Norges geologiske undersøkelse utfører feltarbeid i Nord-Norge for å kartlegge gamle gneiser og granitter. Innimellom de vanlige bergartene finner vi grafitt – et mineral som er avgjørende for vår moderne livsstil.
Av Ane K Engvik, Håvard Gautneb og Janja K Solberg // Norges geologiske undersøkelse
In English, click here!
Grafitt, Nord-Norges svarte sølv, er ofte vanskelig å få øye på, siden den opptrer i forvitret skifer på strender langs kysten, eller sammen med kalkstein som gir grobunn for tett vegetasjon. Men geologenes trente øyne vet hva de skal se etter. Når skiferen er rik på grafitt, får den et sølv-svart, skinnende preg. Vi gnir tommelen mot steinen, og hvis tommelen blir grå, vet vi at skiferen inneholder mye grafitt.
Grafitt består utelukkende av grunnstoffet karbon (C) og er et av de mykeste mineralene vi kjenner til. Den fysiske egenskapen bestemmes av krystallstrukturen. Gitteret av karbonatomer i grafitt består av tynne lag som glir lett langs hverandre. Det er nettopp dette som skjer når vi skriver med blyant: «Blyet» i en blyant er egentlig grafitt, som avgir lag når den skrapes mot papiret. Det samme skjer når vi bruker tommelen til å undersøke om det er grafitt på bergflaten.
Et viktig råstoff
Grafittforekomstene i Nord-Norge har vært kjent i lang tid; noen av dem, som de i Vesterålen, ble nevnt allerede på 1850-tallet. Gamle gruvesjakter, værbitte trekonstruksjoner, forseglede borehull og gjengrodde slagghauger vitner om at det en gang ble drevet grafittutvinning. Men siden den gang har vår kunnskap om – og vår bruk av – mineralet endret seg.
I dag har grafitt igjen blitt et attraktivt mineral som geologene er på jakt etter. Det er blitt klassifisert som et kritisk råstoff fordi det har stor økonomiske betydning, og fordi endringer i de geopolitiske forholdene kan gjøre tilgangen usikker. På Senja i Troms ligger en av dagens viktigste grafittgruver i Europa.
Forløperen til grafitt er ofte organisk materiale dannet gjennom fotosyntese. Grafittdannelse (grafittisering) er i korte trekk en termisk prosess i to trinn: Når temperaturen stiger, fjernes først ikke-karbonholdige komponenter (hydrogen og vann), og ved temperaturer over 700°C omdannes alt organisk materiale til grafitt. Hvis grafitt opptrer sammen med andre mineraler, som kvarts og feltspat, dannes det såkalt flakgrafitt. Arbeidet vårt med mineralkarakterisering og isotopmålinger av grafitt i Nord-Norge bekrefter denne opprinnelsen. Dette geologiske miljøet finner vi i gneisområdene i Nord-Norge, der bergarten ble dannet og omdannet ved høye temperaturer dypt nede i jordskorpen for millioner og milliarder av år siden.
Sporbar under land og vann
Grafittforekomster ligger vanligvis skjult i områder med tett vegetasjon – ikke bare fordi grafittskiferen lett forvitrer, men også fordi den ofte forekommer sammen med karbonatbergarter, som gir gode vekstforhold. Det er derfor vi må lete. Heldigvis hjelper moderne metoder oss i undersøkelsene etter nye grafittforekomster.
Norges geologiske undersøkelse (NGU) har siden 2012 gjennomført en ny kartlegging av grafittforekomstene på Senja og i Vesterålen. Dette arbeidet er fortsatt svært aktuelt. Grafitt er en god elektrisk leder. Når man leter etter grafitt, kan man nytte seg av geofysiske undersøkelser med fly og helikoptre utstyrt med innretninger for måling av elektrisk ledningsevne. Dermed kan grafittforekomster oppdages gjennom fjell, under myrer og over fjorder. Med støtte fra de berørte kommunene følges mineralprospekteringen opp nede på bakken med mer detaljerte undersøkelser, berggrunnsboring og innsamling av bergartsprøver. I dette arbeidet har NGU-ansatte innen geofysikk, mineralressurser, berggrunnsgeologi og laboratorieanalyser samarbeidet.
Framtidens behov
Helt siden menneskets tidlig i historien har berggrunnen vært brukt som ressurs og bidratt til sivilisasjonenes utvikling. I dag bruker vi råstoffer fra berggrunnen i alle deler av det moderne livet, ikke bare i bygninger og transport, men også i de mest hverdagslige gjøremål. Med dagens etterspørsel etter grønne energiløsninger er det behov for nye mineralressurser for å sikre videre utvikling av samfunnet vårt.
Grafitt brukes som smøremiddel, i metallurgisk industri og i de oppladbare batteriene som trengs for omleggingen til elektrisk transport. Dette skinnende sølv-svarte mineralet er avgjørende for det moderne samfunnet vårt.
Les mer:
Nettside om grafitt: https://www.ngu.no/en/geological-resources/graphite-norway
Engvik AK, Gautneb H, Mørkved PT, Kneževic Solberg J, Erambert M (2023) Proterozoic Deep Carbon—Characterisation, Origin and the Role of Fluids during High-Grade Metamorphism of Graphite (Lofoten–Vesterålen Complex, Norway). Minerals 13(10):1279, https://doi.org/10.3390/min13101279
Gautneb H, Rønning JS, Larsen BE (2023) A step towards meeting battery raw material demand: the geology and exploration of graphite deposits, examples from northern Norway. Geological Society, London, Special Publications 526: 251–265,https://doi.org/10.1144/SP526-2021-180