Furadékminták gáz és illékony komponenseinek vizsgálatához szükséges minta-előkészítési és -feltárási protokoll fejlesztésének eredményei

Absztrakt

A mélyfúrásokból származó fúrómagok, furadékminták anyagában csapdázódott fluidumzárványok gáz és illékony komponens tartalmának vizsgálatával lehetőség nyílik a kőzettestben egykor működött fluidumrendszerek kémiai összetételének megismerésére, azok vertikális kiterjedésének meghatározására, a paleo-fázishatárok lehatárolására. A kiválasztott fúrásszelvény mentén, a kőzetmintákból kiszabadított gázok relatív mennyiségét a mélység függvényében ábrázolva, gázprofilok, illetve ezekből további származtatott paraméterek számíthatók. A Szegedi Tudományegyetem, Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszékén megépített gázanalizátorral a fluidumzárványok mechanikai feltárása („feltörése”) alacsony nyomású-magas hőmérsékletű körülmények között történik. Az így felszabadított gázok azonosítását a törőkamrákhoz csatlakoztatott kvadrupól tömegspektrométerrel végezzük.

A furadékminták vizsgálatának elengedhetetlen feltétele a minták megfelelő előtisztítása, majd a fluidumzárványok hatékony és reprodukálható feltárása, azaz a minta törése. Az optimális mérési protokoll kialakítása céljából, az adatok reprodukálhatósága és megbízhatósága érdekében a műszer törőegységeivel 250–500 μm mérettartományba eső kvarchomok minták töréstesztjeit, és eltérő típusú fúróiszapokkal szennyezett kvarchomok minták tisztítási eljárásait vizsgáltuk meg. A töréstesztek eredményei alapján a nagyobb mintamennyiség, a magasabb ütésszám vagy a megnövelt préselési idő eltérő mértékben módosítja az aprózódás hatékonyságát. Vizsgálataink alapján az optimális aprózódás, azaz a legnagyobb számú fluidumzárvány felnyitásához maximálisan 0,5–1,0 g mintamennyiség, minimum 50 db ütésszám és 1 sec ütésenkénti préselési idő szükséges.

A tisztítási eljárások hatékonyságának összehasonlítása során beigazolódott, hogy a megvizsgált tisztítási módszerek esetében, a minták mosószeres tisztítása a minta-előkészítés időtartamát jelentősen megnöveli, de bizonyos minták esetében a mosás alkalmazása elkerülhetetlen a megbízható mérési eredmény elérése érdekében. Az elvégzett tesztek eredményei alapján kidolgoztuk a műszer kőzet- és furadékminták vizsgálatára alkalmazható mérési protokollját, továbbá meghatároztuk a további fejlesztési irányokat.