Charakterystyka macierzystości wybranych utworów fliszowych w przygranicznej strefie polskich Karpat Zewnętrznych

• Autorzy: Kosakowski P. , Więcław D. , Kotarba M. J.

Warianty tytułu

EN

Source rock characteristic of the selected flysch deposits in the transfrontier area of the Polish Outer Carpathians

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Charakterystykę geochemiczną poziomów potencjalnie macierzystych utworów fliszowych jednostek alochtonicznych wschodniej części polskich Karpat Zewnętrznych wykonano dla dolnokredowych warstw wierzowskich, lgockich i spaskich, górnokredowych warstw istebniańskich i inoceramowych oraz oligoceńskich warstw menilitowych. W analizie wykorzystano wyniki badań geochemicznych 875 próbek skał z profili 11 odwiertów i 48 odsłonięć w polskiej i przygranicznej ukraińskiej części Karpat Zewnętrznych. Wyniki badań geochemicznych potwierdzają, że warstwy menilitowe są najlepszymi skałami macierzystymi. Ropotwórczy kerogen II typu jest generalnie niedojrzały lub dojrzały w fazie wczesnej "okna ropnego". Parametry kinetyczne kerogenu warstw menilitowych są zbliżone w jednostkach śląskiej i skolskiej oraz wyraźnie niższe w jednostce borysławsko-pokuckiej. Pozostałe analizowane kredowe wydzielenia litostratygraficzne lokalnie spełniają ilościowe kryterium macierzystości i mogą uzupełniać bilans węglowodorowy utworów fliszowych Karpat.

EN

Potential source rock horizons of the flysch cover were geochemically characterized in the eastern border area of the Polish flysch Carpathians: Lower Cretaceous Verovice, Lgota and Spas Beds, Upper Cretaceous Istebna and Inoceramian Beds as well as Oligocene Menilite Beds. The results of geochemical analyses of 875 rock samples collected from 11 boreholes and 48 outcrops in the Polish Outer Carpathians as well as from the adjacent Ukrainian were analyzed. The results indicate that Menilite Beds are the best source rocks of the Carpathian flysch cover in all analyzed tectonic units. The oil-prone Type II kerogen, deposited in marine environment of regular salinity, was proved to be usually immature or mature at an early stage of "oil window". Kinetic parameters of organic matter dispersed in the Menilite Beds, calculated based on organic sulphur content, are similar for the Silesian and Skole units and significantly lower in the Boryslav-Pokuttya Unit. The remaining lithostratigraphic divisions: Verovice, Lgota, Spas, Istebna and Inoceramian Beds, locally meet the source-rock requirements and can supplement the hydrocarbon balance of the Carpathians.

Słowa kluczowe

PL

geochemia naftowa; potencjał węglowodorowy; Karpaty zewnętrzne; warstwy menilitowe; kreda górna; kreda dolna

EN

petroleum geochemistry; hydrocarbon potential; Outer Carpathians; Menilite Beds; Upper Cretaceous; Lower Cretaceous

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 35, z. 4/1
• Strony: 155--190
• Opis fizyczny: Bibliogr. 53 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kosakowski P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska; al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Więcław D.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska; al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Kotarba M. J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska; al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• Baskin D.K., 1997. Atomic H/C ratio of kerogen as an estimate of thermal maturity and organic matter conversion. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 81, 1437–1450.
• Berner R.A. & Raiswell R., 1983. Burial of organic carbon and pyrite sulfur in sediments over Phanerozoic time: A new theory. Geochimica et Cosmochimica Acta, 47, 855–862.
• Bessereau G., Roure F., Kotarba M., Kuśmierek J. & Strzetelski W., 1996. Structure and hydrocarbon habitat of the Polish Carpathians. W: Ziegler P.A. & Horvath F. (Eds), Peri-Thetys Memoir 2: Structure and Prospects Alpine Basins and Forelands, Memoires du Museum national d’Histoire naturelle, 170, 343–373.
• Braun R.L. & Burnham A.K., 1991. User’s Manual for PMOD, a pyrolysis and primary migration model. Lawrence Livermore National Laboratory Report, UCRL-MA-10-77789.
• Cisek B., Borys Z., Węgrzyn I., Droba J., Swiętnicka G. & Zychowicz K., 1988. Opracowanie profilu stratygraficznego oraz przekrojów geologicznych przez głębokie otwory Kuźmina 1 i Paszowa 1 wraz z opracowaniem próbek okruchowych w głębokości 7000–7541 m. Archiwum OK PIG.
• Curtis J.B., Kotarba M.J., Lewan M.D. & Więcław D., 2004. Oil/source rock correlations in the Polish Flysch Carpathians and Mesozoic basement and organic facies of the Oligocene Menilite Shales: insights from hydrous pyrolysis experiments. Organic Geochemistry, 35, 1573–1596.
• Espitalie J. & Bordenave M.L., 1993. Rock Eval pyrolysis. W: Bordenave M.L. (Ed.), Applied petroleum geochemistry, Technip, Paris, 237–260.
• Espitalie J., Deroo G. & Marquis F., 1985. La pyrolyse Rock Eval et ses applications. Revue Institute Francais du Petrole, 40–41, 563–579, 755–784.
• ten Haven H.L., Lafargue E. & Kotarba M., 1993. Oil/oil and oil/source rock correlations in the Carpathian Foredeep and Overthrust, south-east Poland. Organic Geochemistry, 20, 935–959.
• Hunt J.M., 1996. Petroleum geochemistry and geology. W.H. Freeman & Company, New York.
• Hunt J.M. & Hennet R.C., 1992. Modeling petroleum generation in sedimentary basins. W: Whelan J.K., Farrington J.W. (Eds), Organic matter: Productivity, accumulation, and preservation in recent and ancient sediments, Columbia University Press, New York, 20–52.
• Hunt J.M., Lewan M.D. & Hennet R.C., 1991. Modeling oil generation with time-temperature index graphs based on the Arrhenius equation. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 75, 795–807.
• Jankowski L., Kopciowski R. & Ryłko W., 2004. Geological map of the Outer Carpathians: borderlands of Poland, Ukraine and Slovakia. Polish Geological Institute, Warsaw.
• Jucha S., 1989. O poszukiwaniu przedłużenia fałdów wgłębnych typu Borysławskiego w Karpatach polskich. Technika Naftowa i Gazownicza, 2, 15–22.
• Koltun Y.V., 1992. Organic matter in Oligocene Menilite Formation rocks of the Ukrainian Carpathians: palaeoenvironment and geochemical evolution. Organic Geochemistry, 18, 423–430.
• Koltun Y.V., Espitalie J., Kotarba M., Roure F., Ellouz N. & Kosakowski P., 1998. Petroleum generation in the Ukrainian external Carpathians and the adjacent foreland. Journal of Petroleum Geology, 21, 265–288.
• Koopmans M.P., Carson F.C., Sinninghe Damste J.S. & Lewan M.D., 1996. Biomarker generation from Type II-S kerogens in claystone and limestone during hydrous and anhydrous pyrolysis. Organic Geochemistry, 29, 1395–1402.
• Kotarba M.J., 1998. Isotopic and pyrolysis studies of organic matter and natural gases from the Flysch Carpathian strata of the Kuźmina-1 deep well. American Association of Petroleum Geologists Annual Meeting, Salt Lake City.
• Kotarba M.J. & Koltun Y.V. 2006. Origin and habitat of hydrocarbons of the Polish and Ukrainian parts of the Carpathian Province. W: Golonka J., Picha F. (Eds), The Carpathians: Geology and Hydrocarbon Resources, American Association of Petroleum Geologists Memoir, 84, 395–443.
• Kotarba M.J., Więcław D., Koltun Y.V., Lewan M.D., Marynowski L. & Dudok I.V., 2005. Organic geochemical study and genetic correlations between the Oligocene Menilite source rocks and oil and natural gas from surface seepages and from deep accumulations in the Starunia area (Ukrainian Carpathians). W: Kotarba M.J. (Ed.), Polish and Ukrainian geological survey in 2004–2005 years in Starunia at the area of finds of woolly rhinoceroses and other extinct vertebrates, Polish Geological Institute and “Geosphere”, Warszawa–Kraków, 125–146.
• Kotarba M.J., Więcław, D., Koltun Y.V., Kuśmierek J., Marynowski L. & Dudok I.V., 2007. Organic geochemical study and genetic correlation of natural gas, oil and Menilite source rocks in the San and Stryi rivers region (Polish and Ukrainian Carpathians). Organic Geochemistry, 38, 1431–1456.
• Kotlarczyk J., 1978. Stratygrafia formacji z Ropianki /fm/ czyli warstw inoceramowych w jednostce skolskiej Karpat fliszowych. Prace Geologiczne Komisji Nauk Geologicznych PAN, Oddział w Krakowie, 108.
• Kotlarczyk J., 1988. Geologia Karpat przemyskich – „szkic do portretu”. Przegląd Geologiczny, 36, 325–333.
• Kotlarczyk J. & Leśniak T., 1990. Dolna część formacji menilitowej z poziomem diatomitów z Futomy w jednostce skolskiej polskich Karpat. Wyd. AGH, Kraków.
• Koster J., Kotarba M., Lafargue E. & Kosakowski P., 1998a. Source rock habitat and hydrocarbon potential of Oligocene Menilite Formation (Flysch Carpathians, Southeast Poland): an organic geochemical and isotope approach. Organic Geochemistry, 29, 543–558.
• Koster J., Rospondek M., Schouten S., Kotarba M., Zubrzycki A. & Sinninghe Damste J.S., 1998b. Biomarker geochemistry of a foreland basin: Oligocene Menilite Formation in the Flysch Carpathians of Southeast Poland. Organic Geochemistry, 29, 649–669.
• Krevelen D.W. van, 1961. Coal; Topology – Chemistry – Phisics – Constitution. Elsevier, New York.
• Kruge M.A., Masztalerz 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.
• Leenheer M.J., 1984. Missisippian Bakken and equivalent formations as source rocks in the Western Canadian Basin. Organic Geochemistry, 6, 521–532.
• Lewan M.D., 1985. Evaluation of petroleum generation by hydrous pyrolysis experimentation. Philosophy Translation of the Royal Society, London, Serie A, 315, 123–134.
• Lewan M.D., Kotarba M.J., Curtis J.B., Więcław D. & Kosakowski P., 2006. Oil-generation kinetics for organic facies with Type-II and -IIS kerogen in the Menilite Shales of the Polish Carpathians. Geochimica et Cosmochimica Acta, 70, 3351–3368.
• Lewan M.D. & Ruble T.E., 2002. Comparsion of petroleum generation kinetics by isothermal hydrous and nonisothermal open-system pyrolysis. Organic Geochemistry, 33, 1457–1475.
• Lovering E.G. & Laidler K.J., 1960. A system of molecular thermochemistry for organic gases and liquids:II. Extension to compounds containing sulfur and oxygen. Canadian Journal of Chemistry, 38, 23–67.
• Malata T., Jankowski L., Kopciowski R. & Ryłko W., 2007. Korelacje litostratygraficzno-facjalne i mapy miąższości wydzielonych sekwencji depozycyjnych formacji fliszowych oraz molasowych. W: Górecki W. et al., Dokumentacja merytoryczna projektu PBS/PUPW/6/2005 pt. „Badania transgraniczne wgłębnych struktur geologicznych brzeżnej strefy Karpat w aspekcie odkryć i udostępnienia nowych złóż ropy naftowej i gazu ziemnego”, Blok II, Archiwum KSE AGH, Kraków.
• Matyasik I., 1994. Badania geochemiczne warstw menilitowych, inoceramowych i spaskich jednostki skolskiej fliszu karpackiego. Nafta-Gaz, 40, 234–243.
• Matyasik I. & Kupisz L., 1996. Geological and geochemical conditions of the hydrocarbon generation in the Menilite Beds from the south part of the Strzyżów Depression. The 2nd Conference on the Geochemical and Petrophysical Investigations in Oil and Gas Exploration, Janowice 10–12.04.1996, 179–197.
• Matyasik I. & Steczko A., 1998. Skały macierzyste w rejonie fałdu Potoka a charakter rop naftowych ze złóż bloku Jaszczwi. Materiały III Sympozjum „Badania geochemiczne i petrofizyczne w poszukiwaniach ropy naftowej”, Ustroń 17–1.11.1998, 161–171.
• Matyasik I., Such P. & Leśniak G., 2006. Ocena potencjału generacyjnego skał macierzystych oraz trendów zmian własności zbiornikowych w rejonie Rymanów-Targowisko-Iwonicz. Prace Instytutu Nafty i Gazu, 137, 1023–1029.
• Obermajer M., Fowler M.G. & Snowdon L.R., 1999. Depositional environment and oil generation in Ordovican source rocks from southwestern Ontario, Canada: organic geochemical and petrological approach. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 83, 1426–1453.
• Oszczypko N., 1997. The Early-Middle Miocene Carpathian peripheral foreland basin (Western Carpathians, Poland). Przegląd Geologiczny, 45, 1054–1063.
• Peters K.E. & Cassa M.R., 1994. Applied source rockgeochemistry. W: Magoon L.B., Dow W.G. (Eds), The petroleum system – from source to trap, American Association of Petroleum Geologists Memoir, 60, 93–120.
• Rajchel J., 1990. Litostratygrafia osadów górnego paleocenu i eocenu jednostki skolskiej. Zeszyty Naukowe AGH, Geologia, 48.
• Rospondek M.J., Koster J. & Sinninghe Damste J.S., 1997. Novel C26 highly branched isoprenoid thiophenes and alkane from the Menilite Formation, Outer Carpathians, SE Poland. Organic Geochemistry, 26, 295–304.
• Smith J.T., 1994. Petroleum system logic as an explorationtool in frontier setting. W: Magoon L.B., Dow W.G. (Eds), The petroleum system – from source to trap, American Association of Petroleum Geologists Memoir, 60, 3–25.
• Sofer Z., 1984. Stable carbon isotope compositions of crude oils: application to source depositional environments and petroleum alteration. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 68, 31–49.
• Ślączka A., Krugłov S., Golonka J., Oszczypko N. & Popadyuk I., 2006. Geology and hydrocarbon resources of the Outer Carpathians, Poland, Slovakia, and Ukraine: General geology. W: Golonka J. & Picha F. (Eds), The Carpathians: Geology and Hydrocarbon Resources, American Association of Petroleum Geologists Memoir, 84, 221–258.
• Tissot B. & Espitalie J., 1975. L’evolution thermique de la materie organiques des sediments: Application d’une simulation mathematique. Revue Institute Francais du Petrole, 30, 743–777.
• Tissot B., Durand B., Espitalie J. & Combaz A., 1974. Influence of nature and diagenesis of organic matter in formation of petroleum. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 58, 499–506.
• Więcław D., 2002. Geneza oligoceńskiej ropy naftowej polskich Karpat fliszowych – siarka organiczna w kerogenie warstw menilitowych a kinetyka procesu generowania węglowodorów. Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków (rozprawa doktorska).
• Więcław D., Kotarba M.J. & Koltun Y., 2007. Identification of kerogen type in the menilite shales of the Skole and Silesian units of the Polish and Ukrainian Carpathians. 23rd International Meeting on Organic Geochemistry, Torquay (England) 9–1.09.2007, P22-MO.
• Więcław D., Kotarba M.J., Kuśmierek J., Kowalski A. & Machowski G., 2008. Pionowa zmienność wskaźników macierzystości warstw menilitowych w wybranych profilach wschodniej części polskich Karpat Zewnętrznych. Prace Instytutu Nafty i Gazu, 150, 455–460.
• Żgiet J., 1961, Nowe dane o serii menilitowo-krośnieńskiej jednostki skolskiej w Karpatach rzeszowsko-sanockich. Kwartalnik Geologiczny, 5, 995–996.
• Żytko K., 1972, Profil dolnego odcinka otworu Jasień IG-1 koło Ustrzyk Dolnych (Karpaty). Kwartalnik Geologiczny, 16, 495–496.