Daşlar

Şist

Şist



Şist ən çox çöküntü olan qayadır və dünyada çöküntü hövzələrindədir.


Şist: Şist, kəskin kənarları olan nazik parçalara parçalanır. Qırmızı, qəhvəyi, yaşıl, boz və qara rəngləri əhatə edən geniş rəng çalarlarında meydana gəlir. Ən çox yayılmış çöküntü qayadır və dünyada çöküntü hövzələrində rast gəlinir.

Şale nədir?

Şist, adətən "palçıq" adlandırdığımız çamur və gil ölçülü mineral hissəciklərin sıxılmasından əmələ gələn incə toxumlu çöküntü qayadır. Bu kompozisiya şistləri "palçıq daşları" adı verilən çöküntü süxurları kateqoriyasına yerləşdirir. Şist digər palçıq daşlarından fərqlənir, çünki həssas və laminatlıdır. "Laminatlaşdırılmış" qayanın çox nazik təbəqələrdən ibarət olması deməkdir. "Parçalanma" deməkdir ki, qaya asanlıqla laminasiya boyunca nazik hissələrə parçalanır.

Şale istifadəsi

Bəzi şistlər onları vacib ehtiyat halına gətirən xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir. Qara şistlərdə təbii qaz və ya yağ əmələ gətirmək üçün bəzən parçalanan üzvi material var. Digər şistlər müxtəlif faydalı əşyalar halına gətirilə bilən gil istehsal etmək üçün əzilərək su ilə qarışdırıla bilər.

Adi neft və təbii qaz anbarı: Bu rəsmdə neft və təbii qaz olan "antiklinal tələ" göstərilir. Boz qaya vahidləri keçilməz şistdir. Bu şist vahidlərində neft və təbii qaz meydana gəlir və sonra yuxarıya doğru köçür. Neft və qazın bir hissəsi neft və qaz anbarı yaratmaq üçün sarı qum daşına qapılır. Bu, "şərti" bir su anbarıdır, yəni neft və qazın qum daşının məsamələri arasından axması və quyudan hasil edilə bilməsi deməkdir.

Adi neft və təbii qaz

Qara üzvi şistlər dünyanın ən vacib neft və təbii qaz yataqları üçün mənbəyidir. Bu şistlər qara rəngini şlanın əmələ gəldiyi palçığa tökülmüş üzvi maddələrin kiçik hissələrindən əldə edirlər. Palçıq torpağın içərisinə basdırılaraq istiləşdikcə üzvi maddələrin bir hissəsi neft və təbii qaza çevrildi.

Neft və təbii qaz, sıxlığı az olduğuna görə çöküntüdən və yuxarıya doğru çöküntü kütləsi vasitəsilə köçürüldü. Neft və qaz tez-tez qum daşı kimi üst-üstə düşən qaya qurğusunun məsamələri içərisinə düşmüşdü (şəkilə bax). Bu tip neft və qaz yataqları "adi su anbarları" kimi tanınır, çünki mayelər qayanın məsamələri və hasilat quyusuna asanlıqla axa bilər.

Qazma qaz anbarının süxurundan çox miqdarda neft və təbii qaz çıxara bilsə də, onun çox hissəsi şistin içərisində qalır. Bu neft və qazı çıxarmaq çox çətindir, çünki kiçik məsamələr boşluğuna düşür və ya şisti meydana gətirən gil mineral hissəciklərinə yapışdırılır.

Qeyri-adi Neft və Qaz Anbarı: Bu rəsm qeyri-ənənəvi neft və təbii qaz yataqlarının işlənməsinə imkan yaradan yeni texnologiyaların əks olunduğunu göstərir. Bu qaz yataqlarında neft və qaz şlaklarda və ya keçilməz olan başqa bir qaya birləşməsində saxlanılır. Bu neft və ya qaz hasil etmək üçün xüsusi texnologiyalara ehtiyac var. Bunlardan biri üfüqi qazma işidir, içərisində şaquli bir quyu yatay süxurunun uzun məsafəsinə nüfuz etməsi üçün üfüqi tərəfə sapılır. İkincisi hidravlik qırıqdır. Bu texnikanın köməyi ilə quyunun bir hissəsi möhürlənmiş və ətrafdakı qayanı qırmaq üçün kifayət qədər yüksək bir təzyiq çıxarmaq üçün su vurulur. Nəticə uzun bir quyu quyusuna nüfuz edən yüksək sınıq bir su anbarıdır.

Qeyri-adi neft və təbii qaz

1990-cı illərin sonlarında təbii qazma şirkətləri şistin xırda məsamələri içərisində olan neft və təbii qazın azad edilməsinin yeni üsullarını hazırladılar. Bu kəşf dünyada ən böyük təbii qaz yataqlarının bir qismini açdığına görə əhəmiyyətli idi.

Texasdakı Barnett Shale, bir şist rezervuar qayasında inkişaf etdirilən ilk böyük təbii qaz yatağı idi. Barnett Şale'dən qaz çıxarmaq çətin idi. Şistdəki məsaməli boşluqlar o qədər kiçikdir ki, qaz şistdən və quyuya keçməkdə çətinlik çəkir. Qazmaçılar şistin sınıqlamaq üçün kifayət qədər yüksək təzyiq altında suyu quyudan suya vuraraq şlanqın keçiriciliyini artıra bildiklərini aşkar etdilər. Bu qırıqlar qazın bir hissəsini məsamə sahələrindən azad etdi və bu qazın quyuya axmasına imkan verdi. Bu üsul "hidravlik qırılma" və ya "hidrofraksiya" kimi tanınır.

Qazmaçılar şlanın səviyyəsinə qədər qazmağı və quyunu 90 dərəcə döndərməyi şist qaya qurğusu vasitəsilə yatay şəkildə qazmağı öyrəndilər. Bu, rezervuar qayası üzərindən çox uzun bir "ödəmə zonası" olan bir quyu çıxardı (şəkilə bax). Bu üsul "üfüqi qazma" kimi tanınır.

Üfüqi qazma və hidravlik qırılma inqilabi qazma texnologiyasına çevrildi və bir neçə nəhəng təbii qaz yataqlarının işlənməsinə yol açdı. Bunlara Appalachians'dakı Marcellus Shale, Luizianadakı Haynesville Şale və Arkanzasdakı Fayetteville Şale daxildir. Bu nəhəng şist su anbarları, Amerika Birləşmiş Ştatlarının iyirmi il və ya daha çox müddətində bütün ehtiyaclarını ödəmək üçün kifayət qədər təbii qaza sahibdir.

Kərpic və kafeldəki şist: Şist bir çox növ kərpic, kafel, boru, dulusçuluq və digər istehsal məhsulları hazırlamaq üçün xammal olaraq istifadə olunur. Kərpic və kafel evlərin, divarların, küçələrin və ticarət quruluşlarının qurulması üçün ən çox istifadə olunan və çox istənən materiallardan biridir.

Şist gil istehsal etmək üçün istifadə olunur

Hər kəs şistdən hazırlanan məhsullarla əlaqə saxlayır. Bir kərpic evdə yaşayırsınızsa, bir kərpic yolda sürürsünüzsə, bir kafel damı olan bir evdə yaşayırsınızsa və ya "terra cotta" qablarda bitki saxlayırsınızsa, ehtimal ki, şistdən hazırlanan əşyalarla gündəlik əlaqə qurursunuz.

İllər əvvəl bu eyni əşyalar təbii gildən hazırlanmışdı. Bununla birlikdə, ağır istifadə kiçik gil yataqlarının çoxunu tükəndirdi. Yeni bir xammal mənbəyinə ehtiyac duyan istehsalçılar qısa müddətdə incə torpaq şistini su ilə qarışdırmaqla tez-tez oxşar və ya üstün xüsusiyyətlərə malik bir gil istehsal edəcəyini kəşf etdilər. Bu gün bir zamanlar təbii gildən hazırlanan əşyaların çoxu, yerdəki şisti su ilə qarışdırmaqla istehsal olunan gildən hazırlanmış demək olar ki, eyni əşyalarla əvəz edilmişdir.

Qaya və mineral dəstləri: Earth materialları haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün bir qaya, mineral və ya qalıq dəsti alın. Qayalar haqqında məlumat əldə etməyin ən yaxşı yolu test və müayinə üçün mövcud nümunələrin olmasıdır.

Şist sement istehsal etmək üçün istifadə olunur

Sement, tez-tez şist ilə hazırlanan başqa bir ümumi materialdır. Sement etmək üçün, əzilmiş əhəngdaşı və şist bütün suyun buxarlanması və əhəng daşı kalsium oksidinə və karbon qazına parçalanması üçün kifayət qədər yüksək bir temperatura qədər qızdırılır. Dəm qazı bir emissiya olaraq itirilir, lakin kalsium oksidi qızdırılan şist ilə birləşərək su ilə qarışdırılaraq qurumağa icazə verilsə, sərtləşəcək bir toz halına gətirir. Sement, tikinti sənayesi üçün beton və bir çox məhsul hazırlamaq üçün istifadə olunur.

Neft şisti: Bərk kerogen şəklində əhəmiyyətli miqdarda üzvi material olan bir qaya. Qayanın 1/3 hissəsinə qədər bərk üzvi material ola bilər. Bu nümunə təxminən dörd düym (on santimetr) arasındadır.

Neft şisti

Yağ şisti, kerogen şəklində əhəmiyyətli miqdarda üzvi material olan bir qayadır. Qayanın 1/3 hissəsinə qədər bərk kerogen ola bilər. Maye və qazlı karbohidrogenlər neft şistindən çıxarıla bilər, ancaq qaya qızdırılmalı və / və ya həlledicilərlə müalicə edilməlidir. Bu ümumiyyətlə neft və ya qazı birbaşa bir quyuya çıxaracaq qazma süxurlarından daha az səmərəlidir. Karbohidrogenləri neft şistindən çıxarmaq ətraf mühitə əhəmiyyətli narahatlıq yaradan tullantılar və tullantılar çıxarır. Bu, dünyanın geniş neft şist yataqlarının aqressiv istifadə edilməməsinin bir səbəbidir.

Yağ şisti ümumiyyətlə "şist" anlayışına cavab verir ki, "ən az 67% gil minerallardan ibarət olan laminatlı qaya" dır. Bununla birlikdə, bəzən kifayət qədər üzvi material və karbonat mineralları ehtiva edir ki, gil mineralları qayanın 67% -dən azını təşkil edir.

Şist nüvəsi nümunələri: Şist neft, təbii qaz və ya mineral ehtiyatların qiymətləndirilməsi üçün qazıldıqda tez-tez quyudan bir nüvə çıxarılır. Daha sonra nüvədəki qaya, potensialı və qaynağın ən yaxşı şəkildə necə inkişaf etdirilə biləcəyini öyrənmək üçün sınaqdan keçirilə bilər.

Şale tərkibi

Şist, əsasən gil ölçülü mineral dənələrdən ibarət qayadır. Bu kiçik dənli bitkilər adətən illit, kaolinit və smekit kimi gil minerallardır. Şist adətən kvars, chert və dala çubuğu kimi digər gil ölçülü mineral hissəcikləri ehtiva edir. Digər tərkib hissələrə üzvi hissəciklər, karbonat mineralları, dəmir oksidi mineralları, sulfid mineralları və ağır mineral taxıllar daxil ola bilər. Qayadakı bu "digər tərkib hissələr" çox vaxt şistin çökmə mühiti ilə müəyyən edilir və çox vaxt qayanın rəngini təyin edirlər.

Qara şist: Üzvi zəngin qara şist. Təbii qaz və neft bəzən bu tip şistin kiçik məsaməli boşluqlarına qapılır.

Şale rəngləri

Əksər qayalar kimi, şistin rəngi də çox az miqdarda xüsusi materialların olması ilə müəyyən edilir. Üzvi materialların və ya dəmirin yalnız bir neçə faizi bir qayanın rəngini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirə bilər.

Şist qazı oynayır: 1990-cı illərin sonlarından bəri, əvvəllər istehsal olunmamış onlarla qara üzvi şistlər qiymətli qaz yataqlarında uğurla inkişaf etdirilmişdir. Məqaləyə baxın: "Şist qazı nədir?"

Qara və Boz Şal

Çöküntü süxurlarında qara rəng demək olar ki, həmişə üzvi materialların mövcudluğunu göstərir. Yalnız bir və ya iki faiz üzvi material qayaya tünd boz və ya qara rəng verə bilər. Bundan əlavə, bu qara rəng demək olar ki, həmişə oksigen çatışmazlığı olan mühitdə çöküntüdən əmələ gələn şistin meydana gəldiyini göstərir. Ətraf mühitə daxil olan hər bir oksigen çürümüş üzvi zibil ilə tez reaksiya verdi. Çox miqdarda oksigen olsaydı, üzvi zibil hamısı çürüyərdi. Bir oksigen zəif bir mühit, ən çox qara şistlərdə olan başqa bir vacib mineral olan pirit kimi sulfid minerallarının əmələ gəlməsi üçün də lazımi şərait yaradır.

Qara şistlərdə üzvi zibilin olması onları neft və qaz hasilatına namizəd edir. Üzvi material qorunub saxlanılırsa və basdırıldıqdan sonra düzgün qızdırılıbsa, neft və təbii qaz çıxara bilər. Barnett Shale, Marcellus Shale, Haynesville Shale, Fayetteville Shale və digər qaz istehsal edən süxurlar təbii qaz verən tünd boz və ya qara şistlərdir. Şimali Dakota'nın Bakken Shale və Texas'dan olan Eagle Ford Shale'i, yağ verən şistlərə misaldır.

Boz şistlər bəzən az miqdarda üzvi maddə ehtiva edir. Bununla birlikdə, boz rəngli şistlər, əhəngdar materialları və ya boz rəngə səbəb olan sadəcə gil mineralları olan qayalar ola bilər.

Utica və Marcellus Shale: Appalachian hövzəsindəki iki qara üzvi şistin ABŞ-ı bir neçə ildir təmin etmək üçün kifayət qədər təbii qaz ehtiva etdiyi düşünülür. Bunlar Marcellus Shale və Utica Shale.

Qırmızı, Qəhvəyi və Sarı Şale

Oksigenlə zəngin mühitlərdə yatırılan şişlər, çox vaxt dəmir oksidi və ya hematit, goetit və ya limonit kimi dəmir hidroksid minerallarının kiçik hissəciklərini ehtiva edir. Qaya vasitəsilə paylanan bu mineralların yalnız bir neçə faizi çox sayda şistin sərgilədiyi qırmızı, qəhvəyi və ya sarı rənglər istehsal edə bilər. Hematitin olması qırmızı bir şist istehsal edə bilər. Limonit və ya goetitin olması sarı və ya qəhvəyi bir şist istehsal edə bilər.

Yaşıl şist

Yaşıl şistlər vaxtaşırı tapılır. Bu təəccüblü olmamalıdır, çünki bu süxurların həcminin böyük hissəsini təşkil edən bəzi gil minerallar və mikalar adətən yaşılımtıl rəngə malikdir.

Təbii qaz şlan quyusu: On ildən az bir müddətdə şist enerji sektorunda məşhurlaşmağa başladı. Hidravlik qırılma və üfüqi qazma kimi yeni qazma və quyu işləmə üsulları üzvi şlanqların sıx matrisində olan neft və təbii qazı vura bilər.

Şistin hidrolik xüsusiyyətləri

Hidrolik xüsusiyyətlər su, neft və ya təbii qaz kimi mayeləri tutma və ötürmə qabiliyyətini əks etdirən keçiricilik və gözeneklilik kimi bir qayanın xüsusiyyətləridir.

Şale çox kiçik bir hissəcik ölçüsünə malikdir, buna görə interstisial boşluqlar çox kiçikdir. Əslində onlar o qədər kiçikdirlər ki, neft, təbii qaz və su qayadan keçməkdə çətinlik çəkir. Buna görə də şist neft və təbii qaz tələləri üçün qapaq qayası rolunu oynaya bilər və eyni zamanda yeraltı suların axışını məhdudlaşdıran və ya məhdudlaşdıran bir akvariumdur.

Bir şistdəki interstitial boşluqlar çox kiçik olsa da, qayanın əhəmiyyətli bir hissəsini tuta bilər. Bu, şistə əhəmiyyətli miqdarda su, qaz və ya neft saxlamağa imkan verir, lakin aşağı keçiriciliyinə görə onları effektiv şəkildə ötürə bilmir. Neft və qaz sənayesi qayanın içərisində süni gözeneklilik və keçiricilik yaratmaq üçün üfüqi qazma və hidravlik qırılmadan istifadə edərək şistin bu məhdudiyyətlərini aradan qaldırır.

Şistdə meydana gələn gil minerallarından bəziləri çox miqdarda su, təbii qaz, ion və ya digər maddələri udmaq və ya udmaq qabiliyyətinə malikdir. Şistin bu xüsusiyyəti, maye və ya ionları seçmə və qətiyyətlə tutmağa və ya sərbəst buraxmağa imkan verir.

Geniş torpaqlar xəritəsi: Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatı, aşağı 48 əyalət üçün ümumiləşdirilmiş geniş ərazilər xəritəsini hazırladı.

Şist torpaqlarının mühəndislik xüsusiyyətləri

Tərəzi və onlardan əldə edilən torpaqlar qurulması üçün ən əziyyətli materialdır. Onlar ümumiyyətlə etibarsız tikinti substratları halına gətirən həcmdə və səriştədə dəyişikliklərə məruz qalırlar.

Sürüşmə: Şist sürüşməyə meylli bir qayadır.

Geniş torpaqlar

Bəzi şist mənşəli torpaqlarda gil mineralları çox miqdarda su udmaq və sərbəst buraxmaq xüsusiyyətinə malikdir. Rütubətdəki bu dəyişiklik ümumiyyətlə bir neçə faiz ola biləcək həcmdə dəyişikliklə müşayiət olunur. Bu materiallar "geniş torpaqlar" adlanır. Bu torpaqlar islandıqda şişir və quruyanda kiçilir. Binalar, yollar, kommunal xətlər və ya bu materialların içərisinə yerləşdirilmiş və ya digər quruluşlar güc dəyişikliyi qüvvəsi və hərəkəti ilə zəiflədilə və ya zədələnə bilər. Genişləndirici torpaqlar ABŞ-dakı binaların təməl zədələnməsinin ən çox yayılmış səbəblərindən biridir.

Şist deltası: Delta, axan bir su suyuna daxil olduqda meydana gələn çöküntü yatağıdır. Axının suyun sürəti birdən-birə azalır və aparılan çöküntülər dibinə yerləşirlər. Deltalar Yer kürəsinin palçıqının ən çox toplandığı yerlərdir. Yuxarıdakı şəkil, paylayıcı kanalları və bölgələrarası yataqlarını göstərən Mississippi deltasının peyk görünüşüdür. Deltanı əhatə edən parlaq mavi su çöküntü ilə doludur.

Yamac Sabitliyi

Şist ən çox torpaq sürüşməsi ilə əlaqəli qayadır. Havaların dəyişməsi şisti gil ilə zəngin bir torpaq halına gətirir, bu da normal olaraq çox aşağı qaşınma gücünə malikdir - xüsusən nəm olanda. Bu az güclü materiallar nəm və dik bir təpədə olduqda, yamacında yavaş və ya sürətlə hərəkət edə bilərlər. İnsanlar tərəfindən həddən artıq yüklənmə və ya qazıntı çox vaxt uğursuzluğa səbəb olacaqdır.

Marsdakı şist: Şist də Marsda çox yayılmış qayadır. Bu şəkil Mars Curiosity Rover-in mast kamera tərəfindən çəkilib. Bu Gale Crater-də aşan incə yataqlı parçalanmış şalları göstərir. Curiosity Gale Crater qayalarına deliklər qazdı və şlamlarda gil minerallarını təyin etdi. NASA görüntüsü.

Şist çöküntüsünün mühitləri

Palçığın yığılması qayaların kimyəvi aşınması ilə başlayır. Bu havalar süxurları gilli minerallara və tez-tez yerli torpağın bir hissəsi olan digər kiçik hissəciklərə parçalayır. Bir yağış fırtınası torpaqdan və axınlardan kiçik torpaq hissəciklərini yuyub, dərələrə "palçıqlı" bir görünüş bəxş edə bilər. Axın yavaşlayır və ya göl, bataqlıq və ya okean kimi dayanıqlı bir su obyektinə girəndə palçıq hissəcikləri dibinə yerləşirlər. Dağılan və basdırılsa, bu palçıq yığılması "palçıq daşı" adı verilən çöküntü qayaya çevrilə bilər. Ən çox şalların necə qurulduğu belədir.

Şist əmələ gətirmə prosesi Yer kürəsi ilə məhdudlaşmır. Mars çovdarları Marsda Yer kürəsindəki şistlərə bənzəyən çöküntü qaya birləşmələri ilə çox sayda yer tapdılar (fotoya baxın).