitt som prosjekt i Norge for mange år siden.
Dypmalmleting er ikke bare leting etter selve malmen, men i høy grad å skaffe seg en bedre forståelse av geologien mot dypet.
Vi vet at regionale tektoniske strukturer er viktig for malmdannelsen. Malmene i Skellefteåfeltet, Kiruna, Bergslagen og nesten alle Au-Cu gruvene i Finland og Bidjovagge-gruva i Kautokeino er alle dannet for rundt 1 880 millioner år siden i store tektoniske soner under ekstensjon.
Vi trenger også dype borehull som et supplement til geofysikken. Vi vet at hydrogengass kommer opp gjennom disse sonene, men vi vet ikke om hydrogengass er viktig for malmdannelsen.
Geoforskning.no: Hydrogengass – elefanten i rommet?
Fahlbåndene i Modum og Kongsberg er yngre tektoniske soner som bør undersøkes mer. Funnene av store forekomster av jern, titan, vanadium og fosfor på dypet i Rogaland viser at gode geofysiske kartverk er nødvendig for å finne nye leteobjekter i Norge.
Det må satses på forskning. EUs liste over kritiske råstoffer blir stadig lengre. Vi har ofte en kunnskap om innhold av viktige elementer i bergarter, men hvordan elementene fordeler seg i og mellom mineralene er mangelfull.
Norges geologiske undersøkelse (NGU) har med sine databaser og arkiver en viktig funksjon for å skaffe dette materialet, og bør lage en database over den kjemiske sammensetningen av mineraler.
Vi trenger å satse på utdanning og forskning og historien har vist at resirkulering av oljegeologer ikke er svaret.
NTNU med sitt brede utdanningstilbud fra geologi til metallurgi må være lokomotivet i den videre utviklingen. Vi trenger å få tilbake bergingeniøren i norsk metallproduksjon og forskning.
Dagens kompetanse på seismiske og elektromagnetiske metoder ved NTNU må rettes mot leting etter malmforekomster på store dyp i berggrunnen. En sterkere satsing på NGU med geofysisk kartlegging og dypmalmskartlegging må også gjennomføres.
Norge må ta sin del av ansvaret for framtidas metallforsyning, og det haster.
ARNE BJØRLYKKE OG ODLEIV OLESEN
Bergingeniører
