Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ procesów tektonicznych na dojrzałość termiczną materii organicznej w warstwach godulskich jednostki śląskiej w Karpatach Zachodnich

Waliczek Marta M., Starzec Krzysztof, Machowski Grzegorz

Przegląd Geologiczny

|

2025

|

Vol. 73, nr 4

446--450

EN

The aim of the study was to investigate the impact of tectonic processes on the thermal maturity of organic matter (OM) in samples from the Godula Beds of the Silesian Unit in the Western Carpathians. Reflectance measurements of vitrinite were performed to assess the degree of OM transformation in areas affected by tectonic faulting. Vitrinite fragments in direct contact with the slickenside exhibited higher reflectance values and higher palaeotemperatures (1VRo « 1.20%; T « 150°C) compared to fragments located away from the fault zone (2VRo « 1,00%; T « 138°C).

2

Dojrzałość termiczna materii organicznej rozproszonej w oligoceńskich skałach okruchowych z odwiertu Wt-4 (Bieszczady Zachodnie) – wstępne wyniki

Waliczek Marta M., Solecki Marek L.

Przegląd Geologiczny

|

2025

|

Vol. 73, nr 4

441--446

EN

This study used microscopic analyses to investigate the thermal maturity of organic matter dispersed in Oligocene rocks from the Wt-4 well at depths ranging from 330 to 1933 m, within the Silesian Unit of the Polish Outer Carpathians. The thermal maturity, determined through vitrinite reflectance measurements, indicates that the organic matter is mature enough for hydrocarbon generation. The maximum palaeotemperature affecting the rocks was found to be between 109 and 153°C.

3

Level of thermal maturity estimation in unconventional reservoirs using interval inversion and simulating annealing method

Vergara Rafael Valadez, Szabó Norbert Péter

Acta Geophysica

|

2025

|

Vol. 73, no. 2

1261--1280

EN

This study presents a novel geophysical approach for estimating the level of thermal maturity (LOM) in unconventional hydrocarbon reservoirs using well log data. LOM is a crucial parameter for assessing the hydrocarbon generation potential of source rocks, but it traditionally relies on laboratory measurements of core samples, which can be time-consuming and costly. The proposed method combines two techniques: interval inversion for estimating total organic carbon (TOC) content from well logs and simulated annealing (SA) optimization for deriving LOM from the estimated TOC. The interval inversion method enables accurate TOC estimation by jointly interpreting multiple well logs over depth intervals, overcoming limitations of conventional point-by-point inversion. Using the estimated TOC, the SA algorithm optimizes an energy function related to Passey's empirical TOC-LOM relationship, iteratively finding the optimal LOM value that best fits the well log data. This approach provides a continuous in situ LOM profile along the borehole without requiring core measurements. The effectiveness of the method is demonstrated through case studies on datasets from the North Sea (Norway), the Pannonian Basin (Hungary), and the Kingak Formation (Alaska). The LOM estimates show good agreement with reported maturity levels and allow reliable reservoir characterization. Statistical analysis confirms the robustness and accuracy of the results. By reducing dependence on core data, this integrated inversion-optimization workflow streamlines the reservoir prospecting phase, enhancing operational efficiency. The method holds promising applications across diverse geological settings for cost-effective evaluation of unconventional hydrocarbon plays.

4

Rozproszona materia organiczna warstw menilitowych jednostek skolskiej, śląskiej i dukielskiej wschodniej części Karpat zewnętrznych

Ziemianin Konrad, Nowak Grzegorz J.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2024

|

nr 243

1--192

PL

Praca poświęcona jest charakterystyce petrograficznej rozproszonej materii organicznej w warstwach menilitowych jednostek skolskiej, śląskiej i dukielskiej. Jej cel stanowi uzupełnienie trwających od lat badań nad tą jedną z najciekawszych formacji łupkowych w obrębie Karpat o elementy petrografii materii organicznej, których tłem są wyniki badań geochemicznych. Nacisk położono na obserwacje mikroskopowe – scharakteryzowano skład macerałowy skał wchodzących w obręb warstw menilitowych, określono stopień dojrzałości termicznej materii organicznej poprzez pomiary refleksyjności fragmentów witrynitu, a także opisano wykształcenie litologiczne. Wyniki uzupełniono o dane uzyskane z analizy pirolitycznej Rock-Eval, a w szczególności wykorzystano takie parametry jak Tmax, TOC (udział węgla pochodzenia organicznego), HI (indeks wodorowy) oraz OI (indeks tlenowy). Zbadano relacje pomiędzy uzyskanymi wynikami, zwłaszcza pod kątem związków pomiędzy składem macerałowym a parametrami geochemicznymi i typem litologicznym. Wszystkie uzyskane wyniki starano się prześledzić zarówno w skali odsłonięcia, jak również w skali poszczególnych jednostek. Pomimo pewnych ograniczeń zastosowanych metod odniesiono się również do kwestii paleośrodowiskowych. Przebadane skały wchodzące w skład warstw menilitowych charakteryzują się zróżnicowanym wykształceniem litologicznym. Są to w głównej mierze różnego rodzaju łupki – ilaste, margliste, wapniste oraz w mniejszym stopniu mułowce, piaskowce, pyłowce, rogowce i wapienie mikrytowe. Materia organiczna najliczniejsza jest w łupkach ilastych i mułowcach, natomiast w przypadku piaskowców, pyłowców i rogowców jej udział jest wyraźnie niższy. W składzie materii organicznej najczęściej obserwuje się następującą asocjację: alginit + bituminit + liptodetrynit + kolotelinit + witrodetrynit + fuzynit/semifuzynit/inertodetrynit. W części skał zdarzają się pewne odstępstwa, polegające na braku któregoś z wymienionych składników, niemniej jednak nie jest to częste. W ujęciu ilościowym skład macerałowy najczęściej zdominowany jest przez macerały grupy liptynitu – alginit, bituminit i liptodetrynit. Ich udział jest zwykle znacznie wyższy od macerałów z grupy witrynitu (reprezentowanych przez kolotelinit i witrodetrynit). Macerały grupy inertynitu (fuzynit, semifuzynit, inertodetrynit) są powszechne, ale jednocześnie ich udział jest bardzo niewielki. W skałach z niektórych odsłonięć w składzie materii organicznej obecne są także stałe bituminy. Dodatkowo często obserwuje się bioklasty w postaci fragmentów szkieletu ryb. Ilościowy udział poszczególnych macerałów może się zmieniać w szerokim zakresie w obrębie tej samej litologii. Alginit najpowszechniejszy jest w mułowcach jednostki śląskiej i skolskiej, bituminit z kolei najliczniejszy jest w łupkach marglistych jednostki śląskiej oraz łupkach ilastych jednostki skolskiej. Liptodetrynit najczęstszy jest w mułowcach i łupkach ilastych jednostek śląskiej i dukielskiej. Najwięcej fragmentów witrynitu obserwuje się w łupkach ilastych i marglistych jednostki dukielskiej. Materia organiczna łupków menilitowych deponowana była w środowisku głównie płytkowodnym, na co wskazuje powszechność alginitu. Środowisko to mogło być zróżnicowane pod kątem warunków natlenienia i tempa sedymentacji, co mogłyby sugerować obserwowane znaczne różnice w zawartości alginitu i bituminitu. Materia organiczna warstw menilitowych reprezentuje w głównej mierze typy II oraz III kerogenu, jak również ich mieszaninę. Skały z typem I i IV kerogenu należą do rzadkości. W większości odsłonięć materia organiczna znajduje się w fazie niedojrzałej. W jednostce skolskiej w żadnej z przebadanych lokalizacji nie obserwuje się materii organicznej w stadium odpowiadającym tzw. oknu ropnemu. W jednostce śląskiej próbki o wyższym stopniu przeobrażenia termicznego spotyka się w tzw. strefie przeddukielskiej. Poza nią jedynie incydentalnie obserwuje się próbki będące na granicy fazy niedojrzałej i fazy generowania płynnych węglowodorów. W jednostce dukielskiej skały znajdujące się w fazie „okna ropnego” obserwuje się na obszarze okna tektonicznego Świątkowej Wielkiej. Podwyższoną dojrzałość (granica fazy niedojrzałej i „okna ropnego”) sugerują także wyniki pirolizy Rock-Eval dla próbek z najbardziej na południe wysuniętego odsłonięcia (Komańcza 2). Nie obserwuje się regionalnych trendów zmienności parametrów Tmax i Ro. Najlepszym potencjałem generacyjnym charakteryzuje się część łupków ilastych (zwłaszcza w jednostce skolskiej i śląskiej) oraz mułowce. Skałami o słabym potencjale generacyjnym są z kolei rogowce, piaskowce i pyłowce. Typ litologii nie decyduje jednak w sposób jednoznaczny o potencjale generacyjnym, gdyż niezależnie od wykształcenia litologicznego może on zmieniać się w stosunkowo szerokim zakresie.

EN

This work is devoted to the petrographic characteristics of dispersed organic matter in the Menilite Beds of Skole, Silesian and Dukla Units. Its purpose is to supplement the ongoing research on this one of the most interesting formations within the Carpathian Mts. with aspects of organic matter petrography, with the background of geochemical investigations. The main emphasis was placed on microscopic observations – the maceral composition of the rocks was characterized, the maturity level of organic matter was determined by measuring the reflectance of vitrinite fragments and also lithological aspects were described. The results were supplemented with data obtained from the Rock-Eval pyrolytic analysis, in particular parameters such as Tmax, TOC (content of organic carbon), HI (hydrogen index) and OI (oxygen index) were used. The relationship between the obtained results was examined, especially in terms of the relations between the maceral composition, geochemical parameters and lithology. All obtained results were traced both on outcrop and unit scale. Despite some limitations of the methods used, paleoenvironmental issues were also referred to. The rocks collected within Menilite Beds are characterized by various lithology. These are mainly different types of shales (argillaceous, marly, carbonate). Mudstones, sandstones, siltstones, cherts and micritic limestones are also present, but their content is lower. The richest in organic matter are shales and mudstones, while in the case of sandstones, siltstones and cherts its content is significantly lower. In the qualitative composition of organic matter, the following association is most often observed: alginite + bituminite + liptodetrinite + collotelinite + vitrodetrinite + fusinite/semifusinite/inertodetrinite. In few rocks some of the components are missing, however it is not common. Maceral composition is most often dominated by macerals of the liptinite group - alginite, bituminite and liptodetrinite. Their content is usually much higher than macerals from the vitrinite group (represented by collotelinite and vitrodetrinite). Macerals of the inertinite group (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) are common, but at the same time their content is very low. Solid bitumen is also present in few samples. In addition, bioclasts in the form of fish skeleton fragments are often observed. The content of individual macerals can vary widely within the same lithology. Alginite is the most numerous in mudstones of the Silesian and Skole Units. The highest content of bituminite on the other hand is observed in the marly shales of the Silesian Unit and the argillaceous shales of the Skole Unit. Liptodetrinite is most common within mudstones and shales of the Silesian and Dukla Units. The highest content of vitrinite is observed in clay and marly shales of the Dukla Unit. The organic matter of Menilite Beds was deposited mainly in shallow water marine environment, as indicated by the high content of alginite. This environment may have been varied in terms of oxygenation and sedimentation conditions, which may be suggested by the significant differences in the content ratio of alginite and bituminite. The organic matter of the Menilite Beds mainly represents kerogen types II and III, as well as their mixture. Rocks with kerogen types I and IV are rather rare. In the most of outcrops, the organic matter of the Menilite Beds is in the immature phase. In the Skole Unit, no organic matter being in “oil widow” phase is observed. In the Silesian Unit, samples with a higher degree of thermal transformation are found in so-called pre-Dukla zone. Apart from the mentioned zone, samples with the maturity level between immature stage and early oil generation phase are only incidentally observed. In the Dukla Unit, rocks with organic matter being in the oil window phase are observed in the Świątkowa tectonic window. Increased maturity is also suggested by Rock-Eval pyrolysis results for rocks collected from the southernmost outcrop (Komańcza 2). No regional trends in the variability of Tmax and Ro parameters are observed. The best generation potential is observed for mudstones and some of the argillaceous shales (especially in the Skole and Silesian Units). On the other hand, rocks with poor generation potential are cherts, sandstones and siltstones. However, lithology itself cannot directly indicate the generation potential, as this can change in a relatively wide range within the same type of rock.

5

Organic matter thermal maturity analysis and its modelling in the Paleozoic–Mesozoic section of the Miechów Trough (southern Poland) : implications for thermal evolution and petroleum exploration

Botor Dariusz

Geological Quarterly

|

2024

|

Vol. 68, No. 4

art. no. 38

EN

In this work, vitrinite reflectance analyses and 1-D thermal maturity modeling of the Paleozoic–Mesozoic section of the Miechów Trough allowed to explain the thermal history that influenced hydrocarbon generation. The thermal maturity of organic matter dispersed in the Lower Paleozoic to Mesozoic sedimentary successions is in the range of 0.49 to 3.06% of mean random vitrinite reflectance. The estimated maximum palaeotemperatures of analyzed rocks are in range from ~70 to ~290°C. The Variscan thermal regime was different than Mesozoic one. At least two fluid flow events might be identified. Maximum palaeotemperature (~120-290 ºC) in the Silurian to Lower Carboniferous sedimentary succession was achieved in the late Carboniferous to early Permian. The Late Variscan tectonics activity may have been triggered by increased heat flow that was, at least partly, connected with fluid circulation. Maximum palaeotemperature (~70-150 ºC) of the Zechstein to Jurassic sedimentary succession was achieved during Mid-Late Jurassic. It was likely caused by a hot fluid flow event. The hydrocarbon potential of Paleozoic source rocks was exhausted before the Upper Jurassic and Cenomanian reservoir rocks and traps were formed. Consequently, the majority of hydrocarbons generated during the pre-Late Jurassic stages were lost. Thus, the hydrocarbons contained in Mesozoic reservoirs were charged by younger source rocks, such as the Oligocene Menilite Shales from the Outer Carpathians.

6

Thermal history of the northern margin of the Holy Cross Mountains (Poland) from the Carboniferous to the Mesozoic, based on vitrinite reflectance data: Variscan versus post-Variscan events

Botor Dariusz

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2024

|

Vol. 94, No. 4

329--344

EN

Vitrinite reflectance analysis was applied to establish the burial and thermal history of the northern margin of the Holy Cross Mountains. The open public mean random vitrinite reflectance (VR) data were analysed in four borehole sections (Opoczno PIG-2, Ostałów PIG-2, Nieświń PIG-1, and Radwanów IG1). Non-linear VR patterns in the Permian–Triassic strata suggest that thermal maturity developed due to hot fluid flow in the Jurassic. Additionally, in three well sections, VR breaks occur at the base of the Permian. Therefore, the thermal maturity of the organic matter, contained in the Carboniferous strata, was reached at the end of the late Carboniferous and was not overprinted by Mesozoic processes. Both sedimentary burial and fluid-flow processes could contribute to a high level of thermal maturity of the Carboniferous rocks. In summary, this work: (1) highlights the influence of hydrothermal events in the Mesozoic on thermal maturity patterns; (2) extends the earlier observations of the late Variscan (pre-Zechstein) thermal event/regime beyond the Małopolska Block onto the Łysogóry Block; and (3) discards the influence of Permian-Mesozoic burial on the maturity of Carboniferous and, by implication, older strata.

7

Krążenie płynów w skałach okruchowych : studium przypadku piaskowców krośnieńskich z rejonu Bereżek (Bieszczady Wysokie)

Solecki Marek L., Waliczek Marta M.

Przegląd Geologiczny

|

2023

|

Vol. 71, nr 4

227--230

EN

In this study, microscopic analysis was applied to investigate fluid flow in the Oligocene shale and sandstone samples from the Krosno Beds (Silesian Nappe, Outer Carpathians) in the Bere¿ki outcrop. Analysis of calcite generation in veins and reflectance of organic matter measurements were done. Three generations of calcite were observed, indicating three stages of fluid migration along the veins in sandstones. Moreover, oil droplets and solid bitumen migration were seen during microscopic analyses. Thermal maturity based on vitrinite reflectance measurements indicates mature organic matter to hydrocarbon generation.

8

Charakterystyka rozproszonej materii organicznej warstw inoceramowych jednostki dukielskiej

Ziemianin Konrad, Spunda Karol

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 3

147--156

PL

Scharakteryzowano skład i dojrzałość rozproszonej materii organicznej w warstwach inoceramowych jednostki dukielskiej na obszarze polskiego fragmentu Karpat zewnętrznych. Podstawą dokonanej charakterystyki były wyniki obserwacji mikroskopowych w świetle odbitym, połączonych z analizą refleksyjności witrynitu. Uzupełniająco na wybranych próbkach przeprowadzono pirolizę RockEval. Prace terenowe objęły 23 odsłonięcia, z których pobrano i przebadano w sumie 85 próbek, reprezentujących warstwy ciśniańskie, łupkowskie oraz – odsłaniające się w zachodniej części obszaru badań – warstwy inoceramowe (nierozdzielone). Skład macerałowy przebadanych próbek jest stosunkowo monotonny. W analizowanych skałach dominuje materiał witrynitowo-inertynitowy, zwykle z niewielkim dodatkiem macerałów grupy liptynitu. Macerały grupy witrynitu reprezentowane są przez większe, przeważnie wydłużone fragmenty kolotelinitu oraz drobne fragmenty witrodetrynitu. Ich łączny udział sięga maksymalnie 14% obj., przy czym zwykle nie przekracza 1% obj. Obserwowane macerały grupy inertynitu to w głównej mierze ostrokrawędziste fragmenty semifuzynitu i fuzynitu oraz drobny inertodetrynit, których udział najczęściej nie przekracza 2% obj. Macerały grupy liptynitu są najmniej licznie reprezentowaną grupą. Obserwuje się głównie alginit (lamalginit) oraz rzadziej sporynit, kutynit i liptodetrynit. Udział materii organicznej (wyznaczony na podstawie parametru TOC) mieści się w zakresie od 0,3% do 5,6%, przy czym w przypadku ¾ próbek nie przekracza 2%. Jest to materia organiczna reprezentująca III i IV typ kerogenu. Dojrzałość materii organicznej określono na podstawie pomiarów refleksyjności witrynitu (Ro) oraz za pomocą parametru Tmax. Oba parametry wskazały na stopień przeobrażenia termicznego badanych utworów na poziomie okna ropnego – od jego wczesnej fazy, poprzez fazę główną, aż do fazy późnej. Obserwuje się regionalny trend zmienności opisywanych parametrów Ro i Tmax, wskazujący na wyższą dojrzałość utworów w części wschodniej badanego obszaru. Przebadane próbki charakteryzują się najczęściej niskim potencjałem generacyjnym i nie są dobrymi skałami macierzystymi.

EN

The composition and maturity of the dispersed organic matter within the Inoceramian Beds of the Dukla Unit in the Polish part of the Outer Carpathians were characterized. The characteristics were based on the results of microscopic observations in reflected light, combined with the vitrinite reflectance measurements. In addition, Rock-Eval pyrolysis was performed for selected samples. The field work covered 23 outcrops, from which a total of 85 samples, representing Cisna Beds, Łupków Beds and undivided Inoceramian Beds were collected and analyzed. Maceral composition of the investigated samples is relatively monotonous. The analyzed rocks are dominated by vitrinite-inertinite material, usually with a small addition of the liptinite group macerals. Macerals of the vitrinite group are represented by larger, mostly elongated fragments of collotelinite and small fragments of vitrodetrinite. Their content reaches a maximum of 14 vol. %, but usually does not exceed 1 vol. %. Macerals of the inertinite group are mainly sharp-edged fragments of semifusinite and fusinite as well as fine inertodetrinite. Their content usually does not exceed 2 vol. %. Liptinite group macerals are the least represented group. Mainly alginite (lamalginite) and less frequently sporanite, cutinite and liptodetrinite are observed. The content of organic matter (determined on the basis of the TOC parameter) ranges from 0.3 to 5.6%, and in the case of ¾ of the samples it does not exceed 2%. Organic matter represents types III and IV of kerogen. The maturity of organic matter was determined based on the measurements of vitrinite reflectance (Ro) and the Tmax parameter. Both parameters indicated the degree of thermal transformation of the organic matter at the level of the oil window – from its early to late phase. A regional trend of variability of the described Ro and Tmax parameters is observed, indicating a higher maturity in the eastern part of the study area. The investigated samples have usually low generation potential and can be considered as poor source rocks.

9

Coalification degree of the No. 116/2 seam in the Janina coal mine (Upper Silesian Coal Basin) based on vitrinite reflectance

Misiak Jacek

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 4

123--140

EN

The subject of the study was the No. 116/2 coal seam belonging to the Cracow Sandstone Series of the Upper Silesian Coal Basin. Reflectograms of the samples taking into account all the vitrinite group macerals present in the coal were recorded for ΔRo close to the standard deviation and in the standard range. A careful analysis of vitrinite reflectograms reveals the presence of three or four clearly distinguished peaks. When assessing the rank of coal, only the main maximum, peak No. 4, was considered to be significant. Measurements of the average reflectance of collotelinite were made only on the vitrinite surfaces with a thickness of more than 1 mm. Only two maxima were revealed on detailed reflectograms. These maxima correlate with the peaks marked as No. 3 and 4 in the sample reflectograms taking into account all the vitrinite group macerals. The Cdaf content in the tested coal from the Janina coal mine is between 75.9 and 77.5 wt%, while for vitrain, it ranges from 71.1 to 75.5 wt%. This relationship is an exponential regression with a correlation coefficient of r = 0.95h and can be approximated by a linear correlation of r = 0.94. The correlation strength between the volatile matter content and the coefficient of average reflectance in the vitrinite of the tested coal was also examined. The statistically significant correlation is strong, which is expressed by the exponential correlation coefficient “r” being close to 0.99 and its linear approximation with the correlation coefficient r = 0.98. However, no correlation was found between the measured reflectance values and the GI coefficient calculated for the examined samples.

PL

Przedmiotem badań był pokład węgla 116/2 należący do krakowskiej serii piaskowcowej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Reflektogramy próbek uwzględniające wszystkie występujące w węglu macerały grupy witrynitu, zarejestrowano w postaci reflektogramów przy stadium ΔRo zbliżonego do odchylenia standardowego oraz w zakresie standardowym. Reflektogramy witrynitu dokładniej rejestrowane ujawniają obecność 3 lub 4 wyraźnie wyodrębnionych pików. Znaczenie w ocenie stopnia uwęglenia badanego węgla przypisano wyłącznie głównemu maksimum – pik nr 4. Wykonano także pomiary średniej refleksyjności kolotelinitu wyłącznie na powierzchniach warstewek witrynu o grubości większej od 1 mm. Na szczegółowych reflektogramach ujawniły się jedynie 2 maksima. Maksima te korelują z pikami oznaczonymi jako nr 3 i 4 w reflektogramach próbek uwzględniający wszystkie macerały grupy witrynitu. Zawartość pierwiastka Cdaf w badanym węglu z KWK Janina zmienia się w przedziale od 75,9 do 77,5 %wt, natomiast w witrynie od 71,1 do 75,5 %wt. Zależność ta ma charakter regresji o charakterze wykładniczym o współczynniku korelacji r = 0,95, która może być przybliżona korelacją liniową o r = 0,94. Zbadano również siłę korelacyjną między zawartością części lotnych a współczynnikiem średniej refleksyjności w witrynitu badanego węgla. Statystycznie istotna korelacja jest silna, co wyraża współczynnik korelacji wykładniczej „r” bliski wartości 0,99 i liniowe jej przybliżenie o wartości współczynnika korelacji r = 0,98. Nie stwierdzono natomiast korelacji pomiędzy pomierzonymi wartościami refleksyjności a współczynnikiem GI obliczonym dla badanych próbek.

10

Skład macerałowy i dojrzałość rozproszonej materii organicznej w wybranych wydzieleniach litostratygraficznych jednostki dukielskiej

Ziemianin Konrad, Spunda Karol

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 2

83--96

PL

Analizy mikroskopowe materii organicznej mają kluczowe znaczenie w analizie systemów naftowych i poszukiwaniach złóż węglowodorów. Informacje o składzie macerałowym oraz stopniu zaawansowania przemian termicznych są nieodzowne w typowaniu perspektywicznych rejonów poszukiwawczych, modelowaniu procesów generacji oraz we wszelkiego typu aspektach geologicznych, w których skały macierzyste pełnią priorytetową rolę. Przeanalizowano skład macerałowy i dojrzałość rozproszonej materii organicznej w wybranych wydzieleniach litostratygraficznych jednostki dukielskiej. Materiał badawczy stanowiło 50 próbek, pobranych z 23 odsłonięć. Próbki pochodziły z warstw inoceramowych, hieroglifowych, menilitowych i krośnieńskich oraz z łupków pstrych i warstw z Majdanu. Zasadnicza część badań obejmowała obserwacje mikroskopowe w świetle odbitym i UV, a także pomiary refleksyjności witrynitu. W celu pełniejszej interpretacji, w przypadku części próbek wykonano pirolizę Rock-Eval. Skład materii organicznej pod kątem jakościowym wydaje się zbliżony – najczęściej obserwuje się zarówno macerały z grupy witrynitu, jak i liptynitu i inertynitu. Ewentualne różnice uwypuklają się w proporcjach pomiędzy udziałem macerałów z tych grup. W obrębie grupy witrynitu wyróżniono większe fragmenty kolotelinitu (>10 µm) oraz mniejsze witrodetrynitu (<10 µm). Grupa macerałów liptynitu zdominowana jest przez alginit, rzadziej natomiast obserwuje się bituminit, liptodetrynit, sporynit i kutynit. Macerały z grupy inertynitu to najczęściej pokruszone fragmenty semifuzynitu oraz fuzynitu oraz drobniejszy inertodetrynit. Dodatkowo w pojedynczych próbkach obecne są stałe bituminy, czasem mogące wykazywać zjawisko fluorescencji. Udział materii organicznej (parametr TOC) jest bardzo zróżnicowany – od <1% do 9%. Ze względu na zasobność w materię organiczną przebadane skały podzielono na skały o niskim (łupki pstre, warstwy z Majdanu, warstwy hieroglifowe), średnim (warstwy inoceramowe), wysokim (warstwy menilitowe) i zmiennym (warstwy krośnieńskie) TOC. Przebadane próbki wykazują również zróżnicowanie w proporcjach grup macerałów, charakteryzując się zarówno dominacją materiału witrynitowo-inertynitowego (warstwy inoceramowe i warstwy z Majdanu), jak też materiału witrynitowego (warstwy hieroglifowe), a także liptynitowego lub witrynitowoliptynitowego (warstwy menilitowe). Przebadana materia organiczna znajduje się na różnym stopniu przeobrażeń termicznych – od fazy niedojrzałej po późne „okno ropne”. Wydaje się, że w ujęciu regionalnym stopień dojrzałości rośnie w kierunku południowym i południowowschodnim.

EN

Microscopic investigations of organic matter play a key role in analyzing oil systems and prospecting for hydrocarbon fields. Information about its maceral composition and the degree of thermal transformations is essential in selecting prospective exploration areas, modelling generation processes and in all types of geological aspects where source rocks play a priority role. Maceral composition and maturity of dispersed organic matter in selected lithostratigraphic divisions of the Dukla Unit were analyzed. The research material consisted of 50 samples collected from 23 outcrops. The samples were collected from Inoceramian, Majdan, Hieroglyphic, Menilite and Krosno Beds, as well as from Variegated Shales. The main part of the research included microscopic observations under reflected light and UV as well as measurements of vitrinite reflectance. For a more complete interpretation, Rock-Eval pyrolysis was performed for some of the samples. In terms of quality, the composition of organic matter seems to be similar – macerals from the vitrinite, liptinite and inertinite groups are observed. Possible differences are emphasized in the proportions between the content of macerals from these groups. Within the vitrinite group, fragments of larger (> 10 µm) collotelinite and smaller (<10 µm) vitrodetrinite can be distinguished. The group of liptinite macerals is dominated by alginite, while bituminite, liptodetrinite, sporinite and cutinite are observed less frequently. Macerals from the inertinite group are most often represented by crushed fragments of semifusinite and fusinite, and finer inertodetrinite. Additionally, solid bitumens, sometimes exhibiting fluorescence, are present in individual samples. The content of organic matter (TOC parameter) is very diverse – ranging from <1% to 9%. Due to the content of organic matter, the studied rocks were divided into groups of low (Variegated Shales, Majdan Beds, Hieroglyphic Beds), medium (Inoceramian Beds), high (Menilite Beds) and variable (Krosno Beds) TOC. The investigated samples also show variability in the proportions of maceral groups. The dominance of vitrinite-inertinite (Inoceramian Beds and Majdan Beds), as well as vitrinite (Hieroglyphic Beds), liptinite and vitrinite-liptinite macerals (Menilite Beds) is observed. Investigated organic matter also varies in the degree of thermal transformations, from the immature phase to the late “oil window”. In regional scale, samples maturity appears to be increasing towards S and SE.

11

Materia organiczna rozproszona w ciemnych turbidytach górnego eocenu płaszczowiny śląskiej (Karpaty zewnętrzne, Polska)

Waliczek Marta, Waśkowska Anna, Machowski Grzegorz

Przegląd Geologiczny

|

2021

|

Vol. 69, nr 7

458--462

EN

In this study, weapply microscopic analysis to evaluate thematurity of organic matter and characterise the macerals dispersed in the Upper Eocene shale samples from the Hieroglyphic Formation (Silesian Nappe, Outer Carpathians). The mean vitrinite reflectance values indicate the presence of organic matter immature to hydrocarbon generation (Ro≈0.43%).The main organic component dispersed in analysed samples is vitrinite, characteristic of kerogen type III.

12

Composition of organic matter and thermal maturity of Mesozoic and Cenozoic sedimentary rocks in East Herzegovina (External Dinarides, Bosnia and Herzegovina)

Aleksić Nikoleta, Kostić Alaksandar, Radonjić Miloš

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2021

|

Vol. 91, No. 4

375--388

EN

This paper presents the first data on the organic matter and thermal maturity of Mesozoic and Cenozoic sedimentary rocks in the East Herzegovina region of the External Dinarides. Representative, organic-rich samples from outcropping sedimentary rocks of different ages in the area (Triassic to Neogene) were selected and analysed. The organic matter was studied by Rock-Eval pyrolysis and under the microscope in reflected non-polarized light and incident blue light. The results obtained show the presence of different types of organic matter in the area and thermal maturity stages from immature (Cenozoic) to early mature (Mesozoic). Vitrinite is abundant in the samples analysed, with the exception of Cretaceous samples that contain mostly lamalginite and bituminite. While measured vitrinite reflectance in end-member samples (Triassic shale 0.78 % Rr and Neogene coal 0.34% Rr) are in good correlation with the T max parameter from Rock-Eval pyrolysis. T max generally shows lower values in most Mesozoic samples. The organic petrographic data indicate that specific kerogen in Cretaceous and some Triassic sedimentary rocks is a probable reason for the significantly lower T max values. In addition, the results of pyrolysis documented before and after extraction revealed that free hydrocarbons (bitumen) in the surface samples analysed suppress the T max values.

13

Burial and thermal history of the Upper Silesian Coal Basin (Poland) constrained by maturity modelling : implications for coalification and natural gas generation

Botor Dariusz

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2020

|

Vol. 90, No. 2

99--123

EN

Maturity modelling was carried out using basin and petroleum system modelling (BPSM) software in the lithologic sections of 17 wells of the Upper Silesian Coal Basin (Poland). The best fit between calculated and measured vitrinite reflectance (VR), porosity and density data was obtained by applying a thickness of eroded sedimentary overburden from 1700 m in the east to 4500 m in the west and relatively low to moderate heat flow values during the maximum late Carboniferous burial. These heat flow values were in the range 50-71 mW/m2

14

Thermal history of the Carboniferous strata in the northern part of the Intra-Sudetic Basin (SW Poland): a combined Raman spectroscopy and organic petrography study

Botor Dariusz, Toboła Tomasz, Waliczek Marta

Acta Geologica Polonica

|

2020

|

Vol. 70, no. 3

363--396

EN

Raman spectroscopy and vitrinite reflectance measurements of dispersed organic matter from Carboniferous shales in boreholes in the northern part of the Intra-Sudetic Basin were used for thermal history reconstruction. Microscopic investigations have shown that the organic matter is dominated by the vitrinite maceral group. In analysed samples, organic matter shows a varied degree of thermal alteration determined by the mean random vitrinite reflectance (VRo) ranging from 0.72% to 3.80%. Mean apparent maximum vitrinite reflectance (R’max) values reached 4.98%. The full width at half maximum of D1 and G bands in Raman spectra are well-correlated with mean VRo and R’max. Thermal maturity in the boreholes shows a regular increase with depth. Geological data combined with Raman spectroscopy and mean vitrinite reflectance results indicate that the analysed Carboniferous strata reached maximum paleotemperatures from c. 110 to c. 265°C. The regional paleogeothermal gradient in the late Paleozoic was c. 80°C/km. The Variscan heating event presumably caused a major coalification process of organic matter. The Carboniferous–Permian magmatic activity must have contributed to high heat flow, adding to the effect of sedimentary burial on the thermal maturity.

15

Charakterystyka petrograficzna rozproszonej materii organicznej z warstw menilitowych

Ziemianin Konrad

Przegląd Geologiczny

|

2019

|

Vol. 67, nr 3

204--206

EN

Dispersed organic matter from the Menilite Beds of the Skole, Silesian and Dukla units was investigated using optical microscopy and Rock-Eval pyrolysis. In the composition of organic matter fragments, macerals of vitrinite, liptinite and inertinite groups are present. Macerals of the liptinite group dominate (alginite, bituminite and liptodetrinite) whereas macerals of vitrinite (collotelinite, vitrodetrinite) and inertinite (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) groups are less common. In most outcrops examined the organic matter is immature as evidenced by vitrinite reflectance Ro <0.5% and Tmax <435°C. Only the areas of Fore-Duklazone and the Świątkowa tectonic window have a higher degree of organic matter transformation (oil window phase). Types II and III of kerogen are most common in the samples investigated.

16

Characteristics of dispersed organic matter of the Menilite Beds from the Dukla Unit based on microscopic analysis and Rock-Eval pyrolysis

Ziemianin Konrad

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 6

303--313

EN

Organic matter from Menilite Beds of the Dukla Unit was studied (optical microscopy, Rock-Eval pyrolysis). In its composition, macerals from vitrinite, liptinite and inertinite groups are observed. Macerals of the liptinite group are dominating (alginite, bituminite and liptodetrinite). Among all invested lithological types, mudstones have the highest average content of these macerals, while in case of marly shales, sandstones/siltstones, micrite limestones and chert the content of individual liptinite macerals is always lower than 1 vol%. The vitrinite group is represented mainly by collotelinite and vitrodetrinite and its average content in all analyzed lithologies does not exceed 1 vol%. Fragments of collotelinite show significant diversity in terms of the reflectance. Macerals of the inertinite group (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) are usually limited to single occurrences within the entire investigated sample area. In 41 out of 43 samples, the collotelinite fragments were numerous enough that it was possible to measure the reflectance. For samples in which reflectance of vitrinite fragments was measured, this parameter ranges from 0.25% to 0.56%. Rock-Eval pyrolysis results provided additional information, of which the most important were values of TOC (from 0.47% to 6.04%, average 2.61%), Tmax (417–449°C), hydrogen (95–502) and oxygen (<133) indices. In the western part of the investigated area, within the tectonic window of Świątkowa, Menilite Beds are in the phase of oil window, while in other locations organic matter is immature. Analyzed samples contain types II, II/III or III of kerogen. Type II dominates in clay shales and mudstones, while type III is most often observed in marly and carbonate shales and also in sandstones/siltstones.

PL

Przebadano fragmenty rozproszonej materii organicznej z warstw menilitowych jednostki dukielskiej (mikroskopia optyczna, piroliza Rock-Eval). W jej składzie obserwuje się macerały z grupy witrynitu, liptynitu i inertynitu, przy czym macerały z grupy liptynitu (alginit, bituminit i liptodetrynit) są dominujące. Najwyższy średni udział macerałów z grupy liptynitu w obrębie wszystkich przebadanych odmian litologicznych obserwuje się w mułowcach, podczas gdy w łupkach marglistych, piaskowcach, pyłowcach, wapieniach mikrytowych czy rogowcach zarówno alginit, jak i bituminit i liptodetrynit nie przekraczają 1% obj. Grupa macerałów witrynitu jest reprezentowana przez kolotelinit i witrodetrynit, jednak ich średni udział nigdy nie przekracza 1% obj. wszystkich składników w skale. Fragmenty kolotelinitu są zróżnicowane pod kątem refleksyjności. Macerały grupy inertynitu (fuzynit, semifuzynit, inertodetrynit) są zwykle ograniczone jedynie do pojedynczych wystąpień. W przypadku 41 z 43 próbek fragmenty kolotelinitu były na tyle liczne, że możliwy był pomiar ich refleksyjności, która mieściła się w przedziale od 0,25% do 0,56%. Wyniki analizy mikroskopowej uzupełniono o dane z pirolizy Rock-Eval. Udział materii organicznej (parametr TOC) waha się od 0,47% do 6,04% (przy średniej na poziomie 2,61%). Parametr Tmax zawiera się w przedziale od 417°C do 449°C, indeks wodorowy HI w przedziale od 95 do 502, natomiast indeks tlenowy OI nie przekracza 133. We wschodniej części przebadanego obszaru (okno tektoniczne Świątkowej) materia organiczna wkroczyła w fazę przemian termicznych odpowiadającą tzw. oknu ropnemu, natomiast na pozostałym obszarze jest niedojrzała. Przebadane próbki zawierają kerogen typu II, III, jak również ich mieszaninę. Typ II dominuje w łupkach ilastych i mułowcach, podczas gdy typ III jest najczęściej obserwowany w łupkach marglistych i węglanowych, jak również w piaskowcach i pyłowcach.

17

Characteristics of dispersed organic matter in the Menilite Beds from the Skole Unit

Ziemianin K.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 9

636--646

EN

Composition and thermal maturity of organic matter components from Menilite Beds (Skole Unit) were analyzed. Samples (26) were collected from 9 outcrops within the investigated area. Samples represented several lithologies – clay and marly shales, mudstones, sandstones/siltstones, micritic limestones and cherts. Macerals of three groups (vitrinite, inertinite and liptinite) are present in the analyzed samples. Macerals of the liptinite group are the most numerous. Within this group, bituminite is most common, while alginite and liptodetrinite are less often observed. Macerals of the vitrinite (collotelinite, telinite, vitrodetrinite) and inertinite (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) groups are also present, but their content is significally lower compared to the macerals of the liptinite group. Organic matter within all the investigated area is clearly immature, which is confirmed by both vitrinite reflectance Ro and Tmax parameters. The composition of organic matter relates mostly to kerogen type II and III (and their mixture). Sev- eral relations between Rock-Eval parameters and maceral composition were identified. The obtained results were compared to data from Menilite Beds of the Silesian Unit.

PL

W artykule przeanalizowano skład i dojrzałość materii organicznej obecnej w warstwch menilitowych jednostki skolskiej. Przebadano 26 próbek pochodzących z 9 odsłonięć. Próbki reprezentowały różne odmiany litologiczne – od łupków ilastych, przez ilastowęglanowe, mułowce, piaskowce/pyłowce, po utwory węglanowe i rogowce. W próbkach obserwuje się macerały wszystkich trzech grup tj. witrynitu, inertynitu i liptynitu. Macerały grupy liptynitu zdecydowanie dominują w składzie materii organicznej. Najczęściej jest tu spotykany bituminit, a rzadziej alginit i liptodetrynit. Udział macerałów grupy witrynitu (kolotelinit, telinit, witrodetrynit) oraz inertynitu (fuzynit, semifuzynit oraz inertodetrynit) jest wyraźnie niższy. Materia organiczna jest na całym badanym obszarze niedojrzała, na co wskazują pomiary refleksyjności witrynitu oraz parametr Tmax. Skład materii organicznej odpowiada głównie II oraz III typowi kerogenu, a także ich mieszaninie. Wykazano szereg zależności pomiędzy parametrami geochemicznymi (analiza Rock-Eval), a składem i dojrzałością materii organicznej określonej przy użyciu mikroskopu optycznego. Zbadano również podobieństwa i różnice pomiędzy materią organiczną łupków menilitowych w obrębie jednostki skolskiej i śląskiej.

18

Biomarkery, Tmax oraz refleksyjność witrynitu jako wskaźniki dojrzałości termicznej materii organicznej w skałach osadowych – korelacje i zakres stosowalności

Bieleń W., Matyasik I.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 8

575--583

PL

Niniejsza praca przedstawia zależności między różnymi wskaźnikami określającymi stopień dojrzałości termicznej materii organicznej. W badaniach wykorzystano pomiar refleksyjności witrynitu (Ro), pomiar Tmax z analizy Rock-Eval, molekularne wskaźniki dojrzałości otrzymane z analizy GC-MS frakcji nasyconej i aromatycznej ekstrahowanej substancji organicznej. Wzięto pod uwagę próbki zawierające witrynit, a także takie, które w składzie (głównie próbki dolnopaleozoiczne) zawierały macerały witrynitopo- dobne lub bituminit. Wykonano analizę korelacyjną między wskaźnikami stopnia dojrzałości dla próbek fliszu karpackiego oraz próbek reprezentujących utwory syluru i ordowiku oraz kambru górnego. Wyniki tych badań przedstawiono w postaci diagramów korelacyjnych oraz tabel korelacyjnych z obliczonymi współczynnikami korelacji.

EN

This study was aimed to determine the relationship between the various thermal indices determining the degree of organic matter maturity. In the correlation studies, vitrinite reflectance Ro, Tmax parameter from Rock-Eval analysis and indicators calculated obtained from the from the GCMS analysis data of aromatic and saturated fractions were used. For these studies samples containing macerals of vitrinite as well as samples containing vitrinite-like macerals in their composition were taken into account. An analysis of the relationship between indicators of the degree of maturity for samples representing: flysch Carpathian and for Silurian, Ordovician and Cambrian rocks was done. The results of these studies are presented in the form of correlation diagrams and tables with calculated correlation coefficients.

19

Ocena jakości paliw na przykładzie węgli kamiennych i pelletów drzewnych

Jelonek I., Jelonek Z.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 3

69--77

PL

W artykule dokonano przeglądu i charakterystyki porównawczej węgli kamiennych oraz pelletów drzewnych. Przedstawiono przydatność badań petrograficznych i fizykochemicznych do oceny jakości węgli kamiennych i pelletów drzewnych. Ponadto celem tego badania było porównanie jakości pelletów drzewnych używanych w indywidualnych instalacjach centralnego ogrzewania oraz sprawdzenie, czy istnieją istotne różnice pomiędzy niecertyfikowanymi i certyfikowanymi pelletami drzewnymi. Badania wykazały, że nawet niewielkie różnice wartości fizykochemicznych mogą mieć wpływ na proces spalania pelletów drzewnych i potwierdzają dobrą jakość paliwa, która posiada popularny na rynku europejskim atest.

EN

In the paper the review and comparative characteristics of coal and wooden pellets. In this paper suitability of petrographic and proximate and ultimate research in hard coal and wooden pellets quality assessment is presented. Moreover the purpose of this study was to compare the quality of wooden pellets used for domestic pellet-fired boiler and to verify if there are major differences between uncertified and certified wooden pellets. The analyses revealed that even small differences in chemical and physical properties content could have an influence on the wooden pellet combustion process and confirmed good-quality of a fuel with a popular in European market certification.

20

The impact of the degree of coalification on the sorption capacity of coals from the Zofiówka Monocline

Godyń K., Dutka B.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 3

727--746

EN

The evaluation of threats connected with the presence of methane in coal seams is based on our knowledge of the total content of this gas in coal. The most important parameter determining the potential of coal seams to accumulate methane is the sorption capacity of coal a. It is heavily influenced by the degree of coalification of the coal substance, determined by the vitrinite reflectance R0 or the content of volatile matter Vdaf. The relationship between the degree of coalification and the sorption capacity in the area of the Upper Silesian Coal Basin (USCB) has not been thoroughly investigated, which is due to the zonation of methane accumulation in this area and the considerable changeability of methane content in various localities of the Basin. Understanding this relationship call for in-depth investigation, especially since it depends on the analyzed reflectance range. The present work attempts to explain the reasons for which the sorption capacity changes along with the degree of coalification in the area of Jastrzębie (the Zofiówka Monocline). The relationship between parameters R0 and Vdaf was investigated. The authors also analyzed changes of the maceral composition, real density and the micropore volume. Furthermore, coalification-dependent changes in the sorption capacity of the investigated coal seams were identified. The conducted analyses have indicated a significant role of petrographic factors in relation to the accumulation properties of the seams located in the investigated area of USCB.

PL

Ocena zagrożeń związanych z obecnością metanu w pokładach węgla opiera się na wiedzy o całkowitej zawartości tego gazu w węglu. Pojemność sorpcyjna węgla a jest najistotniejszym parametrem określającym potencjał akumulacyjny pokładów. Istotny wpływ na pojemność sorpcyjną ma stopień uwęglenia substancji węglowej określany przez współczynnik refleksyjności witrynitu R0 lub zawartość części lotnych V daf. Relacja pomiędzy stopniem uwęglenia i pojemnością sorpcyjną na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego nie jest gruntownie rozpoznana, ze względu na strefowość nagromadzeń metanu na tym obszarze oraz znaczną zmienność jego zawartości w różnych rejonach Zagłębia. Relacja pomiędzy rozpatrywanymi parametrami zmienia się w zależności od analizowanego zakresu refleksyjności. Celem niniejszej pracy jest próba wyjaśnienia przyczyn zmienności pojemności sorpcyjnej z uwęgleniem na przykładzie węgli z rejonu Jastrzębia (Monoklina Zofiówki). Prześledzono relację parametru R0 w stosunku do V daf. Przeanalizowano zmiany takich parametrów węgla jak skład macerałowy, gęstość rzeczywista oraz objętość mikroporów ze wzrostem stopnia uwęglenia pokładów. Określono zmiany zdolności sorpcyjnej badanych pokładów z uwęgleniem. W rezultacie przeprowadzonych analiz wskazano na znaczącą rolę czynników petrograficznych w odniesieniu do właściwości akumulacyjnych pokładów badanego rejonu GZW.