سنگ شیل Shale
سنگ شیل طبق تعريف علمی، یک سنگ رسوبی (آواري) دانه ريز است كه به آسانی ورقه ورقه شده و يا در امتداد سطوح معيني خرد و شكسته مي شود.
در واقع اين سنگ رسوبي دانه ريز بر اثر سخت شدگي رس یا سيلت ( که در اصطلاح عامیانه به آن گِل گفته می شود) تشكيل مي گردد. شيل ها با داشتن ساختار لايه اي یا لاميناسيون ظريف و با تورقي كه تقریباً موازي با لايه بندي است، شناخته مي شوند. سنگ شیل در امتداد سطوح تورق خود به آساني به صورت لايه هاي نازك جدا مي شود.
ساختار لايه اي آن معمولاً در سطوح هوازده به وضوح دیده مي شود. شيل دارای حداقل 50 درصد سيلت، 35 درصد رس يا مقداري ميكاي ريز و 15 درصد مواد شيميائي يا اتوژنيك است. معمولاً سيليس، اكسيدهاي آهن و آلومينيوم و درصد محدودي كربنات كلسيم از اجزاء تشكيل دهنده شيل به شمار می روند كه برخی از ويژگي هاي ظاهري شيل به وجود همين مواد بستگي دارد.
به طور مثال با افزایش كربنات كلسيم (كه معمولاً مقدار متوسط آن در شيل ها حدود 6 درصد است) درجه تورق شيل کاهش می یابد و در مقابل واكنش آن در مقابل اسيد شديد تر مي شود و يا اكسيد آهن كه رنگ شيل ها را به دامنه ای از زرد تا قرمز تغییر می دهد. از نظر دياژنز (فرآیند سنگ شدگی)، شيل ها نيز مانند: اكثر رسوبات در معرض بسياري از تغييرات فيزيكي و شيميائي بعد از رسوب گذاری قرار مي گيرند.
مهم ترين نوع تغيير فيزيكي در سنگ شیل، فشردگي و مهم ترین تغيير شيميایي شامل تغییرات كاني شناسي در اجزاء تشكيل دهنده این سنگ است. سنگ شیل نسبتاً نرم و سست است. شيل ها بر حسب بافت سنگ شناسی و تركيب كانی شناسی و همچنين مشخصات فيزيكي به انواع زیر تقسیم می شوند:
سنگ شيل هاي باقيمانده: كه مشخصات بافتی و كاني شناسی سنگ مادر را حفظ مي كنند
سنگ شيل هاي توده اي: كه تورق و لايه بندي در آنها پيشرفت نكرده
سنگ شيل هاي معمولي
سنگ شيل هاي قرمز
سنگ شيل هاي سياه
سنگ شيل را با توجه به كاني هاي با اندازه ی سيلت موجود در آنها نیز طبقه بندي مي كنند و از اين رو مي توان آنها را به چهار دسته تقسيم كرد. در مورد سنگ شيل هاي ريز دانه كه فاقد دانه هاي سيلتي هستند، يا تجزيه شيميائي آنها مبناي تقسيم بندي قرار مي گیرد و يا اينكه آنها را با توجه لایه های ماسه سنگي كه همراه آنها وجود دارند طبقه بندي مي كنند.
در صورت نیاز به تقسیم بندی بسیار دقيق تر، نوع كاني رسي شیل به وسيله اشعه ايكس مشخص شده و با توجه به آن، تقسیم بندی انجام می شود. در شیل ها مقادیر متفاوتی از کانی های کلریت، سیلیس آواری، مقدار کمی کلسیت به صورت سیمان و گاهی هم فسیل وجود دارد. کانی های فرعی به صورت سوزن های روتیل ، زیرکن و غیره نیز در شیل ها دیده می شوند. سدیم به صورت آلبیت در این سنگ وجود دارد.
تقسیم بندی شیل ها
سنگ شیل های سیلیسی (Quartzose Shale): قسمت عمده این سنگ ها از دانه های ریز کوارتز که دارای ابعاد سیلت هستند، تشکیل شده است. دانه های فلدسپاتی معمولاً نادر بوده اما سیمان این شیل ها ممکن است آهکی، گلوکونیتی، آهن دار و یا کربن دار باشد. رنگ این شیل ها معمولاً سبز تا خاکستری است و گاهی نیز به رنگ های قهوه ای، قرمز و سیاه دیده می شود. این شیل ها معمولاً مانند: ارتوکوارتزیت های سیلیسی، نشانگر پیشروی دریا هستند.
سنگ شیل های فلدسپاتی (Feldspathic Shales): شیل های فلدسپاتی که به شیل های کائولینیتی نیز معروف هستند، عموماً دارای بیش از ۱۰ درصد فلدسپات بوده و ماتریکس آنها از کائولینیت یا سایر کانی های رسی تشکیل شده است. این شیل ها از نظر اندازه دانه ها، در حد سنگ های سیلتی ماسه ای تا سیلت های رسی می باشند و گاهی هم دانه های درشت تری دارند. این شیل ها معمولاً همراه با آرکوزها دیده می شوند. رنگ این سنگ ها معمولاً خاکستری، سبز، قرمز و شکلاتی است.
سنگ شیل های کلریتی (Chloritic shales): این سنگ ها نظیر فیلارنایت ها (نوعی ماسه سنگ) بوده و عموماً همراه آنها دیده می شوند. در این شیل ها همیشه کانی فلدسپار وجود دارد و مقدار آن ممکن است بیش از کانی کوارتز باشد و کلریت نیز در ماتریکس سنگ دیده شود. شیل های کلریتی نشانگر فرسایش شدید در مناطق کوهزایی هستند.
سنگ شیل های میکادار (Micaceous Shales): این سنگ ها نظیر ساب فیلارنایت ها (نوع دیگری از ماسه سنگ) هستند و معمولاً نیز همراه آنها دیده می شوند. مقدار زیادی ورقه های کانی میکا در این سنگ ها دیده می شود که غالباً با سریسیت همراه است. رنگ این سنگ ها معمولاً خاکستری یا خاکستری مایل به قهوه ای است اما گاهی نیز به رنگ های قرمز و سبز دیده می شوند.
سنگ شیل های نفتی Oil Shales: شیل های نفتی گروه متنوعی از سنگ ها هستند که غنی از مواد آلی بوده و می توان بوسیله حرارت دادن (تقطیر)، مواد آلی آن ها را استخراج کرد. ماده ی آلی مذکور عمدتاً کروژن است، اما ممکن است بیتومین نیز داشته باشند. مقدار نفتی که می توان استخراج کرد از حدود ۴ درصد تا بیش از ۵۰ درصد وزن سنگ متغیر است؛ به عبارت دیگر بین ۱۰ و ۱۵۰ گالن نفت از هر تن سنگ یا ۵۰ تا ۷۰ لیتر از هر هزار کیلوگرم. شیل های نفتی دارای مقادیر قابل توجهی مواد غیر آلی نیز هستند که عمدتاً شامل کوارتز در اندازه سلیت و کانی های رسی می باشند.
بیشتر مواد آلی در شیل های نفتی ، به صورت ذرات پراکنده بوده و به نحوی دگرسان شده اند که موجوداتی که آنها را تشکیل داده اند قابل تشخیص نیستند. در بسیاری از شیل های نفتی، بقایای جلبک و اسپورهای جلبکی فراوان هستند. در حال حاضر توجه نسبتاً زیادی به شیل های نفتی می شود زیرا آن ها یک منشا سوخت فسیلی بوده و ممکن است به عنوان جایگزین ذخائر نفتی که انتظار اتمام آن می رود، باشند.
