Diageneza klastycznych utworów karbońskich w obszarze mazowieckim oraz północnej części obszaru lubelskiego na tle ich historii pogrążeniowo-termicznej

Kozłowska, A.; Poprawa, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Diageneza klastycznych utworów karbońskich w obszarze mazowieckim oraz północnej części obszaru lubelskiego na tle ich historii pogrążeniowo-termicznej

Autorzy

Kozłowska A. , Poprawa P.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

Identyfikatory

Warianty tytułu

Diagenesis of the Carboniferous clastic sediments of the Mazowsze region and the northern Lublin region related to their burial and thermal history

Języki publikacji

Abstrakty

This paper presents an attempt to combine analysis of diagenetic processes affecting Carboniferous sediments in the SE Poland (Mazowsze and northern part of Lublin region) to their burial and thermal history. For this reason results of petrographic study, analysis of paleotemperatures from fluid inclusion and K/Ar dating of diagenetic fibrous illite were confronted with 1–D maturity modelling calibrated with vitrinite reflectance data (VRo). The main diagenetic processes of the Carboniferous sediments are compaction and cementation especially by: quartz, kaolinite and carbonates (siderite, dolomite, Fe–dolomite, ankerite, Fe–calcite). Fluid inclusions in quartz rims indicate representative temperatures of its growth in a range of 60 ^oC to 150 ^oC. Homogenisation temperatures of inclusions from Fe–dolomite and ankerite cement indicate its growth in temperatures ranging between 60–129 ^oC. Both mentioned above cements are followed in the succession by diagenetic illite; for Mazowsze region its K/Ar dates range from 205,4 ±4,2 Ma (late–most Triassic—early–most Jurassic) to 167,3 ±3,3 Ma (Bathonian). These measurements were indirectly used as thermochronological data for modelling. In the Mazowsze region thermal modelling based on VRo profiles does not reveal any palaeothermal events. This is due to the fact that the recent burial is not significantly different from the Late Cretaceous maximum one. However incorporation of palaeotemperatures from fluid inclusion analysis together with results of dating of diagenetic illite into thermal history modelling clearly shows presence of Early to Middle Jurassic thermal event. Similar process was independently revealed from maturity modelling for the southern part of Kujawy segment of the Polish Basin (Poprawa et al., 2002), i.e. directly to the NW of analysed area. This event correlates with tectonic phase, expressed by acceleration of subsidence and development of a system of extensional or transtensional faults. It is concluded that the mechanism of heat transport could be related to tectonically induced migration of hot fluids from deeper part of the Palaeozoic sedimentary cover. In the northern part of Lublin region and in the Mazowsze region the Variscan thermal history did not result with depth–depended VRo profiles. Instead sub-vertical or inverted maturity profiles are observed. According to model of Żywiecki (2003) this could be explained by migration of hot fluids from Kock zone, being a site of Carboniferous magmatic activity. Conducted research shows that integration of analysis of inorganic diagenetic processes and maturity modelling allows for more precise reconstruction of thermal history. Therefore this has also potential in calibration of hydrocarbon generation/expulsion modelling.

Słowa kluczowe

utwory karbońskie diageneza historia termiczna obszar mazowiecki obszar lubelski

Carboniferous diagenesis thermal history Mazowsze Region Lublin Region

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Przegląd Geologiczny

Rocznik

2004

Tom

Vol. 52, nr 6

Strony

491--–500

Opis fizyczny

Bibliogr. 47 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kozłowska A.

akoz@pgi.waw.pl

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

autor

Poprawa P.

ppop@pgi.waw.pl

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

Bibliografia

1. ANTONOWICZ L., HOOPER R. & IWANOWSKA E. i in. 2003 - Synklina lubelska jako efekt cienkonaskórkowych deformacji waryscyjskich. Prz. Geol., 51: 344-350.
2. BAKER J. C., 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: 77-88.
3. BOJKOWSKI K. & ŻELICHOWSKI A. M. 1980 - An outline of palaeogeography of the Namurian B-C and the Westphalian of Poland. Biul. Inst. Geol.,328: 37-59.
4. BOTOR D., KOTARBA M. & KOSAKOWSKI P. 2002 - Petroleum generation in the Carboniferous strata of the Lublin Trough (Poland): an integrated geochemical and numerical modelling approach. Organic Geochemistry, 33: 461-476.
5. BURZEWSKI W., KOTARBA M.J., BOTOR D., KOSAKOWSKI P. & SŁUPCZYŃSKI K. 1998 - Modelowania procesów generowania i ekspulsji węglowodorów w utworach młodszego paleozoiku obszaru radomsko-lubelskiego i pomorskiego. Pr. Państ. Inst. Geol., 165: 273-284.
6. CHOQUETTE P.W. & PRAYL.C. 1970 -Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentary carbonates. AAPG Bull., 54: 207-220.
7. CHUHAN F.A., BJ0RLYKKE K. & LOWREY C. 2000 - The role of provenance in illityzation of deeply buried reservoir sandstones from Haltenbanken and north Viking Graben, offshore Norway. Marine & Petrol. Geol., 17: 673-689.
8. DADLEZ R. 1997 - Ogólne rysy tektoniczne bruzdy środkowopolskiej. [W:] Marek S. & Pajchlowa M. (red.) - Epikontynentalny perm i mezozoik w Polsce. Pr. Państw. Inst. Geol., 153: 410-414.
9. EHRENBERG S.N. & NADEAU P.H. 1989 - Formation of diagenetic illite in sandstone of the Garn formation, Haltenbanken area, mid - Norwegian continental shelf. Clay Minerals, 24: 233-253.
10. FALVEY D.A. & MIDDLETON M.F. 1981 -Passive continental margins: evidence for a prebreakup deep crustal metamorphic subsidence mechanism. Oceanologic Acta, Spec. Pap., 103-114.
11. GOLDSTEIN R. H. & REYNOLDS T. J. 1994 - Systematics of fluid inclusions in diagenetic minerals. SEPM Short Course 31.
12. GRABOWSKI J., NARKIEWICZ M., NAWROCKI J. & WAKSMUNDZKA M.I. 2002 - Permskie przemagnesowanie utworów węglanowych dewonu południowej Polski - próba powiązania z procesami diagenetycznymi. Prz. Geol., 50: 78-86.
13. GRADSTEIN F. M. & OGG J. 1996 - A Phanerozoic time scale. Episodes. 19, 1/2.
14. GROTEK I., MATYJA H. & SKOMPSKI S. 1998 - Dojrzałość termiczna materii organicznej w osadach karbonu obszaru radomsko-lubelskiego i pomorskiego. Pr. Państw. Inst. Geol., 165: 245-254.
15. GROTEK I. 2004 (w druku) - Zmienność stopnia uwęglenia rozproszonej materii organicznej z utworów karbonu w brzeżnej części platformy wschodnioeuropejskiej Polski. Biul. Państw. Inst. Geol.
16. HAKENBERG M. & SWIDROWSKA J. 1997 - Propagation of the south-eastern segment of the Polish Trough connected with bounding fault zones (from the Permian to Late Jurassic). Comptes Rendes de l'Academie Science, Paris, 324: 793-803.
17. HOGG A.J.C., HAMILTONTP.J. & MACINTYRE R.M. 1993 - Mapping diagenetic fluid flow within a reservoir: K-Ar dating in the Alwyn area(UK North Sea). Marine & Petrol. Geol., 10: 279-294.
18. JARMOŁOWICZ-SZULC K. 1995 - Badania inkluzji fluidalnych w piaskowcach karbońskich. [W:] Kozłowska A. (red.) - Badanie spoiwa piaskowców karbońskich niecki warszawskiej pod kątem ich własności zbiornikowych. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
19. JARMOŁOWICZ-SZULC K. 1997a - Mikroskopowe badania fluorescencji fluidalnych inkluzji węglowodorów w cementach skał osadowych. Prz. Geol., 45: 865-867.
20. JARMOŁOWICZ-SZULC K. 1997b - Wykorzystanie inkluzji fluidalnych w spoiwach skał paleozoiku Niżu Polskiego dla poszukiwań ropy naftowej i gazu ziemnego. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
21. KARNKOWSKI P.H. 1999 - Origin and evolution of the Polish Rotliegend basin. Polish Geological Institute Spec. Pap., 3: 1-93.
22. KARNKOWSKI P.H. 2003 - Karboński etap rozwoju basenu lubelskiego jako główne stadium generacji węglowodorów w utworach młodszego paleozoiku Lubelszczyzny - wyniki modelowań geologicznych (PetroMod). Prz. Geol., 51: 783-790.
23. KOTARBA M., KOSAKOWSKI P., KOWALSKI A. & WIĘCŁAW D. 1998 - Wstępna charakterystyka geochemiczna substancji organicznej i potencjału węglowodorowego utworów dewonu obszaru radomsko-lubelskiego i pomorskiego. Pr. Państw. Inst. Geol., 165: 207-214.
24. KOZŁOWSKA A. 1997 - Cementy węglanowe w piaskowcach górnokarbońskich w północno-zachodniej części rowu lubelskiego. Prz. Geol., 45: 301-304.
25. KOZŁOWSKA A. 2000 -Diagenetic minerals in the Carboniferous sandstones in the Lublin Graben. Pol. Tow. Min., Pr. Spec., 17: 192-194.
26. KOZŁOWSKA A. 2002 - Diageneza piaskowców górnego karbonu w północno-zachodniej części rowu lubelskiego. Praca doktorska. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
27. KOZŁOWSKA A. 2004 - Diageneza piaskowców górnego karbonu na pograniczu rowu lubelskiego i bloku warszawskiego. Biul. Państw. Inst.Geol.,411.
28. MAĆKOWSKI T. 1997 - Dwuwymiarowe modelowanie procesów generowania, migracji i akumulacji węglowodorów z zastosowaniem stacji interpretacyjnej
29. LANDMAR K. [W:] Kotarba M. (ed.) - Potencjał węglowodorowy utworów paleozoiku w rejonie Mełgiew-Maciejowice i Kock-Żelechów oraz wyznaczenie optymalnych stref akumulacji. Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków, cz. V: 1-47.
30. MAJOROWICZ J.A., MAREK S. & ZNOSKO J. 1984 - Paleogeothermal gradients by vitrinite reflectance data and their relation to the present geothermal gradient patterns of the Polish Lowland. Tectonophysics, 103: 141-156.
31. NARKIEWICZ K., GROTEK I. & MATYJA H. 1998a - Dojrzałość termiczna materii organicznej w utworach górnodewońskich obszaru radomsko-lubelskiego i pomorskiego. Pr. Państ. Inst. Geol., 165: 235-244.
32. NARKIEWICZ M., POPRAWA P., LIPIEC M., MATYJA H. & MIŁACZEWSKI L. 1998b - Pozycja paleogeograficzna i tektoniczna a rozwój subsydencji dewońsko-karbońskiej obszaru pomorskiego i radomsko-lubelskiego. Pr. Państ. Inst. Geol., 165: 31-49.
33. POPRAWA P. 1997 - Late Permianto Tertiary dynamics of the Polish Trough. Terra Nostra, 97/11: 104-109.
34. POPRAWA P., GROTEK I., WAGNER M. & MATYJA H. 2002 - Fanerozoiczna historia termiczna polskiego segmentu strefy szwu transeuropejskiego - obecny stan badań w projekcie PAP. Prz. Geol., 50: 1219-1220
35. PORZYCKI J. 1988 - Charakterystyka litologiczno-sedymentologiczna karbonu. [W:] Dembowski Z. & Porzycki J. (ed.) - Karbon Lubelskiego Zagłębia Węglowego. Pr. Inst.Geol., 122: 40-76.
36. POŻARYSKI W. & DĘMBOWSKI Z. 1983 -Mapa geologiczna Polski i krajów sąsiednich. Wyd. Geol., Warszawa.
37. REZAEE M. R. & SCHULZ-ROJAHN J. P., 1998 - Application of quantitative back-scattered electron image analysis in isotope interpretation of siderite cement: Tirrawarra sandstone, Cooper Basin, Australia. Spec. Publ. Int. Ass. Sedim., 26: 461-481.
38. ROEDDER E. 1984 - Fluid inclusions. ReviewsinMineralogy,12: 1-644.
39. SKOMPSKI S., 1996 - Stratigraphic position and facies significance of the limestone bands in the subsurface Carboniferous succession of the Lublin Upland. Acta Geol. Pol., 46: 171-268.
40. WAKSMUNDZKA M.I. 1998 - Architektura depozycyjna basenu karbońskiego Lubelszczyzny. Pr. Państw. Inst. Geol., 165: 89-100.
41. WAKSMUNDZKA M.I. & KOZŁOWSKA A. 2000 - Wpływ wykształcenia facjalnego i diagenezy piaskowców górnego karbonu na ich właściwości zbiornikowe w północno-zachodniej i centralnej części rowu lubelskiego. Centr. Arch. Geol., Państw. Inst. Geol., Warszawa.
42. WYGRALA B.P. 1989 – Integrated study of an oil field in the southern Po Basin, northern Italy. Berichte der Kernforschungsanlage Julich, 2313: 217.
43. ŻELICHOWSKI A.M. 1977 - Utwory karbonu w podłożu pogranicza niecki warszawskiej i lubelskiej. Kwart. Geol., 21: 884-885.
44. ŻELICHOWSKI A.M. 1987 - Development of the Carboniferous of the SW margin of the East-European Platform in Poland. Prz. Geol., 35: 230-237.
45. ŻELICHOWSKI A. M. & PORZYCKI J. 1983 - Mapa strukturalno-geologiczna bez utworów młodszych od karbonu. [W:] Żelichowski A. M. & Kozłowski S. (red.) - Atlas geologiczno-surowcowy obszaru lubelskiego, Inst. Geol. Warszawa.
46. ŻYWIECKI M. 2003 - Diageneza karbońskich skał klastycznych i etapy powstania złoża gazu ziemnego i ropy naftowej Stężyca, zachodnia część basenu lubelskiego. Praca doktorska. Archiwum Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego.
47. ŻYWIECKI M. & POPRAWA P. 2002 - Devonian-Carboniferous Facies Development as a Result of the Basin Tectonic Deformation Stages, Central Part of Lublin Basin (SE Poland). Abstracts. AAPG Ann. Meet., Houston, Texas, A-198.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BUS3-0022-0040