İllit kristalliği - Illite crystallinity

Şekil 1: İllit kristalliği sınıflandırma tablosu IC'ye karşılık gelen farklı metamorfik zonları ve fasiyesleri gösterir. Verdel 2012'den uyarlanmıştır
Şekil 2: İllit Yapısı

İllit kristalliği düşük dereceli sınıflandırmak için kullanılan bir tekniktir metamorfik aktivite pelitik kayaçlar.[1] "illit kristallik indeksi"jeologların neyi metamorfik fasiyes ve metamorfik bölge kaya, kayanın hangi sıcaklıkta oluştuğunu anlamak için oluşmuştur. Son yıllarda birkaç kristallik endeksi önerildi, ancak şu anda tekrarlanabilirliği ve basitliği nedeniyle Kübler endeksi kullanılıyor.[2] Kübler endeksi deneysel olarak ölçülerek belirlenir. Tam genişlik yarı maksimum için X-ışını difraksiyon boyunca yansıma zirvesi (001) kristalografik eksen kaya örneğinin.[3] Bu değer, kalınlığın dolaylı bir ölçümüdür. illit /muskovit metamorfik derecedeki bir değişikliği ifade eden paketler. Yöntem, jeoloji alanı boyunca aşağıdaki gibi alanlarda kullanılabilir. petrol endüstrisi, levha tektoniği.

Illit kristallik ilerlemesi

Yukarıda belirtildiği gibi, Kübler indeksi geçmişte illit kristalinite çalışmaları için her zaman tercih edilen indeks değildi. Kübler endeksinin tanıtılmasından önce, düşük dereceli metamorfik kayaçları sınıflandırmak için kullanılan birkaç başka gösterge vardı.[2] Geçmişin en popüler yöntemlerinden ikisi, 1960 yılında tanıtılan Weaver endeksi ve Weber endeksidir.[4] ve 1972[5] sırasıyla.[2] Bu çalışmalar esas olarak aynı tür yöntemlerden oluşur, ancak oran ölçümlerinin ifadeleri farklılık gösterir.[2] Bernard Kübler tarafından 1964 yılında petrol arama için sunulan ve sonraki yıllarda geliştirilen Kübler endeksi, tekrarlanabilirliği ve basitliği nedeniyle illit kristalliği için başvurulan endeks haline geldi.[6][7][8][2]

Başvurular

İllit kristalliği, bir kayanın oluşumu sırasında ne tür metamorfik koşullara maruz kaldığını belirlemeye çalışırken yararlıdır. İllit kristalliği, düşük dereceli metamorfik geçişi izlemek için kullanılabilir. zeolit ​​fasiyesi -e yeşil şist fasiyesi (diyajenetik bölgeden epizona).[9] Bu değişiklik, ince illit tanelerinin daha kalın illit / muskovit tanelerine dönüşmesiyle işaretlenmiştir.[9] Bu düşük dereceli metamorfik teknik, daha yüksek dereceli metamorfizma için geçerli olan mineral yapısında bir değişiklik olmadığında da kullanılabilir.[2] İlilit kristalliğinin erken kullanımı, kuru gaz fazından verimsiz bir kayaya geçişi belirlemek için petrol endüstrisindeydi. Son zamanlarda, bu teknik alanda genişlemiştir ve şimdi paleotektonik ve jeodinamik rekonstrüksiyonlar gibi alanlarda kullanılmaktadır.[2]

Kaya hazırlama ve yöntemler

İlilit kristalliği için kaya numunesi hazırlama biraz değişiklik gösterebilir, ancak temelde aynı adımlara iner. Testte doğru geri dönüşler için, numune hazırlamanın tutarlılığı bir zorunluluktur.[1] İllit kristalliği için genel numune hazırlama aşağıdaki gibidir:[1]

  1. Saha örneğini durulayın ve kurulayın
  2. Numuneyi ezin
  3. Numuneyi deiyonize suya karıştırın ve kil büyüklüğündeki parçacıkları (<2 μm) izole etmek için gece boyunca çökmesine izin verin
  4. <2 μm partikül içeren kuru süpernatant
  5. Deiyonize su ve santrifüj ile karıştırın
  6. <2 μm partikül içeren süpernatant toplayın
  7. <2 μm partikül çözeltisini santrifüjleyin ve kurutun
  8. Suyla karıştırın ve bir cam slayt üzerine koyun

Numune ilk önce yukarıdaki adımlar kullanılarak parçalanır ve XRD analizi için hazırlanır. XRD'den elde edilen sonuçlar daha sonra metamorfik bölgelere / metamorfik fasiyeslere atanan önceden belirlenmiş değerlerle karşılaştırılır. Sonuçların hedefleri XRD grafikleri üzerindeki zirvelerdir. İllit XRD pikinin yüksekliğinin yarısındaki genişliği toplanır ve ∆ ° 2θ (XRD açısı) birimleriyle kaydedilir.[1] Karşılaştırılması ve sınıflandırılması metamorfik fasiyes daha sonra numune için belirlenir.

Sonuçları yorumlama

İllit (K0.65Al2.0[Al0.65Si3.35Ö10] (OH)2)[10] ve muskovit (KAI2(AlSi3Ö10) (OH)2)[10] ikisi de filosilikatlar yapı ve kompozisyonda benzer.[9] İllit, tetrahedral-oktahedral-tetrahedral (TOT) tabakalardan oluşan ince, 1 nm katmanlardan oluşur. Illite, muskovitten daha fazla silikon, demir ve magnezyumun yanı sıra daha az dört yüzlü alüminyum ve katmanlı potasyum içerir.[1][9]

X-Işını kırınım çizimleri, bilim adamlarının kristal yapının 3 boyutlu bir modelini oluşturmalarına olanak tanıyan kırılan ışınların açıları ve yoğunlukları hakkında bilgi sağlar. Bir illit kristalliği XRD grafiğinin odak noktası ana zirvedir. Yüksekliğinin yarısında zirvenin genişliği ölçülür ve bu açı (∆ ° 2θ birimleriyle kaydedilir),[1] Şekil 1'deki gibi metamorfik bölgeleri ve fasiyeleri olan bir grafik üzerine çizilebilir. İlilit kristallik değerleri 0-0.25 ° 2θ aralığına düşerse, metamorfik epizon veya yeşilşist fasiyesine karşılık gelir. İllit kristallik değerleri 0.25-0.30 ° 2θ aralığına düşerse, metamorfik bir yüksek anchizone veya prehnite-pumpellyite fasiyesine karşılık gelir. İllit kristallik değerleri 0.30-0.42 ° 2θ aralığına düşerse, metamorfik bir düşük anşizon veya prehnit-pompalit fasiyesine karşılık gelir. İlilit kristallik değerleri 0.42-1.0 ° 2θ aralığına düşerse, metamorfik derin diyajenetik bölge veya zeolit ​​fasiyesine karşılık gelir. İlilit kristalliği> 1.0 ise, metamorfik sığ diyajenetik bölgeye veya zeolit ​​fasiyesine karşılık gelir.[1]

Genel olarak, kırınım zirvesinin genişliği illit kristalitlerinin c ekseni paralel kalınlığıyla ilişkilendirilebilir.[1] İnce paketler daha geniş tepe noktaları üretir ve kalın paketler daha dar tepe noktaları döndürür.[11] Bu, kalın paketlerin yıkıcı parazitine veya bu farklılığa neden olan ince paketlerde parazit olmamasına dayanır.

Referanslar

  1. ^ a b c d e f g h Verdel, Charles; Niemi, Nathan; van der Pluijm, Ben A. (2011). "Metamorfik Koşullar ve Detrital Muskovit İçeriğine İlişkin İllit'ten Muskovit Geçişine Varyasyonlar: Güneybatı Amerika Birleşik Devletleri'nin Paleozoik Pasif Kenarından İçgörüler" (PDF). Jeoloji Dergisi. 119 (4): 419–437. Bibcode:2011JG .... 119..419V. doi:10.1086/660086. Alındı 7 Ekim 2013.
  2. ^ a b c d e f g Abad, Isabel. Nieto, Fernando; Jiménez-Millán, Juan (editörler). "Diyajenez ve düşük sıcaklık metamorfizması. Teori, yöntemler ve bölgesel özellikler" (PDF). Seminarios de la Sociedad Española de Mineralogía. ISSN  1698-5478. Alındı 7 Ekim 2013. | bölüm = yok sayıldı (Yardım)
  3. ^ Eberl, D. D .; Velde, B. (Aralık 1989). "Kübler endeksinin ötesinde" (PDF). Kil Mineralleri. 24 (4): 571–577. Bibcode:1989ClMin..24..571E. doi:10.1180 / claymin.1989.024.4.01.
  4. ^ Kunduz, Charles E. (1959). "Yağ Aramada Kil Minerallerinin Olası Kullanım Alanları". Killer ve Kil Mineralleri. 8 (1): 214–227. Bibcode:1959CCM ..... 8..214W. doi:10.1346 / CCMN.1959.0080120.
  5. ^ Weber, K. (1972). "İlilit kristalliğinin belirlenmesi üzerine notlar". Neues Jahrbuch für Mineraloji - Monatshefte (9): 267–276.
  6. ^ Kübler, Bernard (1964). "Les argiles, indicurs de métamorphisme". Rev. Institut Français du Pétrole (Fransızcada). 19: 1093–1112. ISSN  1294-4475.
  7. ^ Kübler, Bernard (1967). "La cristallinité de l'illite et les zones, fait supérieures du métamorphisme". Etage Tektonikleri (Colloque de Neuchâtel) (Fransızca): 105–121.
  8. ^ Kübler, Bernard (1968). "Değerlendirme kantitatif du métamorphisme par la cristallinité de l'illite". Boğa. Merkez Rech. Pau-SNPA 2 (Fransızca): 385–397.
  9. ^ a b c d Verdel, Charles; van der Pluijm, Ben; Niemi Nathan (2012). "Progresif düşük dereceli metamorfizma sırasında illit / muskovit 40Ar / 39Ar yaş spektrumlarının değişimi: ve ABD Cordillera'dan örnek". Contrib Mineral Petrol. 164 (3): 521–536. Bibcode:2012CoMP..164..521V. doi:10.1007 / s00410-012-0751-7. S2CID  73591976.
  10. ^ a b "İllit". Mindat.org. Alındı 14 Kasım 2013.
  11. ^ Gharrabi, M .; Velde, B .; Sagon, J.-P. (1998). "Pelitik Kayaçlarda İllitin Muskvite Dönüşümü: X Işını Kırınımından Kaynaklanan Kısıtlamalar". Killer ve Kil Mineralleri. 46 (1): 79–82. Bibcode:1998CCM .... 46 ... 79G. doi:10.1346 / CCMN.1998.0460109.