Eesti maavarad ja nende teke

Sissejuhatus

Maavaraks loetakse sellist maapõues leiduvat orgaanilist või mineraalainet, mida on võimalik tasuvalt kasutada. Maavara mõiste on muutunud koos teaduse ja tehnika arenguga. Tänapäeval ei loeta maavaraks näiteks soorauda, millest kuni 18. sajandi lõpuni rauda sulatati. Maavara kaevandatakse maapõuest ja maavarade leiukohta nimetatakse maardlaks. Kui maavarad on maapinna lähedal, on otstarbekam neid kaevandada pealmaakaevandustes ehk karjäärides. Pealmaakaevandamise eelisteks on odavam ja kiirem tootmise ettevalmistamine, võimalus kasutada suure jõudlusega masinaid ning töötingimused on ohutumad ja tervislikumad, kui maa all. Kui maardla asub aga sügaval teiste kivimikihtide all, tuleb rajada allmaakaevandus. Maavarasid liigitatakse nende füüsilise oleku järgi tahkeiks (põlevkivi, fosforiit), vedelaiks (nafta, mineraalvesi) ja gaasilisteks (maagaas), kasutusotstarbe ja koostise järgi kütteaineteks (kivi- ja pruunsüsi, põlevkivi), metallilisteks maavaradeks ehk maakideks (raua-, vasemaak ja boksiit) ja mittemetallilisteks maavaradeks. Viimased jaotuvad ehitusmaterjalideks (lubjakivi, graniit, kruus, liiv), sooladeks (kivi- ja kaalisool, kips), vääris- ja dekoratiivkivideks (teemant, malahhiit, marmor) jm. Maavarasid kasutatakse enamasti töödeldud kujul, kusjuures lõppsaadused võivad lähteainest oluliselt erineda. Maavarade varud tehakse kindlaks geoloogiliste otsingute ja uuringutega. Leiukohtade uuringute tõepärasust hindab ja detailselt uuritud varu kinnitab Eesti Maavarade Komisjon (asutatud 1990). Väikesele pindalale ja lihtsale geoloogilisele ehitusele vaatamata on Eesti nii maavarade mitmekesisuselt kui ka olulisemate maarete varudelt suhteliselt rikas.

Põlevkivid

Põlevkividest leidub Eestis kukersiiti ja diktüoneemaargilliiti. Esimest kaevandatakse juba 1916. a. alates. Teise kasutuselevõtmise võimalused ei ole senini veel selged. Selle kompleksse tulevikumaavara kasutuselevõtmine nõuab keskkonna ökoloogilise seisundi säilitamiseks veel ulatuslikke teadusuuringuid ja tehnoloogilisi katseid.

Kukersiit on hele- kuni tumepruun peenrõhtkihiline kuni massilise tekstuuriga karbonaate ja terrigeenset komponenti sisaldav kivim. Orgaanilist ainet (kerogeeni) on temas 15-70%. Kukersiiti leidub õhukeste vahekihtidena kogu meie ordoviitsiumi karbonaatkivimite läbilõikes Volhovi lademest kuni Porkuni lademeni. Kõige rohkem on kukersiidikihte nii pindalaliselt levikult (5000 km2) kui ka kihi paksuselt (maks. 60-70 cm) Kukruse lademes. Seal on tööstuslikku huvi pakkuvad kukersiidikihid kindlaks tehtud kahel tasemel. Alumisel, Kiviõli kihistikku kuuluvat tootmiskompleksi kaevandatakse praegu nii Eestis (Eesti maardla) kui ka Venemaal (Leningradi maardla). Ülemist, Peetri kihistiku kompleksi, mida eraldab alumisest 6-7 m paksune suhteliselt kukersiidivaene Maidla kihistik, Eesti maardla praegu kaevandatava ala piirides ei leidu. Ta ei avane ka kusagil maapinnal, vaid lasub vähemalt 30 m sügavuses. Selle kompleksi suurim kukersiidisisaldus ilmneb Tapa linnast lõuna pool (Tapa maardla).

Kukersiidi tootuskihid on kukersiidi ja lubjakivikihtide vaheldumise tõttu tsüklilise ehitusega. Maardlate ääre suunas kukersiidikihid õhenevad või kiilduvad välja. Samal ajal kahaneb neis kerogeeni sisaldus ja kütteväärtus (25-7,1 MJ/kg). Suurima produktiivsusega, nn. tingkütuse saagisega leiukoha 1 m2 kohta, on Eesti maardla põhjaosa Kukruse ja Jõhvi vahemikus (1,5 t/m2). Maardla välispiiril, milleni on arvutatud prognoosvarud, kahaneb saagis kuni kolmekordselt. Ühtlasi kasvab aluspõhjakihtide lõunasuunalise kallakuse tõttu kukersiidikihindi lasumussügavus kuni 100 meetrini. Kõige selle tõttu kasvab põlevkivi kaevandamise omahind maardla perifeeria suunas järsult. Tapa maardla parim osa on tootlikuselt võrreldav Eesti maardla perifeerse osaga.

Põlevkivikihind ei koosne puhtast kukersiidist. Eesti maardlas on 4-5 lubjakivikihti paksusega 5-30 cm ning ka kukersiidikihtides leidub hajutatult lubjakivipesi. Ka Tapa maardla kukersiidikihindis on rohkesti lubjakivi vahekihte ja suletisi. Põlevkivi saagis moodustab kuni 60% kihindi mäemassist. Et vabaneda lubjakivist kui aherainest, on vaja kukersiiti kaevandamisel rikastada.

Kukersiidimaardla on tekkinud 450 miljonit aastat tagasi keskordiviitsiumis meie alal levinum mere põhja settinud vetikaterikkast mudast. Eesti ja temaga samasse basseini kuuluva Leningradi maardla kukersiit on orgaanilise aine sisalduse ja suure õlisaagise (65-70% kerogeenist) poolest parimaid põlevkivisid maailmas.

Fosforiit

Põhja-Eesti paekaldas alamordiviitsiumi Pakerordi lademes paljanduv kivististerikas liivakivikiht äratas geoloogide tähelepanu juba 19. sajandil. Analüüsinud neid kivistisi keemiliselt leidis C. Schmidt, et nad koosnevad fosfaadist, mis sobib kasutamiseks väetisainena.

Fosforiit kujutab endast lukuta, brahhiopoodide Ungula, Schmidtites jt. Karbipoolmete ja detriidi kuhjumist (10-80% keskmiselt 35%) kvartsliivas. Setend on karbipoolmete tumedast värvusest tingitult tumehall ning meenutab konglomeraati (nn. Ooboluskonglomeraat). Kuigi teiste fosforiiditüüpidega võrreldes on karpfosforiidi P2O5 sisaldus väike (keskmiselt 10%), pakkus see kerge rikastatavuse tõttu floteerimisel huvi omaaegsetele N. Liidu ametkondadele.

Fosfaatsed brahhiopoodkabid koosnevad apatiitmineraalist – frankoliidist, milles P2O5 hulk on kuni 36%. Seega sõltub fosforiidi kui toorme kvaliteet karbiosakeste sisaldusest setendis. Rikastamisel saadakse kuni 28% P2O5 sisaldav kontsentraat.

R. Raudsepa andmete põhjal selgub, et Rakvere maardla oma parimates lõikudes – Rägaveres, Viru-Kabalas ja Assamallas – ületab kõiki varem tundmaõpituid maardlaid mitte ainult fosforiidikihindi keskmiselt paksuselt, vaid sageli ka kihindi keskmiselt P2O5 sisaldusest. Seetõttu on Lääne-Kabalas prognoositud kuni 2,29 t P2O5 1 m2 kohta.

Karbonaatkivimid

Paekivi – lubjakivid, dolomiidid ja merglid – on laialt levinud maavara kogu Põhja-Eesti ordoviitsiumi ja siluri avamusalal. Nende levikualal on pinnakate tavaliselt õhuke ega takista kaevandamist. Lisaks sellele leidub piiratud alal ka Kagu –Eestis ülemdevoni vanusega karbonaatkivimeid. Seetõttu võib karbonaatkivimite prognoosvarusid hinnata väga suureks.

Karbonaatkivimeid kasutatakse ehituskivimina ja –killustikuna, lubjapõletamiseks, viimistluskivimina, paberi-, tselluloosi- ja klaasitööstuses, viimasel ajal ka loomasöötades. Aastasest kogutoodangust (1991. a. 3,1 milj. m3) tarbib suurema osa ehitustööstus.

Savi

Olulisimad savi leiukohad Põhja-Eestis on seotud alamkambriumi Lontova lademe sinisaviga ja Lõuna-Eesti keskdevoni saviga. Arvukad kvaternaari savimaardlad (valdavalt viirsavid), mille kaevandamise lõpetas 1960. aastatel põhjendamatu väikeehitusmaterjalitööstuse likvideerimise kampaania, on taas tõusnud huviorbiiti. Nad sobivad üldjuhul tsemendi, drenaažitorude, telliste ja tavaliste keraamikatoodete valmistamiseks. Rasksulavat savi leidub ainult Lõuna-Eestis – see sobib keraamiliste plaatide valmistamiseks. Tulekindlat savi ei ole Eestis leitud.

Klaasi- ja vormiliiv

Klaasi- ja vormiliiva tähtsaimaks leiukohaks Eestis on Piusa, kus ülemdevoni Gauja lademes on kindlaks tehtud üle 4 milj. tonni nõuetele vastavat kvartsliiva. Aastas kaevandati Piusa karjääris ligikaudu 58 000 t liiva, millest umbes poole tarvitab Järvakandi tehas klaasi tootmiseks, ülejäänud läheb vormiliivaks.

Tartus kasutatakse värvilise klaastaara tootmiseks klaasliiva Võrumaa Leppoja liivakarjäärist (kuni 10 000 t aastas).

Ehitusliiv ja kruus

Liiva ja kruusa põhilised varud kujutavad endast mandrijää sulamisvete kuhjatud setteid ja pinnavorme (oosid, mõhnad, deltad). Läänemere rannasetete ja muude Holotseeni liivade osa on maavarade bilansis tagasihoidlik. Liivade ja kruusade näiliselt laialdasele levikule vaatamata on Eesti nende varudega kohati ebapiisavalt kindlustatud. Puhta kruusa varud puuduvad hoopiski, kruusliiva ja liiva varud on mitmes maakonnas (Hiiu, Pärnu, Lääne, Viljandi) juba peaaegu ammendunud, mitmes aga (Järva, Valga) ammendusid enne sajandivahetust või on otsakorral.

Turvas

Eesti 9836 soost pakuvad majanduslikku huvi need, mille pindala on üle 50 ha ning turbalasundi paksus vähemalt 2 m. selliseid soid on kokku 1505 (Orru, 1987). Ligikaudu 98% turbavarudest on enam kui 100 ha suurustes (kokku 79) turbasoodes. Eesti turbavarusid hinnatakse ligikaudu 2,4 miljardile tonnile, millest umbes 1/3 on alusturvast ja 2/3 kütte- ning melioratiivturvast. Turba aastatoodang oli kahekümnendate aastate lõpus ligikaudu 5 miljonit tonni, sellest ligikaudu pool (2,4 milj. t) kulus melioratiivturbaks põllumulla parandamiseks, 1,6 miljonit alusturbaks, 0,9 miljonit t kütteturbaks (peamiselt briketi valmistamiseks) ja 0,35 miljonit t aiandusturbaks (Orru, 1987). 1992. a. kogutoodang oli kõigest 1,356 milj. t. Ligikaudu 110 000 tonni (1991. a.) aiandusturvast läheb aastas eksporti.

Mere- ja järvemudad

Mere- ja järvemudad pakuvad huvi eelkõige oma kasutusvõimalustelt ravi- ehk tervismudana. Enamik ravimudade leiukohti (kokku 25) paikneb Väinameres (näit. Haapsalu, Voosi, Kassari). Vähemal määral leidub neid ka Riia lahes (Ikla, Suurlaht). Nende leiukohtade muda on kasutatud raviks juba alates XIX sajandist. Praegu toodetakse ravimuda Haapsalu ja Mullutu-Suurlahe leiukohast(umbes 1300 t aastas). Mudade raviomadusi, levikut ja varusid on uurinud paljud eriteadlased (Kask, 1976, 1979). Vähem teatakse järvemudade ehk sapropeelide sobivusest ravimudadeks. Detailselt on uuritud vaid Väska lahes leiduvaid suurte prognoosvarudega (45 milj. m3) järvemudasid, mida kasutatakse Värska sanatooriumis (1992. a. 100t). Sealsed varud ületavad enam kui kümnekordselt seni kindlakstehtud mereliste ravimudade üldvarusid (umbes 3,5 milj. m3).

Kui merelahtedes leiduva mudakihi paksus ei ületa tavaliselt 2,5m, on Väimela Alajärves muda paksus kuni 18 m. Valgevenes, Rootsis ja teistel naaberaladel on kindlaks tehtud, et järvemuda on väärtuslik põllu- ja aiaväetis, loomatoidu lisand, ravivahend, kütus ning ehitusmaterjal (sapropeelbetoon). Ühes kilogrammis järvemuda kuivaines on 200-490 mg mikroelemente (Mn, Br, Cu, Bo, Mo, J, Zn jt.), 3-26 mg karotiini ja 62-80 mg vitamiini B12. Sapropeelis leidub ka suhkruid, valke, tselluloosi ja hemitselluloosi, bituumeneid, riboflaviine, foolhapet, B1-, B2- ja D-vitamiini ning rohkesti (ligi paarkümmend) aminohappeid. Enne nende ulatuslikumale ammutamisele ja tööstuslikule tootmisele asumist on vaja aga teha tõsiseid ökoloogilis-ökonoomilisi ja tehnoloogilisi uurimistöid.

Järvelubi (järvekriit)

Järvelubi on kvaternaari ajastul tekkinud karbonaatne pude setend (värvilt valkjaskollane, kollakasvalge või helebeež), mis sisaldab lisandina turvast, liiva jms (foto 1). Pärastjääaegsetes sulglohkudes tekkinud järvede algfaasil kuhjunud peenest kaltsiidist koosnev setend on Eestis laialdaselt levinud ja mõneti ka kasutamist leidnud. Järvelubja paksus on enamasti 0,5-1,0 meetri piires, kuid Pandivere kõrgustiku alal on moodustunud kohati ka tüsedad (kuni 2 m) ja üsna väljapeetud lasundid. Järvelubja kättesaadavus muda- ja turbakihi alt on siiski raskendatud.

Järvelubja teeb hinnaliseks kõrge CaCO3 sisaldus (90-95%) ja keemiline puhtus ning madal Mg sisaldus. Järvelupja kasutati esmalt tsemenditööstuses, hiljem lisandina jõusöötades, lubivärvide valmistamisel jm.

Puhtamaid ja enam tsementeerunud järvelubja erimeid nimetatakse mõnikord ka järvekriidiks, mis pole ehk päris õige, kuigi järvelubigi sisaldab sageli organismide lubikodade jäänuseid. Järvelubja kvaliteeti kahjustab selles sagedasti esinev savi- või turbalisand, mis muudab koostise ebapüsivaks. Järvelubja varusid hinnatakse Eestis üsna suureks - mitmesajale miljonile m3-le, kuid suuremaid kogumeid annab ta siiski harva. Tuntuimas ja ainsana maavarana arvel olevas Varangu leiukohas Rakke lähedal on järvelubja (-kriidi) varu ligi 3 000 000 m3.

Viimastel aastatel pole järvelupja kaevandatud.

Lõppsõna

Nagu selgus, koondub valdav osa olulisematest maavaradest – põlevkivi, fosforiit, savi, lubjakivi, osaliselt ka liivad – Kirde-Eestisse. Selles tihedasti asustatud põllumajandus- ja tööstuspiirkonnas ristuvad looduskasutuse erinevate suundade ja eri ametkondade huvid. Kahjuks on see juba looduslikult reostusõrn piirkond pikaajalise saastekoormuse mõjul tugevasti kahjustunud. Suurt osa selles on etendanud kahtlemata maavarade kaevandamine ja nende ümbertöötamine või kasutamine. Teatavasti annavad need muutused tunda kaugel väljaspool mäetööstuse piirkonda ning avalduvad veel kaua pärast mäetööde lõpetamist. Kaevandatud alad oma tasakaalustamata põhja- ja pinnaveerežiimiga ning kobestatud ja pinnavee infiltratsiooniks soodsa pinnakihiga on eriti tundlikud reostusele ja teistele mõjutustele. Neid kogemusi arvesse võttes on asutud uute mäetööstusettevõtete kavandamise kõrval välja töötama ka abinõusid, mis lubaks säilitada mäetööde tunduvalt suuremale mahule vaatamata tervisliku elukeskkonna.

1988. a. koostati Kirde-Eesti maavarade kompleksse ja ratsionaalse kasutamise ning kaitse skeem, mis uutes poliitilistes tingimustes lubab loota olukorra mõningat paranemist nimetatud regioonis ja kogu riigis tervikuna.

Kasutatud kirjandus

“Eesti Loodus” 1995, Tallinn