Diageneza a rozwój przestrzeni porowej w piaskowcach pensylwanu Pomorza Zachodniego

• Autorzy: Kozłowska A.

Warianty tytułu

EN

Diagenesis and pore space evolution in Pennsylvanian sandstones from Western Pomerania

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Piaskowce pensylwanu są reprezentowane głównie przez arenity i waki kwarcowe. Głównymi składnikami cementu są: kwarc autigeniczny, autigeniczne minerały ilaste (kaolinit, dickit, illit), węglany (Mn-kalcyt, dolomit, ankeryt, syderyt) oraz hematyt i wodorotlenki żelaza. Powszechnie, lecz w niewielkiej ilości, występują siarczany (anhydryt, baryt). Miejscami obserwowano materię organiczną. W historii diagenezy piaskowców pensylwanu na Pomorzu Zachodnim wyróżniono eo- i mezodiagenezę. Szacuje się, że maksymalna temperatura jaka oddziaływała na te osady podczas diagenezy mogła przekraczać 140°C. Porowatość piaskowców waha się od 0 do ok. 20%. Dominuje porowatość pierwotna, natomiast porowatość wtórna stanowi niewielki procent. Głównymi procesami diagenetycznymi, które miały wpływ na właściwości petrofizyczne analizowanych skał, są kompakcja i cementacja. Kompakcja zredukowała porowatość pierwotną przeciętnie o ok. 37%, a cementacja o ok. 52%. Wśród osadów pensylwanu, najlepsze właściwości zbiornikowe wykazują piaskowce z trzech otworów wiertniczych: Dźwirzyno 3, Gorzysław 10 i Sarbinowo 1.

EN

The Pennsylvanian sandstones of Western Pomerania are represented chiefly by quartz arenites and wackes. The main cement components are authigenic quartz, authigenic clay minerals (kaolinite, dickite and illite), carbonates (Mn-calcite, dolomite, ankerite, siderite), hematite and Fe oxides. Sulphates (anhydrite and barite) are common, but occur in small amounts. Locally, organic matter is observed. Diagenetic history of the Pennsylvanian sandstones from Western Pomerania includes eo- and mesodiagenesis. The estimated maximum temperature that affected the rocks during diagenesis could exceed 140°C. Porosity of the sandstones varies from 0 to about 20%. Primary porosity is predominant, whereas secondary porosity accounts for a small percentage. The major diagenetic processes, affecting petrophysical properties of the rocks, were compaction and cementation. Compaction resulted in primary porosity reduction by 37%, cementation by approximately 52% on average. Among the Pennsylvanian deposits, the best reservoir properties are observed in sandstones from the Dźwirzyno 3, Gorzysław 10 and Sarbinowo 1 boreholes.

Słowa kluczowe

PL

porowatość; diageneza; piaskowce; pensylwan; Pomorze Zachodnie

EN

porosity; diagenesis; sandstones; Pennsylvanian; West Pomerania

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 430
• Strony: 1--1
• Opis fizyczny: --[27], Bibliogr. 60 poz., rys., tab., fot.

Twórcy

autor

Kozłowska A.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Bibliografia

• BAKER J.C., 1991 —Diagenesis and reservoir quality of the Aldebaran Sandstone, Denison Trough, east-central Queensland, Australia. Sedimentology, 38: 819-838.
• BAKER J.C., J. KASSAN J., HAMILTON P.J., 1995 — Early diagenetic siderite as indicator of depositional environment in the Triassic Rewan Group, Southern Bowen basin, eastern Australia. Sedimentology, 43, 1: 77-88.
• BEAUFORT D., CASSAGRABERE A., PETIT S., LANSON B., BERGER G., LACHARPAGNE J. C, JOHANSEN H., 1998 — Kaolinite-to-dickite reaction in sandstone reservoirs. Clay Miner, 33,2:237-316.
• BIERNACKA J., 2004 — Diagenetyczne przeobrażenia dolnokarbońskich piaskowców arkozowych Pomorza Zachodniego. W: Pozycja geologiczna i petrologiczna utworów podłoża permu w strefie Koszalin-Chojnice (red. A. Protas i in.): 29-41. Bogucki Wydaw. Nauk. Poznań., Poznań.
• BINDER I., 1976 — Dokumentacja wynikowa otworu badawczego Wrzosowo 1. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• BINDER I., 1977 — Dokumentacja wynikowa otworu badawczego Wrzosowo 8. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• BINDER I., 1978a — Dokumentacja wynikowa otworu poszukiwawczego Gorzysław 10. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• BINDER I., 1978b — Dokumentacja wynikowa otworu badawczego Trzebusz 1. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• BINDER I., LEWANDOWSKI M., 1985—Dokumentacja wynikowa otworu poszukiwawczego Dźwirzyno 3. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• BJORLYKKE K.,1989 — Sedimentology and petroleum geology. Springer Verlag, Berlin.
• BOLEWSKI A., 1982 — Mineralogia szczegółowa. Wyd. Geol., Warszawa.
• CHOQUETTE P.W., PRAY L.C., 1970 — Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentary carbonates. AAPG Bull., 54, 2: 207-220.
• CZERWONKA A., 1992 — Wybrane zagadnienia diagenezy osadów karbonu górnego Pomorza Zachodniego. Nafta i Gaz, 5/6: 140-153.
• DURAKIEWICZ T., 1996 — Electron emission controller with pulsed heating of filament. Int. J. Mass. Spectr. Ion Proc, 156: 31-40.
• EHRENBERG S.N., AAGAARD P., WILSON M.J., FRASER A.R., DUTHIE D.M.L., 1993 — Depth - dependent transformation of kaolinite to dickite in sandstones of the Norwegian Continental Shelf. Clay Miner., 28, 3: 325-352.
• EHRENBERG S.N., NADEAU P.H., 1989 — Formation of diagenetic illite in sandstone of the Garn formation, Haltenbanken area, mid-Norwegian continental shelf. Clay Miner., 24, 2: 233-253.
• FRIEDMAN I., O'NEIL J., 1977 — Compilation of stable isotope fractionation factors of geochemical interst. W: Data of geochemistry (red. M. Fleischer). U. S. Geol. Sur., Professional Paper, 440-K: 1-12.
• GOLDSTEIN R.H., REYNOLDS T.J., 1994 — Systematics of fluid inclusions in diagenetic minerals. SEPMShort Course, 31.
• GÓRNIAK K., GAWEŁ A., MUSZYŃSKI M., PROTAS A., RATAJCZAK T., SZYDŁAK T., 2004 — Wpływ głębokości pogrzebania na proces illityzacji smektytu w czarnych łupkach dinantu z Pomorza Zachodniego. W: Pozycja geologiczna i petrologiczna utworów podłoża permu w strefie Koszalin-Chojnice (red. A. Protas i in.): 43- 66. Bogucki Wyd. Nauk., Poznań.
• GROTEK I., 2005 — Zmienność stopnia uwęglania rozproszonej materii organicznej z utworów karbonu w brzeżnej części platformy wschodnioeuropejskiej Polski. Biul. Państ. Inst. Geol., 413: 5-80.
• GROTEK I., 2006 — Dojrzałość termiczna materii organicznej z utworów pokrywy osadowej pomorskiego odcinka TESZ, basenu bałtyckiego oraz obszarów przyległych. Pr. Państ. Inst. Geol., 186: 253-269.
• HAŁAS S., 1979 — An automatic inlet system with pneumatic changeover valves for isotope ratio mass spectrometer. J. Phys. E. Sci. lnstrum., 18: 417—420.
• HAŁAS S., 1995 — Geochronologia izotopowa oparta na rozpadzie promieniotwórczym potasu-40. Prz. Geol., 43, 12: 993-998.
• HAŁAS S., DURAKIEWICZ T., 1997 — Lubelska aparatura UHV do wydzielania, oczyszczania i analizy masowo-spektrometrowej argonu do datowania minerałów. Elektronika, 38: 49-53.
• HOUSEKNECHT D. W., 1987 — Assessing the relative importance of compaction processes and cementation reduction of porosity in sandstones. AAPG Bull., 71, 6: 633-642.
• JACKSON M.L., 1979 — Soil chemical analysis - advanced course. Madison, Wisconsin.
• JARMOŁOWICZ-SZULC K., 1997 — Mikroskopowe badania fluorescencji fluidalnych inkluzji węglowodorów w cementach skał osadowych. Prz. Geol., 45, 9: 865-867.
• JENYON M.K., 1990 — Oil and gas traps. Aspects of their seismostratigraphy, morphology and development. John Wiley & Sons, Chichester.
• KOZŁOWSKA A., 1997 — Opracowanie petrologiczne osadów karbonu górnego. W: Ocena perspektyw poszukiwawczych złóż ropy naftowej i gazu ziemnego w basenach sedymentacyjnych młodszego paleozoiku na obszarze zachodniej części polskiego sektora Bałtyku - Blok H, K, L (red. A.M. Żelichowski, L. Miłaczewski). Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• KOZŁOWSKA A., 2004 — The influence of diagenesis on the porosity of the Upper Carboniferous sandstones of Pomerania area (NW Poland). Abstracts. SEPM-CES Meeting SEDIMENT, Aachen: 83.
• KOZŁOWSKA A., 2005 — Wpływ kompakcji i cementacji na porowatość piaskowców karbonu górnego w strefie Kołobrzeg-Międzyzdroje. Prz. Geol., 53, 3: 259.
• KOZŁOWSKA A., 2006 — Wykształcenie facjalne osadów karbonu górnego. W: Ewolucja przestrzeni porowej w piaskowcach górnego karbonu i dolnego permu Pomorza Zachodniego, (red. M. Kuberska). Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• KOZŁOWSKA A., KUBERSKA M., 2006 — Zastosowanie metody komputerowego przetwarzania i analizy obrazu w mikroskopowej analizie skał. Prz. Geol., 54, 8: 671-673.
• LECH S. 2005 — Mapa geologiczno-strukturalna podłoża permu Pomorza. Arch. PGNiG Ośrodek Północ, Piła.
• LANSON B., BEAUFORT D., BERGER G., BARADAT J., JACHARPAGNE J.C., 1996 — Illityzation of diagenetic kaolinite—to—illite conversion series: late-stage diagenesis of the Lower Permian Rotliegend sandstone reservoirs, offshore of the Netherlands. J Sediment. Res., 66, 3: 501-518.
• LEVORSEN A.I., 1956 — Geology of petrolum. Freeman & Comp., San Francisco.
• LIPIEC M., ŻELICHOWSKI A.M., 1996 — Karbon. W: Budowa geologiczna piętra waryscyjskiego i pokrywy permskiej rejonu Wierzchowo-Koszalin. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• LIPIEC M., POŁOŃSKA M., SUCH P., 1998 — Wpływ diagenezy na właściwości zbiornikowe utworów karbonu pomorskiego. Pr. Państw. Inst. Geol., 165: 155-166.
• LONGSTAFFE F.J., AYALON A., 1987 — Oxygen - isotope studies of clastic diagenesis in the Lower Cretaceous Viking Formation, Alberta: implications for the role of meteoric water. W: Diagenesis of sedimentary sequences (red. J.D. Marshall). Geol. Soc. Spec.Publ, 36: 277-296.
• ŁOSZEWSKA Z., 1990 — Opracowanie syntetyczne petrografii osadów karbonu Pomorza Zachodniego. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• MARSHALL D.J., 1988 — Cathodoluminescence of geological materials. Unwin Hyman, Boston.
• MALISZEWSKA A., KOZŁOWSKA A., KUBERSKA M., POŁOŃSKA M., GROTEK I., 2004a — Cementy w piaskowcach karbonu i czerwonego spągowca. (Wykształcenie litofacjalne osadów karbonu górnego) W: Charakterystyka wypełnień mineralnych szczelin i przestrzeni porowych na podstawie kompleksowych badań petrologicznych. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• MALISZEWSKA A., KOZŁOWSKA A., KUBERSKA M., GROTEK I., 2004b — Petrologia kompleksów osadowych górnego karbonu i dolnego permu w aspekcie poszukiwań złóż węglowodorów ze strefy Kołobrzeg-Międzyzdroje. (Litofacje osadów karbonu górnego). W: Rozwój kompleksów osadowych w zachodniej i centralnej Polsce - pochodzenie i przemiany postdepozycyjne. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• MATYJA H., 2006 — Stratygrafia i rozwój facjalny osadów dewonu i karbonu w basenie pomorskim i w zachodniej części basenu bałtyckiego a paleogeografia północnej części TESZ w późnym paleozoiku. Pr. Państw. Inst. Geol., 186: 79-116.
• Mc CREA J.M., 1950 — On the isotopic geochemistry of carbonates and a paleotemperature scale. J. Chem. Phys., 18: 849-857.
• MIGASZEWSKI Z., NARKIEW1CZ M, 1983 — Identyfikacja pospolitych minerałów węglanowych przy użyciu wskaźników barwiących. Prz. Geol, 31, 4: 258-261.
• MORAD S., 1998 — Carbonate cementation in sandstones: distribution patterns and geochemical evolution. Spec. Publ. Int. Ass. Sediment., 26: 1-26.
• OSBORNE M, HASZELDINE R. S., FALLICK A. E., 1994 — Variation in kaolinite morphology with growth temperature in isotopically mixed pore-fluids, Brent Group, UK North Sea. Clay Miner., 29, 4: 591 -608.
• PETTIJOHN F.J., POTTER P.E., SIEVER R., 1972 — Sand and sandstone. New York, Springer-Verlag.
• POŁOŃSKA M, 2000 — Cementy węglanowe w formacjach piaszczystych dolnego karbonu na Pomorzu Zachodnim. Prz. Geol, 48, 10:924-928.
• S1KORSKA M., 1994 — Katodoluminescencja - niezbędne narzędzie w badaniach diagenezy piaskowców kambryjskich. Prz. Geol, 42, 4: 256-263.
• SIKORSKI B., 1971 — Dokumentacja wynikowa otworu geologiczno-strukturalnego Sarbinowo 1. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• STOCH L., 1974 — Minerały ilaste. Wyd. Geol. Warszawa.
• SUCH P., 1996 — Model fizyczny przestrzeni filtracji basenu czerwonego spągowca. Pr. Inst. Gór. Naft. i Gazow., 88: 1-82.
• VAN KEER I., MUCHLES P.H., VIAENE W., 1998 — Clay mineralogical variations and evolutions in sandstones sequences near a coal seam and shales in the Westphalian of the Campine Basin (NE Belgium). Clay Miner., 33, 1: 159-169.
• WALDERHAUG O., 1994 — Temperatures of quartz cementation in Jurassic sandstones from the Norwegian Continental Shelf- evidence from fluid inclusions. J. Sediment. Res., A 64,2:324-333.
• WILSON M.J., 1987 — X-ray powder difraction methods. W: A handbook of determinative methods in clay mineralogy, (red. M. J. Wilson): 26-98. Blackie. New Jork.
• WORDEN R.H., MORAD S., 2000 — Quartz cementation in oil field sandstones: a review of the key controversies. Spec. Publ. Int. Ass. Sediment., 29: 1-20.
• ŻELICHOWSKI A.M., 1987a — Karbon. Paleozoik podpermski. W: Budowa geologiczna wału pomorskiego i jego podłoża, (red. A. Raczyński). Pr. Inst. Geol, 119: 26-51.
• ŻELICHOWSKI A.M., 1987b — Development of the Carboniferous of the SW margin of the East European Platform in Poland. Prz. Geol., 35, 5: 230-237.