Wyznaczanie zawartości substancji amorficznej w skałach metodą Rietvelda (XRD)

• Autorzy: Kowalska S.

Warianty tytułu

EN

Determination of amorphous material content in rocks with the use of the Rietveld method (XRD)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Szacowanie zawartości substancji amorficznej zyskuje obecnie szczególnie duże znaczenie, ze względu na konieczność określania kruchości skał przy poszukiwaniu gazu w pokładach łupków. Nieuwzględnienie przy analizie składu mineralnego obecności substancji amorficznej w skale może zaniżać wyznaczane na jego podstawie wartości parametru kruchości. Rentgenowska analiza fazowa z wykorzystaniem metody Rietvelda wykonana przy pomocy programu Siroquant umożliwia teoretycznie określenie zawartości substancji amorficznej w badanym materiale skalnym. Program ten nie uwzględnia jednak występowania błędu pomiarowego. W artykule przedstawiono analizę progów wykrywalności różnych rodzajów substancji amorficznej występujących w typowych iłowcach oraz proponowaną procedurę kontroli zawartości substancji amorficznej w próbkach skalnych z zastosowaniem metody porównywania wyników dyfraktometrii rentgenowskiej i analizy składu chemicznego.

EN

The estimation of amorphous material content will become more and more important in the near future, because of the need of determination of rock brittleness during shale gas exploration. If the presence of the amorphous material is not taken into account, rock brittleness estimated on the basis of mineralogical composition could be underestimated. The Siroquant program (the Rietveld XRD Quantitative Analysis) enables theoretical determination of the amorphous material content in rocks, but the proposed procedure doesn’t consider the presence of measurement error. The paper presents a short discussion of detecting limits of different kinds of amorphous materials occurring in typical sedimentary rocks. It proposes also a procedure for monitoring the presence of amorphous phases in rock samples with the use of comparison of the mineralogical and chemical composition.

Słowa kluczowe

PL

dyfrakcja rentgenowska; metoda Rietvelda; substancja amorficzna; gazonośne formacje łupkowe

EN

X-ray diffraction; Rietveld method; amorphous material; shale gas

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 70, nr 10
• Strony: 700--706
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il

Twórcy

autor

Kowalska S.

• Zakład Geofizyki Wiertniczej. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Dorfman B. R, Zhang L. C., Skinner C. E., Zunjarrao S. C., Singh R. P.: Obsidian - Natural Nanostructured Glass: Preliminary Research Results. Proceedings of the XI International Congress and Exposition, June 2-5, 2008, Orlando, Florida, USA.
• [2] Guthrie G. D., Bish D. L., Reynolds R. C.: Modeling the X-ray diffraction pattern of opal-CT. American Mineralogist 1995, vol. 80, pp. 869-872.
• [3] Jarvie D. M.: Unconventional shale resource plays: shale-gas and shale-oil opportunities. Fort Worth Business Press Meeting, June 19, 2008, www.barnettshalenews.com/documents/danjarvie.pdf (dostęp: sierpień 2010).
• [4] Kasza P.: Efektywne szczelinowanie lupkow w Polsce. Nafta-Gaz 2013, nr 11, s. 807-813.
• [5] Kosciowko H., Wyrwicki R. (red.): Metodyka badan kopalin ilastych. Warszawa, Wyd. PIG, 1996.
• [6] Kowalska S.: Okreslanie ilosciowego skladu mineralnego skal zawierajacych mineraly Haste metoda Rietvelda. Nafta-Gaz 2013, nr 12, s. 894-902.
• [7] Lutterotti L., Ceccato R., Dal Maschio R., Pagani E.: Quantitative analysis of silicate glass in ceramic materials by the Rietveld method. Mater. Sci. Forum 1998, vol. 278-281, pp. 87-92.
• [8] Mandile A. J., Hutton A. C.: Quantitative X-ray diffraction analysis of mineral and organic phases in organic-rich rocks. International Journal of Coal Geology 1995, 28, pp. 51-69.
• [9] Poprawa P.: Potencjal wystepowania zloz gazu ziemnego w lupkach dolnego paleozoiku w basenie baltyckim i lubelsko-podlaskim. Przegląd Geologiczny 2010, nr 58, s. 226-249.
• [10] Rietveld H. M.: A profile refinement method for nuclear and magnetic structures. Journal of Applied Crystallography 1969, 2, pp. 65-71.
• [11] Ross D. J. K., Bustin R. M.: Characterizing the shale gas resource potential of Devonian—Mississippian strata in the Western Canada sedimentary basin: Application of an integrated formation evaluation. AAPG Bulletin 2008, vol. 92, pp. 87-125.
• [12] Srodon J., Drits V., McCarty D., Hsieh J., Eberl D.: Quantitative X-ray diffraction analysis of clay-bearing rocks from random preparations. Clays and Clay Miner. 2001, vol. 49, pp. 514-521.
• [13] Taylor J. C., Hinczak I.: Rietveld made easy: a practical guide to the understanding of the method and successful phase quantifications. Australia, Sietronics Pty Limited, 2006.

Uwagi

PL

Artykuł powstał na podstawie pracy statutowej pt. Wyznaczanie zawartości substancji amorficznej w skałach metodą Rietvelda (XRD) - praca INiG na zlecenie MNiSW; numer zlecenia: 33/SW/13, numer archiwalny: DK-4100-33/13.