Structural and Сrystal-Сhemical Features of Mixed-Layer Illite-Containing Minerals from Diagenetically Altered Upper Jurassic Oil Source Rocks

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Illite-smectite (I-S) minerals from the Upper Jurassic oil-bearing rock shales of Denmark and the North Sea were studied by a complex of diffraction and spectroscopic methods. Detailed structures were identified to reveal the mechanism of diagenetic transformation of these shales. Usually, in oil-bearing rocks of sedimentary basins, oil generation occurs simultaneously with the I-S diagenetic transformation. The results obtained demonstrate the relationship between these two reactions: NH3 molecules released from kerogen during ma-ximum oil formation are fixed as NH4 ammonium cations in smectite or vermiculite interlayers, forming mica or tobelite structural fragments. As a result of this solid-phase transformation, mixed-layer structures are formed, consisting of layers of illite, tobelite, smectite and vermiculite (I-T-S-V).

作者简介

V. Drits

Geological Institute RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: victor.drits@mail.ru
Russia, 119017, Moscow, Pyzhevsky lane, 7, bld. 1

B. Sakharov

Geological Institute RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: sakharovba@gmail.com
Russia, 119017, Moscow, Pyzhevsky lane, 7, bld. 1

B. Zviagina

Geological Institute RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: zbella2001@yahoo.com
Russia, 119017, Moscow, Pyzhevsky lane, 7, bld. 1

参考

  1. Дриц В.А., Сахаров Б.А. Рентгеноструктурный анализ смешанослойных минералов. М.: Наука, 1976. 256 с.
  2. Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: смектиты, смешанослойные образования. М.: Наука, 1990. 214 с.
  3. Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: слюды, хлориты. М.: Наука, 1991. 177 с.
  4. Arkai P., Merriman R.J., Brinley R., Peacor D.R., Toth M. Crystallinity, crystallite size and lattice strain of illite-muscovite and chlorite; comparison of XRD and TEM data for diagenetic to epizonal pelites // European Journal of Mi-neralogy. 1996. V. 8. P. 1119–1137.
  5. Brangulis A.P., Kanev S.V., Margulis L.S., Pomerantseva R.A. Geology and hydrocarbon prospects of the Paleozoic in the Baltic region / Ed. J.R. Parker // Petroleum Geology of Northwest Europe: Proceedings of the 4th Conference. Geological society, London, U.K., 1993. P. 651–656.
  6. Buchardt B., Nielsen A.T., Schovsbo N.H. The Alum shale in Scandinavia // Geologisk Tidsskrift. 1997. V. 3. P. 1–30 (in Danish).
  7. Claret F., Sakharov B.A., Drits V.A. et al. Clay minerals in the Meuse-Haute Marne Underground laboratory (France): Possible influence of organic matter on clay mineral evolution // Clays Clay Miner. 2004. V. 52. P. 515–532.
  8. Drits V.A. Mixed-layer minerals / Ed. S. Merlino // Modular Aspects of Minerals // European Notes in Mineralogy, Eötvös University Press, Budapest. 1997. V. 1. P. 153–190.
  9. Drits V.A. Structural and chemical heterogeneity of clay minerals // Clay Minerals. 2003. V. 38. P. 403–432.
  10. Drits V.A., Tchoubar C. X-ray diffraction by disordered lamellar structures. Heldenberg: Springer-Verlag, 1990. 371 p.
  11. Drits V.A., McCarty D.K. A simple technique for a semi-quantitative determination of the trans-vacant and cis-vacant 2 : 1 layer contents in illites and illite-smectites // Amer. Mineral. 1996. V. 81. P. 852‒863.
  12. Drits V.A., Lindgreen H., Salyn A.L. Determination by X-ray diffraction of content and distribution of fixed ammonium in illite-smectite. Application to North Sea illite-smectite // Amer. Mineral. 1997a. V. 82. P. 79‒87.
  13. Drits V.A., Sakharov B.A., Lindgreen H., Salyn A. Sequential structural transformation of illite-smectite-vermiculite during diagenesis of Upper Jurassic shales from North Sea and Denmark // Clay Miner. 1997б. V. 32. P. 351–371.
  14. Drits V.A., Lindgreen H., Salyn A.L., Ylagan R., McCarty D.K. Semiquantitative determination of trans-vacant and cis-vacant 2 : 1 layers in illites and illite-smectites by thermal analysis and X-ray diffraction // Amer. Mineral. 1998. V. 83. P. 1188–1198.
  15. Drits V.A., Lindgreen H., Sakharov B.A. et al. Tobelitization of smectite during oil generation in oilsource shales. Application to North Sea illite-tobelite-smectite-vermiculite // Clays Clay Miner. 2002a. V. 50. P. 82–98.
  16. Drits V.A., Sakharov B.A., Dainyak L.G. et al. Structural and chemical heterogeneity of illite-smectites from Upper Jurassic mudstones of East Greenland related to volcanic and weathered parent rocks // Amer. Mineral. 2002б. V. 87. P. 1590–1607.
  17. Drits V.A., Lindgreen H., Sakharov B.A. et al. The detailed structure and origin of clay minerals at the Cretaceous/Tertiary boundary, Stevns Klint (Denmark) // Clay Miner. 2004. 39. P. 367–390.
  18. Drits V.A., Sakharov B.A., Salyn A.L., Lindgreen H. Determination of the content and distribution of fixed ammonium in illite-smectite using a modified X-ray diffraction technique: Application to oil source rocks of western Greenland // Amer. Miner. 2005. V. 90. P. 71‒84.
  19. Drits V.A., Lindgreen H., Sakharov B.A. et al. Formation and transformation of mixed-layer minerals by Tertiary intrusives in Cretaceous mudstones, West Greenland // Clays Clay Miner. 2007. V. 55. P. 261–284.
  20. Drits V.A., Zviagina B.B. Trans-vacant and cis-vacant 2 : 1 layer silicates: structural features, identification, and occurrence // Clays Clay Miner. 2009. V. 57. P. 405–415.
  21. Eugster H.P., Munoz J. Ammonium micas: Possible sources of atmospheric ammonia and nitrogen // Science. 1966. V. 151. P. 683‒686.
  22. Eslinger E., Savin S. Oxygen isotope geothermometry of the burial metamorphic rocks of the Precambrian Belt Supergroup, Glacier National Park, Montana // Geol. Soc. Amer. Bull. 1973. V. 84. P. 2549–2560.
  23. Ferrage E., Lanson B., Sakharov B.A. et al. Investigation of dioctahedral smectite hydration properties by modeling of X-ray diffraction profiles: influence of layer charge and charge location // Amer. Mineral. 2007. V. 92. P. 1731–1743.
  24. Jensenius J. Regional studies of fluid inclusions in Paleozoic sediments from southern Scandinavia // Bull. Geol. Soc. Denmark. 1987. V. 36. P. 221–235.
  25. Lanson B., Sakharov B.A., Claret F., Drits V.A. Diagenetic smectite-to-illite transition in clay-rich sediments: a reappraisal of X-ray diffraction results using the multi-specimen method // Am. J. Sci. 2009. V. 309. P. 476–516.
  26. Lindgreen H. Ammonium fixation during illite-smectite diagenesis in Upper Jurassic shale, North Sea // Clay Miner. 1994. V. 29. P. 527‒537.
  27. Lindgreen H., Drits V.A., Sakharov B.A., Salyn A.L., Wrang P., Dainyak L. Illite-smectite structural changes during metamorphism in black Cambrian Alum shales from the Baltic area // Amer. Miner. 2000. V. 85. P. 1223‒1238.
  28. Lindgreen H., Drits V.A., Sakharov B.A. et al. The structure and diagenetic transformation of illite-smectite and chlorite-smectite from North Sea Cretaceous Tertiary chalk // Clay Miner. 2002. V. 37. P. 429–450.
  29. Lindgreen H., Drits V.A., Jakobsen F.C, Sakharov B.A. Clay mineralogy of the Central North Sea Upper Cretaceous Tertiary chalk and formation of clay rich layers // Clays Clay Miner. 2008. V. 56. P. 693–710.
  30. McCarty D.K., Reynolds R.C. Rotationally disordered illite/smectite in paleozoic K-bentonites // Clays Clay Miner. 1995. V. 43. P. 271–284.
  31. McCarty D.K., Drits V.A., Sakharov B.A. et al. Heterogeneous mixed-layer clays from the Cretaceous Greensand, Isle of Wight, Southern England // Clays Clay Miner. 2004. V. 52. № 5. P. 552–575.
  32. McCarty D.K., Sakharov B.A., Drits V.A. Early clay diage-nesis in Gulf Coast sediments: new insights from XRD profile modeling // Clays Clay Miner. 2008. V. 56. P. 359–379.
  33. McCarty D.K., Sakharov B.A., Drits V.A. New insights into smectite illitization: a zoned K-bentonite revisited // Amer. Mineral. 2009. V. 94. P. 1653–1671.
  34. Moore D.M., Reynolds R.C., Jr. X-Ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals. Oxford: Oxford University Press, 1989. 332 p.
  35. Moore D.M., Reynolds R.C., Jr. X-Ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals. Oxford: Oxford University Press, 1997. 382 p.
  36. Sakharov B.A., Lindgreen H., Salyn A.L., Drits V.A. Determination of illite-smectite structures using multispecimen X-Ray diffraction profile filling // Clays Clay Miner. 1999a. V. 47. P. 555–566.
  37. Sakharov B.A., Lindgreen H., Salyn A.L., Drits V.A. Mixed-layer kaolinite-illite-vermiculite in North Sea shales // Clay Miner. 1999б. V. 34. P. 333–344.
  38. Sakharov B.A., Plancon A., Lanson B., Drits V.A. Influence of the outer surface layers of crystals on the X-ray diffraction intensity of basal reflections // Clays Clay Miner. 2004. V. 52. P. 680–692.
  39. Sakharov B.A., Lanson B. X-Ray identification of mixed-layer structures. Modeling of diffraction effects. Chapter 2.3. Handbook of Clay Science. Part B. Techniques and Applications / Eds F. Bergaya, G. Lagaly. Amsterdam, Boston, Heidelberg, London, N.Y., Oxford: Elsevier, 2013. P. 51–135.
  40. Shutov V.D., Drits V.A., Sakharov B.A. On the mechanism of a postsedimentary transformation of montmorillonite into hydromica // Proceed. Internat. Clay Conf., Tokyo / Ed. L. Heller. Jerusalem, 1969a. V. 1. P. 523‒532.
  41. Shutov V.D., Drits V.A., Sakharov B.A. On the mechanism of a postsedimentary transformation of montmorillonite into hydromica / Discussion // Proceedings of the International Clay Conference, Tokyo / Ed. L. Heller. Jerusalem, 1969б. V. 2. P. 126‒129.
  42. Thomsen E., Lindgreen H., Wrang P. Investigation on the source rock potential of Denmark // Geol. Mijnbouw. 1983. V. 62. P. 221–239.
  43. Vejbœk O.V., Stouge S., Poulsen K.D. Palaeozoic tectonics and sedimentary evolution and hydrocarbon prospectivity in the Bornholm area // Geol. Surv. Denmark. Serie A. 1994. V. 34. 23 p.
  44. Wrang P. Source rock scanning of Lower Paleozoic deposits from Denmark and Sweden // Geol. Surv. Denmark, Report. 1983. 69 p.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (587KB)
索引源数据
3.

下载 (188KB)
索引源数据
4.

下载 (772KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».