En ny måde at løse termisk modenhed af marine skifer med høje løbetider

Laser Raman spektroskopi parametre for rent organisk stof (f.eks. vitrinit, fast bitumen) i sedimentære bjergarter er blevet bredt anvendt til modenhedsbestemmelse, men der mangler relevante undersøgelser af mineral-organisk aggregering (MOA) direkte baseret på skiferprøver fra hele sten. Et nyligt papir har afsløret en god sammenhæng mellem laser Raman-spektroskopiparametre for MOA og løbetider for højt overmodne marine skifer, giver en ny måde at håndtere modenhedsvurdering på.

Papiret med titlen "Termisk modning som afsløret ved mikro-Raman-spektroskopi af mineral-organisk aggregering (MOA) i marine skifer med høj og over modenhed, "skrevet af Xianming Xiao, Qin Zhou, Peng Cheng, Jian Sun, Dehan Liu og Hui Tian, blev offentliggjort i Science Kina Jordvidenskab . Forskerne undersøgte laser Raman -spektre og parametre for MOA i marine skiferprøver med forskelligt indhold af organisk stof og forskellig modenhed fra det sydlige Kina, og de mente, at laser Raman -parametrene for MOA kan angive modenhedsniveauer, ligesom det rene organiske stof i skifer.

Der er to Raman-førsteordensbånd til organisk stof i skifer:D-bånd (repræsenterer uordnet struktur) og G-bånd (repræsenterer ordnet struktur). Med stigende modenhed, positionen, form og intensitet af de to bånd ændres regelmæssigt, og de resulterende parametre viser en klar sammenhæng med modenhed. Et stort antal undersøgelser har vist, at laser-Raman-parameteren er en anden hurtig og skadefri teknik til modenhedsbestemmelse af organisk stof i skifer efter metoden til måling af vitrinitreflektans. På nuværende tidspunkt, rent organisk stof, såsom vitrinit eller fast bitumen, er hovedsageligt valgt til at bestemme modenheden af ​​skifer ved laser Raman -teknik. Alligevel, i de tidlige paleozoiske og ældre marine skifer, der er ingen vitrinit, og den faste bitumen er generelt sjælden. Det skifrede organiske stof forekommer hovedsageligt med en meget lille størrelse ( <1 μm), spredt i mineralmatrix for at danne mineral-organiske aggregationer (MOA). Til modenhedsvurdering af en sådan type skifer, der har manglet effektive løsninger.

I det foreslåede papir, laser Raman -spektra af MOA blev systematisk testet, og de relevante parametre blev beregnet ved hjælp af laser Raman -teknik. Resultaterne viser, at Ramans spektrale D- og G -bånd, der stammer fra organisk stof, kan detekteres i MOA i skifer med en mindre mængde organisk stof (så lavt som 0,1 %). Perfekte Raman -spektre og effektive parametre for MOA kan opnås, hvor skiferen TOC =0,60 %. Ramans spektrale parametre for MOA er sammenlignelige med dem for dets tilhørende solgte bitumen, har en tilsvarende værdi som termiske modenhedsindikatorer med solid bitumen.

Ramans spektrale parametre for MOA giver en alternativ måde at estimere modenheden for skifer i stadier med høj og over modenhed, især for lavere paleozoiske og prækambriske skifer, hvor mikroskopisk identificerbart organisk stof er sjældent.