셰일 | Wechsel

12월 2, 2020

셰일

셰일은 대부분 점토 크기와 미사 크기의 곡물로 구성된 퇴적암 인 석회화 된 진흙입니다. 셰일을 정의하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일부 정의는 다소 좁습니다. American Geological Institute에서 발행 한 Glossary of Geology는 셰일을 > 67 % 점토 크기의 광물 1이 포함 된 적층 된 단단해진 암석으로 정의합니다. 이 정의는 혈암과 이암을 명확하게 구별합니다. 후자는 비슷한 암석이지만 주목할만한 라미네이션이 없습니다. 또한 미사가 점토보다 우세한 이암 인 미사 암과 셰일을 분리합니다.

Shale은 세분화 된 퇴적암입니다. 일반적으로 미세한 적층을 보여줍니다. 노르웨이 핀 마르크. 샘플의 너비는 9cm입니다.

그러나 때때로이 암석은 혈암, 이암 또는 이암으로 통칭되는 관련되고 매우 널리 퍼진 암석의 하나의 큰 군으로 취급됩니다. 이 암석은 확실히 지각에서 가장 흔한 퇴적암입니다. 모든 퇴적암의 절반 이상이 다양한 유형의 이암으로 추정됩니다. 그 뒤에는 탄산염과 사암이 뒤 따릅니다.

Shale은 경제적으로 중요한 암석입니다. 화석 연료 (오일 셰일)로 채굴 될 수 있지만 더 중요한 것은 원유와 천연 가스의 원석이라는 것입니다. 셰일은 또한 우리가 수압 파쇄 (파쇄)를 사용하여 탄화수소를 추출하는 암석입니다.

전형적인 퇴적암 인 셰일은 명확하게 층을 이루고 나중에 orogenic 사건에 의해 접힐 수 있습니다. 북부 노르웨이의 셰일 노두. 규모를위한 망치.

카나리아 제도 라 팔마의 마른 강바닥을 덮고있는 진흙. 셰일의 주성분은 산에서 더 높은 산의 붕괴 된 암석에서 마침내 퇴적 될 바다로가는 길에있는 점토입니다. 강은 모든 진흙을 바다로 옮기는 힘든 일을합니다.

스코틀랜드의 셰일 노두. 규모를위한 망치.

에스토니아 해안의 셰일 자갈. 셰일은 상대적으로 식별하기 쉽습니다. 어두운 색의 둔한 표면을 가진 평평한 자갈을 생성하는 경향이 있습니다.

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

진흙탕	설명
Shale	적층 및 압축 된 암석. 점토가 미사보다 우세해야합니다.
클레이 스톤	셰일과 비슷하지만 미세한 라미네이션이나 균열 성이 부족합니다. 점토가 미사보다 우세해야합니다.
점토암	점토암의 동의어
Argillite	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 라미네이트되지 않습니다.
Mudstone	셰일의 미세 라미네이션 특성이 부족한 단단해진 진흙. 이암은 점토와 미사 비율이 거의 같습니다. “Mudstone”은 대부분 압축 된 진흙으로 구성된 모든 종류의 암석을 포함하는 일반적인 용어로 취급 할 수 있습니다.
Siltstone	미사가 점토보다 우세합니다.
Mudrock	이암의 동의어
Lutite	독립적으로 거의 사용되지는 않지만 이암의 동의어입니다. 일반적으로 일부 변형 제 (칼 실루 타이트는 매우 미세한 석회암입니다)와 함께 사용됩니다.
Pelite	이암의 또 다른 동의어입니다. 비 응고 세립 퇴적물을 설명하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 루 타이트와 마찬가지로 세립 탄산염을 설명하는데도 사용됩니다.
Marl	석회질 진흙. 다양한 비율의 점토, 미사 및 탄산염 입자의 혼합물입니다. 통합 될 수 있지만이 경우에는 종종 marlstone이라고합니다.
Sarl	marl과 유사하지만 탄산염 진흙 대신 규산질의 생물 원성 곡물을 포함합니다.
Smarl	혼합 소금물과 smarl의 ture.
흑색 혈암	유기물에 색을 띠는 흑색 탄소 혈암 (> 5 %). 황화물 광물이 풍부하고 여러 금속 (V, U, Ni, Cu)의 농도가 높아져 있습니다.
오일 셰일	다양한 셰일 유기물이 풍부합니다. 증류시 탄화수소를 생성합니다.
백반 셰일	흑색 셰일과 유사하지만 황철석은 부분적으로 분해되어 황산의 구성 미네랄과 반응합니다. 명반 (수화 칼륨-알루미늄 황산염)을 형성하는 바위. 흑 혈암처럼 여러 금속이 풍부하며 우라늄의 공급원으로 채굴되었습니다.
Olistostrome	무질서한 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	요즘에는 주로 탁도가 대체 된 오래된 용어입니다.
Diamictite	세밀한 매트릭스에 더 큰 쇄골을 포함하는 퇴적암을 설명하는 데 사용되는 순수한 설명 용어입니다. 규조토는 여러 가지 방법으로 형성 될 수 있지만 대부분의 경우까지 석회화 빙하 인 것처럼 보입니다.
Tillite	석화가 제대로 분류되지 않았습니다 ( 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 절단이 있음). 대부분의 경우 슬레이트는 변형 된 혈암 / 이암입니다.
메타 펠트	변형 된 이암입니다. 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.

더 거친 미사가 풍부한 이단 석은 색상이 더 밝고 적절한 혈암에 전형적인 미세 적층을 나타내지 않습니다. 스페인 피레네 산맥의이 미사 암은 탁자의 일부입니다. 샘플의 너비는 12cm입니다.

Diamictite는 진흙 투성이의 모질이있는 잘 분류되지 않은 암석입니다. 노르웨이 북부에서 온이 규조토는 Varangian 빙하의 빙하 기원 (틸 라이트)입니다. 샘플 폭 12cm.

Turbidite는 같은 에피소드 동안 해저에 퇴적 된 많은 실트 스톤-이암 쌍을 포함하는 퇴적암 유닛입니다. 중력으로 인한 진흙의 수중 눈사태. 탁도 시퀀스는 일반적으로은과 점토의 많은 교대 층으로 구성됩니다. 미사는 점토보다 먼저 침전되기 때문에 동일한 이벤트 동안에 적어도 두 개의 독특한 층이 퇴적됩니다. 샘플은 스페인의 단일 노두에서 나왔지만 서로 옆에 있지 않았습니다. 샘플의 너비는 약 20cm입니다.

아일랜드 Loughshinny의 셰일 (백색) 노두입니다.

구성

Shale은 주성분 (점토 광물)이 표면에서 매우 흔하기 때문에 매우 널리 퍼져 있습니다. 이 광물은 화학적 풍화 (습윤 / 습윤 조건에서 암석 분해)의 결과로 형성됩니다. 점토를 생산하는 광물은 화성암과 변성암에서 우세한 다양한 규산염입니다. 가장 중요한 점토 광물은 카올리나이트, 스멕타이트 (몬모릴로나이트) 및 일 라이트입니다. 처음 두 가지는 젊은 셰일에서 일반적입니다. 매장은 스멕타이트를 일 라이트로 전환시키는 문맹 화 과정으로 이어지기 때문에 일 라이트는 오래된 (고생대) 셰일에서 우세한 경향이 있습니다.

진흙은 물, 점토 및 미사 (모래)의 혼합물입니다. 따라서 이암에는 점토 광물 외에도 다양한 양의 미사 (입자 크기 2-63 마이크로 미터)와 모래가 포함되어 있습니다. 미사가 우세한 경우 암석은 일반적으로 미사 암으로 명명됩니다. 실트는 대부분 광물 석영으로 구성되어 있지만 장석 군 광물과 중광 물을 포함한 기타 암석 형성 물질도 포함 할 수 있습니다.

이암의 중요한 구성 성분은 탄산염 또는 규산 입자 일 수 있습니다. 둘 다 일반적으로 생물학적 기원입니다. 이러한 성분이 많이 포함 된 진흙 퇴적물은 각각 marl과 sarl로 명명됩니다 (marlstone, 석회화 된 경우 sarlstone).

Pyrite는 일반적인 광물입니다. 환원 조건에서 형성된 이암. 녹색을 띠는 것은 당뇨병 발생 중에 유리 산소를 사용할 수 없음을 나타냅니다. 이탈리아 엘바. 샘플 너비 22cm. TUG 1608-6763.

황철광의 정육면체와 석영의 정맥이 들어있는 검은 혈암. 샘플 너비 8cm. TUG 1608-2799.

흰색 방해석 정맥이있는 혈암. 이 정맥은 퇴적 후입니다 (나중에 암석에서 형성됨). Loughshinny, 아일랜드. 샘플 너비 10cm.

유기물

많은 셰일에서 매우 중요한 구성 요소는 탄소 질 물질입니다. 이것은 일반적으로 암석에서 케로 겐 (고 분자량 유기 화합물의 혼합물)으로 발생하는 유기물입니다. 케로 겐은 모든 셰일의 약 1 %를 넘지 않지만 대부분의 케로 겐은 이암에 있습니다. 유기물이 풍부한 셰일 (> 5 %)을 블랙 셰일이라고합니다. 이 암석은 유기물에 의해 검은 색이됩니다. 유기물은 정상적인 조건에서 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 셰일은 오일 셰일로 알려져 있습니다. 증류시 탄화수소를 생성합니다. 오일 셰일은 일반적으로 원치 않는 (타지 않는) 미네랄을 많이 포함하고 있기 때문에 상대적으로 “더러운”연료이지만 화석 연료로 사용할 수 있습니다. 그리고 표면에서 황산으로 분해 된 후 환경 피해를 유발하는 앞서 언급 한 황철석 때문에.

검은 색 셰일은 유기물을 많이 포함하는 다양한 셰일로 검은 색을 띠고 있습니다.이 암석에는 황철석과 여러 금속이 풍부합니다. 바나듐, 우라늄 등. 과거에 우라늄의 원천으로 채굴되었습니다. 에스토니아의 흑 혈암입니다.

노두 에스토니아의 흑 혈암.

혈암 형성

실리케이트 광물이 분해되어 형성된 점토 광물은 일반적으로 흐르는 물에 의해 형성 장소에서 제거됩니다. 해류와 파도로 인한 유체 난류가 더 이상 중력에 대응할 수 없을 때 점토 광물은 그는 오랫동안 정학을했습니다. 응집 또는 생물학적 활동 (진흙이 포함 된 분변 펠릿을 배설하는 여과 먹이 유기체)으로 인해 더 큰 응집체를 형성 한 후 침전됩니다.

대부분의 점토 광물은 궁극적으로 바다로 이동하여 최종적으로 생성됩니다. 선반과 대륙 경사면에 보관됩니다. 완만 한 대륙 경사면에있는이 물이 풍부한 퇴적물은 중력 적으로 불안정합니다. 지진, 쓰나미 또는 단순히 위에있는 퇴적물의 무게와 같은 일부 트리거 메커니즘은 경사면 아래로 이동하는 거대하고 빠르게 움직이는 퇴적물이 가득한 밀도 전류를 방출 할 수 있습니다. 이러한 흐름은 탁도 흐름으로 알려져 있으며 탁도처럼 형성된 침전물입니다. 혼탁은 종종 토사가 더 빠르게 그리고 점토 전에 침전되는 경향이 있기 때문에 형성되는 토사 및 점토가 풍부한 층으로 구성되는 반면, 점토가 풍부한 층은 그 후에 형성되고 탁한 순서의 더 먼 부분에서 더 두껍습니다. 이러한 많은 층이 서로 뒤따라 두꺼운 해양 퇴적층을 형성 할 수 있습니다.

침적 된 이암에는 물로 가득 찬 많은 공극 공간을 생성하는 방향이 잘못된 점토 집합체가 포함되어 있습니다. 더 많은 퇴적물이 축적됨에 따라 위에있는 퇴적물의 무게로 인해 다짐이 발생합니다. 점토 응집체는 응력 방향에 수직으로 선호되는 방향을 취하고 기공 공간이 감소하며 물이 암석에서 눌려집니다. 온도와 압력이 증가함에 따라 광물학의 변화가 시작됩니다. 그러나 이것은 변태가 아닙니다. 이러한 변화는 상대적으로 얕은 깊이와 적당한 온도에서 발생하며이 과정을 당뇨병이라고합니다. 물론 분화와 변태 사이에는 뚜렷한 경계가 없습니다. 대부분의 경우 입자상 암석이 여전히 퇴적암인지 또는 이미 변성 상태인지 확인하는 것은 거의 불가능할 수 있습니다. 손 샘플의 펠리 틱 암석은 일반적으로 명확한 슬래 티 절단을 보여주고 이전의 점토 광물을 희생하여 자란 더 큰 운모 플레이크로 인해 더 많은 반사 표면을 가질 때 변성 된 것으로 간주됩니다.

아일랜드 Loughshinny의 심하게 접힌 혼탁.

녹색은 형성 조건이 감소 함을 나타냅니다. 노르웨이 핀 마르크. 샘플의 너비는 19cm입니다.

솔 표시는 셰일 층의 아래쪽 표면에있는 일반적인 특징 (주조)입니다. 상승 및 고류 방향을 표시하는 데 사용할 수 있습니다.

접힌 셰일 노두. 노르웨이, 핀 마르크.

이질화 및 탄화수소

일 문화 과정 (스멕타이트가 일 라이트로 변환 됨)은 이질화 과정에서 이암에서 발생하는 주요 변화입니다. 조명은 칼륨 (일반적으로 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. Kaolinite 함량은 매장 깊이가 증가함에 따라 감소합니다. Kaolinite는 덥고 습한 기후에서 형성됩니다. 건조한 온대 기후는 스멕타이트를 선호하는 경향이 있습니다. 그 이유는 많은 강수량이 암석에서 용해성 이온을 씻어내는 반면 건조한 기후는이 작업을 효과적으로 수행하지 못하기 때문입니다. Kaolinite는 실리카와 물 외에 알루미늄 만 포함하기 때문에 습한 기후에서 선호됩니다. 알루미늄은 잔류량이 많고 스멕타이트 (알루미늄과 철 외에도 마그네슘과 칼슘)의 성분이 더 쉽게 제거됩니다.

다이아 제네시스 (때때로이 단계를 이화라고도 함) 중에 발생하는 또 다른 중요하고 경제적으로 매우 중요한 과정은 케 로젠을 탄화수소로 성숙시키는 것입니다. Kerogen은 암석에 갇힌 왁스 같은 물질이지만 혈암에서 나와 위로 이동할 수있는 가벼운 탄화수소로 성숙합니다. 이 프로세스는 약 50-150 ° C4 (오일 창)의 온도에서 발생할 수 있습니다. 이것은 일반적으로 2-4km의 매장 깊이에 해당합니다. 공정 중에 방출 된 가벼운 탄화수소 (촉매 및 열 분해라고 함)는 이제 자유롭게 위로 이동할 수 있습니다. 그들은 안티크 라인이나 결함 경계 일 수있는 어떤 종류의 구조적 트랩에 의해 정지되면 착취 가능한 석유 및 가스 저장소를 형성 할 수 있습니다. 콤팩트 셰일은 액체와 가스에 대한 강력한 장벽이기 때문에 상승 이동을 막는 암석층은 많은 경우에 또 다른 셰일층입니다. 셰일은 또한 같은 이유로 물이있는 층 사이에 대수층을 형성 할 수 있습니다. 물이 바위를 통해 쉽게 흐르지 못하도록합니다 (투과성이 낮음).

이것이 일부가 형성된 이유이기도합니다. 탄화수소는 근원 암석에서 이동할 수 없습니다. 이 자원은 우리가 구멍을 뚫고 암석에 압력을 가한 물을 주입하여 균열을 일으킬 경우 적어도 부분적으로 사용할 수 있습니다. 이 방법을 수압 파쇄 (파쇄)라고합니다. 형성된 균열은 물이 주입 된 모래 알갱이에 의해 열린 상태로 유지되고 암석에 갇힌 탄화수소는 복구 할 수있게됩니다. 파쇄는 실제로 지각의 일반적인 과정입니다. 광물 정맥과 제방은 고압력의 유체 또는 마그마에 의해 열리고 밀봉 된 지각의 균열입니다.

오일 셰일 (다양한 kukersite) 에스토니아는 셰일 오일 산업을위한 화석 연료 및 원료로 계속 사용됩니다. 이 암석에는 화석 (bryozoans, trilobites, brachiopods)이 매우 풍부합니다. Kukersite는 약하게 적층됩니다.