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

• Autorzy: Ziemianin Konrad , Spunda Karol

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2022.02.01

Warianty tytułu

EN

Maceral composition and maturity of dispersed organic matter in selected lithostratigraphic beds within the Dukla Unit

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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.

Słowa kluczowe

PL

macerały; dojrzałość; refleksyjność witrynitu; Karpaty; jednostka dukielska

EN

macerals; maturity; vitrinite reflectance; Carpathians; Dukla Unit

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 78, nr 2
• Strony: 83--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Ziemianin Konrad

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Spunda Karol

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Drozd A., Dziadzio P., Stadtmüller, 2019. Wykształcenie facjalne i korelacja profili warstw krośnieńskich z odsłonięć i otworów wiertniczych (fałd Gorlic, jednostka śląska, Karpaty). Nafta-Gaz, 75(11): 663–673. DOI: 10.18668/NG.2019.11.01
• Drozd A., Bieleń W., 2020. Sedymentologiczna i geochemiczna charakterystyka dolnych warstw krośnieńskich fałdu Gorlic i łuski Stróż (jednostka śląska, Karpaty zewnętrzne). Nafta-Gaz, 76(12): 877–894. DOI: 10.18668/NG.2020.12.01.
• Jankowski L., 2008. Kompleksy chaotyczne Karpat Polskich. Materiały konferencyjne „Przewodnik sesji terenowej”, Kraków–Polańczyk: 26–88.
• Jankowski L., Probulski J., 2011. Rozwój tektoniczno-basenowy Karpat zewnętrznych na przykładzie budowy geologicznej złóż Grabownica, Strachocina i Łodyna oraz ich otoczenia. Geologia, 37(4): 555–583.
• Koltun Y.V., 1992. Organic matter in oligocene Menilite formation rocks of the Ukrainian Carpathians: palaeoenvironment and geochemical evolution. Organic Geochemistry, 18: 423–430. DOI: 10.1016/0146-6380(92)90105-7.
• Kosakowski P., 2013. 1D modelling of hydrocarbon generation and expulsion from Oligocene Menilite source rocks in the San and Stryi rivers region (Polish and Ukrainian Carpathians). Geological Quarterly, 57: 307–324. DOI: 10.7306/gq.1086.
• Kosakowski P., Koltun Y., Machowski G., Papiernik B., 2018. The geochemical characteristics of the Oligocene-lower Miocene Menilite formation in the Polish and Ukrainian Outer Carpathians: A review. Journal of Petroleum Geology, 41: 319–335. DOI: 10.1111/jpg.12705.
• Kosakowski P., Więcław D., Kotarba M.J., 2009. Charakterystyka macierzystości wybranych utworów fliszowych w przygranicznej strefie polskich Karpat Zewnętrznych. Geologia, 35(4/1): 155–190.
• Kotarba M.J., Więcław D., Dziadzio P., Kowalski A., Bilikiewicz E., Kosakowski P., 2013. Organic geochemical study of source rocks and natural gas and their genetic correlation in the central part of the Polish Outer Carpathians. Marine and Petroleum Geology, 45: 106–120. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2013.04.018.
• Kotulová J., 2004. Oligocene Menilite black shales – geochemical and maceral analysis. 32nd International Geological Congress, Florence:1–752.
• Kruge M.A., Mastalerz M., Solecki A., Stankiewicz B.A., 1996. Organic geochemistry and petrology of oil source rocks, Carpathian Overthrust region, southeastern Poland – implications for petroleum generation. Organic Geochemistry, 24: 897–912. DOI: 10.1016/S0146-6380(96)00067-8.
• Semyrka G., 2009. Refleksyjność witrynitu i typy kerogenu w profilach wierceń wschodniej części Karpat polskich. Geologia, 35(2/1):49–59.
• Waliczek M., Machowski G., Świerczewska A., 2017. Bitumen in rocks from the Skrzydlna Thrust Sheet and the Mszana Tectonic Window (Outer Carpathians). Mineralogia – Special Papers, 46: 56.
• Waliczek M., Machowski G., Więcław D., Konon A., Wandycz P., 2019. Properties of solid bitumen and other organic matter from Oligocene shales of the Fore-Magura Unit in Polish Outer Carpathians: Microscopic and geochemical approach. International Journal of Coal Geology, 210: 103206. DOI: 10.1016/j.coal.2019.05.013.
• Wendorff M., Rospondek M.J., Kluska B., Marynowski L., 2017. Organic matter maturity and hydrocarbon potential of the Lower Oligocene Menilite facies in the Eastern Flysch Carpathians (Tarcău and Vrancea Nappes), Romania. Applied Geochemistry, 78: 295–310. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2017.01.009.
• Wójcik-Tabol P., Górecka-Nowak A., Nowak G., 2019. Wstępne wyniki badań petrologicznych i palinologicznych klastów węgla w zlepieńcach formacji menilitowej jednostki śląskiej. Przegląd Geologiczny, 67(3): 200–203. DOI: 10.7306/2019.21.
• Zielińska M., 2012. Petrologiczne studium uwęglonego materiału organicznego we fliszu zewnętrznych Karpat Zachodnich. Rozprawa doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica.
• Zielińska M., Fabiańska M., Więcław D., Misz-Kennan M., 2020. Comparative petrography and organic geochemistry of different types of organic matter occurring in the Outer Carpathian rocks, 2020. Geological Quarterly, 64: 165–184. DOI: 10.7306/gq.1523.
• Ziemianin K., 2019. Characteristics of dispersed organic matter in the Menilite Beds from the Dukla Unit based on microscopic analysis and Rock-Eval pyrolysis. Nafta-Gaz, 75(6): 303–313. DOI: 10.18668/NG.2019.06.01.
• Ziemianin K., 2020. Characteristics of dispersed organic matter in selected lithostratigraphic divisions within the Skole Unit (Carpathian Mts, SE Poland). Nafta-Gaz, 76(10): 669–678. DOI: 10.18668/NG.2020.10.01.