science >> Wetenschap >  >> Natuur

Een nieuwe manier om de thermische rijpheid van mariene schalies met een hoge looptijd op te lossen

MOA en massief bitumen in leisteen, en relaties tussen hun ramm-parameters (RBS-ID/IG) en bitumenreflectie (BRo). Krediet:©Science China Press

Laser Raman-spectroscopieparameters van puur organisch materiaal (bijv. vitriniet, vast bitumen) in sedimentair gesteente zijn op grote schaal toegepast voor het bepalen van de rijpheid, maar er is een gebrek aan relevante studies over mineraal-organische aggregatie (MOA) die rechtstreeks is gebaseerd op monsters van hele schaliegesteenten. Een recent artikel heeft een goede correlatie onthuld tussen laser Raman-spectroscopieparameters van MOA en looptijden voor hoog-overrijpe mariene schalies, een nieuwe manier bieden om maturiteitsevaluatie aan te pakken.

Het artikel getiteld "Thermal rijping zoals onthuld door micro-Raman-spectroscopie van mineraal-organische aggregatie (MOA) in mariene schalies met hoge en overmatige rijpingen, " geschreven door Xianming Xiao, Qin Zhou, Peng Cheng, Jian zon, Dehan Liu en Hui Tian, werd gepubliceerd in Wetenschap China Aardwetenschappen . De onderzoekers onderzochten de laser Raman-spectra en parameters van MOA in mariene schaliemonsters met verschillende organische stofgehaltes en verschillende looptijden uit Zuid-China, en ze geloofden dat de laser Raman-parameters van MOA de volwassenheidsniveaus kunnen aangeven, net als de zuivere organische stof in schalies.

Er zijn twee Raman-banden van de eerste orde voor organisch materiaal in schalie:de D-band (die de ongeordende structuur vertegenwoordigt) en de G-band (die de geordende structuur vertegenwoordigt). Met toenemende volwassenheid, de positie, vorm en intensiteit van de twee banden veranderen regelmatig, en de resulterende parameters vertonen een duidelijke correlatie met volwassenheid. Een groot aantal onderzoeken heeft aangetoond dat de laser Raman-parameter een andere snelle en schadevrije techniek is voor de bepaling van de rijpheid van organisch materiaal in schalies volgens de methode van vitrinietreflectiemeting. Momenteel, zuivere organische stof, zoals vitriniet of vast bitumen, wordt voornamelijk geselecteerd om de volwassenheid van schalies te bepalen met behulp van laser Raman-techniek. Hoe dan ook, in het vroege Paleozoïcum en oudere mariene schalies, er is geen vitriniet, en het vaste bitumen is over het algemeen zeldzaam. De organische stof schalie komt vooral voor met een zeer kleine omvang ( <1 m), afgewisseld met minerale matrix om mineraal-organische aggregaties (MOA) te vormen. Voor de evaluatie van de maturiteit van dergelijke schalies, er is een gebrek aan effectieve oplossingen.

In de voorgestelde krant de laser Raman-spectra van MOA werden systematisch getest en de relevante parameters werden berekend met behulp van laser Raman-techniek. De resultaten laten zien dat de Raman-spectrale D- en G-banden afgeleid van organisch materiaal kunnen worden gedetecteerd in MOA in schalies met een kleine hoeveelheid organisch materiaal (slechts 0,1%). Perfecte Raman-spectra en effectieve parameters van MOA kunnen worden verkregen waarbij de TOC van schalie =0,60 %. De Raman-spectrale parameters van MOA zijn vergelijkbaar met die van het bijbehorende verkochte bitumen, met een gelijkwaardige waarde als thermische rijpheidsindicatoren met massief bitumen.

De Raman-spectrale parameters van MOA bieden een alternatieve manier om de volwassenheid voor schalies in hoge en over volwassenheidsstadia te schatten, vooral voor lager Paleozoïcum en Precambrium schalies waar microscopisch identificeerbare organische stof zeldzaam is.