Ástæðan fyrir því að Katla er ekki stærsta títannáma heims

Þegar Katla gýs, þá þeytir hún upp ógrinni af kviku, sem inniheldur meira títan en nokkur önnur kvika á jörðinni.  Títanríka gjóskan úr Kötlugosum safnast fyrir í miklu magni á suður strönd Íslands, aðallega sem vikur og sandur á Mýrdalssandi og Skógasandi, sem inniheldur á milli 4 og 5% af títanoxýði. Títan er mjög merkilegur og nokkuð dýr málmur.  Árið 2000 keypti ég mér Apple Titanium fartölvu.  Hún hefur reynst mér vel, enda er málmkápan utan um tölvuna úr málminum títan.  Títanmálmurinn er sterkari en stál, og nær helmingi léttari.  Hann hefur hæsta hlutfall af styrk á móti eðlisþyngd af nokkrum málmi. Títan er af þeim sökum notað í allskyns hluti, einkum í flugiðnaðinum, og meðal annars er títanoxyð einnig merginefnið í hvítri málningu.  Birgðir af títan finnast í jörðu í ýmsum löndum, og þar á meðal Ástralíu, Kanada, Kína, Indlandi, Nýja Sjálandi, Noregi og  Úkraínu.  Ársfamleiðslan er um 90 þúsund tonn af títan málminum og um 4,8 milljón tonn af  títan oxýði.   Talið er að birgðir séu um 600 milljón tonn.  Einn stærsti þátturinn er eftirspurn fyrir flugiðnaðinn.  Í eina Boeing 777 flugvél fara um 58 tonn af títan, og ein  Airbus A380 vél þarf 77 tonn.  Til dæmis er um 15% af þyngd nýju Boeing 787 Dreamliner farþegaþotunnar títanmálmur.  Vegna mikilvægi títans í flugiðnaðinum er talið að eftirspurn muni hafa vaxið um 40%  árið 2015.  Verð á títan hefur því hækkað nýlega frá $9 til $12 pundið eins og myndin fyrir ofan sýnir, og mun fara hækkandi.  Í stærstu títannámum heims, eins og til dæmis í Tellnes námunni í Noregi og í Kolari námunni í Finnlandi, er um 5 til 7% títanoxíð í berginu.  Það er lítið meira en þau 4 til 5% af títanoxíði sem finnast í gosbergi frá eldstöðinni Kötlu á Íslandi.  Hraunkvikan sem kemur upp úr Kötlugjá, til dæmis í gosinu árið 1918, er títanríkasta kvika sem gýs á jörðinni.  Við verðum að fara til tunglsins til að fá títanríkari hraunkviku, en á tunglinu er basalt sem inniheldur 9 til 13% TiO2.   Mikið af títan er unnið úr sandi meðfram ströndum meginlandanna.  Rútil (TiO2) og ilmenít (FeTiO3 eða ferro-títaníum) mynda korn í sandinum og eru sandkornin af þessum títanríku kristöllum skilin frá sandinum vegna hárrar eðlisþyngdar þeirra.  Eðlisþyngd rútils og ilmeníts er tiltölulega há, eða um 4,3 til 4,7 grömm á hvern rúmsentimetra og geta stórar skilvindur því auðveldlega unnið þessa fágætu kristalla úr sandinum.   Í gjóskunni sem kemur upp úr Kötlu er þessu allt öðru vísi háttað.  Kötluaskan er títanrík, en hér er títan aðallega bundið í glerinu sem myndast þegar hraunkvikan kólnar.  Myndin til hliðar sýnir Kötluösku frá einu stærsta gosi eldstöðvarinnar, sem var fyrir um 11 þúsund árum. Við Christian Lacasse höfum kannað samsetningu kvikunnar sem kom upp í þessu gosi.  Myndin er tekin í gegnum smásjá, og það er strax ljóst að glerið er eins og vel hrærð marmarakaka.  Hér skiftast á lög af ljósgulu líparítgleri, sem er ríkt af kísil, og lög af mjög dökkbrúnu basaltgleri, sem er rikt af títan.  Sem sagt: títanið er bundið í glerinu, en ekki af neinu magni í steindum eða kristöllum.  Af þeim sökum er ekki hægt, með þekktum aðferðum, að ná títani úr Kötluöskunni, þótt mikið sé af því og ógrinni af vikri og sandi meðfram suðurströnd Íslands.  Þetta minnir okkur á, að það er eitt að verðmætu efnin séu fyrir hendi í miklu magni, en það er svo allt annað að mál efnin séu í því formi sem er vinnanlegt með þekktum námuaðferðum.  Þriðja myndin sýnir títan innihald í kvikunni frá Kötlu.  Þar kemur einnig fram, að kvikan er tvennskonar: basalt kvika með hátt títan, og líparítkvika með lagt títan.  Þriðja myndin sýnir títanmagnið í kvikunni úr Kötlu. Þar kemur fram að kvikan er tvennskonar.  Annars vegar er basaltkvika, sem inniheldur allt að 5% TiO2.  Hinsvegar er líparítkvika, sem hefur mjög lágt títaninnihald.

 

 

 

 

Athugasemdir

[Hörður Þórðarson, 21.3.2011 kl. 21:50]

Til hamingju með þessa ágætu færslu, Haraldur.

[Guðmundur Bjarnason (IP-tala skráð) 22.3.2011 kl. 03:00]

Sæll Haraldur.

Má ekki skilja titan frá í turnofni með réttum vibringi?
Einföld aðferð þegar hún virkar. 

[Bjarne Örn Hansen (IP-tala skráð) 22.3.2011 kl. 11:21]

Er þetta ekki einmitt efni til að stunda ransóknir og þróun á Íslandi, til að byggja framtíðar iðnað? Þetta er ekkert ógerlegt, bara að vara tíma og vinnu í að uppgötva leið til þess?

[Haraldur Sigurðsson, 22.3.2011 kl. 15:36]

Það er að sjálfsögðu full ástæða til að kanna allar leiðir til að nýta jarðefni á Íslandi frekar en nú er gert. Ég held að turnofn og víbringur virki ekki, vegna þess að títanið er uppleyst í glerinu. Annars held ég að það sé vel þess virði að kanna, hvort ekki eru fyrir hendi byrgðir af títan-magnetít sandi undan ströndum Íslands. Títan-magnetít kristallar koma fyrir í nær öllum basalt hraunum Íslands, og berast til sjávar með öðrum sandi. Þar á hafsbotni verður títan-magnetít eftir rétt við ströndina, vegna hárrar eðlisþyngdar. Þetta þarf að rannsaka frekar.