Application of the cation exchange capacity parameter (CEC) to the characterisation of the swelling capacity of lower Paleozoic, Carpathian Flysch and Miocene Carpathian Foredeep clay rocks

摘要

Zdolność wymiany kationowej jest ściśle związana z ilością i rodzajem minerałów ilastych, charakteryzujących się ze względu na wielkość powierzchni właściwej, dużymi zdolnościami jonowymiennymi. Szczególnie duży wpływ na wartość CEC mają minerały pęczniejące, takie jak: smektyt, mieszanopakietowy illit-smektyt. Parametr pojemności wymiany kationowej CEC w połączeniu z analizą minerałów ilastych może być wykorzystywany do określania zdolności pęcznienia skał ilastych zarówno mocno zdiagenezowanych, takich jak skały formacji łupków gazonośnych, jak i słabiej zmienionych osadów miocenu zapadliska przedkarpackiego i fliszu. Na wartość parametru CEC w badanej próbce wpływają dwa czynniki: sumaryczna zawartość minerałów ilastych i ich zdolności pęcznienia zdeterminowane przez zawartość pakietów smektytowych w minerale mieszanopakietowym illit-smektyt (%S), jak i sumaryczna zawartość minerałów ilastych, przy czym zdolności do pęcznienia są tutaj czynnikiem dominującym.%Cation exchange capacity (CEC) is closely related to the amount and type of clay minerals, which, due to their large specific surface area, are characterised by high ion exchange capacity. The CEC value is particularly strongly influenced by swelling minerals, such as: smectite, mixed-layered illite-smectite. The parameter of cation exchange capacity in conjunction with the analysis of clay minerals can be applied to the swelling capacity estimation of both highly diagenetic rocks such as shales from gas-bearing formations and less altered Miocene sediments of the Carpathian Foredeep and Flysch. The CEC parameter of an investigated sample is influenced by two factors: the total content of clay minerals and their swelling capacity determined by the content of smectite layers in the mixed-layered mineral illite-smectite (%S), the swelling capacity being the deciding factor.