Põhjalikeks fosforiidiuuringuteks ette võetud Toolse maardla Aru-Lõuna uuringualal on esimesed puurimised septembri lõpus - oktoobri alguses tehtud. Mida ära olete teinud?

Esimesed kolm puurauku tegime südamikpuurimistega. Kaheksasentimeetrise läbimõõduga südamikke saime kokku umbes 85 meetri ulatuses ehk augud olid kuni 30 meetri sügavused. Südamikud toimetasime Arbavere uurimiskeskusesse.

Pärast seda puurisime põhjaveeuuringuteks kolm seirepuurauku, see töö on samuti nüüd lõpetatud.

Oleme teinud esimesed sammud ka puursüdamike uurimisel. Mingisuguseid põrutavaid uudiseid seal ei ole, sest need puurimised olid eelkõige vajalikud tehniliste parameetrite täpsustamiseks järgmiste, suuremate puurimiste jaoks.

Mida te teada olete saanud?

Selles konkreetses asukohas algab fosforiit 21 meetri sügavuselt ning ulatub kuni 23,5 meetri sügavuseni. Selle peal on graptoliitargilliit ning veel glaukoniitliivakivi. Omakorda nende peal on lubjakivi, millest osa on varem seal karjääris ka kaevandatud.

Allapoole jääb see, mida meie nimetame Tiskre kihistu liivakiviks, see on selline liivakivi, mis on fosforiidist vanem. Ja see ei sisalda nüüd enam üldse fosforit sisaldavaid karbikesi. Kuid tehnilistel põhjustel on vajalik pisut sügavamale minna, et samamoodi seal puuraugus mõõtmisi teha.

Kas olete saanud vastuse sellele, kui väärtuslik fosforiit seal on?

Ei, veel mitte. Me kogume fakte sammhaaval. Praeguseks on tehtud taustatööd ja esimesed praktilised tööd, mis puudutavad nii väikse diameetriga puurimisi kui ka hüdrogeoloogilisi uuringuid.

Nüüd läheme sammhaaval edasi selleks, et järgmise aasta lõpuks valitsusele esitatavaks uuringuaruandeks kõik pusletükid üldpildiks kokku panna. Ehk kui palju on seal maa sees midagi väärtuslikku, kuidas seda mõistlikumalt kätte saada ja väärindada, milline on nende tegevuste mõju.

Mida te puursüdamikega Arbavere uurimiskeskuses tegite?

Esimene samm oli puursüdamike visuaalne kirjeldamine. Me tuvastasime ära kõik erinevad kivimiüksused, dokumenteerime ja paneme selle info andmebaasi, mida geoloogiateenistus haldab. Me oleme ka geoloogilise info säilitajad ehk teeme ära tavalised protseduurid, nagu näiteks fotode tegemine.

Siis järgnesid analüüsid, näiteks tiheduse mõõtmine ja loodusliku niiskuse mõõtmine.

Seejärel mõõtsime esialgse keemilise koostise, mis ei ole nii täpne kui labori analüüsid. Aga samas me saame oma automaatskaneerimisjaamaga teha meile praeguseks sobiva detailsusega analüüsi.

Kuna igal labori analüüsil on päris kõrge hind, siis meil pole mõtet seda kohe laboris analüüsida. Seda enam, et meie tehtavad analüüsid on küll madalama täpsusega, aga piisavad selleks, et saame teada, kuidas see fosforiit Aru-Lõuna karjääris esineb.

Meil kasutada oleval puursüdamike skaneerimisjaamal on mitu sensorit. Üks on röntgenfluoresents-spektromeeter, millega me saame hinnata keemilist koostist. On ka lähisinfrapunasensor, millega me saame mineraloogilist infot, ja magnetilise vastuvõtlikkuse sensor, mis täiendab füüsikalisi parameetreid. Ja loomulikult on masinal ka detailse foto tegemise võimekus.

Puursüdamikud lähevad Arbaverest laborisse vaid vajaduse korral?

 Jah, tõepoolest, meie tööde järjekord on niimoodi, et kõigepealt mittepurustavad meetodid ehk siis tööd skaneerimisjaamas. Nagu öeldud, pole meil viimati võetud puursüdamikest praegu käimas olevateks uuringuteks laboriproove vaja.

Meie uuringu raames hakatakse laboris uurima novembrikuus suurtest uuringuaukudest võetavaid proove. Praegu on veel täpsustamisel, milliste laborite teenuseid me kasutama hakkame, sest geoloogiateenistusel endal laboreid ei ole.

Esimesed kuus auku on tehtud, mis nendest edasi saab?

Esimesed kolm auku on juba vastavalt seaduses ettenähtud korrale suletud. Mõneks aastaks jäävad avatuks seirepuuraugud, et koguda sealt infot põhjavee mudeli jaoks vee keemia kohta ja kõiki olulisi parameetreid täpsustada.

Kogu see puurimisala on tegelikult hästi väike, kui vaadata kaardi pealt. Need kolm väikest südamikupuurauku tehti 10-meetriste vahedega üksteise järel. Ja need plaanis olevad 1,2-meetrise läbimõõduga augud tulevad ka 10-meetriste vahedega: ümberringi kuus tükki ja üks keskel. Miks seda kõike tehakse nii väikesel maa-alal?

 Meil on eelkõige huvi saada esinduslik proov tehnoloogiliste katsetuste jaoks. Kuna Aru-Lõuna karjääriala on valitud uuringualaks, kus on teoreetiliselt vägagi võimalik mingisugune järgnev tegevus, siis meie huvi on saada esinduslik proov tehnoloogiliste katsetuste jaoks.

Kas need esimesed puuraugud pidid näitama, kas piirkonnas esineb mingid rikked?

Need kolm väikest puursüdamikku näitavad sellise väga väikese skaala peal muutlikkust. Kuna fosforiit kujutab endast liivakivi, mis on kunagi rannikuvööndis settinud, siis võib ette kujutada, kuidas rannas igal sammul tegelikult midagi muutub.

Väikesed puuraugud aitasid vältida neid ootamatusi, et siin on nüüd karbikuhi ja teises kohas võib-olla on liiv ilma karbikesteta. Karbikesed omakorda on kasuliku aine ehk fosfori kandjaks. Nüüd on meil olemas see kindlus, et me saame igast suure diameetriga august korraliku fosforiidikoguse kätte.

Tegelikult see muutlikkus meid praegu väga palju ei huvitagi, meil on oluline saada mitme puuraugu peale kokku esinduslik proovikogus, mille me segame läbi, et oleks igaks paralleelseks tehnoloogiliseks katseks võimalikult sarnane materjal. Ja et see katsematerjal oleks sellest modelleeritavast kaevandusalast pärit, mitte kuskilt muust asukohast.

Kas need kolm puursüdamikuauku näitasid, et järgmine, suurem puurimine on mõttekas?

Jah, me usume, et me saame järgmisteks katseteks piisava proovikoguse kätte. Me ei pidanud laskma käiku mingisugust plaani B.

 Mis nendest puursüdamikest pärast saab?

Väikese diameetriga aukudest võetud puursüdamikke hoiustatakse Arbavere uurimiskeskuses, sest nagu öeldud, on geoloogiateenistuse ülesannete seas ka olla geoloogilise informatsiooni hoidja. Tulevase tehnoloogilise katse jaoks aga on väga oluline, et geoloogiline info säiliks.

Näiteks fosforiit püsib sellisena tugevalt koos ainult mõne aja ja puursüdamiku kastis ta tasapisi laguneb. See tähendab, et me teeme kõigepealt väga detailsed fotod ja mõõtmised, et kogu see geoloogiline info säiliks, sest selle peale on kulutatud raha, ja me kasutame seda infot mitmekülgselt. Et oleks võimalik materjali kasutada teadusuuringute jaoks, et näiteks üleüldse selgitada fosforiidi teket.

Kui me räägime fosforiidist, siis nii-öelda võhikuna olin üllatunud, et see fosforiit, mis Toolse Maardlas asuvast Aru-Lõuna karjäärist maa peale tuli, oli hoopis teistsugune, palju tumedam kui see, mida ma olin varem Arbaveres näinud. Rääkige, milline on Toolse fosforiit oma konsistentsilt.

Fosforiit üldiselt on tegelikult selline, nagu rannaliiv oleks segatud karbikestega. Need karbikese kojad on tehtud kaltsiumit ja fosforit sisaldavast mineraalist nimega apatiit, mis on samasugune materjal nagu meie hambad. Ehk laenates geoloog Erik Puura mõtet, siis fosforiit on selline materjal, et nagu võtaks suu liiva täis ja ongi fosforiit. Et selles ei ole midagi müstilist.

Fosforiit on tekkinud väga ammu, umbes 490 miljonit aastat tagasi kunagisel rannikualal. Sõltuvalt sellest, kui kaugel rannajoonest need karbikesed settisid, on fosforiidi omadused Toolse ja Rakvere maardlas erinevad. Toolse maardla on natukene sügavaveelisem ja Rakvere maardla on natuke rohkem nii-öelda rannale lähedamal.

Ja see kuhjumine polnud selline igapäevane, vaid olulised olid tormid, mis tegelikult neid karbikesi kuhjasid. Seetõttu on omakorda asendi erinevuse tõttu erinev värvus. Rakvere maardlas on selline natuke roostepunane ja Toolse maardlas, kus need karbikesed on lainete tegevuse tagajärjel rohkem purustatud, on nende värv tumedam. See tuleneb ka rauamineraalide vormist, et kas ta on hematiit või püriit. 

Nii palju kui ma vastavaid kaarte olen uurinud, on ka fosforisisaldus Toolses ja Rakvere maardla fosforiidis erinev.

 Fosforisisaldus on jah erinev, sest see eelkõige sõltub sellest, kui palju on lisamaterjali ehk siis kvartsliiva. Kõik sõltub sellest proportsioonist, kui palju on fosforiidis karpi ja kui palju kvartsliiva.

Erinev on ka kasuliku kihi paksus: Rakvere maardlas on see suurem ja Toolse maardlas väiksem. Ning Rakvere maardlas lasub fosforiit ka tunduvalt sügavamal, 80-120-meetrise katendi all.

Aga nagu ma alguses mainisin, Aru-Lõuna proovid mingeid põrutavaid uudiseid fosforiidi kohta ei andnud. Põhjuseks on see, et Eestis on fosforiiti teaduslikult uuritud juba üle 150 aasta.

 Kui põhjalikult seda on uuritud?

Esimesed teated Eesti fosforiidist ja selle kasutamisest pärinevad aastast 1861 - 163 aastat tagasi. Juba siis tunti ära, et sel liivakivil, mis sisaldab neid huvitavaid karpe, võib olla majanduslikus mõttes väärtus. Kohe tootmiseks ei läinud, kuid juba sõjaeelses Eesti Vabariigis toimus aktiivne eeltöö, et hakata tootma fosforiiti.

Käesolevat aastat võib selles kontekstis nimetada tähelepanuväärseks aastaks, et on täitunud 100 aastat fosforiidi kaevandamise algusest. 1924. aastal toimus see Tallinna lähedal Ülgasel, kus algas väikese mastaabiga fosforiidi kaevandamine ja rajati ka sortimistsehh.

Sellele järgnesid keerulised ja turbulentsed aastad, kuid läbi okupatsiooniaja on toimunud Eestis kogu aeg fosforiiditöötlemine, seda kuni 1991. aastani, mil see lõppes.

Selles mõttes ei ole see Eestile niivõrd uudne asi, sest me teame, et meil on fosforiiti ja et seda on juba ajaloos kasutatud.

Milleks siis praegusi uuringuid on vaja?

Tõsi on see, et praeguse uuringu käigus ei olegi otseselt meil fookus sellel, kui suured on fosforiidi varud ja mis on selle kvaliteet. Selle kohta me teame piisavalt palju. Meil ei ole nii põhjalikku infot teiste, väiksema sisaldusega metallide kohta.

Nõukogude ajal puuriti Lääne- ja Ida-Virumaa piirkonda üle 6000 puuraugu ja meil on sellest ajast digiteeritud infot 200 puuritud kilomeetri kohta. Sellele lisaks on ka fosforiidi kvaliteediproovid, mida on üle 50 000 proovi.

Ehk tegelikult on aastate jooksul tohutu töö tehtud ja saame kogu seda varasemat infot arvesse võtta. Praeguste uurimistega saame minna lihtsalt detailsemaks.

Tänapäeval ei ole sellised fosforiidi kasutamise keskkonnamõjud enam vastuvõetavad, nagu neid nõukogude perioodil kogeti. Maavara kasutamisel on paratamatult mõjud ümbritsevale keskkonnale. Kui kavandada fosforiidi kasutamist, tuleb leida sobilikud leevendusmeetmed põhjavee kaitseks, aheraine paigutamiseks ja jäätmetega ümber käimiseks. Kõik leevendusmeetmed maksavad midagi ning tuleb selgitada, kas neile kuluv summa jätab võimaluse väärindatud toodete müügist tulu teenida. Samuti tahame teada, milliseid komponente saaks lisaks fosforile kasutada, et võimalikult vähe materjali lõpuks jäätmetena ladestataks. Nimetatud teemad ongi praeguse uuringu fookus, mille alusel saab teha otsuse järgmiste sammude kohta.

Samas on olnud ju uurimistes päris pikk vahemik, sest pärast seda kui 1987. aasta lõpus algas esimene fosforiidisõda, fosforiidiproovide võtmine peatati. VKG tuli oma uuringuplaanidega välja 2010. aastate alguses, kuid siis puhkes teine, veidi lokaalsem fosforiidisõda, mis pani nende plaanid seisma.

Jah, uurimised läksid edasi pärast seda, kui 2018. aastal loodi Eesti geoloogiateenistus. Enne nüüdseid Aru-Lõuna karjääris tehtud puursüdamike puurimisi oleme alates 2020. aastast teinud Virumaal analoogseid puurauke 38.

See on olnud vajalik eelkõige regionaalse tausta mõistmiseks ja kontrollimiseks, kuivõrd kvaliteetne oli ajalooline uurimistöö. Ja me veendusime, et see oli küllaltki hea kvaliteediga. Kahtlusi tekkis ainult mõningate parameetrite juures, mida varem ei saanud nii hästi analüüsida, kuna Nõukogude ajal ei olnud puursüdamikud väga head ehk tervet kivimitükki ei saadud maapinnale tuua. Samuti mõõdeti varasemal ajal tunduvalt väiksemat hulka erinevaid keemilisi komponente, mida tänapäeval saab juba suure täpsusega analüüsida. Muu hulgas saime selgeks, et Eesti fosforiit on kahjulike ainete, nagu kaadmiumi ja uraani sisalduse poolest väga puhas ning võiks selle tõttu väetiste tootmiseks hästi sobida.

Aga jah, me olime võrdlemisi rahul sellega, kuidas vana ja uus info kokku läksid, ja lisaks saime uuemaid teadmisi haruldaste muldmetallide esinemise kohta. Sellest oli teada varemgi, aga palju madalama detailsusega.

Lisaks keskendus üks uurimise eelmise etapi osa vanaadiumi ja molübdeeni sisaldava graptoliitargilliidi omaduste uurimisele.

Miks valiti põhjalikumateks uuringuteks välja just Aru-Lõuna karjäär?

Sest see on juba kaevandusala ja seal on osa fosforiidikatendit eemaldatud. See oli sellisteks uurimisteks loogiline koht, kus võiks vähemalt teoreetiliselt mõelda ka selle peale, kas seal saaks kunagi mingisugust majandustegevust lisaks lubjakivi kaevandamisele olla.