Kontent qismiga oʻtish

Slanets

Vikipediya, erkin ensiklopediya

Slanets — loydan hosil boʻlgan mayda donador, chirigan choʻkindi jins boʻlib, u loy minerallari va boshqa minerallarning, xususan, kvarts va kaltsitning mayda boʻlaklari (loy oʻlchamdagi zarralar) aralashmasidan iborat.[1] Slanets qalinligi bir santimetrdan kam boʻlgan nozik qatlamlarga (laminalarga) boʻlinish tendentsiyasi bilan tavsiflanadi. Bu xususiyat boʻlinish deb ataladi .[1] Slanets eng keng tarqalgan choʻkindi jinsdir.[2]

Slanets atamasi baʼzan tor maʼnoda loyga boy boʻlinuvchi loy togʻ jinslarining sinonimi sifatida kengroq qoʻllanadi.[3]

Slanets, odatda, turli darajadagi boʻlinish xususiyatiga ega . Slanetsdagi gil mineral parchalari parallel yoʻnaltirilganligi sababli, u yupqa qatlamlarga boʻlinadi, koʻpincha parchalanadi va odatda boshqa tarzda ajratilmaydigan toʻshak tekisliklariga parallel boʻladi.[1] Tarkibi va zarracha kattaligi oʻxshash boʻlinmaydigan jinslar (0,0625 dan kam). mm) loy toshlari (1/3 dan 2/3 gacha loy zarralari) yoki giltoshlar (1/3 dan kam loy) sifatida tavsiflanadi. Zarrachalarining oʻlchamlari bir xil boʻlgan, lekin kamroq loy (2/3 loydan koʻp) boʻlgan jinslar va shuning uchun undan ham maydalangan jinslar alevolitoshlardir .[1][4]

AQShning Luiziana shtatida neft qudugʻini burgʻilash paytida slanetsning burgʻulash soʻqmoqlari namunasi. Qum donasi = 2 mm diametrli

Tarkibi va rangi

[tahrir | manbasini tahrirlash]
Oksidlanish darajasi va organik uglerod tarkibiga asoslangan slanets uchun ranglar jadvali

Slanetslar odatda kulrang rangga ega boʻlib, gil minerallari va kvarts donalaridan iborat. Kichik tarkibiy qismlarning oʻzgaruvchan miqdori qoʻshilishi tosh rangini oʻzgartiradi. Qizil, jigarrang va yashil ranglar temir oksidi (gematit — qizil), temir gidroksid (goetit — jigarrang va limonit — sariq) yoki slyuziv minerallarni (xlorit, biotit va illit — koʻkatlar) koʻrsatadi.[5] Rang qizildan yashil rangga oʻtadi, chunki oksidlangan (temir) holatdagi temir qaytarilgan (temir) holatida temirga aylanadi.[6] Qora slanets bir foizdan ortiq uglerodli material mavjudligidan kelib chiqadi va kamaytiruvchi muhitni koʻrsatadi.[1] Och koʻkdan koʻk-yashil rangdagi slanetslar odatda karbonat minerallariga boy.[7]

Loylar slanetslar va boshqa loy jinslarining asosiy tarkibiy qismidir. Loy minerallari asosan kaolinit, montmorillonit va illitdan iborat. Soʻnggi uchlamchi davr loytoshlarining gil minerallari kengayuvchi smektitlardir, eski jinslarda (ayniqsa, oʻrta va erta paleozoy slanetslarida) illitlar ustunlik qiladi. Smektitning illitga aylanishi kremniy, natriy, kaltsiy, magniy, temir va suv hosil qiladi. Bu ajralib chiqadigan elementlar autigenik kvarts, chert, kaltsit, dolomit, ankerit, gematit va albitlarni hosil qiladi, ularning barchasi slanets va boshqa loy jinslarida joylashgan kichik (kvarsdan tashqari) minerallarga xosdir.[5] Oddiy slanets taxminan 58% gil minerallari, 28% kvarts, 6% dala shpati, 5% karbonat minerallari va 2% temir oksidlaridan iborat.[8] Kvarsning koʻp qismi autigen emas (choʻkilgandan keyin slanets ichida kristallangan) emas, balki detrital (slanetsni hosil qilgan dastlabki choʻkindilarning bir qismi).[7]

Slanets va boshqa loy jinslarida barcha choʻkindi jinslardagi organik moddalarning taxminan 95 foizi mavjud. Biroq, bu oʻrtacha slanetsda massa boʻyicha bir foizdan kamroqni tashkil qiladi. Anoksik sharoitda hosil boʻlgan qora slanetslar temir temir (Fe 2+) va oltingugurt (S 2−) bilan birga qaytarilgan erkin uglerodni oʻz ichiga oladi. Amorf temir sulfid uglerod bilan birga qora rang hosil qiladi.[5] Amorf temir sulfid asta-sekin muhim pigment boʻlmagan piritga aylanganligi sababli, yosh slanetslar tarkibida uglerod miqdori (1% dan kam) boʻlsa-da, temir sulfididan ancha qorongʻi boʻlishi mumkin, qadimgi slanetsda esa qora rang. yuqori uglerod miqdorini koʻrsatadi.[7]

Slanetslarning aksariyati dengizdan kelib chiqqan[7] va slanetsli qatlamlardagi er osti suvlari koʻpincha shoʻrlangan . Slanets yarim oʻtkazuvchan muhit boʻlib, erigan tuzlarni ushlab turgan holda suv oʻtishiga imkon beradigan dalillar mavjud.[7][9]

Slanetsni tashkil etuvchi mayda zarralar qumning katta zarralari choʻkilganidan keyin uzoq vaqt davomida suvda muallaq turishi mumkin. Natijada, slanetslar odatda juda sekin harakatlanadigan suvda toʻplanadi va koʻpincha koʻllar va lagunal konlarda, daryo deltalarida, toshqin tekisliklarida va toʻlqin bazasi ostidagi dengizlarda topiladi.[10] Qalin slanets konlari qadimgi kontinental chekkalar[10] va oldingi havzalar yaqinida joylashgan.[11] Eng keng tarqalgan slanets tuzilmalaridan baʼzilari epikontinental dengizlar tomonidan choʻktirilgan. Qora slanetslar[8] Atlantika okeanining qirgʻoqlaridagi boʻr qatlamlarida keng tarqalgan boʻlib, ular Pangeyaning parchalanishi paytida Atlantika okeanining ochilishi bilan bogʻliq boʻlgan yoriqlar bilan chegaralangan silsilali havzalarda toʻplangan. Bu havzalar qisman tor Atlantikada qon aylanishi cheklanganligi sababli va qisman juda issiq boʻr dengizlarida bugungi kunda chuqur okeanlarni kislorod bilan taʼminlaydigan sovuq tubi suvning aylanishi yoʻqligi sababli anoksik edi.[10]

Loyning koʻp qismini agregatlar va flokulalar sifatida joylashtirish kerak, chunki alohida loy zarralarining choʻkish tezligi juda sekin.[7] Loy juda shoʻrlangan dengiz suviga duch kelganida flokulyatsiya juda tez sodir boʻladi.[12] Alohida loy zarralari hajmi 4 mikrondan kam boʻlsa, flokulyatsiya natijasida hosil boʻlgan loy zarralari boʻlaklari diametri bir necha oʻn mikrondan 700 mikrongacha oʻzgaradi. Flokulalar suvga boy boʻlib boshlanadi, lekin loy minerallari vaqt oʻtishi bilan bir-biriga qattiqroq bogʻlanganligi sababli suvning katta qismi flokulalardan chiqariladi (bu jarayon sinerezis deb ataladi).[7] Flokulyatsiya inhibe qilingan joylarda ozuqani filtrlaydigan organizmlar tomonidan gil granulalari muhim ahamiyatga ega. Filtr besleyiciler AQSh koʻrfazi qirgʻogʻi boʻylab yiliga kvadrat kilometrga taxminan 12 metrik tonna loy granulalarini ishlab chiqaradi.[7]

Choʻkindilarning toʻplanishi davom etar ekan, eskiroq, chuqurroq koʻmilgan choʻkindilar diagenezdan oʻta boshlaydi. Bu asosan loy va loy zarralarining siqilishi va toshlanishidan iborat.[10][13] Eogenez deb taʼriflangan diagenezning dastlabki bosqichlari sayoz chuqurliklarda (bir necha oʻnlab metrlar) sodir boʻladi va choʻkindi jinslardagi bioturbatsiya va mineralogik oʻzgarishlar bilan xarakterlanadi, faqat bir oz siqilish kuzatiladi.[14] Diagenezning ushbu bosqichida anoksik loyda pirit hosil boʻlishi mumkin.[8][13]

Chuqurroq dafn etish mezogenez bilan birga keladi, uning davomida siqilish va toshboʻronlikning katta qismi sodir boʻladi. Choʻkindilarning ustiga turgan choʻkindilarning bosimi ortib borayotganligi sababli, choʻkindi donalari yanada ixcham tuzilishga oʻtadi, egiluvchan donalar (masalan, gil mineral donalari) deformatsiyalanadi va gʻovak boʻshliqlari kamayadi.[15] Ushbu jismoniy siqilishga qoʻshimcha ravishda, kimyoviy siqilish bosimli eritma orqali amalga oshirilishi mumkin. Donlar orasidagi aloqa nuqtalari eng katta kuchlanish ostida boʻladi va suzilgan mineral donning qolgan qismiga qaraganda koʻproq eriydi . Natijada, aloqa nuqtalari eritilib, donalarning yaqinroq aloqa qilishiga imkon beradi.[13]

Aynan siqilish paytida slanets oʻzining boʻlinish qobiliyatini rivojlantiradi, ehtimol loy zarralarining dastlabki ochiq ramkasini mexanik siqish orqali. Zarrachalar slanetsga oʻziga xos matoni beradigan parallel qatlamlarga kuchli yoʻnaltiriladi.[16] Ajralish siqilish jarayonining boshida, nisbatan sayoz chuqurlikda paydo boʻlishi mumkin, chunki boʻlinish qalin qatlamlarning chuqurligiga qarab oʻzgarmaydi.[17] Kaolinit parchalari boshqa gillarga qaraganda parallel qatlamlarda tekislanish tendentsiyasiga ega, shuning uchun kaolinitga boy gil slanetsga qaraganda parchalanmaydigan loy toshlarini hosil qiladi. Boshqa tomondan, qora slanetslar koʻpincha uglevodorod molekulalarining loy zarralari yuzlariga bogʻlanishi tufayli juda aniq boʻlinishga ega (qogʻoz slanetslari), bu zarralar orasidagi bogʻlanishni zaiflashtiradi.[18]

Litifikatsiya siqilishdan keyin sodir boʻladi, chunki chuqurlikdagi haroratning oshishi donalarni bir-biriga bogʻlaydigan sementning choʻkishini tezlashtiradi. Bosim eritmasi tsementlashga hissa qoʻshadi, chunki zoʻriqtirilgan aloqa nuqtalaridan erigan mineral siqilmagan gʻovak boʻshliqlarida qayta yotqiziladi. Loy minerallari ham oʻzgarishi mumkin. Masalan, smektit 55 to 200 °C (131 to 392 °F) gacha boʻlgan haroratlarda illitga aylanadi, jarayonda suvni chiqaradi.[8] Boshqa oʻzgarish reaksiyalari 120 and 150 °C (248 and 302 °F) gacha boʻlgan haroratlarda smektitning xloritga va kaolinitning illitga oʻzgarishini oʻz ichiga oladi. .[8] Ushbu reaksiyalar tufayli illit prekembriy slanetslarining 80% ni, yosh slanetslarning 25% ni tashkil qiladi.[13]

Koʻmilgan slanetsning tomini ochish diagenezning uchinchi va oxirgi bosqichi boʻlgan telogenez bilan birga keladi.[14] Eroziya koʻmilish chuqurligini pasaytirganligi sababli, meteorik suvning yangilangan taʼsiri slanetsda qoʻshimcha oʻzgarishlarni keltirib chiqaradi, masalan, sementning bir qismini eritib, ikkilamchi gʻovaklikni hosil qiladi. Pirit gips ishlab chiqarish uchun oksidlanishi mumkin.[13]

Qora slanetslar ayniqsa oksidlanmagan uglerodga boy boʻlgani sababli qorongʻi. Baʼzi paleozoy va mezozoy qatlamlarida tez-tez uchraydigan qora slanetslar anoksik, kamaytiruvchi muhitda, masalan, turgʻun suv ustunlarida toʻplangan.[8] Baʼzi qora slanetslarda molibden, uran, vanadiy va rux kabi ogʻir metallar koʻp.[8][19][20][21] Boyitilgan qiymatlar munozarali kelib chiqishi boʻlib, ular choʻkindi choʻkindi paytida yoki undan keyin gidrotermal suyuqliklarning kirishi yoki choʻkindining uzoq vaqt davomida dengiz suvidan toʻplanishining sekinlashishi bilan bogʻliq.[20][22][23]

Fotoalbom qoldiqlari, hayvonlarning izlari yoki chuqurchalari va hatto yomgʻir tomchilari ham baʼzan slanetsli toʻshak yuzalarida saqlanib qoladi. Slanets tarkibida pirit, apatit yoki turli karbonat minerallaridan tashkil topgan konkretsiya ham boʻlishi mumkin.[7]

Issiqlik va metamorfizm bosimiga duchor boʻlgan slanetslar shifer deb nomlanuvchi qattiq, parchalanuvchi, metamorfik jinsga aylanadi. Metamorfik darajaning doimiy oʻsishi bilan ketma-ketlik fillit, keyin shist va nihoyat gneysdir .[7]

Uglevodorod manbasi sifatida

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Slanets uglevodorodlarning (tabiiy gaz va neft) eng keng tarqalgan manbasidir.[8] Koʻpchilik slanets qatlamlarida qoʻpol choʻkindilarning yoʻqligi choʻkma havzasi suvlarida kuchli oqimlarning yoʻqligini koʻrsatadi. Bular suvni kislorod bilan toʻldirishi va organik moddalarni toʻplanishidan oldin yoʻq qilgan boʻlishi mumkin. Slanets toʻshaklarida karbonat jinsining yoʻqligi, ehtimol, anoksik muhit tufayli karbonat skeletlari ajralib chiqishi mumkin boʻlgan organizmlarning yoʻqligini aks ettiradi. Natijada choʻkindi jinslardagi organik moddalarning 95% ga yaqini slanetslar va boshqa balchiqlarda uchraydi. Alohida slanets qatlamlari odatda taxminan 1% organik moddalar tarkibiga ega, ammo eng boy manba jinslarida 40% organik moddalar boʻlishi mumkin.[24]

Slanets tarkibidagi organik moddalar vaqt oʻtishi bilan asl oqsillar, polisaxaridlar, lipidlar va boshqa organik molekulalardan kerogenga aylanadi, ular yuqori haroratlarda koʻmilgan chuqurliklarda grafit va neftga aylanadi.[24]

Konchilikning tarixiy terminologiyasi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

XIX asrning oʻrtalariga qadar shifer, slanets va shist atamalari keskin farqlanmagan.[25] Er osti koʻmir qazib olish kontekstida slanets XX asrga qadar tez-tez shifer deb atalgan.[26] Koʻmir qatlamlari bilan bogʻlangan qora slanets qora metall deb ataladi.[27]

  1. 1 2 3 4 5 Blatt, Harvey and Robert J. Tracy (1996) Petrology: Igneous, Sedimentary and Metamorphic, 2nd ed., Freeman, pp. 281–292 ISBN 0-7167-2438-3
  2. „Rocks: Materials of the Lithosphere – Summary“. prenhall.com. 2021-yil 15-martda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2007-yil 31-iyul.
  3. Boggs, Sam. Principles of sedimentology and stratigraphy, 4th, Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall, 2006 139-bet. ISBN 0131547283. 
  4. „Rocks: Materials of the Lithosphere – Summary“. prenhall.com. 2021-yil 15-martda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2007-yil 31-iyul.
  5. 1 2 3 Blatt, Harvey and Robert J. Tracy (1996) Petrology: Igneous, Sedimentary and Metamorphic, 2nd ed., Freeman, pp. 281–292 ISBN 0-7167-2438-3ISBN 0-7167-2438-3
  6. Potter, Paul Edwin. Sedimentology of shale : study guide and reference source. New York: Springer-Verlag, 1980 54–56-bet. ISBN 0387904301. 
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Potter, Maynard & Pryor 1980.
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 Ferriday, Tim; Montenari, Michael (2016). „Chemostratigraphy and Chemofacies of Source Rock Analogues: A High-Resolution Analysis of Black Shale Successions from the Lower Silurian Formigoso Formation (Cantabrian Mountains, NW Spain)“. Stratigraphy & Timescales. 1-jild. 123–255-bet. doi:10.1016/bs.sats.2016.10.004. Manba xatosi: Invalid <ref> tag; name ":0" defined multiple times with different content.
  9. Berry, F.A. (1960). „Geologic field evidence suggesting membrane properties of shales“. AAPG Bulletin. 44-jild, № 6. 953–954-bet. Qaraldi: 13 April 2021.
  10. 1 2 3 4 Blatt & Tracy 1996.
  11. Fillmore, Robert. Geological evolution of the Colorado Plateau of eastern Utah and western Colorado, including the San Juan River, Natural Bridges, Canyonlands, Arches, and the Book Cliffs. Salt Lake City: University of Utah Press, 2010 222-223, 236-241-bet. ISBN 9781607810049. 
  12. McCave, I.N. (1975). „Vertical flux of particles in the ocean“. Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts. 22-jild, № 7. 491–502-bet. Bibcode:1975DSRA...22..491M. doi:10.1016/0011-7471(75)90022-4.
  13. 1 2 3 4 5 Boggs 2006.
  14. 1 2 Choquette, P.W.; Pray, L.C. (1970). „Geologic Nomenclature and Classification of Porosity in Sedimentary Carbonates“. AAPG Bulletin. 54-jild. doi:10.1306/5D25C98B-16C1-11D7-8645000102C1865D. Manba xatosi: Invalid <ref> tag; name "choquette-pray-1970" defined multiple times with different content.
  15. Richardson, Ethan J.; Montenari, Michael (2020). „Assessing shale gas reservoir potential using multi-scaled SEM pore network characterizations and quantifications: The Ciñera-Matallana pull-apart basin, NW Spain“. Stratigraphy & Timescales. 5-jild. 677–755-bet. doi:10.1016/bs.sats.2020.07.001.
  16. Lash, G. G.; Blood, D. R. (1 January 2004). „Origin of Shale Fabric by Mechanical Compaction of Flocculated Clay: Evidence from the Upper Devonian Rhinestreet Shale, Western New York, U.S.A.“. Journal of Sedimentary Research. 74-jild, № 1. 110–116-bet. Bibcode:2004JSedR..74..110L. doi:10.1306/060103740110.
  17. Sintubin, Manuel (1994). „Clay fabrics in relation to the burial history of shales“. Sedimentology. 41-jild, № 6. 1161–1169-bet. Bibcode:1994Sedim..41.1161S. doi:10.1111/j.1365-3091.1994.tb01447.x.
  18. Blatt, Harvey. Origin of sedimentary rocks, 2d, Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1980 398–400-bet. ISBN 0136427103. 
  19. R. Zangerl and E. S. Richardson (1963) The paleoecologic history of two Pennsylvanian shales, Fieldiana Memoirs v. 4, Field Museum of Natural History, Chicago
  20. 1 2 J.D. Vine and E.B. Tourtelot (1970). „Geochemistry of black shale deposits – A summary report“. Economic Geology. 65-jild, № 3. 253–273-bet. doi:10.2113/gsecongeo.65.3.253.
  21. R.M. Coveney (1979). „Zinc concentrations in mid-continent Pennsylvanian black shales of Missouri and Kansas“. Economic Geology. 74-jild. 131–140-bet. doi:10.2113/gsecongeo.74.1.131.
  22. R. M. Coveney (2003) „Metalliferous Paleozoic black shales and associated strata“ in D. R. Lenz (ed.) Geochemistry of Sediments and Sedimentary Rocks, Geotext 4, Geological Association of Canada pp. 135–144
  23. H.D. Holland (1979). „Metals in black shales – A reassessment“. Economic Geology. 70-jild, № 7. 1676–1680-bet. doi:10.2113/gsecongeo.74.7.1676.
  24. 1 2 Blatt, Middleton & Murray 1980.
  25. R. W. Raymond (1881) „Slate“ in A Glossary of Mining and Metallurigical Terms, American Institute of Mining Engineers. p. 78.
  26. Albert H. Fay (1920) „Slate“ in A Glossary of the Mining and Mineral Industry, United States Bureau of Mines. p. 622.
  27. Herbert, Bucksch. Dictionary geotechnical engineering: English German. Springer, 1996 61-bet. ISBN 978-3540581642.