The organic matter type in the shale rock samples assessed by FTIR-ATR analyses

Published: 10-02-2021| Version 2 | DOI: 10.17632/rx8jp7chkv.2
Contributors:
Maja Mroczkowska-Szerszeń,
,
Paweł Brzuszek,
,

Description

The aim of the paper was to show possibilities of applying the relatively new, and quick FTIR molecular vibrational spectroscopy with attenuated Total Reflectance – aTR technique – in order to correlate extracted organic matter samples of different types with its infrared spectra. The technique was employed for 22 shale rock samples of the Carpatian Flysch – mainly from Menilite Beds, Istebna Beds and Verovice Beds. They were selected on the basis of their different maturity levels – from immature ones through all stages of the oil window, up to the early gas window phase of generating hydrocarbons. The Rock-Eval analysis and optical microscope techniques (organic petrography and vitrinite reflectance), were the methods chosen to confirm the samples classification assessment, in terms of kerogen typing and samples maturity. The major kerogen types in these source rocks include Type I, II and III. In consequence the measurement and data analysis (like choosing analytical bands and parameterization) for distinguishing between different kerogen types (I-III) should be possible by the proposed FTIR-ATR technique. key words: shale rock analysis, organic matter FTiR analysis with aTR mode, vitrinite reflectance, Rock-eval and petrographical analysis. Typ substancji organicznej w łupkach, a jej widma spektroskopowe FTIR-ATR artykuł przedstawia możliwości zastosowania relatywnie nowej, szybkiej odmiany spektroskopii w podczerwieni FTIR – w wydaniu z wykorzystaniem techniki ATR (Attenuated Total Reflectance) – bazującej na zjawisku tłumio-nego całkowitego odbicia. Celem jest korelacja próbek kerogenu reprezentujących różne jego typy z ich widmami w podczerwieni. Przebadano 22 próbki skał formacji łupkowych fliszu karpackiego. Były to łupki menilitowe, warstwy istebniańskie oraz wierzowskie, wyselekcjonowane w taki sposób by reprezentować różne stopnie dojrza-łości materii organicznej – od niedojrzałych poprzez okno ropne aż do okna gazowego. w celu potwierdzenia ich klasyfikacji przeprowadzono badania pirolizy Rock-eval, użyto mikroskopowych metod petrograficznych jak analiza refleksyjności witrynitu oraz petrografia składników organicznych. stwierdzono, iż poszczególne próbki przynależą do kerogenu typu i, ale także ii oraz iii. Na podstawie przeprowadzonych dotychczas badań oraz doniesień literatu-rowych stwierdzono, iż rozróżnienie takie było możliwe także z użyciem zaproponowanej w pracy odmiany metod spektroskopii w podczerwieni – FTiR-aTR. jednak w celu bardziej szczegółowego poznania ograniczeń metody oraz stwierdzenia zakresu jej stosowalności konieczne jest przeprowadzenie badań na większej populacji próbek. słowa kluczowe: analizy próbek formacji łupkowych, analizy materii organicznej metodą FTiR-aTR, refleksyjność witrynitu, analizy Rock-Eval.

Files