Shale (한국어)

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Shale은 적층 또는 분열성 쇄골입니다. 미사 및 점토 기타 광물, 특히 석영 및 방해석의 우세로 구성된 퇴적암. 셰일의 특징적인 특성은 얇은 층을 따라 갈라 지거나 균열 성이라고하는 평행 층 또는 층을 따라 파열되는 것입니다. 가장 풍부한 퇴적암입니다. 셰일은 이암으로 알려진 퇴적암 범주에 속합니다. 셰일과 이암의 차이는 분열성이며 적층이 보입니다. 셰일 암석은 쉽게 얇은 조각으로 라미네이션을 따라.

원산지 : Detrital / Clastic

색상 : 검정, 회색

그룹 : Clastic 퇴적암

질감 : Clastic ; 매우 세밀한 (< 0.004mm) Siltyshale. 클레이 셰일. 샌디 셰일

미네랄 구성 : 장석 셰일, 석영 셰일, 운모 셰일

미네랄 : 점토 광물, 석영

시멘트 재료. 칼슘 셰일. 철분 셰일. 규산 셰일

침적 환경 범람원, 호수 (해안에서 멀리 떨어진 곳), 중부 대륙붕, 델타, 갯벌, 라군 또는 심해

셰일 분류

셰일은 미사 및 점토의 유해 물질의 수송, 퇴적 및 압축으로 형성된 분열성 쇄골 퇴적암입니다. 점토의 비옥함은 다른 퇴적암과 구별되는 주요 특징입니다. Fissility는 가늘고 가까운 간격 (< 약 10mm) 평행 층을 따라 쉽게 분할되는 암석의 특성으로 정의됩니다. 파편의 크기에 따른 퇴적물과 퇴적암의 분류를 보여주는에서이 분열 계수가 강조됩니다.

질감에 따른 분류

셰일은 특징적으로 세립 된 미사 및 점토 입자를 포함합니다 (< 0.063mm). 따라서 그들은 암석의 구성 성분에서 미사 또는 점토가 우세하는지에 따라 미사 혈암 또는 점토로 분류됩니다. 실티 셰일과 클레이 셰일을 통칭하여 아르 기 라스 셰일이라고 할 수 있습니다. 때때로 셰일에는 상당한 양의 모래가 포함될 수 있으며,이 경우에는 모래 셰일 또는 사선 셰일이라고도합니다.

광물 학적 구성에 따른 분류

셰일은 석영 당, 장 석성 ormicaceous로 분류 될 수 있습니다. 셰일은 적절한 XRD 분석 후 암석에서 각각 석영, 장석 운모의 우세에 따라 달라집니다 (Pettijohn, 1957).

시멘 테이션 / 시멘트 재료 유형에 따른 분류.

다른 퇴적암과 같은 셰일은 퇴적 및 압축 후에 일부 광물이나 원소에 의해 합착됩니다. 주요 유형의 시멘트 재료는 셰일 분류에 사용될 수 있습니다. 이는 엔지니어링 재료로 사용될 때 셰일의 특성이나 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 일반적인 시멘트 재료는 실리카, 산화철 및 방해석 또는 석회입니다. 따라서 셰일은 각각 규산질, 철, 석회질 (때때로 석회질이라고도 함)로 분류 될 수 있습니다.

퇴적 환경에 따른 분류

퇴적암 (혈암 포함)의 퇴적 환경은 다음과 같습니다. 퇴적물이 축적 된 후 나중에 암석으로 변하는 자연적인 지리적 개체 (Reineckand Singh, 1980). 세 가지 퇴적 퇴적 환경, 즉 대륙, 과도기 또는 주변 및 해양이 인식됩니다. 각 퇴적 환경에는 다양한 세분화가 있습니다. 셰일은 일반적으로 lacustrine (대륙), deltaic (과도) 및 해양 퇴적 환경에 퇴적되며 이에 따라 분류 될 수 있습니다. 즉, lacustrine, deltaic andmarine shales (Compton, 1977; Boggs, 1995). Lacustrine 침전물은 점토, 미사 및 모래의 혼합물이 특징입니다. 무기 탄산염 침전물; 및 이매패 류, 오 스트라 코드, 복족류, 규조류 및 다양한 식물 퇴적물을 포함한 다양한 담수 무척추 동물 유기체. 대부분의 호수 퇴적지는 두께가 10m 미만입니다. Deltaic 퇴적물은 일반적으로 paralic입니다 (해양 범법과 퇴보의 결과로 형성된 셰일과 사암의 순서대로 순서로 구성됨). 또한 카올리나이트 / 일 라이트 / 몬모릴로나이트 클레이 미네랄의 얕은 깊이와 농도가 특징입니다. 해양 환경의 퇴적물은 균질 한 암석 (비 유사), 깊은 깊이, 산소 결핍 및 일 라이트 / 몬모릴로나이트 점토 광물의 농도가 특징입니다.해양 퇴적 환경의 혈암은 일반적으로 수암 및 삼각주 환경에 퇴적 된 혈암보다 색이 더 어둡고 해양 플랑크톤 화석이 더 풍부합니다.

유기물 함량에 따른 분류

셰일은 탄소 질 또는 역청 질로 분류 될 수 있습니다. 유기물 함량에 기초하여 (Krumbein and Sloss, 1963). 탄소 질 및 역청 질 셰일의 유기물 함량은 일반적으로 10 % 이상입니다. 유기물은 셰일에 검은 색 또는 회색을 유도합니다. 일부 셰일의 검은 색은 황화철의 존재 때문일 수도 있습니다. 지배적 인 유기물 함량이 꽃가루, 줄기 및 잎과 같은 식물 조각에서 나온 경우 혈암은 탄소 질로 분류되고 침착 환경은 일반적으로 대륙 (젖산) 또는 과도기 (델타 또는 석호)입니다. 셰일의 주요 유기물 함량이 화석과 같은 동물 조각에서 나온 경우 셰일은 역청 질로 분류되며 퇴적 환경은 일반적으로 삼각주 또는 해양입니다. 탄소 질 및 역청 질 셰일은 모두 케로 겐 함량의 양 / 유형에 따라 석유 및 가스 생성을위한 중요한 소스 암석입니다. Kerogenis는 적층시 진흙 셰일

셰일 구성

셰일은 미사, 점토 광물 및 석영 입자로 구성됩니다. 일반적으로 크리이 색상. 어떤 경우에는 암석의 색이 다릅니다. 작은 성분은 암석의 색을 바꿉니다. 흑색 shaleresult는 1 % 이상의 탄소 질 물질이 존재하며 환원 환경을 나타냅니다. 적색, 갈색 및 녹색은 산화제 (적철광 – 적색), 수산화철 (고 철광 – 갈색 및 갈철광 – 황색) 또는 운모 광물 (아 염소산염, 흑운모)을 나타냅니다. 및 일 라이트 – 녹색).

점토 광물은 셰일 및 기타 유사한 암석의 주요 구성 요소입니다. 대표되는 점토 광물은 대부분 카올리나이트, 몬모릴로나이트 및 일 라이트입니다. 후기 제 3 기 이암의 점토 광물은 확장 가능한 스멕타이트 인 반면, 오래된 암석에서는 특히 중기에서 초기 고생대 셰일 일 라이트가 우세합니다. 스멕타이트를 일 라이트로 변환하면 실리카, 나트륨, 칼슘, 마그네슘, 철 및 물이 생성됩니다. 이 방출 된 원소는 authigenicquartz, chert, 방해석, 백운석, ankerite, hematite 및 albite를 형성합니다. 모든 미량의 미량 광물 (석영 제외)은 셰일 및 기타 진흙 암에서 발견됩니다.

유기물

매우 중요 셰일 암석의 구성 요소 탄소 재료. 이것은 일반적으로 암석에서 케로 겐 (고 분자량 유기 화합물의 혼합물)으로 발생하는 유기 물질입니다. 케로 겐은 모든 셰일의 약 1 % 이상을 형성하지 않지만 대부분의 케로 겐은 이암에 있습니다. 유기물이 풍부한 셰일 (> 5 %)을 블랙 셰일이라고합니다. 이 암석은 유기물에 의해 검은 색이 나타납니다. 유기물은 정상적인 상태에서 박테리아에 의해 분해되어야하지만 높은 생산성, 빠른 침착 및 매립 또는 산소 부족으로 보존 될 수 있습니다. 황철석은 흑색 혈암의 일반적인 황화물 광물입니다. 유기물과 황철석은 형성을 위해 산소가없는 조건이 필요하기 때문에 같은 암석에서 함께 발생합니다.

특히 유기물이 풍부한 일부 셰일. 이 유형의 암석 이름은 Oil Shale입니다. 오일 셰일은 일반적으로 원치 않는 (타지 않는) 미네랄을 많이 포함하고 있기 때문에 상대적으로 “더러운”연료이지만 화석 연료로 사용할 수 있습니다.

셰일과 머드 락은 모든 퇴적암에있는 유기 물질의 약 95 %를 포함합니다. 그러나 이것은 평균 셰일에서 질량비로 1 % 미만에 불과합니다. 무산소 상태에서 형성되는 흑색 셰일은 철 (Fe2 +) 및 황 (S2-)과 함께 환원 된 유리 탄소를 포함합니다. 탄소와 함께 황철석 및 무정형 황화철 흑 염색을 생성합니다.

셰일 형성

셰일 형성은 더 큰 모래 입자가 퇴적 된 후에도 오랫동안 물에 현탁 상태로 남아있을 수있는 미세 입자입니다. 셰일은 일반적으로 매우 느리게 움직이는 물에 퇴적됩니다. 호수와 석호 퇴적물, 삼각주 강, 범람원 및 해변 모래 해변에서 흔히 발견됩니다. 퇴적 지와 대륙붕, 비교적 깊고 조용한 물에 퇴적 될 수도 있습니다.

검은 혈암은 어둡고, ar 산화되지 않은 탄소가 특히 풍부합니다. 일부 고생대 및 중생대 지층에서 흔히 볼 수있는 블랙 셰일은 무산소 상태로 퇴적되어 정체 된 물 기둥과 같은 환경을 감소시킵니다. 일부 검은 색 셰일에는 몰리브덴, 우라늄, 바나듐 및 아연과 같은 풍부한 중금속이 포함되어 있습니다.

화석, 동물 흔적 / 굴, 심지어 빗방울 충돌 분화구까지 셰일 바닥 표면에 보존되기도합니다. 셰일은 황철석, 인회석 또는 다양한 탄산염 광물로 구성된 콘크리트를 포함 할 수도 있습니다.

변성 자의 열과 압력을 받아 슬레이트로 알려진 단단하고 분열성있는 변성암으로 변성되는 셰일.변성 등급이 지속적으로 증가함에 따라 서열은 천매암, 그다음 편암 및 최종 편암입니다.

당뇨병과 탄화수소

일 문화 과정 (스멕타이트가 toillite로 변환 됨)은 다음에서 발생하는 주요 변화입니다. 질병은 칼륨 (보통 유해한 K- 장석에 의해 제공됨)을 소비하고 철, 마그네슘 및 칼슘을 방출하여 아 염소산염 및 방해석과 같은 다른 형성 미네랄에 사용될 수 있습니다. 문맹 화의 온도 범위는 약 50-100 ° C3입니다. 카올리나이트 함량은 매장 깊이가 증가함에 따라 감소하며, 덥고 습한 기후에서 형성됩니다. 건조한 온대 기후는 스멕타이트를 선호하는 경향이 있습니다. 그 이유는 많은 강수량이 암석에서 용해성 이온을 씻어 내고 건조한 기후는이 작업을 효과적으로 수행하지 못하기 때문입니다. Kaolinite는 실리카와 물 외에 알루미늄 만 포함하기 때문에 습한 기후에서 선호됩니다. 알루미늄은 잔류량이 높지만 스멕타이트의 구성 성분 (알루미늄과 철 외에 마그네슘과 칼슘)은 더 쉽게 운반됩니다.

질소 화 과정에서 발생하는 또 다른 주요하고 경제적으로 매우 중요한 과정 (때로는이 단계를 ascatagenesis)는 케로 겐을 탄화수소로 성숙시키는 것입니다. Kerogen은 암석에 갇힌 밀랍 물질이지만 혈암에서 나와 위로 이동할 수있는 가벼운 탄화수소로 성숙합니다. 이 공정은 약 50-150 ° C4 (오일 창)의 온도에서 수행 될 수 있습니다. 이것은 일반적으로 2-4km의 매장 깊이에 해당합니다. 공정 중에 분리 된 가벼운 탄화수소 (촉매 및 열 분해라고 함)는 이제 자유롭게 위로 이동할 수 있습니다. 이는 착취 가능한 석유 및 가스 저장소를 형성 할 수 있습니다. 콤팩트 셰일은 액체와 가스에 대한 강력한 장벽이기 때문에 상승 움직임을 막는 암석층은 많은 경우에 또 다른 셰일층입니다. 셰일은 또한 같은 이유로 물을 함유하는 층 사이에 대수층을 형성 할 수 있습니다. 이는 물이 바위를 통해 쉽게 흐르지 못하도록합니다 (낮은 투과성).

이것은 또한 형성된 탄화수소 중 일부가 그렇지 않은 이유이기도합니다. 소스 암석에서 이동할 수 있습니다. 이 자원은 우리가 구멍을 뚫고 암석에 압력을 가한 물을 주입하여 균열을 일으킬 경우 여전히 부분적으로 사용할 수 있습니다. 이 방법을 유압 파단 (파쇄)이라고합니다. 형성된 균열은 물이 주입 된 모래 알갱이에 의해 개방되고 암석에 갇힌 탄화수소는 복구 할 수있게됩니다. 골절은 실제로 지각의 일반적인 과정입니다. 광물 정맥과 제방은 지각의 균열이 고압력 유체 또는 마그마에 의해 열리고 밀봉됩니다.

석유 산업에 셰일의 중요성

Okeke (2003)에 따르면 석유 산업은 석유 및 가스의 탐사, 생산, 운송, 가공 및 마케팅을 포함합니다. 석유의 생성과 축적은 3 단계, 즉 근원 암석에서의 생성, 지질 학적 형성을 통한 이동 및 암석 저수지 저장을 포함합니다. 석유 자원 암석은 석유를 생성 할 수있는 지질 구조입니다. 석탄, 이암 및 셰일은 유기 탄소 함량으로 인해 알려진 자원 암석입니다. 이러한 유기물은 그 성질, 퇴적 환경, 온도, 압력 및 매장 깊이에 따라 석유를 생성 할 수 있습니다. 일반적으로 석유 가스는 고온 / 고압, 부식질 및 석탄과 같은 식물 지배적 인 유기 퇴적물에서 생산되는 반면 석유는 덜 부식성, 화석 지배적이며 중간 온도 / 압력 해양 셰일에서 생산됩니다. 근원 암석은 다공성과 투과성이 매우 낮기 때문에 일단 형성된 석유는 암석에 갇혀 있지만 유체 역학적 압력 조건으로 인해 근처의 다공성 암석으로 이동할 수 있습니다. . 저수지에 갇힌 석유 오일 또는 가스는 저수지에 우물을 시추하여 이용할 수 있습니다. 이러한 저수지에는 사암, 석회암 및 부서진 셰일이 포함됩니다. 불 침투성 암석 인 셰일은 층상 및 구조적 함정에서 중요한 봉인입니다. 따라서 셰일은 소스 암석, 저수지 및 물개 암석으로 중요합니다. Roegiers (1993)에 따르면 석유 산업에서 시추 된 모든 지층의 약 90 %가 셰일과 석회암입니다. 또한 셰일은 석유 산업에서 문제가 될 수 있다고 알려져 있으며, Roegiers (1993)는 유정 시추 / 완성 문제의 약 75 %가 셰일 형성과 관련이 있다고 밝혔다. 이제 석유 산업에 대한 셰일의 긍정적 인 측면과 부정적인 측면에 대한 세부 사항을 검토합니다.

셰일 특성 및 특성

다음은 다양한 수준의 정의입니다.

• 고결 된 진흙이나 점토로 형성되어 쉽게 깨지기 쉬운 석판으로 쪼개 질 수있는 부드럽고 미세한 층층의 퇴적암
• 점토, 진흙, 또는 미사, 미세한 층상 또는 적층 구조를 가지며 퇴적 이후 본질적으로 변경되지 않은 광물로 구성됩니다.
• 점토 또는 아르 질라 성 물질의 통합으로 형성된 핵분열 성 또는 적층 구조의 암석

이 중 어느 것도 소위 “셰일”오일 & 가스 생산과 관련이 없습니다. 위와 같이 실제 셰일은 주로 크기로도 정의되는 점토 광물입니다. 등급 (점토 크기)이며 일반적으로 그레이 셰일이라고합니다. 탄화수소 생성 저장소는 50 % 미만의 점토 광물 (때로는 훨씬 적음)이며 입자 크기 정의를 충족하며 유기물이 풍부합니다. 미국에서 가장 많은 “셰일”중 하나는 다음과 같습니다. Woodford 형성. 그것은 매우 높은 수준의 유기물을 운반하며 일반적으로 약 30 %의 점토 광물입니다. Theremainder는 대부분의 지역에서 모래 / 절벽입니다. 다른 셰일은 점토보다 강한 탄산염입니다.

셰일 용도

• 셰일은 상업적 용도로 많이 사용됩니다. 벽돌, 타일 및 도자기를 만드는 세라믹 산업의 원천입니다. 도자기 및 건축 자재를 만드는 데 사용되는 셰일은 물과 함께 분쇄하고 혼합하는 것 외에 약간의 가공이 필요합니다.
• 셰일은 석회석으로 분쇄되고 가열되어 건설 산업용 시멘트를 만듭니다. 가열하면 물이 빠져 나가 석회석이 산화 칼슘과 이산화탄소로 분해됩니다. . 이산화탄소는 가스로 손실되어 산화 칼슘과 점토가 남고 물과 혼합되어 건조됩니다.
• 석유 산업은 프 래킹을 사용하여 오일 셰일에서 오일과 천연 가스를 추출합니다. 프 래킹에는 액체 주입이 포함됩니다. 암석에 고압으로 밀어 넣어 유기 분자를 밀어냅니다. 일반적으로 탄화수소를 추출하려면 고온과 특수 용매가 필요하며, 이는 환경 영향에 대한 우려를 제기하는 폐기물로 이어집니다.

요점

• 셰일은 가장 흔한 퇴적물입니다. 암석은 지구 지각의 약 70 %를 차지합니다.
• Shale은 압축 된 진흙과 점토로 만든 세립 암석입니다.
• 혈암의 특징은 연약함입니다. 즉, 셰일은 쉽게 얇은 층으로 나뉩니다.
• 검은 색과 회색 셰일이 일반적이지만 암석은 어떤 색으로도 나타날 수 있습니다.
• 셰일은 상업적으로 중요합니다. 그것은 벽돌, 도자기, 타일 및 포틀랜드 시멘트의 건설에 사용됩니다. 오일 헤일에서 천연 악마와 기름을 제거 할 수 있습니다.
• 암석은 플라 야, 강, 유역 및 바다에서 발생할 수 있습니다.
• 혈암 근처에있는 석회암과 사암을 발견하는 것이 일반적입니다.
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• Shaleusually는 잎에서 발생합니다.
• 모든 퇴적암의 약 55 %가 셰일입니다.
• 일부 셰일은 포함 된 화석으로 인해 칼슘 함량이 높을 수 있습니다.
• 알루미나 함량이 높은 셰일은 시멘트 생산에 사용됩니다.
• 최근 천연 가스 함량이 높은 셰일이 에너지 원으로 사용되었습니다.
• 쿼츠 및 기타 광물이 일반적으로 발견됩니다. 혈암.
• 혈암은 일반적으로 회색이지만 너무 많은 탄소 물질을 포함하면 검은 색일 수 있습니다.
• 퇴적암에있는 유기물 중 약 95 %가 혈암 또는 진흙에서 발견됩니다. .
• Shale은 압축이라는 과정에 의해 생성됩니다.
• 극심한 열과 압력에 노출 된 shaleex는 슬레이트 형태에 따라 다를 수 있습니다.
• 일단 형성되면 일반적으로 셰일이 방출됩니다. 호수로 그리고 천천히 흐르는 물이있는 강.
• 점토는 셰일 암석에서 중요한 구성 요소입니다.

이암 또는 암석에서 파생 된 암석을 설명하는 데 사용되는 암석 이름에 대한 간략한 개요 :

진흙 바위	설명
셰일	적층되고 압축 된 암석. 점토가 미사보다 우세해야합니다.
Claystone	셰일과 비슷하지만 미세한 라미네이션이나 균열 성이 부족합니다. 점토가 미사보다 우세해야합니다.
점토암	점토암의 동의어
Argillite	다소 약하게 정의 된 암석 유형. 대부분의 이암보다 깊숙이 묻혀있는 작고 단단해진 암석으로 약하게 변형 된 이암으로 간주 될 수 있습니다. Argillite는 슬래 티 절단이없고 일반적인 셰일처럼 라미네이팅되지 않습니다.
이암	셰일의 미세 라미네이션 특성이 부족한 단단해진 머드. 이암은 점토와 토사의 비율이 거의 같습니다. “Mudstone”은 대부분 압축 된 진흙으로 구성된 모든 종류의 암석을 포함하는 일반적인 용어로 취급 할 수 있습니다.
Siltstone	미사가 점토보다 우세합니다.
머드 락	이암의 동의어
루 타이트	비록 독립적으로 거의 사용되지 않지만 이암의 동의어.일반적으로 일부 변형 제 (칼 실루 타이트는 매우 미세한 석회암)와 함께 사용됩니다.
Pelite	이암의 또 다른 동의어입니다. 비고 결 세립 퇴적물을 설명하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 루 타이트처럼 세립 탄산염을 설명하는 데 사용됩니다.
Marl	석회질 진흙. 그것은 다양한 비율의 점토, 미사 및 탄산염 입자의 혼합물입니다. 통합 될 수 있지만이 경우에는 종종 marlstone으로 명명됩니다.
Sarl	marl과 유사하지만 탄산염 진흙 대신 규산질의 생물 원성 입자를 포함합니다.
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Smarl	sarl과 smarl의 혼합물.
블랙 셰일	유기물에 색을 띠는 흑색 탄소 질 셰일 (> 5 %). 황화물 광물이 풍부하고 여러 금속 (V, U, Ni, Cu)의 농도가 높아져 있습니다.
오일 셰일	다양한 셰일 유기물이 풍부합니다. 증류시 탄화수소를 생성합니다.
Alum shale	흑 혈암과 비슷하지만 황철석은 부분적으로 분해되어 황산의 구성 미네랄과 반응합니다. 명반 (수화 칼륨-알루미늄 황산염)을 형성하는 바위. 흑 혈암처럼 여러 금속이 풍부하며 우라늄의 공급원으로 채굴되었습니다.
Olistostrome	혼란스러운 진흙 덩어리와 더 큰 쇄골 중력에 의한 산사태로 수 중에서 형성되었습니다. 침구가 부족합니다.
Turbidite	탁도 흐름에 의해 퇴적 된 퇴적물 또는 암석. 이 퇴적물은 점토, 미사 및 물이 대륙 경사면을 따라 미끄러 져 내려 가면서 수 중에서 형성됩니다 (대부분의 경우). 혼탁은 종종 미사 층과 점토층이 번갈아 가며 구성되어 있습니다.
Flysch	요즘은 주로 혼탁으로 대체 된 오래된 용어입니다.
Diamictite	세밀한 매트릭스에 더 큰 쇄골을 포함하는 퇴적암을 설명하는 데 사용되는 순전히 설명적인 용어입니다. 규조토는 여러 가지 방법으로 형성 될 수 있지만 대부분의 경우까지 석회화 빙하 인 것처럼 보입니다.
틸 라이트	제대로 분류되지 않은 석회화 ( 진흙 투성이 매트릭스의 더 큰 쇄골) 빙하에 의해 퇴적 된 퇴적물. Tillite는 석회화 된 경작지입니다.
슬레이트	얇은 시트로 쪼개 질 수있는 미세한 변성암입니다 (슬라 티 분열이 있음). 대부분의 경우 슬레이트는 변형 된 혈암 / 이암입니다.
Metapelite	모든 변형 된 이암. 슬레이트, 천매암 및 다양한 편암은 일반적인 메타 펠 라이트입니다.
Phyllite	슬레이트보다 등급이 높고 편암보다 낮은 변성암입니다. 판상 운모 및 / 또는 흑연 결정에 의해 분열 표면에 독특한 광택이 있습니다.