المحتوى
- المقدمة
- الموارد القابلة للاسترداد
- تحديد درجة الصخر الزيتي
- أصل المادة العضوية
- النضج الحراري للمواد العضوية
- تصنيف الصخر الزيتي
- تقييم موارد الصخر الزيتي
الصخر الزيتي هي صخرة تحتوي على كميات كبيرة من المواد العضوية في شكل الكيروجين. يمكن أن يكون ما يصل إلى ثلث الصخور مادة عضوية صلبة. يمكن استخراج الهيدروكربونات السائلة والغازية من الصخر الزيتي ، ولكن يجب تسخين الصخور و / أو معالجتها بالمذيبات. هذا عادة ما يكون أقل كفاءة من حفر الصخور التي ستنتج النفط أو الغاز مباشرة في البئر. تنتج العمليات المستخدمة لاستخراج الهيدروكربون أيضًا انبعاثات ونفايات تتسبب في شواغل بيئية كبيرة.
يفي الصخر الزيتي عادة بتعريف "الصخر الزيتي" من حيث أنه "صخرة مغلفة تتكون من 67٪ على الأقل من معادن الطين" ، ومع ذلك ، تحتوي في بعض الأحيان على ما يكفي من المواد العضوية ومعادن الكربونات التي تشكل المعادن الطينية فيها أقل من 67٪ من صخرة.
الولايات المتحدة الأمريكية: المناطق الواقعة أسفل تكوين النهر الأخضر في كولورادو ، يوتا ، ووايومنغ ، الولايات المتحدة (بعد دايني ، 2005) والمناطق الرئيسية من الصخر الزيتي الصخري القابل للتطهير السطحي في شرق الولايات المتحدة (بعد ماثيوز وآخرون 1980). مزيد من المعلومات حول الولايات المتحدة النفط الصخري. تكبير الخريطة.
المقدمة
يُعرَّف الصخر الزيتي عادةً بأنه صخر رسوبي ذو حبيبات دقيقة يحتوي على مادة عضوية تنتج كميات كبيرة من النفط والغاز القابل للاشتعال عند التقطير المدمر. معظم المواد العضوية غير قابلة للذوبان في المذيبات العضوية العادية ؛ لذلك ، يجب أن تتحلل بالتسخين لإطلاق هذه المواد. تكمن وراء معظم التعاريف من الصخر الزيتي قدرتها على الانتعاش الاقتصادي للطاقة ، بما في ذلك النفط الصخري والغاز القابل للاحتراق ، وكذلك عدد من المنتجات الثانوية. عمومًا ، تكون رواسب الصخر الزيتي التي لها إمكانات اقتصادية هي تلك الموجودة على سطح الأرض أو بالقرب منها بما يكفي لتطويرها عن طريق التعدين المفتوح أو التقليدي تحت الأرض أو بالطرق الموجودة في الموقع.
تتراوح الصخور الزيتية على نطاق واسع في المحتوى العضوي وإنتاجية الزيت. تتراوح درجات الصخر الزيتي التجارية ، وفقًا لما تحدده إنتاجية الصخر الزيتي ، بين 100 و 200 لتر لكل طن متري من الصخور. استخدم المسح الجيولوجي الأمريكي الحد الأدنى البالغ حوالي 40 لترًا في تصنيف الأراضي الصخرية النفطية. اقترح آخرون حدًا يصل إلى 25 لترًا / طن.
رواسب الزيت الصخري موجودة في أجزاء كثيرة من العالم. قد تحدث هذه الرواسب ، التي تتراوح من العصر الكمبري إلى العصر الثالث ، كتراكم بسيطة ذات قيمة اقتصادية ضئيلة أو معدومة أو رواسب عملاقة تشغل آلاف الكيلومترات المربعة وتصل سماكتها إلى 700 متر أو أكثر. ترسبت الصخور الزيتية في مجموعة متنوعة من البيئات الترسبية ، بما في ذلك المياه العذبة في البحيرات شديدة الملوحة ، والأحواض البحرية القارية والأرفف شبه المدية ، وفي المستنقعات الساحلية والساحلية ، والتي ترتبط عادةً برواسب الفحم.
من حيث المحتوى المعدني والعنصر ، يختلف الصخر الزيتي عن الفحم بعدة طرق مختلفة. تحتوي الصخور الزيتية عادة على كميات أكبر بكثير من المواد المعدنية الخاملة (60-90 في المائة) من الفحم ، والتي تم تعريفها على أنها تحتوي على أقل من 40 في المائة من المواد المعدنية. تحتوي المادة العضوية في الزيت الصخري ، وهو مصدر الهيدروكربونات السائلة والغازية ، على نسبة أعلى من الهيدروجين وأكسجين أقل من محتوى الفحم الحجري والبيتومين.
بشكل عام ، فإن سلائف المادة العضوية في الصخر الزيتي والفحم تختلف أيضًا. الكثير من المواد العضوية في الصخر الزيتي هو من أصل طحالب ، ولكن قد يشمل أيضًا بقايا من نباتات الأوعية الدموية التي تتكون أكثر شيوعًا من المادة العضوية في الفحم. منشأ بعض المواد العضوية في الصخر الزيتي هو غامض بسبب عدم وجود هياكل بيولوجية يمكن التعرف عليها من شأنها أن تساعد في تحديد الكائنات السليفة. قد تكون هذه المواد ذات أصل بكتيري أو ناتج عن تحلل البكتيريا من الطحالب أو غيرها من المواد العضوية.
يتكون المكون المعدني لبعض الصخر الزيتي من الكربونات بما في ذلك الكالسيت والدولوميت والسدريت ، مع كميات أقل من الألوميني سيليكات. أما بالنسبة إلى الصخر الزيتي الأخرى ، فإن العكس هو السيليكات الحقيقية بما في ذلك الكوارتز والفلسبار والمعادن الطينية مهيمنة والكربونات عنصر ثانوي. تحتوي العديد من رواسب الزيت الصخري على كميات صغيرة ، ولكن في كل مكان ، من الكبريتيدات بما في ذلك البايرايت والماركاسيت ، مما يشير إلى أن الرواسب ربما تتراكم في dysaerobic إلى المياه التي تسبب نقص الأكسجين والتي حالت دون تدمير المادة العضوية عن طريق تخريب الكائنات الحية والأكسدة.
على الرغم من أن زيت الصخر الزيتي في السوق العالمية اليوم (2004) ليس منافسًا للبترول أو الغاز الطبيعي أو الفحم ، إلا أنه يستخدم في العديد من الدول التي تمتلك رواسب صخرية قابلة للاستغلال بسهولة ولكنها تفتقر إلى موارد الوقود الأحفوري الأخرى. تحتوي بعض رواسب الزيت الصخري على معادن ومعادن تضيف قيمة المنتجات الثانوية مثل الشب والناكوليت (NaHCO)3) ، داوسونيت ، كبريت ، كبريتات الأمونيوم ، الفاناديوم ، الزنك ، النحاس ، واليورانيوم.
تتراوح القيمة الإجمالية للتدفئة في صخور الزيت على أساس الوزن الجاف من حوالي 500 إلى 4000 سعر حراري لكل كيلوغرام (كيلو كالوري / كغم) من الصخور. تبلغ درجة حرارة تسخين كوكرسيت عالي الجودة في إستونيا ، والذي يعمل على تغذية عدة محطات لتوليد الطاقة الكهربائية ، حوالي 2000 إلى 2200 كيلو كالوري / كغم. بالمقارنة ، تتراوح قيمة تسخين الفحم الحجري بين 3500 و 4600 كيلو كالوري / كغم على أساس جاف وخالي من المعادن (الجمعية الأمريكية لاختبار المواد ، 1966).
الأحداث التكتونية والبراكين قد غيرت بعض الرواسب. قد يفسد التشوه الهيكلي تعدين رواسب الزيت الصخري ، بينما قد تؤدي التدخلات النارية إلى تدهور المادة العضوية حرارياً. قد يقتصر التغيير الحراري من هذا النوع على جزء صغير من الرواسب ، أو قد يكون واسع النطاق مما يجعل معظم الرواسب غير صالح لاسترداد زيت الصخر الزيتي.
الغرض من هذا التقرير هو (1) مناقشة الجيولوجيا وتلخيص موارد رواسب مختارة من الصخر الزيتي في بيئات جيولوجية متنوعة من مختلف أنحاء العالم و (2) تقديم معلومات جديدة عن رواسب مختارة تم تطويرها منذ عام 1990 (Russell، 1990 ).
أستراليا: رواسب الزيت الصخري في أستراليا (مواقع بعد كريسب وغيرها ، 1987 ؛ و Cook and Sherwood 1989). مزيد من المعلومات حول أستراليا الصخر الزيتي. تكبير الخريطة.
الموارد القابلة للاسترداد
يعتمد التطوير التجاري لرواسب الزيت الصخري على عدة عوامل. يعد الإعداد الجيولوجي والخصائص الفيزيائية والكيميائية للمورد ذات أهمية أساسية. تعد الطرق والسكك الحديدية وخطوط الكهرباء والمياه والعمالة المتاحة من بين العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار عند تحديد صلاحية عملية الصخر الزيتي. قد تكون الأراضي الصخرية الزيتية التي يمكن استخراجها من الأراضي مستبدة عن طريق الاستخدام الحالي للأراضي مثل المراكز السكانية والحدائق وملاجئ الحياة البرية. قد يتيح تطوير تقنيات التعدين والمعالجة الجديدة في الموقع إجراء عملية تشغيل الصخر الزيتي في المناطق المحظورة سابقًا دون التسبب في أضرار على السطح أو طرح مشاكل تلوث الهواء والماء.
إن توفر النفط وسعره يؤثران في النهاية على قابلية صناعة الصخر الزيتي على نطاق واسع. واليوم ، يمكن استخراج ومعالجة القليل من الودائع ، إن وجدت ، اقتصاديًا من أجل النفط الصخري في منافسة مع النفط. ومع ذلك ، فإن بعض الدول التي تمتلك موارد الصخر الزيتي ، ولكنها تفتقر إلى احتياطيات النفط ، تجد أنه من المناسب تشغيل صناعة الصخر الزيتي. نظرًا لتناقص إمدادات النفط في السنوات المقبلة وزيادة تكاليف البترول ، يبدو من المحتمل استخدامًا أكبر لصخر الزيت في إنتاج الطاقة الكهربائية ووقود النقل والبتروكيماويات وغيرها من المنتجات الصناعية.
البرازيل: رواسب الصخر الزيتي في البرازيل (مواقع بعد بادولا ، 1969). مزيد من المعلومات حول البرازيل الصخر الزيتي. تكبير الخريطة.
كندا: رواسب الزيت الصخري في كندا (مواقع بعد ماكاولي ، 1981). مزيد من المعلومات حول كندا الصخر الزيتي. تكبير الخريطة.
تحديد درجة الصخر الزيتي
تم تحديد درجة الصخر الزيتي بعدة طرق مختلفة مع التعبير عن النتائج في مجموعة متنوعة من الوحدات. يمكن تحديد قيمة تسخين الصخر الزيتي باستخدام المسعر. يتم الإبلاغ عن القيم التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة باللغة الإنجليزية أو الوحدات المترية ، مثل الوحدات الحرارية البريطانية (Btu) لكل رطل من الصخر الزيتي ، والسعرات الحرارية لكل غرام (cal / gm) من الصخور ، والسعرات الحرارية لكل كيلوغرام (kcal / kg) من الصخور ، ميغاجول لكل كيلوغرام (MJ / كجم) من الصخور ، وغيرها من الوحدات. قيمة التدفئة مفيدة لتحديد نوعية الصخر الزيتي التي يتم حرقها مباشرة في محطة توليد الكهرباء لإنتاج الكهرباء. على الرغم من أن قيمة تسخين الصخر الزيتي هي خاصية مفيدة وأساسية للصخرة ، إلا أنها لا تقدم معلومات عن كميات زيت الصخر الزيتي أو الغاز القابل للاحتراق الذي يمكن إنتاجه عن طريق إعادة لف (تقطير مدمر).
يمكن تحديد درجة الصخر الزيتي عن طريق قياس العائد من النفط من عينة الصخر في معمل المختبر. ربما هذا هو أكثر أنواع التحليل شيوعًا المستخدمة حاليًا لتقييم مورد الصخر الزيتي. يُطلق على الطريقة الشائعة الاستخدام في الولايات المتحدة "مقايسة فيشر المعدلة" ، التي تم تطويرها لأول مرة في ألمانيا ، ثم تم تعديلها من قبل مكتب المناجم الأمريكي لتحليل الصخر الزيتي لتكوين النهر الأخضر في غرب الولايات المتحدة (Stanfield and Frost، 1949 ). تم توحيد هذه التقنية لاحقًا باسم الجمعية الأمريكية للاختبار وطريقة المواد D-3904-80 (1984). قامت بعض المختبرات بتعديل طريقة اختبار فيشر لتحسين تقييم أنواع مختلفة من الصخر الزيتي وأساليب مختلفة لمعالجة الصخر الزيتي.
تتألف طريقة فحص فيشر القياسية من تسخين عينة 100 جرام تم سحقها إلى -8 شبكة (2.38 مم) في شبكة صغيرة من الألمنيوم إلى 500 درجة مئوية بمعدل 12 درجة مئوية في الدقيقة وتُحفظ عند درجة الحرارة هذه لمدة 40 دقيقة. يتم تمرير الأبخرة المقطرة من النفط والغاز والماء عبر مكثف مبرد بالماء المثلج في أنبوب طرد مركزي متدرج. ثم يتم فصل الزيت والماء عن طريق الطرد المركزي. الكميات المبلغ عنها هي النسب المئوية لوزن زيت الصخر الزيتي (وثقله النوعي) والماء وبقايا الصخر الزيتي و "فقدان الغاز زائد" حسب الاختلاف.
لا تحدد طريقة اختبار فيشر إجمالي الطاقة المتاحة في الصخر الزيتي. عندما يتم إعادة تحويل زيت الصخر الزيتي ، تتحلل المادة العضوية إلى زيت وغاز وبقايا لفحم الكربون المتبقي في الصخر المعاد. لا يتم تحديد كميات الغازات الفردية - بشكل رئيسي الهيدروكربونات والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون - بشكل طبيعي ولكن يتم الإبلاغ عنها مجتمعة باسم "فقدان الغاز زائد" ، والذي يمثل الفرق بنسبة 100 في المئة ناقص مجموع أوزان النفط والماء و أمضى الصخر الزيتي. قد يكون لبعض الصخر الزيتي إمكانات طاقة أكبر من تلك التي أبلغت عنها طريقة فحص فيشر اعتمادًا على مكونات "فقدان الغاز زائد".
طريقة فحص فيشر أيضًا لا تشير بالضرورة إلى الحد الأقصى لكمية الزيت التي يمكن إنتاجها بواسطة صخر الزيت. من المعروف أن أساليب إعادة التدوير الأخرى ، مثل عملية Tosco II ، تحقق ما يزيد عن 100 بالمائة من العائد الذي أبلغ عنه اختبار Fischer. في الواقع ، يمكن لطرق خاصة لإعادة التدوير ، مثل عملية Hytort ، أن تزيد من عوائد النفط لبعض الصخر الزيتي بما يصل إلى ثلاثة إلى أربعة أضعاف العائد الذي تم الحصول عليه بواسطة طريقة اختبار فيشر (Schora and others، 1983؛ Dyni and others، 1990 ). في أحسن الأحوال ، تقارب طريقة فيشر فقط إمكانات الطاقة لرواسب الزيت الصخري.
تشتمل التقنيات الحديثة لتقييم موارد الصخر الزيتي على طرق Rock-Eval ومقايسة فيشر "لموازنة المواد". كلاهما يعطي معلومات أكثر اكتمالا حول درجة الصخر الزيتي ، ولكن لا يتم استخدامها على نطاق واسع. لا يزال اختبار Fischer المعدّل ، أو الاختلافات القريبة منه ، المصدر الرئيسي للمعلومات لمعظم الودائع.
قد يكون من المفيد تطوير طريقة اختبار بسيطة وموثوقة لتحديد إمكانات الطاقة في الصخر الزيتي والتي تشمل إجمالي الطاقة الحرارية وكميات الزيت والماء والغازات القابلة للاحتراق بما في ذلك الهيدروجين ، وتشار في عينات المخلفات.
استونيا والسويد: موقع رواسب kukersite في شمال إستونيا وروسيا (مواقع بعد Kattai و Lokk ، 1998 ؛ و Bauert ، 1994). أيضًا ، مناطق Alum Shale في السويد (مواقع بعد أندرسون وآخرون ، 1985). مزيد من المعلومات حول الصخر الزيتي استونيا والسويد. تكبير الخريطة.
أصل المادة العضوية
تشتمل المادة العضوية في الصخر الزيتي على بقايا الطحالب ، الجراثيم ، حبوب اللقاح ، بشرة النبات وشظايا الفلين من النباتات العشبية والخشبية ، وغيرها من البقايا الخلوية لنباتات لاكوسترين والبحرية والبرية. تتكون هذه المواد بشكل أساسي من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت. تحتفظ بعض المواد العضوية بما يكفي من الهياكل البيولوجية بحيث يمكن التعرف على أنواع محددة من حيث الجنس وحتى الأنواع. في بعض الصخر الزيتي ، تكون المادة العضوية غير مهيكلة وتوصف بأنها غير متبلورة (البيتومينيت). منشأ هذه المادة غير المتبلورة غير معروف جيدًا ، ولكن من المحتمل أن يكون خليطًا من بقايا الطحالب أو البكتريا المتدهورة. كميات صغيرة من راتنجات النبات والشمع تسهم أيضًا في المادة العضوية. يتم استبعاد شل الأحفوري وشظايا العظام المكونة من معادن الفوسفات والكربونات ، على الرغم من أصلها العضوي ، من تعريف المادة العضوية المستخدمة هنا وتعتبر جزءًا من المصفوفة المعدنية في الصخر الزيتي.
معظم المواد العضوية في الصخر الزيتي مشتق من أنواع مختلفة من الطحالب البحرية واللاكوسترين. وقد يشمل أيضًا اختلاطات متنوعة لأشكال أعلى من الناحية البيولوجية من حطام النبات تعتمد على البيئة الترسبية والموقع الجغرافي. يمكن أن تكون البقايا البكتيرية مهمة من حيث الحجم في العديد من الصخر الزيتي ، ولكن يصعب تحديدها.
معظم المواد العضوية في الصخر الزيتي غير قابلة للذوبان في المذيبات العضوية العادية ، في حين أن بعضها من البيتومين القابل للذوبان في مذيبات عضوية معينة. توجد الهيدروكربونات الصلبة ، بما في ذلك الجلسونيت ، والورتزيليت ، والجراهاميت ، والأوزوكيتيت ، والألبريتيت كأوردة أو سنفات في بعض الصخور الزيتية. هذه المواد الهيدروكربونية لها خصائص كيميائية وفيزيائية متنوعة إلى حد ما ، والعديد منها قد تم تعدينها تجاريا.
إسرائيل والأردن: رواسب الصخر الزيتي في إسرائيل (مواقع بعد Minster ، 1994). أيضا ، رواسب الزيت الصخري في الأردن (مواقع بعد جابر وآخرون ، 1997 ؛ و حمارنة ، 1998). مزيد من المعلومات حول الصخر الزيتي إسرائيل والأردن. تكبير الخريطة.
النضج الحراري للمواد العضوية
يشير النضج الحراري لصخر الزيت إلى الدرجة التي تم فيها تغيير المادة العضوية عن طريق التسخين الحراري الأرضي. إذا تم تسخين الصخر الزيتي إلى درجة حرارة عالية بما فيه الكفاية ، كما قد يحدث في حالة دفن الصخر الزيتي بعمق ، فقد تتحلل المادة العضوية حرارياً لتشكيل الزيت والغاز. في ظل هذه الظروف ، يمكن أن تكون الصخر الزيتي مصدر صخور للنفط والغاز الطبيعي.على سبيل المثال ، يُفترض أن الصخر الزيتي Green River هو مصدر الزيت في حقل Red Wash في شمال شرق ولاية يوتا. من ناحية أخرى ، فإن رواسب الزيت الصخري التي لها إمكانات اقتصادية في إنتاجها من النفط الصخري والغازي غير ناضجة حرارياً ولم تخضع للتدفئة المفرطة. مثل هذه الرواسب تكون قريبة بشكل عام من السطح بحيث يتم تعدينها بواسطة الحفر المفتوحة أو التعدين تحت الأرض أو بالطرق الموجودة في الموقع.
يمكن تحديد درجة النضج الحراري لصخر الزيتي في المختبر بعدة طرق. تتمثل إحدى التقنيات في ملاحظة التغيرات في لون المادة العضوية في العينات التي تم جمعها من أعماق مختلفة في البئر. على افتراض أن المادة العضوية تتعرض للتدفئة الحرارية الأرضية كدالة للعمق ، فإن ألوان أنواع معينة من المواد العضوية تتغير من ألوان أفتح إلى أغمق. يمكن ملاحظة اختلافات اللون هذه بواسطة مصفوفة وقياسها باستخدام التقنيات الضوئية.
يتم تحديد نضج الطاقة الحرارية الأرضية للمواد العضوية في الصخر الزيتي أيضًا عن طريق انعكاس فيترينيت (عنصر شائع من الفحم المشتق من نباتات الأوعية الدموية) ، إذا كان موجودًا في الصخر. يشيع استخدام انعكاس Vitrinite من قِبل علماء التنقيب عن النفط لتحديد درجة التغير الحراري الجيولوجي لصخور مصدر البترول في حوض رسوبي. تم تطوير مقياس من انعكاسات فيترينيت تشير إلى أن المادة العضوية في الصخور الرسوبية قد وصلت إلى درجات حرارة مرتفعة بما يكفي لتوليد النفط والغاز. ومع ذلك ، يمكن أن تشكل هذه الطريقة مشكلة فيما يتعلق بالصخر الزيتي ، لأن انعكاس فيترينيت قد يكون مكتئبًا بسبب وجود مادة عضوية غنية بالدهون.
قد يكون من الصعب التعرف على فيترينيت في الصخر الزيتي لأنه يشبه المواد العضوية الأخرى من أصل الطحالب وربما لا يكون له نفس استجابة الانعكاس مثل فيترينيت ، مما يؤدي إلى استنتاجات خاطئة. لهذا السبب ، قد يكون من الضروري قياس انعكاس فيترينيت من الصخور الحاملة للفيترينيت المكافئة أفقيا والتي تفتقر إلى المواد الطحالب.
في المناطق التي تعرضت فيها الصخور لطي وصدأ معقد أو تم اقتحامها بواسطة الصخور البركانية ، يجب تقييم النضج الجيوحراري لصخر الزيت من أجل تحديد الإمكانات الاقتصادية للإيداع.
المغرب: رواسب الزيت الصخري في المغرب (مواقع بعد بوشتة ، 1984). مزيد من المعلومات حول المغرب الصخر الزيتي. تكبير الخريطة.
تصنيف الصخر الزيتي
تلقى النفط الصخري العديد من الأسماء المختلفة على مر السنين ، مثل الفحم الحجري ، والفحم الحجري ، الشب الصخري ، النجم ، ألبرتيت ، الكيروسين ، الصخر الزيتي ، البيتومينيت ، الفحم الحجري ، الفحم الحجري ، الطحالب ، الولونجيت ، شستس البيتومينينو ، توربانيت ، و كوكرسيت. لا تزال تستخدم بعض هذه الأسماء لأنواع معينة من الصخر الزيتي. ومع ذلك ، فقد بذلت مؤخرًا محاولات لتصنيف الأنواع الكثيرة المختلفة من الصخر الزيتي على أساس البيئة الترسبية للرواسب ، والطابع البتروغرافي للمادة العضوية ، والكائنات السليفة التي استُخرجت منها المادة العضوية.
تم تطوير تصنيف مفيد للطبخ الصخري بواسطة A.C. Hutton (1987 ، 1988 ، 1991) ، الذي كان رائدًا في استخدام المجهر الفلوري الأزرق / فوق البنفسجي في دراسة رواسب الصخر الزيتي في أستراليا. بتكييف المصطلحات البتروجرافية من مصطلحات الفحم ، طور هوتون تصنيفًا لطخ الزيت الصخري يعتمد أساسًا على أصل المادة العضوية. أثبت تصنيفه أنه مفيد لربط أنواع مختلفة من المواد العضوية في الصخر الزيتي مع كيمياء الهيدروكربونات المشتقة من الصخر الزيتي.
تصور هوتون (1991) الصخر الزيتي كواحدة من ثلاث مجموعات عريضة من الصخور الرسوبية الغنية بالعضوية: (1) الفحم الدبالي والصخر الزيتي الكربوني ، (2) الصخور المشبعة بالبيتومين ، و (3) الصخر الزيتي. ثم قام بتقسيم الصخر الزيتي إلى ثلاث مجموعات بناءً على بيئات ترسبها - الأرضية واللاكوسترين والبحرية.
تشمل الصخر الزيتي الأرضي تلك التي تتكون من مواد عضوية غنية بالدهون مثل جراثيم الراتنج ، بشرة الشمع ، والأنسجة الفلينية للجذور ، وسيقان النباتات الأرضية الوعائية التي توجد عادة في المستنقعات والمستنقعات المكونة للفحم. تشتمل صخور لاكوسترين النفطية على مواد عضوية غنية بالدهون مشتقة من الطحالب التي تعيش في بحيرات المياه العذبة أو المالحة أو البحيرات المالحة. تتكون صخور الزيت البحري من مادة عضوية غنية بالدهون مستمدة من الطحالب البحرية ، و acritarchs (كائنات وحيدة الخلية من أصل مشكوك فيه) ، ودينوفيلات بحرية.
يتم تكييف العديد من المكونات البتروجرافية الهامة من المواد العضوية في الصخر الزيتي - التلالجنيت واللامجنيت والبيتومينيت - من خلال دراسة فحم الفحم. Telalginite هي مادة عضوية مستمدة من الطحالب أحادية الخلية السميكة أو ذات الجدران السميكة الكبيرة ، والتي تتميز بها أجناس مثل Botryococcus. يتضمن لامالجنيت الطحالب الرقيقة المستعمرة أو أحادية الخلية والتي تحدث كصفيحة ذات بنية بيولوجية قليلة أو لا يمكن التعرف عليها. تلمع Telalginite و lamalginite بشكل مشرق بألوان صفراء تحت الضوء الأزرق / فوق البنفسجي.
البيتومينيت ، من ناحية أخرى ، غير متبلور إلى حد كبير ، ويفتقر إلى الهياكل البيولوجية المعروفة ، والفلوريات ضعيفة تحت الضوء الأزرق. ويحدث عادة ككتلة أرضية عضوية مع مادة معدنية دقيقة الحبيبات. لم يتم توصيف المواد بالكامل فيما يتعلق بتكوينها أو أصلها ، ولكنها عادةً ما تكون مكونًا مهمًا من الصخر الزيتي البحري. مواد الفحم بما في ذلك فيترينيت والقصور الذاتي نادرة لمكونات وفيرة من الصخر الزيتي. كلاهما مشتق من المادة الدبالية للنباتات الأرضية وله انعكاس معتدل وعالي ، على التوالي ، تحت المجهر.
ضمن مجموعته الثلاثة أضعاف من الصخر الزيتي (الأرضية واللاكوسترين والبحرية) ، تعرف هوتون (1991) على ستة أنواع محددة من الصخر الزيتي: الفحم الحجري ، اللاموسيت ، المارنيت ، التوربانيت ، التسمانيت ، والكرسكيت. الودائع الأكثر وفرة وأكبر هي marinites و lamosites.
يتكون فحم الكانيل من البني إلى الصخر الزيتي الأسود ، ويتكون من الراتنجات ، الجراثيم ، والشمع ، والمواد الجلدية والفلينية المستمدة من النباتات الوعائية الأرضية إلى جانب كميات متنوعة من فيترينيت والقصور الذاتي. ينشأ الفحم الحجري في أحواض تعاني من نقص الأكسجين أو في بحيرات ضحلة في المستنقعات والمستنقعات المكونة من الخث (Stach and others، 1975، p. 236-237).
لاموزيت هو بني شاحب ورمادي ورمادي غامق إلى صخر الزيتي الأسود حيث يكون المكون العضوي الرئيسي هو لامالجينيت المشتق من الطحالب العوالق لاكسترين. المكونات الثانوية الأخرى في لاموسيت تشمل فيترينيت ، والقصور الذاتي ، والتيلجنيت ، والبيتومين. تعتبر رواسب الزيت الصخري Green River في غرب الولايات المتحدة وعددًا من رواسب لاكوسترين من الدرجة الثالثة في ولاية كوينزلاند الشرقية بأستراليا من اللموسيت.
Marinite عبارة عن صخر رمادي إلى رمادي غامق إلى صخر أسود من أصل بحري يكون فيه المكونات العضوية الرئيسية هي اللامجنيت والبيتومينيت المستمدة بشكل رئيسي من العوالق النباتية البحرية. قد يحتوي المارينيت أيضًا على كميات صغيرة من البيتومين والتيلجنيت والفيترينيت. يتم ترسيب المارينيت عادة في البحار epeiric مثل على الأرفف البحرية الضحلة الواسعة أو البحار الداخلية حيث تكون حركة الأمواج مقيدة وتكون التيارات قليلة. تعتبر صخور الزيت الديفوني المسيسيبي في شرق الولايات المتحدة من المارينز العاديين. تنتشر هذه الرواسب عمومًا على مئات الآلاف من الكيلومترات المربعة ، لكنها رقيقة نسبيًا ، وغالبًا ما تكون أقل من 100 متر تقريبًا.
ترتبط أنواع التوربانيت والتسمانيت والكوكرسيت بأنواع معينة من الطحالب التي استُخلصت منها المادة العضوية ؛ تستند الأسماء على الميزات الجغرافية المحلية. Torbanite ، الذي سمي على اسم Torbane Hill في اسكتلندا ، عبارة عن صخر زيتي أسود تتكون مادته العضوية بشكل أساسي من telalginite المستمدة إلى حد كبير من Botryococcus الغني بالدهون وأشكال الطحالب ذات الصلة الموجودة في بحيرات المياه العذبة إلى الملوحة. كما أنه يحتوي على كميات صغيرة من فيترينيت والقصور الذاتي. الودائع عادة ما تكون صغيرة ، ولكن يمكن أن تكون درجة عالية للغاية. تسمانيا ، التي سميت من رواسب الزيت الصخري في تسمانيا ، هي صخر الزيت البني إلى الأسود. تتكون المادة العضوية من telalginite المستمدة أساسًا من الطحالب tasmanitid أحادية الخلية ذات الأصل البحري وكميات أقل من vitrinite و lamalginite و inertinite. Kukersite ، التي تأخذ اسمها من Kukruse Manor بالقرب من بلدة Kohtla-Järve ، إستونيا ، هي صخر بني فاتح من الزيت البحري. العنصر العضوي الرئيسي هو telalginite المستمدة من الطحالب الخضراء ، Gloeocapsomorpha prisca. تعتبر رواسب النفط الصخري الإستوني في شمال إستونيا على طول الساحل الجنوبي لخليج فنلندا وتوسيعها الشرقي إلى روسيا ، رواسب لينينغراد ، من الكوكريست.
الصين وروسيا وسوريا وتايلاند وتركيا: بلدان أخرى مع النفط الصخري. مزيد من المعلومات حول الصين وروسيا وسوريا وتايلاند وتركيا الصخر الزيتي.
تقييم موارد الصخر الزيتي
لا يُعرف سوى القليل نسبيًا عن العديد من رواسب الصخر الزيتي في العالم ، وهناك الكثير من أعمال الحفر الاستكشافية والعمل التحليلي الذي يتعين القيام به. استندت المحاولات المبكرة لتحديد الحجم الكلي للموارد الصخرية النفطية العالمية إلى حقائق قليلة ، وكان تقدير درجة وكمية الكثير من هذه الموارد مضاربات ، في أحسن الأحوال. لم يتحسن الوضع اليوم بشكل كبير ، على الرغم من أنه تم نشر الكثير من المعلومات في العقد الماضي أو نحو ذلك ، وخاصة بالنسبة للودائع في أستراليا وكندا وإستونيا وإسرائيل والولايات المتحدة.
يعد تقييم موارد الصخر الزيتي في العالم أمرًا صعبًا بشكل خاص بسبب مجموعة واسعة من الوحدات التحليلية التي يتم الإبلاغ عنها. يتم التعبير عن درجة الرواسب بشكل مختلف بالغالون الأمريكي أو الإمبراطوري من الزيت الصخري لكل طن قصير من الصخور ، لتر من الزيت الصخري لكل طن متري من الصخور ، البراميل ، الأطنان القصيرة أو المترية من الزيت الصخري ، سعر حراري للكيلوغرام الواحد (كيلو كالوري / كغ) من الزيت الصخري ، أو جيجا جول لكل وحدة وزن الزيت الصخري. لتحقيق بعض الاتساق في هذا التقييم ، ترد موارد الصخر الزيتي في هذا التقرير بالأطنان المترية من الزيت الصخري وما يعادله من براميل الزيت الصخري في الولايات المتحدة ، ويتم التعبير عن درجة الصخر الزيتي ، إذا كان معروفًا ، باللترات من الزيت الصخري لكل طن متري (لتر / طن) من الصخور. إذا تم التعبير عن حجم المورد بالوحدات الحجمية (البراميل ، اللترات ، الأمتار المكعبة ، وما إلى ذلك) ، فيجب معرفة كثافة الزيت الصخري أو تقديرها لتحويل هذه القيم إلى أطنان مترية. تنتج معظم الصخر الزيتي زيتًا صخريًا يتراوح كثافته من حوالي 0.85 إلى 0.97 بواسطة طريقة اختبار Fischer المعدلة. في الحالات التي تكون فيها كثافة الزيت الصخري غير معروفة ، يتم افتراض قيمة 0.910 لتقدير الموارد.
المنتجات الثانوية قد تضيف قيمة كبيرة لبعض رواسب الصخر الزيتي. يعتبر اليورانيوم والفاناديوم والزنك والألومينا والفوسفات ومعادن كربونات الصوديوم وكبريتات الأمونيوم والكبريت من بين المنتجات الثانوية المحتملة. يستخدم الصخر المستنفد بعد إعادة التدوير في صناعة الأسمنت ، خاصة في ألمانيا والصين. يمكن استخدام الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق المادة العضوية في الصخر الزيتي في عملية صناعة الأسمنت. وتشمل المنتجات الأخرى التي يمكن تصنيعها من الصخر الزيتي ألياف الكربون المتخصصة ، والكربونات الممتصة ، والأسود الكربوني ، والطوب ، وكتل البناء والديكور ، ومضافات التربة ، والأسمدة ، ومواد عزل الصوف الصخري ، والزجاج. معظم هذه الاستخدامات لا تزال صغيرة أو في مراحل تجريبية ، ولكن الإمكانات الاقتصادية كبيرة.
هذا التقييم لموارد الصخر الزيتي في العالم بعيد عن الاكتمال. لا تتم مراجعة العديد من الإيداعات بسبب عدم توفر البيانات أو المنشورات. تم حذف بيانات الموارد الخاصة بالودائع المدفونة بشدة ، مثل جزء كبير من رواسب الزيت الصخري Devonian في شرق الولايات المتحدة ، لأنه من غير المحتمل أن يتم تطويرها في المستقبل المنظور. وبالتالي ، ينبغي اعتبار إجمالي عدد الموارد المبلغ عنها هنا بمثابة تقديرات متحفظة. تركز هذه المراجعة على الرواسب الأكبر من الصخر الزيتي التي يتم تعدينها أو لديها أفضل إمكانات التطوير بسبب حجمها ودرجتها.