Bulk geochemical data of fossil wood from the middle jurassic clays of Poland

• Autorzy: Smolarek J.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ctg-2012-0011

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Macroscopic observations, microscopic studies and literature data revealed that Middle Jurassic wood from Częstochowa area has a different state of preservation, and various types and degrees of mineralization and oxidation. Obtained results of organic matter fractionation illustrate a clear domination of polar fraction in the obtained extracts revealing low thermal maturity stage. Total organic carbon (TOC) values for analysed samples are in a wide range from 1.06% to 68.50%. The highest amount of TOC were measured in not or poorly mineralized wood samples but most of them are mineralized wood fragments, showing the TOC values in the range of 2% - 10%. Percentage content of carbonate in fossil wood constitute in a wide range from less than 1% CaCO3 to above 85% CaCO3. The resulting percentage of the total sulfur content is very varied and do not show convergence with other data such as TOC, carbonate content, etc and is most probable connected with pyritisation range. Unlike the Middle Jurassic clay samples, where long-chain and short-chain n-alkanes occur in similar concentrations, in wood samples always short-chain n-alkanes dominated, in the range from 15 to 23 carbon atoms in molecule. The values of the CPI are generally higher than 1 which indicates the contribution of organic matter derived from higher plant waxes, which are characteristic of e.g. needles from gymnosperm plants. Under the influence of postdiagenetic oxidation in mineralized wood samples distribution of n-alkanes is changing. Diaster-13(17)-enes with 28 and 29 carbon atoms in molecule are present in the wood samples, while those with 29 atoms strongly prevail.

PL

Makroskopowe obserwacje, mikroskopowe badania i dane literaturowe wykazały, że środkowojurajskie drewno z okolic Częstochowy ma różny stan zachowania oraz różne rodzaje i stopień mineralizacji oraz utlenienia. Uzyskane wyniki rozdziału frakcyjnego pokazują wyraźną przewagę frakcji polarnej w badanych ekstraktach. Wartości TOC dla badanych próbek wahają się w szerokim zakresie od 1,06% do 68,50 %. Największa ilość TOC występuje w nie zmineralizowanych lub słabo zmineralizowanych próbkach drewna. Większość próbek to zmineralizowane fragmenty drewna, pokazując wartości TOC w zakresie od 2% - 10%. Zawartość procentowa węglanów w badanych próbkach znajduje się w szerokim zakresie od mniej niż 1% CaCO3 do ponad 85% CaCO3. Procentowa zawartość siarki całkowitej jest bardzo zróżnicowana i nie wykazuje zbieżności z innymi danymi, takimi jak TOC czy zawartość węglanów, itp. W odróżnieniu od środkowojurajskich iłów, gdzie długołańcuchowe i krótkołańcuchowe n-alkany występują w podobnych stężeniach , w próbkach drewna zawsze przewyższają n-alkanów krótkołańcuchowe, występujące w zakresie od 15 do 23 atomów węgla w cząsteczce. Wartości wskaźnika CPI są generalnie wyższe niż 1, co wskazuje na udział materii organicznej pochodzącej z wosków roślin wyższych. Pod wpływem post-diagenetycznego utleniania zmineralizowanych próbek drewna zmienia się dystrybucja n-alkanów. W badanych próbkach obecne są diaster-13 (17)-enes o 28 i 29 atomów węgla w cząsteczce, natomiast te o 29 atomów znacznie przeważają.

Słowa kluczowe

EN

fossil wood; Middle Jurassic; clays; organic matter; biomarkers; GC-MS

PL

drewno; jura środkowa; iły; materia organiczna; biomarkery; GC-MS

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Contemporary Trends in Geoscience
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 1, iss. 1
• Strony: 71--80
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Smolarek J.

• Faculty of Earth Science, University of Silesia, Bedzinska Str. 60, 41-200 Sosnowiec

Bibliografia

• 1. Brassell S.C., Eglinton G., Mo, F. J. (1985) Biological marker compounds as indicators of the depositional history of the Maoming oil shale. Organic Geochemistry 10, 927-941
• 2. Calvert S. E., Bustin R. M. (1996) Ingall Influence of water column anoxia and sediment supply on the burial and preservation of organic carbon in marine shales. Geochimica et Cosmochimica Acta 60, 1577-1593.
• 3. Connan J. (1984) Biodegradation of crude oils in reservoirs. In: Brooks J., Welte D. (Eds.). Advances in Petroleum Geochemistry, vol. 1. Academic Press, London, pp. 299-335.
• 4. Demaison, G.J. and Moore, G.T. (1980) Anoxic environments and oil source bed genesis. Am. Assoc. Pet. Geol. Bull. 64, 1179-1209.
• 5. Didyk B.M., Simoneit B.R.T., Brassell S.C., Eglinton G. (1978) Organic geochemical indicators of palaeoenvironmental conditions of sedimentation. Nature 272, 216–222.
• 6. Elie, M., Faure, P., Michels, R., Landais, P., Griffault, L. (2000) Natural and laboratory oxidation of low-organic-carboncontent sediments: comparison of chemical changes in hydrocarbons. Energy & Fuels 14, 854-861.
• 7. Gut–Kałamaga M. (2000) Mineralizacja drewna Jury środkowej z rejonu Częstochowy. Praca magisterska. Archiwum Uniwersytetu Śląskiego, Sosnowiec (in Polish).
• 8. Jachowicz J., Dybova – Jachowicz S. (2003) Paleobotanika. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 1 – 210 (in Polish).
• 9. Kotarba M., Kowalski A., Więcław D. (1994) Nowa metoda obliczeń wskaźnika CPI i wykorzystanie dystrybucji nalkanów i izoprenoidów prospekcji naftowej – instrukcja metodyczna analiz z zakresu geochemii organicznej dla potrzeb poszukiwań naftowych. Materiały wewnętrzne AGH: 82-91 (in Polish).
• 10. Marynowski L., Zatoń M., Simoneit B.R.T., Otto A., Jędrysek M.O., Grelowski C., Kurkiewicz S. (2007a) Compositions, sources and depositional environments of organic matter from the Middle Jurassic clays of Poland. Applied Geochemistry 22, 2456-2485.
• 11. Marynowski L., Otto A., Zatoń M., Philippe M., Simoneit B.R.T. (2007b) Biomolecules preserved in 168 million year old fossil conifer wood. Naturwissenschaften 94, 228-236.
• 12. Marynowski L., Wyszomirski P. (2008) Organic geochemical evidences of early diagenetic oxidation of the terrestrial organic matter during the Triassic arid and semi arid climatic conditions. Applied Geochemistry 23, 2612-2618
• 13. Marynowski L., Philippe M., Zatoń M., Hautevelle Y. (2008) Systematic relationships of the Mesozoic wood genus Xenoxylon: an integrative biomolecular and palaeobotanical approach. N. Jb. Geol. Paläont. Abd. 247, 177-189.
• 14. Marynowski L., Zatoń M. (2010) Organic matter from the Callovian (Middle Jurassic) deposits of Lithuania: Compositions, sources and depositional environments. Applied Geochemistry 25, 933–946.
• 15. Peakman J., Torren M., Maxwell J. R. (1987) Early diagenetic pathways of steroids alkanes. Adwances in Organic Geochemistry 13, 583-592.
• 16. Peters K.E., Moldowan J.M. (1993) The biomarkers guide. Interpreting molecular Fossils in Petroleum and Ancient Sediments: 363p. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
• 17. Philippe M., Barbacka M., Gradinaru E., Iamendei E., Iamandei S., Kázmér M., Popa M., Szakmány G., Tchoumatchenco P., Zatoń M. (2006) Fossil wood and Mid-Eastern Europe terrestrial palaeobiogeography during the Jurassic-Early Cretaceous interval. Review of Palaeobotany and Paly-nology 142, 15-32.
• 18. Rubinstein I., Sieskind O., Albrecht P. (1975) Rearranged sterenes in a shale: Occurrence and simulated formation. Journal of the Chemical Society; Perkin Transactions I, 1833-1836.
• 19. Tissot B., Welte D. H. (1984) Petroleum Formation and Oc-curence-Springer-Verlag, New York, s.699.
• 20. Wilkes H., Disco U., Horsfield B. (1998) Aromatic aldehydes and ketones in the Posidonia shale, Hils syncline, Germa-ny. Organic Geochemistry 29, 107-117.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.