Shale: sedimentary Rock - Mga Larawan, Kahulugan at Marami

Nilalaman

• Ano ang Shale?
• Gumagamit ng Shale
• Maginoo Langis at Likas na Gas
• Hindi sinasadyang Langis at Likas na Gas
• Shale Ginamit upang Gumawa Clay
• Si Shale Ginamit upang Gumawa ng Semento
• Oil Shale
• Komposisyon ng Shale
• Mga Kulay ng Shale
• Itim at Grey Shale
• Pula, Kayumanggi, at Dilaw na Shale
• Green Shale
• Mga Katangian ng Hydraulic ng Shale
• Mga Katangian ng Teknolohiya ng mga Shale Land
• Malawak na Lupa
• Katatagan ng Slope
• Mga kapaligiran ng Shale Deposition

Shale: Ang mga shale ay pumutok sa mga manipis na piraso na may matalim na mga gilid. Nagaganap ito sa isang malawak na hanay ng mga kulay na kinabibilangan ng pula, kayumanggi, berde, kulay abo, at itim. Ito ang pinaka-karaniwang sedimentary rock at matatagpuan sa mga sedimentary basins sa buong mundo.

Ano ang Shale?

Ang shale ay isang masarap na butil na sedimentary na bato na bumubuo mula sa pagpuputol ng mga mineral na laki ng mineral at luwad na karaniwang tinatawag nating "putik." Ang komposisyon na ito ay naglalagay ng shale sa isang kategorya ng mga sedimentary na mga bato na kilala bilang "mudstones." Ang Shale ay nakikilala sa iba pang mga mudstones dahil ito ay fissile at nakalamina. Ang "Laminated" ay nangangahulugang ang bato ay binubuo ng maraming manipis na mga layer. Ang "Fissile" ay nangangahulugan na ang bato na madaling magbahagi sa mga manipis na piraso kasama ang mga laminations.

Gumagamit ng Shale

Ang ilang mga shales ay may mga espesyal na katangian na nagbibigay sa kanila ng mahalagang mapagkukunan. Ang mga itim na shales ay naglalaman ng mga organikong materyal na kung minsan ay nasisira upang makabuo ng natural gas o langis. Ang iba pang mga shales ay maaaring madurog at halo-halong may tubig upang makagawa ng mga clays na maaaring gawin sa iba't ibang mga kapaki-pakinabang na bagay.

Maginoo Langis at Likas na Gas Reservoir: Ang pagguhit na ito ay naglalarawan ng isang "anticlinal trap" na naglalaman ng langis at natural na gas. Ang mga grey rock na yunit ay hindi mahahalata na shale. Ang mga porma ng langis at likas na gas sa loob ng mga yunit ng shale na ito at pagkatapos ay lumilipat paitaas. Ang ilan sa langis at gas ay nakulong sa dilaw na sandstone upang makabuo ng isang reservoir ng langis at gas. Ito ay isang "maginoo" na imbakan ng tubig - nangangahulugang ang langis at gas ay maaaring dumaloy sa puwang ng butas ng buhangin at magawa mula sa balon.

Maginoo Langis at Likas na Gas

Ang mga itim na organikong shales ay ang mapagkukunan ng bato para sa marami sa mga mundo na pinakamahalagang deposito ng langis at likas na gas. Ang mga shales na ito ay nakakuha ng kanilang itim na kulay mula sa maliliit na mga particle ng organikong bagay na naideposito sa putik mula sa kung saan nabuo ang shale. Habang ang putik ay inilibing at nagpainit sa loob ng lupa, ang ilan sa mga organikong materyal ay binago sa langis at natural na gas.

Ang langis at likas na gas ay lumipat sa labas ng shale at paitaas sa pamamagitan ng masa ng sediment dahil sa kanilang mababang density. Ang langis at gas ay madalas na nakulong sa loob ng mga puwang ng butas ng isang overlying na yunit ng bato tulad ng sandstone (tingnan ang ilustrasyon). Ang mga uri ng mga deposito ng langis at gas na ito ay kilala bilang "maginoo na mga imbakan ng tubig" dahil ang mga likido ay madaling dumaloy sa mga pores ng bato at sa pagkuha ng maayos.

Kahit na ang pagbabarena ay maaaring kunin ang malaking halaga ng langis at likas na gas mula sa reservoir rock, karamihan sa mga ito ay nananatiling nakulong sa loob ng shale. Ang langis at gas na ito ay napakahirap tanggalin sapagkat nakulong ito sa loob ng maliliit na puwang ng butas o nakakabit sa mga particle ng mineral na luwad na bumubuo sa shale.

Hindi sinasadyang Langis ng Langis at Gas: Ang pagguhit na ito ay naglalarawan ng mga bagong teknolohiya na nagbibigay-daan sa pag-unlad ng hindi magkakaugnay na mga patlang ng langis at natural na gas. Sa mga patlang na ito ng gas, ang langis at gas ay gaganapin sa mga shales o isa pang yunit ng bato na hindi mahahalata. Upang makagawa ng langis o gas na iyon, kinakailangan ang mga espesyal na teknolohiya. Ang isa ay pahalang na pagbabarena, kung saan ang isang vertical na balon ay lumihis sa pahalang upang ito ay tumagos sa isang mahabang distansya ng reservoir rock. Ang pangalawa ay ang hydraulic fracturing. Sa pamamaraang ito, ang isang bahagi ng balon ay natatakpan at ang tubig ay pumped upang makabuo ng isang presyon na sapat na sapat upang baliin ang nakapalibot na bato. Ang resulta ay isang mataas na bali ng reservoir na natagos sa pamamagitan ng isang mahabang haba ng mainam na butas.

Hindi sinasadyang Langis at Likas na Gas

Sa huling bahagi ng 1990s, ang mga likas na kumpanya ng pagbabarena ng gas ay bumuo ng mga bagong pamamaraan para sa pagpapalaya ng langis at natural gas na nakulong sa loob ng maliliit na puwang ng shale. Ang pagtuklas na ito ay makabuluhan dahil na-lock nito ang ilan sa pinakamalaking pinakamalaking deposito ng gas sa mundo.

Ang Barnett Shale ng Texas ay ang unang pangunahing larangan ng likas na gas na binuo sa isang bato ng reservoir ng shale. Ang paggawa ng gas mula sa Barnett Shale ay isang hamon. Ang mga puwang ng butas sa shale ay napakaliit na ang gas ay nahihirapan na lumipat sa shale at sa balon. Natuklasan ng mga driller na maaari nilang madagdagan ang pagkamatagusin ng shale sa pamamagitan ng pumping ng tubig sa balon sa ilalim ng presyon na sapat na mataas upang baliin ang shale. Ang mga bali na ito ay nagpalaya sa ilan sa mga gas mula sa mga puwang ng butas at pinayagan ang dumaloy na gas na iyon sa balon. Ang pamamaraan na ito ay kilala bilang "hydraulic fracturing" o "hydrofracing."

Natutunan din ng mga driller kung paano mag-drill down sa antas ng shale at i-on ang balon ng 90 degrees upang mag-drill nang pahalang sa yunit ng shale rock. Gumawa ito ng isang balon na may napakatagal na "pay zone" sa pamamagitan ng reservoir rock (tingnan ang paglalarawan). Ang pamamaraang ito ay kilala bilang "pahalang na pagbabarena."

Ang pahalang na pagbabarena at hydraulic fracturing rebolusyonaryong teknolohiya ng pagbabarena at aspaltado ang paraan para sa pagbuo ng ilang mga higanteng natural na larangan ng gas. Kabilang dito ang Marcellus Shale sa Appalachians, ang Haynesville Shale sa Louisiana at ang Fayetteville Shale sa Arkansas. Ang mga napakalaking shale reservoir na ito ay may hawak na sapat na likas na gas upang maihatid ang lahat ng pangangailangan ng Estados Unidos sa loob ng dalawampung taon o higit pa.

Shale sa ladrilyo at tile: Ang shale ay ginagamit bilang isang hilaw na materyal para sa paggawa ng maraming uri ng mga tisa, tile, pipe, palayok, at iba pang mga produktong gawa. Ang brick at tile ay ilan sa mga pinaka malawak na ginagamit at nais na mga materyales para sa pagtatayo ng mga bahay, dingding, lansangan, at komersyal na istruktura. Copyright copyright iStockphoto / Guy Elliott.

Shale Ginamit upang Gumawa Clay

Ang bawat tao'y may kontak sa mga produktong gawa sa shale. Kung nakatira ka sa isang bahay na ladrilyo, magmaneho sa isang kalsada ng ladrilyo, nakatira sa isang bahay na may bubong na tile, o panatilihin ang mga halaman sa mga "terra cotta" na kaldero, mayroon kang araw-araw na pakikipag-ugnay sa mga item na marahil ay ginawa mula sa shale.

Maraming taon na ang nakalilipas ang parehong mga item na ito ay ginawa mula sa natural na luad. Gayunpaman, ang mabibigat na paggamit ay nabawasan ang karamihan sa maliit na deposito ng luad. Nangangailangan ng isang bagong mapagkukunan ng mga hilaw na materyales, natuklasan ng mga tagagawa na ang paghahalo ng pino na ground shale na may tubig ay makagawa ng isang luad na madalas ay may katulad o higit na mahusay na mga katangian. Ngayon, ang karamihan sa mga item na dating ginawa mula sa natural na luad ay pinalitan ng halos magkaparehong mga item na ginawa mula sa luwad na ginawa sa pamamagitan ng paghahalo ng purong ground shale sa tubig.

Mga Kits ng Rock at Mineral: Kumuha ng isang bato, mineral, o fossil kit upang malaman ang higit pa tungkol sa mga materyales sa Earth. Ang pinakamahusay na paraan upang malaman ang tungkol sa mga bato ay ang pagkakaroon ng mga ispesimen na magagamit para sa pagsubok at pagsusuri.

Si Shale Ginamit upang Gumawa ng Semento

Ang semento ay isa pang karaniwang materyal na madalas na gawa sa shale. Upang makagawa ng semento, durog na apog at shale ay pinainit sa isang temperatura na sapat na mataas upang mawala ang lahat ng tubig at masira ang apog sa calcium oxide at carbon dioxide. Ang carbon dioxide ay nawala bilang isang paglabas, ngunit ang calcium oxide na sinamahan ng pinainit na shale ay gumagawa ng isang pulbos na tatigas kung halo-halong may tubig at pinapayagan na matuyo. Ang semento ay ginagamit upang gumawa ng kongkreto at maraming iba pang mga produkto para sa industriya ng konstruksyon.

Oil shale: Isang bato na naglalaman ng isang makabuluhang halaga ng organikong materyal sa anyo ng solidong kerogen. Hanggang sa 1/3 ng bato ay maaaring maging solidong organikong materyal. Ang ispesimen na ito ay humigit-kumulang sa apat na pulgada (sampung sentimetro) sa kabuuan.

Oil Shale

Ang oil shale ay isang bato na naglalaman ng mga makabuluhang halaga ng organikong materyal sa anyo ng kerogen. Hanggang sa 1/3 ng bato ay maaaring maging solid kerogen. Ang likido at gas na hydrocarbons ay maaaring makuha mula sa shale ng langis, ngunit ang bato ay dapat na pinainit at / o tratuhin ng mga solvent. Ito ay kadalasang hindi gaanong mahusay kaysa sa mga bato ng pagbabarena na magbubunga ng langis o gas nang direkta sa isang balon. Ang pagkuha ng hydrocarbons mula sa shale ng langis ay gumagawa ng mga paglabas at mga produktong basura na nagdudulot ng makabuluhang mga alalahanin sa kapaligiran. Ito ang isang kadahilanan kung bakit ang mga malawak na mundo ng mga deposito ng shale ng langis ay hindi ginawang agresibo.

Karaniwang natutugunan ng shale ng langis ang kahulugan ng "shale" na ito ay "isang nakalamina na bato na binubuo ng hindi bababa sa 67% mineral na luwad." Gayunpaman, kung minsan ay naglalaman ito ng sapat na organikong materyal at carbonate mineral na ang mineral mineral ay nagkakahalaga ng mas mababa sa 67% ng bato.

Mga halimbawang pangunahing halimbawa: Kung ang shale ay drill para sa langis, natural gas, o pagsusuri sa mapagkukunan ng mineral, ang isang pangunahing ay madalas na mababawi mula sa balon. Ang bato sa core ay maaaring masuri upang malaman ang tungkol sa mga potensyal nito at kung paano ang pinakamahusay na binuo ay mapagkukunan.

Komposisyon ng Shale

Ang Shale ay isang bato na binubuo pangunahin ng mga sukat na mineral na may sukat na luad. Ang mga maliliit na butil na ito ay karaniwang mineral na luad tulad ng illite, kaolinite, at smectite. Karaniwan ang shale ng iba pang mga laki ng mineral na sukat ng mineral tulad ng quartz, chert, at feldspar. Ang iba pang mga nasasakupan ay maaaring isama ang mga organikong particle, carbonate mineral, iron oxide mineral, sulfide mineral, at mabibigat na mineral grains. Ang mga "iba pang mga nasasakupan" sa bato ay madalas na tinutukoy ng kapaligiran ng mga shales ng pag-aalis, at madalas nilang tinutukoy ang kulay ng bato.

Itim na shale: Mayaman na organikong itim na shale. Ang natural gas at langis ay minsan ay nakulong sa maliit na puwang ng butas ng ganitong uri ng shale.

Mga Kulay ng Shale

Tulad ng karamihan sa mga bato, ang kulay ng shale ay madalas na tinutukoy ng pagkakaroon ng mga tiyak na materyales sa menor de edad na halaga. Ilang porsyento lamang ng mga organikong materyales o bakal ay maaaring makabuluhang baguhin ang kulay ng isang bato.

Nagpe-play ang shale gas: Mula noong huling bahagi ng 1990s, dose-dosenang dati nang hindi produktibong itim na mga organikong shales ay matagumpay na binuo sa mga mahalagang larangan ng gas. Tingnan ang artikulo: "Ano ang Shale Gas?"

Itim at Grey Shale

Ang isang itim na kulay sa mga sedimentary na bato na halos palaging nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng mga organikong materyales. Isa o dalawang porsyento lamang na organikong materyales ang maaaring magbigay ng isang madilim na kulay-abo o itim na kulay sa bato. Bilang karagdagan, ang itim na kulay na ito ay halos palaging nagpapahiwatig na ang shale na nabuo mula sa sediment na idineposito sa isang kakulangan sa oxygen. Ang anumang oxygen na pumasok sa kapaligiran ay mabilis na umepekto sa pagkabulok ng mga organikong labi. Kung ang isang malaking halaga ng oxygen ay naroroon, lahat ng mga organikong labi ay mabulok. Nagbibigay din ang isang kapaligiran na hindi maganda ang oxygen sa tamang kondisyon para sa pagbuo ng mga mineral na sulfide tulad ng pyrite, isa pang mahalagang mineral na matatagpuan sa karamihan ng mga itim na shales.

Ang pagkakaroon ng mga organikong labi sa itim na shales ay ginagawang mga kandidato para sa pagbuo ng langis at gas. Kung ang organikong materyal ay napanatili at maayos na pinainit pagkatapos mailibing, maaaring magawa ang langis at natural na gas. Ang Barnett Shale, Marcellus Shale, Haynesville Shale, Fayetteville Shale, at iba pang mga bato na gumagawa ng gas ay ang lahat ay madilim na kulay-abo o itim na shales na nagbubunga ng natural gas. Ang Bakken Shale ng North Dakota at ang Eagle Ford Shale ng Texas ay mga halimbawa ng mga shales na nagbibigay ng langis.

Minsan naglalaman ang mga Grey shales ng isang maliit na halaga ng organikong bagay. Gayunpaman, ang mga kulay-abo na shales ay maaari ding maging mga bato na naglalaman ng mga materyales na calcareous o simpleng mineral na mineral na nagreresulta sa isang kulay-abo na kulay.

Utica at Marcellus Shale: Dalawang itim na organikong shales sa Appalachian Basin ay naisip na naglalaman ng sapat na natural gas upang matustusan ang Estados Unidos sa loob ng maraming taon. Ito ang mga Marcellus Shale at Utica Shale.

Pula, Kayumanggi, at Dilaw na Shale

Ang mga shales na idineposito sa mga kapaligiran na mayaman sa oxygen ay madalas na naglalaman ng maliliit na mga particle ng iron oxide o mga mineral na mineral na hydroxide tulad ng hematite, goite, o limonite. Ilang porsyento lamang ng mga mineral na ipinamamahagi sa pamamagitan ng bato ay maaaring makabuo ng pula, kayumanggi, o dilaw na kulay na ipinakita ng maraming uri ng shale. Ang pagkakaroon ng hematite ay maaaring makabuo ng isang pulang shale. Ang pagkakaroon ng limonite o goite ay maaaring makabuo ng isang dilaw o kayumanggi shale.

Green Shale

Ang mga berdeng shales ay paminsan-minsan ay matatagpuan. Hindi ito dapat magtaka dahil ang ilan sa mga mineral na luad at micas na bumubuo sa halos dami ng mga batong ito ay karaniwang isang kulay berde.

Well gas shale na rin: Sa mas mababa sa sampung taon, ang shale ay naka-skyrock sa prominence sa sektor ng enerhiya. Ang mga bagong pamamaraan ng pagbabarena at mahusay na pag-unlad tulad ng hydraulic fracturing at horizontal drilling ay maaaring i-tap ang langis at natural gas na nakulong sa loob ng masikip na matrix ng mga organikong shales. Copyright copyright iStockphoto / Edward Todd.

Mga Katangian ng Hydraulic ng Shale

Ang mga katangian ng haydroliko ay mga katangian ng isang bato tulad ng pagkamatagusin at porosity na sumasalamin sa kakayahan nitong hawakan at magpadala ng mga likido tulad ng tubig, langis, o natural gas.

Ang Shale ay may napakaliit na laki ng butil, kaya ang mga interstitial space ay napakaliit. Sa katunayan ang mga ito ay napakaliit na ang langis, natural gas, at tubig ay nahihirapan sa paglipat ng bato.Ang Shale ay maaaring magsilbi bilang isang cap rock para sa mga gas at natural gas traps, at ito rin ay isang aquiclude na hinaharangan o nililimitahan ang daloy ng tubig sa lupa.

Kahit na ang mga interstitial space sa isang shale ay napakaliit, maaari silang tumagal ng isang makabuluhang dami ng bato. Pinapayagan nito ang shale na humawak ng mga makabuluhang halaga ng tubig, gas, o langis ngunit hindi magagawang epektibong ipadala ang mga ito dahil sa mababang pagkamatagusin. Ang industriya ng langis at gas ay nagtagumpay sa mga limitasyong ito ng shale sa pamamagitan ng paggamit ng pahalang na pagbabarena at haydroliko na bali upang lumikha ng artipisyal na porosity at pagkamatagusin sa loob ng bato.

Ang ilan sa mga mineral na luad na nagaganap sa shale ay may kakayahang sumipsip o mag-adorb ng malaking halaga ng tubig, natural gas, ion, o iba pang mga sangkap. Ang pag-aari ng shale na ito ay maaaring paganahin ito upang selektibo at matulungin na hawakan o malayang maglabas ng mga likido o ion.

Mapalawak na mapa ng lupa: Ang Estados Unidos Geological Survey ay naghanda ng isang pangkalahatang malawak na mapa ng lupa para sa mas mababang 48 na estado.

Mga Katangian ng Teknolohiya ng mga Shale Land

Ang mga shales at ang mga lupa na nagmula sa kanila ay ilan sa mga pinaka nakakapagpabagabag na materyales na itatayo. Napapailalim sila sa mga pagbabago sa dami at kakayahang umunlad sa pangkalahatan na ginagawa silang mga hindi maaasahan na mga substrate sa konstruksyon.

Landslide: Ang Shale ay isang rock -ide-prone rock.

Malawak na Lupa

Ang mga mineral na luad sa ilang mga lupa na nagmula sa shale ay may kakayahang sumipsip at maglabas ng maraming tubig. Ang pagbabagong ito sa nilalaman ng kahalumigmigan ay karaniwang sinamahan ng isang pagbabago sa dami na maaaring maging kasing dami ng porsyento. Ang mga materyales na ito ay tinatawag na "expansive na mga lupa." Kapag basa ang mga lupa na ito ay namamaga sila, at kapag natuyo sila ay umuurong. Ang mga gusali, kalsada, linya ng utility, o iba pang mga istraktura na nakalagay o sa loob ng mga materyales na ito ay maaaring humina o masira ng mga puwersa at paggalaw ng pagbabago ng dami. Ang mga malawak na lupa ay isa sa mga pinaka-karaniwang sanhi ng pinsala sa pundasyon sa mga gusali sa Estados Unidos.

Shale delta: Ang isang delta ay isang deposito ng sediment na bumubuo kapag ang isang stream ay pumapasok sa isang nakatayong katawan ng tubig. Ang bilis ng tubig ng stream ay biglang bumababa at ang mga sediment na dinadala ay tumira sa ilalim. Ang Deltas ay kung saan ang pinakamalaking dami ng putik ng Earths ay idineposito. Ang imahe sa itaas ay isang satellite view ng Mississippi delta, na ipinapakita ang mga channel ng pamamahagi nito at mga deposito ng interdistributary. Ang maliwanag na asul na tubig na nakapaligid sa delta ay puno ng sediment.

Katatagan ng Slope

Ang Shale ay ang bato na madalas na nauugnay sa pagguho ng lupa. Ang pagbabago ng panahon ay nagbabago sa shale sa isang lupa na mayaman na luad na karaniwang may napakababang lakas na paggugupit - lalo na kung basa. Kapag ang mga materyales na may mababang lakas na ito ay basa at sa isang matarik na burol, maaari silang mabagal o mabilis na bumaba sa dalisdis. Ang overloading o paghuhukay ng mga tao ay madalas na mag-trigger ng pagkabigo.

Shale sa Mars: Si Shale ay isang pangkaraniwang bato din sa Mars. Ang litratong ito ay kinunan ng mast camera ng Mars Curiosity Rover. Ipinapakita nito ang manipis na kama na fissile shales na sumabog sa Gale Crater. Ang mausisa na drill hole sa mga bato ng Gale Crater at nakilala ang mga mineral na luad sa mga pinagputulan. Imahe ng NASA.

Mga kapaligiran ng Shale Deposition

Ang isang akumulasyon ng putik ay nagsisimula sa kemikal na pag-init ng mga bato. Ang pag-iilaw ng panahon na ito ay sumisira sa mga bato na nahulog sa mga mineral na luad at iba pang maliliit na mga partikulo na madalas na nagiging bahagi ng lokal na lupa. Ang isang bagyo ay maaaring hugasan ang maliliit na mga partikulo ng lupa mula sa lupa at sa mga ilog, na nagbibigay ng hitsura ng "maputik" na hitsura. Kapag ang agos ay bumabagal o pumapasok sa isang nakatayong katawan ng tubig tulad ng isang lawa, swamp, o karagatan, ang mga butil ng putik ay tumira sa ilalim. Kung hindi nababagabag at inilibing, ang akumulasyon ng putik na ito ay maaaring mabago sa isang sedimentary rock na kilala bilang "mudstone." Ito ay kung paano nabuo ang karamihan sa mga shales.

Ang proseso ng pagbubuo ng shale ay hindi nakakulong sa Earth. Ang mga rovers ng Mars ay natagpuan ang maraming mga outcrops sa Mars na may mga sedimentary na yunit ng bato na mukhang katulad ng mga shales na matatagpuan sa Earth (tingnan ang larawan).