MOA e betume sólido em xistos, e relações entre seus parâmetros Ramm (RBS? ID / IG) e refletância do betume (BRo). Crédito:© Science China Press
Parâmetros de espectroscopia Raman de laser de matéria orgânica pura (por exemplo, vitrinite, betume sólido) em rochas sedimentares têm sido amplamente aplicadas para determinação de maturidade, mas faltam estudos relevantes sobre agregação mineral-orgânica (MOA) com base direta em amostras de rocha inteira de xisto. Um artigo recente revelou uma boa correlação entre os parâmetros de espectroscopia Raman a laser de MOA e maturidades para xistos marinhos de alta sobrematuração, fornecendo uma nova maneira de abordar a avaliação da maturidade.
O artigo intitulado "Maturação térmica revelada por espectroscopia micro-Raman de agregação mineral-orgânica (MOA) em folhelhos marinhos com alta e sobre maturidades, "de autoria de Xianming Xiao, Qin Zhou, Peng Cheng, Jian Sun, Dehan Liu e Hui Tian, foi publicado em Science China Earth Sciences . Os pesquisadores investigaram os espectros Raman do laser e os parâmetros de MOA em amostras de xisto marinho com diferentes conteúdos de matéria orgânica e diferentes maturidades do sul da China. e eles acreditavam que os parâmetros Raman do laser de MOA podem indicar os níveis de maturidade, assim como a matéria orgânica pura nos xistos.
Existem duas bandas Raman de primeira ordem para matéria orgânica em folhelhos:banda D (representando estrutura desordenada) e banda G (representando estrutura ordenada). Com o aumento da maturidade, a posição, a forma e a intensidade das duas bandas mudam regularmente, e os parâmetros resultantes mostram uma correlação clara com a maturidade. Um grande número de estudos tem mostrado que o parâmetro Raman do laser é outra técnica rápida e sem danos para a determinação da maturidade da matéria orgânica em folhelhos seguindo o método de medição da refletância de vitrinita. Atualmente, matéria orgânica pura, como vitrinita ou betume sólido, é selecionado principalmente para determinar a maturidade de xistos pela técnica Raman a laser. No entanto, no início do Paleozóico e xistos marinhos mais antigos, não há vitrinita, e o betume sólido é geralmente raro. A matéria orgânica de xisto ocorre principalmente com um tamanho muito pequeno ( <1 μm), intercalados na matriz mineral para formar agregações mineral-orgânicas (MOA). Para a avaliação da maturidade desse tipo de xisto, tem faltado soluções eficazes.
No artigo sugerido, os espectros Raman do laser de MOA foram sistematicamente testados e os parâmetros relevantes foram calculados usando a técnica Raman do laser. Os resultados mostram que as bandas D e G espectrais Raman derivadas de matéria orgânica podem ser detectadas em MOA em folhelhos com uma pequena quantidade de matéria orgânica (tão baixo quanto 0,1%). Espectros Raman perfeitos e parâmetros efetivos de MOA podem ser obtidos onde o xisto TOC =0,60%. Os parâmetros espectrais Raman de MOA são comparáveis aos de seu betume vendido associado, tendo um valor equivalente como indicadores de maturidade térmica com betume sólido.
Os parâmetros espectrais Raman de MOA fornecem uma maneira alternativa de estimar a maturidade para folhelhos em estágios de maturidade alta e acima da maturidade, especialmente para folhelhos do Paleozóico inferior e Pré-cambriano, onde a matéria orgânica microscopicamente identificável é rara.