ABSTRACT
Approximately 50 percent of the natural gas produced annually in Ontario is developed from the Lower Silurian sandstones of the Cataract Group. The sandstones are cemented primarily with silica and are classified as quartz arenites. Minor amounts (<5%) of pore-filling authigenic illite (clay mica) occur in the sandstones.
Isolated patches of illite have formed via the transformation of smectite to illite. Most of the illite in the Cataract (Medina) sandstones is associated with corroded microcline feldspars, and measureable quantities of gas. Evidence suggests that this illite formed by direct precipitation from saline pore fluids, the component ions being leached from the potassium feldspars. Leaching of the feldspars, and transport of the Al3+ ions were possibly mediated by organic acids released during the early stages of hydrocarbon maturation.
The cores used in this study were air dried over a period of 4 to 12 years. The delicate, fragile nature of the authigenic illite as seen in SEM, is similar to illite observed in studies employing critical point drying and freeze drying techniques during sample preparation, but unlike the collapsed structure of the illite observed in cores air dried in ovens. This suggests that the rate of air drying may affect the observed clay fabric much more then the methods of core drying.
RÉSUMÉ
Approximativement 50 pourcent du gas naturel produit chaque année en Ontario provient des grès Silurien inférieur du groupe Cataract. Les grès sont cimentés surtout avec de la silice et appartiennent à la classe des arénites à quartz. On retrouve des quantités mineures (<5%) d’illite authigène (mica argileux) remplissant les pores dans les grès.
Des plaques isolées d’illite se formèrent grâce à la transformation de smectite en illite. La plus grande partie de l’illite dans les grès Cataract (Medina) est associée à du microcline corrodé et à des quantités mesurables de gaz. Selon toute évidence cette illite fut précipitée directement des solutions salines remplissant les pores, les ions composants ayant été lessivés des feldspaths potassiques. Le lessivage des feldspaths, ainsi que le transport des ions Al3+ furent peut-être aidés par des acides organiques libérées durant les premières étapes de la maturation des hydrocarbures.
Les carottes utilisées dans cette étude ont été séchées à l’air durant une période allant de 4 à 12 ans. L’aspect délicat et fragile de l’illite authigène tel qu’observé au MEB, est semblable à celui de l’illite décrite dans des études utilisant les techniques de séchage au point critique et de séchage à froid durant la préparation des échantillons, mais dissemblable à la structure effondrée de l’illite observée dans des carottes séchées à l’air dans des fours. Ceci suggère que le taux de séchage à l’air pourrait influer sur la fabrique des argiles beaucoup plus que les méthodes de séchage des carottes.
Traduit par Marc Charest
