Potencjał naftowy utworów dolomitu głównego w strefie Kamienia Pomorskiego. Część 1 — Macierzystość

(1)

Potencja³ naftowy utworów dolomitu g³ównego w strefie Kamienia Pomorskiego.

Czêœæ 1 — Macierzystoœæ

Maciej J. Kotarba, Pawe³ Kosakowski, Dariusz Wiêc³aw, Adam Kowalski

Petroleum potential of Main Dolomite strata of the Kamieñ Pomorski area (northern Poland). Part 1 — Source rock. Prz. Geol., 51: 587–594.

S u m m a r y. Based on the results of geochemical analyses, 56 Main Dolomite profiles in the Kamieñ Pomorski carbonate platform and its immediate vicinity were characterised for source rock properties. The highest TOC values, to 5.8% wt., could be observed in the mudstone facies in the bay of basin plain. Mudstone facies in the shallower part of the basin plain and in the slope of the carbonate platform had a lower TOC, down to 1.36% wt. The boundstone facies in the saline zone had a very low residual genetic potential. How-ever this rock probably contained algal organic matter which initial hydrocarbon potential run down during thermal maturation. As a result, the boundstone facies was classified as efficient source rock. In the analysed area of the Main Dolomite, oil-prone kerogen type II dominates. The share of kerogen type I and III is small. Identified kerogen II type has a high hydrocarbon potential. The organic mat-ter in the analysed Main Dolomite strata is immature or low mature which corresponds to the end of microbial phase generation and beginning of the “oil window” phase.

Key words: Main Dolomite, source rock, petroleum geochemistry, paleogeographic zones, Kamieñ Pomorski carbonate platform

Charakterystyka geochemiczna materii organicznej dolo-mitu g³ównego strefy Kamienia Pomorskiego, w zakresie zawartoœci wêgla organicznego, typu genetycznego kerogenu i stopnia jego przeobra¿enia, uszczegó³owia dotychczasowe wyniki badañ regionalnych na obszarze Pomorza Zachod-niego (Kotarba i in., 1998). Dotyczy ona rozk³adu macierzystoœci dolomitu g³ównego w poszczególnych strefach paleogeogra-ficznych z jej iloœciow¹ kwalifikacj¹ wyró¿nionych facji madstonowej, wakstonowej, pakstonowej, greinstonowej i bandstonowej w ujêciu Dunhama (1962). Rozk³ad stref pale-ogeograficzych oraz lokalizacjê 56 odwiertów, których profi-le utworów dolomitu g³ównego poddano badaniom organo-geochemicznym przedstawiono na ryc. 1.

Pozycja paleogeograficzna i uk³ad litofacjalny dolomitu g³ównego

W strefie Kamienia Pomorskiego, obejmuj¹cej pó³noc-no-zachodni¹ czêœæ polskiego basenu cechsztyñskiego, wyró¿nia siê trzy odrêbne systemy depozycyjne wêglanów: równi basenowej, stoku platformy wêglanowej i platformy wêglanowej (Wagner, 1994, 2000; Dadlez i in., 1998).

System depozycyjny dolomitu g³ównego w strefie równi basenowej charakteryzuje siê kondensacj¹ osadów w niskoenergetycznym œrodowisku sedymentacji, poni¿ej podstawy falowania. Mi¹¿szoœæ osadów wêglanowych jest tu niewielka i wynosi poni¿ej 10 m (Wagner, 1994; 2000). Wyró¿nia siê dwa g³ówne typy madstonowych sekwencji facjalnych: mikrytów laminowanych materia³em ilastym i mikrytów laminowanych materia³em ilastym z materi¹ organiczn¹.

System depozycyjny stoku platformy wêglanowej reprezentuje dwa typy œrodowiska sedymentacji: g³êboko-wodnej, niskoenergetycznej strefy równi basenowej oraz p³ytkowodnej, wysokoenergetycznej platformy wêglano-wej. Du¿e zró¿nicowanie mi¹¿szoœci i facji osadów stoko-wych wynika g³ównie z morfologii krawêdzi platformy wêglanowej, k¹ta nachylenia stoku oraz pr¹dów morskich przemieszczaj¹cych siê równolegle do stoku platform (Wagner, 2000). Wystêpuj¹ tu g³ównie facje madstonowe,

wakstonowe i pakstonowe, z licznymi elementami redepo-nowanymi z wy¿ej energetycznych œrodowisk bariero-wych, czyli greinstonów oolitobariero-wych, peloidów, fauny i lokalnie brekcji wapiennej. W œrodkowej czêœci stoku

plat-*Wydzia³ Geologii, Geofizyki i Ochrony Œrodowiska, Akade-mia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

opróbowany odwiert sampled well stok platformy wêglanowej slope of carbonate platform

równia basenowa (czêœæ p³ytsza) basinal plain (shallower part) równia basenowa (czêœæ g³êbsza) basinal plain (deeper part)

zatoka bay 0 10 20km 0 100 200km N IE M C Y B IA £ O R U Œ WARSZAWA KRAKÓW Warnowo-5 War.-3 Laska-1 Laska-2 Dobropole-1 Zastañ-1 Strze¿ewo-1 Wrzosowo-8 Wrzosowo-1 Œwierzno-2 Œwierzno-5 Benice-1 Benice-3 Benice-2 Samlino-1 Unibórz-1 Wysoka Kamieñska-2 WK-8 B³otno-2k Moracz IG-1 Grabin-2k £osoœnica-1 Barkowo-1 Gryfice-2 Gryfice-3 B³otno-3 B³otno-1 KP-7 KP-6 KP-2 KP-2z KP-21 Kamieñ Pomorski-4z Rekowo-1 Miêdzyzdroje-5 Miêdzyzdroje-7 ¯ó³.-1 Wicko-1 Wickowo-1 Wapnica-1 Wapnica-3 Przytór-3 Przytór-1 Przytór-2 Wapnica-2k Resko-1 Rymañ-1 Brojce IG-1 Jarkowo-3 Jarkowo-2 Petrykozy-1 Petrykozy-7 Gos³aw-1 Bia³okury-2 Petrykozy-4k

platforma wêglanowa – ogólnie carbonate platform platforma wêglanowa – salina

– carbonate platform saline

przykrawêdziowa bariera oolitowa barrier reef

rampa wêglanowa carbonate ramp

¯ó³wino-2

Ryc. 1. Mapa paleogeograficzna utworów dolomitu g³ównego platformy wêglanowej Kamienia Pomorskiego z obszarami przyleg³ymi (wg Wagnera, 2000) z lokalizacj¹ opróbowanych odwiertów i symbolami, które zosta³y u¿yte na ryc. 3–6 Fig. 1. Paleogeographic map of Zechstein Main Dolomite strata of Kamieñ Pomorski carbonate platform (after Wagner, 2000) with location of sampled wells and symbols used in Figs. 3 to 6

(2)

10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 1,0 0,8 0,6 0,2 0,4 1,0 0,8 0,6 0,2 0,4 1,0 0,8 0,6 0,2 0,4 1,0 0,8 0,6 0,2 0,4 1,0 0,8 0,6 0,2 0,4 Tmax ( C)° 430 < 430 460 > 460 HI (mg HC/g TOC) 100 200 300 400 PI 0,1 0,2 0,3 S (mg HC/g ska³y)2 S (mg HC/g rock)2 S (mg HC/g ska³y)2 S (mg HC/g rock)2 1 2 3 4 5 > 5 TOC (% wag.) TOC (wt. %) 0,3 0,5 1,0 2,0 > 2 0 50 100 150 0 50 100 150 0 50 100 150 0 50 100 150 0 50 100 150 Bp Bz Sp Pb Ps lic zb ap ró be k nu m be ro fs am pl es lic zb ap ró be k nu m be ro fs am pl es lic zb ap ró be k nu m be ro fs am pl es lic zb ap ró be k nu m be ro fs am pl es lic zb ap ró be k nu m be ro fs am pl es S.P. 1 1 2 2 3 1 2 12 3 2 1 1 2 4 2 22 37 3 5 86 5 5 2 1 6 1 3 3 1 1 1 1 2 2 2 5 8 2 4 3 6 2 2 11 1 1 37 38 6 3 1 1 46 33 2 1 216 1 44 25 4 1 3 4 6 4 1 2 1 5 24 23 8 6 1 1 1 1 2 2 5 66 12 2 41 1 14 2 3 1 11 100 1 1 24 8 6 3 3 2 24 3 12 10 6 13 10 5 2 3 3 4 4 3 2 2 26 8 22 12 2 2 34 78 2 14 3 5 „okno ropne” ”oil window” „okno ropne” ”oil window” „okno ropne” ”oil window” „okno ropne” ”oil window” „okno ropne” ”oil window” 2 11 11 53 18 1 1 111 2 12 47 22 2 123 1 1 13 21 17 11 211 11 19 2 1 122 62 4 1 3 3 11 1 85 27 2 8 9 HI (mg HC/g TOC) HI (mg HC/g TOC) I I I 1,35%R r 1,35%R r 1,35%R r II II II III III III 0 0 200 200 400 400 600 600 800 800 równia basenowa basinal plain 0,5%R r 0,5%R r 0,5%R r stok platformy wêglanowej slope of carbonate platform platforma wêglanowa carbonate platform 400 430 450 465 500 TEMPERATURA Tmax( C)° TmaxTEMPERATURE ( C)° 400 430 450 465 500 TEMPERATURA Tmax( C)° TmaxTEMPERATURE ( C)° pakston packstone greinston grainstone wakston wackestone madston mudstone bandston boundstone Mikrofacje: Microfacies: dolomit zrekrystalizowany cristalline dolomite

¬

Ryc. 3. Korelacja pomiêdzy wskaŸnikiem wodorowym a tem-peratur¹ Tmax. Krzywe

przeobra-¿enia poszczególnych typów kerogenu i zakresy dojrza³oœci termicznej wg Espitalie i in. (1985). Symbole stref paleoge-ograficznych jak na ryc. 1 Fig. 3. Hydrogen index vs. Tmax

Temperature. Maturation paths for kerogens after Espitalie et al. (1985). Symbols of paleogeogra-phic zones as in Fig. 1

(3)

formowego wystêpuj¹ znaczne iloœci mikrofauny otwornic i ma³¿oraczków. Mi¹¿szoœæ osadów stoku platform wêgla-nowych jest bardzo zró¿nicowana i wynosi przy ostrym nachyleniu stoku do 10 m, a przy przeciêtnie nachylonym stoku nawet do 40 m (Wagner, 1994; 2000).

System depozycyjny platformy wêglanowej, wystê-puj¹cy w rozleg³ych tarasach sedymentacji p³ytkowodnej, zawiera osady wysokoenergetyczne o przeciêtnej mi¹¿szoœci 30–40 m, osi¹gaj¹c lokalnie w kulminacjach 60–80 m (Wagner, 1994). Wyró¿nia siê tu dwie g³ówne strefy facjal-ne: barierow¹ i lagunow¹. W strefie barierowej najni¿sz¹ czêœæ profilu dolomitu g³ównego tworz¹ bandstony i pak-stony bioklastyczne lub greinpak-stony oolitowe, czêœæ œrod-kow¹ poziomy madstonów i wakstonów, a w górnej czêœci profilu dominuj¹ warstwowane krzy¿owo greinstony ooli-towe z cienkimi przewarstwieniami stabilizuj¹cych osad warstw mikrobialnych. Wiele profili jest zbudowanych w ca³oœci z wysokoenergetycznych greinstonów. Strefa

laguno-wa by³a bardzo zró¿nicolaguno-wana batymetrycznie i mikrofacjal-nie, w wyniku czego w obrze¿eniach platformy, za bariera-mi i bariera-mieliznabariera-mi oolitowybariera-mi oraz bariera-miêdzy nibariera-mi powstawa³y madstony i wakstony wzbogacone w substancjê organiczn¹, natomiast na rozleg³ych równiach mu³owych w podobnym typie osadów wystêpuje znaczny udzia³ utworów mikro-bialnych (Wagner, 2000). W obrêbie lagun powstawa³y równie¿ liczne lokalne bariery i mielizny zbudowane g³ównie z warstwowanych krzy¿owo greinstonów oolito-wych i peloidooolito-wych. W kierunku brzegu basenu rozwinê³y siê facje sebhy i saliny. Ich powstaniu sprzyja³o p³ytkowod-ne œrodowisko, podwy¿szop³ytkowod-ne zasolenie wód oraz gor¹cy i skrajnie suchy klimat. W strefie tej tworzy³y siê osady mikrobialne oraz greinstony oolitowe z licznymi konkrecja-mi anhydrytów. W strefie przybrze¿nej wystêpuj¹ doœæ cienkie, od kilku do kilkunastu metrów osady siarczanowe z niewielk¹ domieszk¹ osadów terygenicznych.

Mikrofacje

Microfacies

TOC (% wag.) HI (mg HC/g TOC) PI Tmax (o_C)

zakres zmiennoœci range wartoœæ œrednia mean n zakres zmiennoœci range wartoœæ œrednia mean n zakres zmiennoœci range wartoœæ œrednia mean n zakres zmiennoœci range wartoœæ œrednia mean n P³ytsza czêœæ równi basenowej Shallower part of basinal plain (Bp)

Bandston boundstone (B) _0,01-0,10 _0,07 ₉ Greinston grainstone (G) _0,09-1,99 _0,58 ₅ _287-361 ₃₁₉ ₄ _0,07-0,35 _0,22 ₄ _426-429 ₄₂₈ ₄ Madston mudstone (M) _0,01-1,36 _0,27 ₁₂₂ _169-371 ₃₆₆ ₈₃ _0,09-0,35 _0,26 ₈₃ _412-434 ₄₂₇ ₈₃ Wakston wackestone (W) _0,01-0,16 _0,09 ₃ ₃₃₁ ₁ _0,38 ₁ ₄₂₂ ₁ Dolomit zrekrystalizowany Cristalline dolomite(CC) 0,01-1,29 0,35 5 300-386 349 3 0,16-0,31 0,24 3 421-428 426 3

Zatoka równi basenowej Bay of basinal plain (Bz)

Madston mudstone (M) _0,01-5,81 0,87 55 82-300 165 36 _0,03-0,38 _0,30 ₃₆ _426-444 ₄₃₇ 36

Stok platformy wêglanowej Slope of carbonate platform (Sp)

Bandston boundstone (B) _0,05-0,47 0,16 16 117-191 151 4 _0,29-0,38 _0,32 ₄ _427-440 ₄₃₄ ₄ Greinston grainstone (G) _0,06-0,81 0,27 15 165-229 200 7 _0,29-0,36 _0,32 ₇ _427-431 ₄₂₉ ₇ Madston mudstone (M) _0,00-1,36 0,23 135 83-356 184 79 _0,21-0,39 _0,31 ₇₉ _416-447 ₄₃₁ ₇₅ Pakston packstone (P) _0,08-0,14 0,11 6 Wakston wackestone (W) _0,18-0,29 0,24 2 231 1 _0,31 ₁ ₄₂₆ ₁ Dolomit zrekrystalizowany Cristalline dolomite (CC) 0,07-0,48 0,18 4 110 1 0,38 1 442 1

Przykrawêdziowa bariera oolitowa Barrier reef(Pb)

Bandston boundstone (B) _0,01-0,30 0,15 5 308-353 331 2 _0,23 _0,23 ₂ _435-437 ₄₃₆ ₂ Greinston grainstone (G) _0,00-1,20 0,12 98 145-283 221 13 _0,18-0,40 _0,27 ₁₃ _427-442 ₄₃₇ ₁₃

Salina platformy wêglanowej Saline of carbonate platform(Ps)

Bandston boundstone (B) _0,00-0,27 0,07 37 167-288 200 4 _0,27-0,40 _0,34 ₄ _431-436 ₄₃₄ ₂ Greinston grainstone (G) _0,01-0,30 0,08 22 230-252 241 2 _0,31-0,36 _0,33 ₂ _432-433 ₄₃₂ ₂ Dolomit

zrekrystalizowany

Cristalline dolomite (CC) 0,05-0,08 0,06 3

Tab. 1. Parametry i wskaŸniki z analizy pirolitycznej Rock Eval dla próbek nie zawieraj¹cych wêglowodorów epigenetycznych Table 1. Parameters and indices of Rock Eval analysis for samples without epigenetic hydtrocarbons

TOC — ca³kowita zawartoœæ wêgla organicznego, HI — wskaŸnik wodorowy, PI — wskaŸnik produkcyjnoœci, Tmax — temperatura maksimum piku S2, n — liczba próbek;

TOC — total organic carbon (wt. %), HI — hydrogen index, PI — production index, Tmax — temperature of maximum of S2peak, n — number of

samples

¬

Ryc. 2. Histogramy ca³kowitej zawartoœci wêgla organicznego (TOC), zawartoœci wêglowodorów rezydualnych (S2), wskaŸnika

wodorowego (HI), wskaŸnika produkcyjnoœci (PI) oraz temperatury Tmaxutworów dolomitu g³ównego w poszczególnych strefach

paleogeograficznych basenu z uwzglêdnieniem identyfikacji mikrofacjalnej dla próbek, gdzie nie stwierdzono obecnoœci wêglowo-dorów nap³ywowych. S.P. — strefa paleogeograficzna, objaœnienia skrótów stref paleogeograficznych — patrz tab. 1, objaœnienie kolorów mikrofacji — patrz ryc. 3

Fig. 2. Histograms of total organic carbon (TOC), residual hydrocarbons potential (S2), hydrogen index (HI), production index (PI)

and Tmaxtemperature for Main Dolomite strata representing individual paleogeograhic zones with identification of microfacies for

samples containing only syngenetic hydrocarbons. S.P. — paleogeographic zone, explanation of paleogeographic zones — see Tab. 1, explanation of microfacies colors — see Fig. 3

(4)

kerogen typuI Type I keroge n kerogen typuII Type II keroge n kero gen typu II Type IIke roge n kero gen typu II/III Type II/III kero gen 0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 FITAN/n-C₁₈ PHYTANE/n-C18 PR IS TA N /n -C17 7 P R IS TA N E/ n-C1

Ryc. 4. Charakterystyka genetyczna bituminów w oparciu o korelacjê wskaŸników pristan/n-C17i fitan/n-C18. Klasyfikacja

wg Obermajera i in. (1999). Oznaczenia stref paleogeograficz-nych jak na ryc. 1, kolory mikrofacji jak na ryc. 3

Fig. 4. Genetic characterization of bitumens in terms of prista-ne/n-C17 and phytane/n-C18 according to the categories of

Obermajer et al. (1999). Symbols of paleogeographic zones as in Fig. 1, colors of microfacies as in Fig. 3

-24 -26 -28 -30 -32 ä 13C (ARO) (‰) SUBSTANCJA ALGOWA (MORSKA LUB NIEMORSKA)

ALGAL

(MARINE OR NON-MARINE)

SUBSTANCJA ALGOWA (MORSKA LUB NIEMORSKA)

ALGAL

(MARINE OR NON-MARINE)

SUBSTANCJA ALGOWA (MORSKA LUB NIEMORSKA)

ALGAL (MARINE OR NON-MARINE) SUBSTANCJA L¥DOWA TERRIGENOUS SUBSTANCJA L¥DOWA TERRIGENOUS SUBSTANCJA L¥DOWA TERRIGENOUS równia basenowa basinal plain stok platformy wêglanowej slope of carbonate platform -24 -26 -28 -30 -32 platforma wêglanowa carbonate platform -24 -26 -28 -30 -32 ä 13C (ARO) (‰) -24 -26 -28 -30 -32 ä 13C (ARO) (‰) d 13C (NAS) (‰)

Ryc. 6. Charakterystyka genetyczna bituminów na podstawie korelacji sk³adu trwa³ych izotopów wêgla w wêglowodorach nasyconych i wêglowodorach aromatycznych. Klasyfikacja genetyczna wed³ug Sofera (1984). Oznaczenia stref paleoge-ograficznych jak na ryc. 1, kolory mikrofacji jak na ryc. 3 Fig. 6. Genetic charakterization of bitumens in terms of *13C (saturated hydrocarbons) and *13_{C (aromatic hydrocarbons)}

according to the categories of Sofer (1984). Symbols of paleoge-ographic zones as in Fig. 1, colors of microfacies as in Fig. 3

-31 -31 -33 -33 -29 -29 -27 -27 -25 -25 -23 -23 -21 -21 ä13C (‰) KEROGEN KEROGEN WÊGLOWODORY NASYCONE SATURATED HC WÊGLOWODORY AROMATYCZNE AROMATIC HC BITUMINY BITUMENS ¯YWICE RESINS ASFALTENY ASPHALTENES platforma wêglanowa carbonate platform WÊGLOWODORY NASYCONE SATURATED HC WÊGLOWODORY AROMATYCZNE AROMATIC HC BITUMINY BITUMENS ¯YWICE RESINS ASFALTENY ASPHALTENES KEROGEN KEROGEN równia basenowa basinal plain KEROGEN KEROGEN WÊGLOWODORY NASYCONE SATURATED HC WÊGLOWODORY AROMATYCZNE AROMATIC HC BITUMINY BITUMENS ¯YWICE RESINS ASFALTENY ASPHALTENES stok platformy wêglanowej slope of carbonate platform

¬

Ryc. 5. Sk³ad trwa³ych izotopów wêgla w bituminach, ich poszczególnych frakcjach i kerogenie. Oznaczenia stref paleoge-ograficznych jak na ryc. 1, kolory mikrofacji jak na ryc. 3 Fig. 5. Stable carbon isotope composition of bitumens, their individual fractions and kerogen. Symbols of paleogeographic zones as in Fig. 1, colors of microfacies as in Fig. 3

(5)

W œrodowisku sedymentacyjnym platform wêglano-wych rozwija³y siê szczególnie intensywnie glony i sinice, odgrywaj¹ce istotn¹ rolê ska³otwórcz¹, z wydatnym udzia³em od³o¿onej biomasy. Zwiêkszone zasolenie base-nu platform wêglanowych wp³ynê³o na powszechnoœæ wystêpowania w nim œrodowiska redukcyjnego, nawet w p³ytkowodnych strefach lagunowych, co uchroni³o sub-stancjê organiczn¹ osadu od destrukcji poprzez utlenienie.

Powy¿szy stan rozpoznania rozwoju litologicz-no-facjalnego dolomitu g³ównego pozwala na powi¹zanie jego mikrofacji z produkcyjnoœci¹ organiczn¹ w poszcze-gólnych strefach paleogeograficznych i tym samym przy-porz¹dkowaæ facje ska³ macierzystych umotywowanym geochemicznie partiom dolomitu g³ównego. Jest to równo-czeœnie wyjœciowy element oceny mi¹¿szoœci poziomów ska³ macierzystych w modelowaniach numerycznych pro-cesów generowania i ekspulsji wêglowodorów jako pod-stawy obliczeñ potencja³u wêglowodorowego dolomitu g³ównego (Kosakowski i in., 2003).

Metodyka badañ geochemicznych

Analizê pirolityczn¹ wykonano za pomoc¹ aparatu Rock Eval II. Opis metodyki tej analizy podano miêdzy innymi w pracach Kotarby i Szafrana (1985) oraz Wilczka i Merty (1992). Ekstrakcjê bituminów ze ska³y prowadzono w aparacie Soxhleta u¿ywaj¹c jako czynnik ekstrahuj¹cy mieszaninê dichlorometan — metanol (93 : 7 obj.). Asfal-teny wydzielono z bituminów przez wytr¹canie w heksa-nie; otrzymane malteny rozdzielono na frakcje

wêglowodorów nasyconych, wêglowodorów aromatycz-nych i ¿ywic na kolumnie chromatograficznej (20 x 0,6 cm, wype³nienie silika¿el — tlenek glinu 1 : 2 obj.) stosuj¹c jako eluenty odpowiednio heksan, benzen i mieszaninê benzen-metanol (1 : 1 obj.). Dystrybucjê n-alkanów i izo-prenoidów oznaczono we frakcji wêglowodorów nasyco-nych metod¹ kapilarnej chromatografii gazowej na przyrz¹dzie firmy Hewlett Packard 5890 seria II wyposa-¿onym w detektor p³omieniowo-jonizacyjny (FID) oraz kolumnê HP-1 (25m x 0,2mm x 0,5µm). Pomiar sk³adu trwa³ych izotopów wêgla w bituminach, ich poszczegól-nych frakcjach i kerogenie przeprowadzono metod¹ on-li-ne na spektrometrze masowym Finnigan Delta Plus sprzêgniêtym z analizatorem elementarnym 1108 EA i podano w konotacji * wzglêdem wzorca PDB. B³¹d ozna-czenia *13_{C wynosi ±0,2 ‰.}

Wyniki badañ i dyskusja

Ogólnie do badañ geochemicznych pobrano 724 pró-bek rdzeniowych potencjalnych ska³ macierzystych dolo-mitu g³ównego. W celu odtworzenia pierwotnych cech macierzystoœci w wyró¿nionych facjach dolomitu g³ównego wyeliminowano przedzia³y litologiczne, w których próbki zawiera³y wêglowodory epigenetyczne. W tej procedurze wykorzystano wskaŸnik produkcyjnoœci PI = S1/(S1+S2) z

analizy Rock Eval oraz stosunek zawartoœci bituminów do zawartoœci wêgla organicznego — EOM/TOC, których wiel-koœci PI powy¿ej 0,4 i EOM/TOC powy¿ej 50% wskazuj¹ na epigenetyczne wysycenie wêglowodorowe ska³ (Hunt &

Odwiert

Well

G³êbokoœæ

Depth [m]

Mikrofacja

Microfacies CPI(Total) CPI(17-23) CPI(25-31) Pr/Ph Pr/n-C17 Ph/n-C18

P³ytsza czêœæ równi basenowej Shallower part of basinal plain (Bp)

Miêdzyzdroje-5 _2755,10 _M _0,97 _0,97 _0,96 _0,42 _0,39 _0,98 Przytór-2 _2699,60 _M _0,95 _0,93 _1,01 _0,26 _0,55 _0,97 Przytór-3 _2715,80 _M _0,94 _0,95 _0,90 _0,29 _0,94 _1,72 Wapnica-1 _2812,10 _G _0,97 _0,92 _1,01 _0,26 _0,55 _1,00 Wapnica-2K _3027,55 _M _1,16 _1,02 _1,20 _0,24 _0,67 _2,24 Wickowo-1 _2908,20 _M _0,92 _0,91 _0,93 _0,62 _1,05 _1,03

Zatoka równi basenowej Bay of basinal plain(Bz)

Bia³okury-2 _2699,20 _M _0,93 _0,91 _0,91 _0,87 _0,71 _0,81

Bia³okury-2 _2703,35 _M _0,97 _1,02 _0,92 _0,87 _0,72 _0,91

Gos³aw-1 _2612,30 _M _0,91 _0,91 _0,96 _0,50 _0,50 _0,88

Jarkowo-3 _2785,60 _M _1,05 _1,06 _1,07 _0,74 _0,50 _0,76

Petrykozy-1 _2623,50 _M _0,96 _0,96 _0,98 _0,50 _0,50 _0,83

Stok platformy wêglanowej Slope of carbonate platform(Sp)

Laska-1 _2820,25 _G _0,96 _0,91 _1,06 _0,41 _0,56 _0,89 Moracz IG-1 _3299,30 _M _0,92 _0,90 _0,96 _0,24 _0,26 _0,64 Rekowo-1 _2666,15 _B _0,98 _0,93 _1,06 _0,53 _0,59 _0,74 Strze¿ewo-1 _2792,15 _M _0,90 _0,92 _0,89 _0,35 _0,38 _0,74 Strze¿ewo-1 _2807,95 _M _0,95 _0,91 _1,00 _0,37 _0,39 _0,77 Strze¿ewo-1 _2815,10 _M _0,96 _0,94 _1,04 _0,43 _0,55 _1,23 Strze¿ewo-1 _2823,03 _M _0,96 _0,96 _0,96 _0,30 _0,59 _1,21

Przykrawêdziowa bariera oolitowa Barrier reef(Pb)

¯ó³wino-1 _2851,80 _G _1,02 _1,00 _1,23 _0,48 _0,43 _0,97

¯ó³wino-1 _2853,80 _G _1,02 _0,98 _1,23 _0,41 _0,44 _0,90

¯ó³wino-1 _2855,80 _G _0,99 _0,98 _1,03 _0,39 _0,44 _1,11

Tab. 2. WskaŸniki geochemiczne obliczone na podstawie dystrybucji n-alkanów i izoprenoidów we frakcji wêglowodorów nasyconych

Table 2. Geochemical indices calculated from distribution of the n-alkanes and isoprenoids in fraction of saturated hydrocarbons

CPI(Total)= (C17+C19+...+C27+C29)+(C19+C21+...+C29+C31)/2*(C18+C20+...+C28+C30) (Kotarba i in., 1994)

CPI(17-23)= (C17+C19+C21)+(C19+C21+C23)/2*(C18+C20+C22) (Kotarba i in., 1994)

CPI(25-31)= (C25+C27+C29)+(C27+C29+C31)/2*(C26+C28+C30) (Kotarba i in., 1994)

Pr — pristan, Ph — fitan, objaœnienia skrótów mikrofacji — patrz tab. 1

(6)

McNichol, 1984; Espitalie & Bordenave, 1993). Wed³ug tych kryteriów wyeliminowano z oceny macierzystoœci w strefie p³ytszej czêœci równi basenowej 40 próbek (22% analizowa-nej populacji), ze strefy zatoki równi basenowej 33 próbki (38%), z utworów sk³onu platformy wêglanowej 85 próbek (32%), ze strefy bariery platformy wêglanowej 21 próbek (17%), a z saliny 3 próbki (co stanowi 5% populacji). W pro-filach 7 odwiertów (B³otno-2k, Brojce IG-1, Petrykozy-4k, Rymañ-1, Unibórz-1, Warnowo-5 i ¯ó³wino-2) stwierdzono bituminy epigenetyczne we wszystkich badanych próbkach. Jakoœciow¹ analizê macierzystoœci syngenetycznej materii organicznej oparto na klasycznych kryteriach typu kerogenu i stopnia jego dojrza³oœci (Hunt, 1996, Peters & Cassa, 1994), natomiast iloœciowe kryterium macierzysto-œci oparto na progowej zawartomacierzysto-œci wêgla organicznego (0,3 % wag.) dla efektywnego generowania wêglowodorów ze ska³ wêglanowych (Bond, 1986). Jest to zgodne z wynika-mi doœwiadczeñ Gehmana (1962), z których wynika, ¿e wydajnoœæ wêglowodorowa ska³ wêglanowych jest kilka-krotnie wy¿sza od wydajnoœci ska³ terygenicznych.

Analizê macierzystoœci dolomitu g³ównego platformy wêglanowej Kamienia Pomorskiego i jej bezpoœredniego otoczenia przeprowadzono w poszczególnych strefach paleogeograficznych.

W p³ytszej czêœæ równi basenowej kwalifikacjê macierzystoœci dolomitu g³ównego oparto na wynikach badañ geochemicznych 144 próbek pobranych w profilach 15 odwiertów (tab. 1, ryc. 1). Analiza geochemiczna wyka-za³a, ¿e w dominuj¹cej tu facji madstonowej zawartoœæ wêgla organicznego waha siê w przedziale od 0,01 do pra-wie 2% wag. (tab. 1) z przewag¹ wartoœci niskich, poni¿ej 0,3% wag. (ryc. 2). Zawartoœæ wêglowodorów rezydual-nych w analizowarezydual-nych próbkach jest niewielka i nie prze-kracza 3 mg HC/g ska³y (ryc. 2). Kerogen dolomitu

g³ównego p³ytszej czêœæ równi basenowej jest typu II z nieznacznym udzia³em kerogenu typu I i III (ryc. 3–6). Œrodowisko depozycji materii organicznej by³o silnie redukcyjne na co wskazuj¹ wartoœci wskaŸnika pri-stan/fitan (tab. 2) poni¿ej jednoœci (Didyk i in., 1978). Sk³ad izotopowy bituminów i ich poszczególnych frakcji oraz kerogenu œwiadczy o wysokim stopniu jednorodnoœci materii organicznej (ryc. 5). Stopieñ przeobra¿enia keroge-nu badanych utworów, wyra¿ony w skali temperatury Tmax,

odpowiada koñcowemu stadium procesu mikrobialnego i pocz¹tkowym fazom niskotemperaturowego procesu ter-mokatalitycznego (tab. 1, ryc. 2, 3). Analiza macierzysto-œci p³ytszej czêmacierzysto-œci równi basenowej wykaza³a, ¿e ska³y macierzyste o najlepszych cechach produkcyjnoœci wêglo-wodorowej wystêpuj¹ w rejonie Miêdzyzdroje–Wapnica.

W obszarze objêtym analiz¹ w obrêbie p³ytszej czêœæ równi basenowej wyró¿niæ mo¿na równie¿ zatokê równi basenowej — zatokê rewalsk¹, g³êboko wcinaj¹c¹ siê w otaczaj¹ce j¹ platformy wêglanowe Kamienia Pomorskie-go i pomorsk¹. Analizê macierzystoœci utworów dolomitu g³ównego zatoki równi basenowej oparto na wynikach badañ geochemicznych 55 próbek z 6 profili odwiertów (tab. 1, ryc. 1). Zawartoœæ materii organicznej, w domi-nuj¹cej tu facji madstonowej, waha siê w granicach od 0,01 do 5,8% wag. (tab. 1), przy ponad 50 % populacji próbek o ponadprogowej zawartoœci wêgla organicznego (ryc. 2). Zawartoœæ wêglowodorów rezydualnych w wiêkszoœci przypadków przekracza 1 mg/g ska³y (ryc. 2). Substancja ta zawiera kerogen II typu (ryc. 3–6). Na jej redukcyjne œrodowisko depozycji wskazuj¹ niskie wartoœci stosunku pristan/fitan (tab. 2). Sk³ad trwa³ych izotopów wêgla w bituminach i ich poszczególnych frakcjach oraz w keroge-nie œwiadczy o genetycznym powinowactwie bituminów i kerogenu (tab. 3, ryc. 5). Wyniki pomiarów temperatury

Odwiert Well G³êbokoœæ Depth [m] Mikrofacja Microfacies

Sk³ad grupowy (% wag.)

Fractions (wt. %)

Sk³ad trwa³ych izotopów wêgla d13C (‰)

Stable carbon isotope composition

nas aro ¿yw asf nas bit aro ¿yw asf ker

P³ytsza czêœæ równi basenowej Shallower part of basinal plain (Bp)

Miêdzyzdroje-5 _2753,50 _M ₃₄ ₁₉ ₃₄ ₁₃ _-27,2 -27,2 -27,0 -26,4 _-26,5 _-26,6 Miêdzyzdroje-7k _2867,90 _M ₃₄ ₁₉ ₂₈ ₁₉ _-27,5 -26,5 -26,4 -25,8 _-25,7 _-25,1 Przytór-2 _2699,60 _M ₂₇ ₁₇ ₃₁ ₂₅ _-27,3 -26,5 -26,4 -26,2 _-26,0 _-25,0

Zatoka równi basenowej Bay of basinal plain (Bz)

Bia³okury-2 _2703,35 _M ₃₃ ₂₇ ₁₉ ₂₁ _-30,2 -30,1 _-30,2 _-29,9 _-30,1 _-29,7 Jarkowo-3 _2785,60 _M ₁₈ ₃₂ ₂₀ ₃₀ _-30,1 -29,5 _-30,2 _-29,1 _-29,4 _-29,2 Petrykozy-1 _2623,50 _M ₂₅ ₂₈ ₂₇ ₂₀ _-30,2 -30,1 _-30,1 _-29,7 _-29,8 _-29,8

Stok platformy wêglanowej Slope of carbonate platform (Sp)

Moracz IG-1 _3297,85 _M ₂₇ ₂₀ ₃₃ ₂₀ _-27,6 _-26,5 -25,8 _-25,8 _-25,3 _-24,9 Moracz IG-1 _3299,30 _M ₃₅ ₂₂ ₁₇ ₂₆ _-27,1 _-26,6 -26,6 _-26,8 _-25,6 _-25,6 Moracz IG-1 _3309,00 _CC ₃₆ ₂₁ ₁₅ ₂₈ _-27,2 _-26,4 -26,1 _-26,2 _-26,0 _-25,5 Samlino-1 _3034,50 _B ₁₅ ₂₈ ₈ ₄₉ _-27,3 _-28,1 -27,8 _-27,8 _-28,8 _-29,0 Strze¿ewo-1 _2792,20 _M ₂₃ ₂₂ ₁₇ ₃₈ _-27,2 _-26,0 -26,6 _-25,9 _-24,7 _-23,4 Strze¿ewo-1 _2815,10 _M ₂₈ ₁₈ ₂₇ ₂₇ _-30,2 _-29,7 -29,8 _-29,8 _-29,4 _-28,0 Wysoka Kamieñska-2 _3081,30 _P ₃₄ ₁₈ ₂₆ ₂₂ _-27,6 _-26,7 -26,1 _-26,3 _-26,4 _-25,3 Wysoka Kamieñska-8 _3084,20 _B ₃₉ ₂₂ ₁₉ ₂₀ _-29,1 _-26,6 -26,3 _-26,5 _-26,1 _-26,0

Przykrawêdziowa bariera oolitowa Barrier reef (Pb)

¯ó³wino-1 _2851,80 _G ₁₈ ₂₆ ₁₃ ₄₃ _-30,6 _-30,3 -31,2 _-30,4 _-30,6 _-30,3

Salina platformy wêglanowej Saline of carbonate platform (Ps)

Kamieñ Pomorski-7 _2367,90 _G ₂₂ ₁₀ ₂₁ ₄₇ _-27,7 _-25,9 -25,2 _-25,6 _-24,2 _-23,9 Kamieñ Pomorski-7 _2385,70 _G ₈ ₆ ₁₂ ₇₄ _-28,5 _-26,7 -25,1 _-25,4 _-25,7 _-24,7

Tab. 3. Sk³ad trwa³ych izotopów wêgla biuminów, ich poszczególnych frakcji i kerogenu Table 3. Stable carbon isotope composition of bitumens, their fractions and kerogen

nas — wêglowodory nasycone, aro — wêglowodory aromatyczne, ¿yw — ¿ywice, asf — asfalteny, bit — bituminy, ker — kerogen; nas —

satu-rated hydrocarbons, aro — aromatic hydrocarbons, ¿yw — resins, asf — asphaltenes, bit — bitumens, ker — kerogen

(7)

Tmaxwskazuj¹, ¿e materia organiczna utworów zatoki

rów-ni basenowej znajduje siê w fazie rów-niskotemperaturowych procesów termokatalitycznych (tab. 1, ryc. 2, 3). Ska³y macierzyste o najlepszych cechach produkcyjnoœci wêglo-wodorowej znajduj¹ siê w pó³nocnej i œrodkowej czêœci tej strefy paleogeograficznej, natomiast w czêœci po³udniowej wysoki udzia³ wêglowodorów epigenetycznych ogranicza mo¿liwoœæ jednoznacznej oceny macierzystoœci ska³.

W strefie paleogeograficznej stoku platformy wêgla-nowej analizê macierzystoœci utworów dolomitu g³ówne-go oparto na wynikach badañ geochemicznych 194 próbek z 12 profili odwiertów (tab. 1, ryc. 1). Przeprowadzona analiza mikrofacjalna wykaza³a, ¿e dominuje tu facja mad-stonowa z podrzêdnym udzia³em pozosta³ych wydzieleñ mikrofacjalnych. Zawartoœæ materii organicznej jest zmienna i waha siê od 0,0 do 1,36% wag. TOC (tab. 1) z przewag¹ wartoœci poni¿ej 0,3% wag. (ryc. 2). Ponadpro-gowe zawartoœci TOC stwierdzono w 35 próbkach facji madstonowej, a w pozosta³ych facjach s¹ to jedynie poje-dyncze oznaczenia. Zawartoœæ wêglowodorów rezydual-nych (S2) jest niska i jedynie w madstonach przekracza 1

mg/g ska³y (ryc. 2). Zdeponowana materia organiczna jest pochodzenia morskiego — kerogen typu II (tab. 1, ryc. 3–6), z nieznacznym udzia³em kerogenu l¹dowego typu III, które-go obecnoœæ potwierdzono badaniami izotopowymi (tab. 3, ryc. 5, 6). Wartoœci stosunku pristan/fitan, wynosz¹ce znacz-nie poni¿ej jednoœci (tab. 2) œwiadcz¹, ¿e ewaporatowe œro-dowisko depozycji materii organicznej by³o silnie redukcyjne. Stopieñ przeobra¿enia badanej materii orga-nicznej, okreœlony temperatur¹ Tmax, wskazuje na koñcowy

etap procesów mikrobialnych i wczesn¹ fazê przemian niskotemperaturowych w oknie ropnym (tab. 1, ryc. 2, 3). Ska³y macierzyste o najlepszych cechach produkcyjnoœci wêglowodorowej wystêpuj¹ w pó³nocno-wschodniej czêœci stoku (profil odwiertu Strze¿ewo-1).

W strefie paleogeograficznej platformy wêglanowej Kamienia Pomorskiego wyró¿nia siê przykrawêdziow¹ barierê oolitow¹, salinê i w³aœciw¹ platformê wêglanow¹ (Wagner, 2000). Zebrany materia³ analityczny dotyczy wy³¹cznie dwóch pierwszych podstref.

W przykrawêdziowej barierze oolitowej analizê macierzystoœci oparto na wynikach badañ geochemicz-nych 98 próbek z facji greinstonowej i 5 próbkach z facji bandstonowej pobranych z 9 profili wierceñ (tab. 1, ryc. 1). Zawartoœæ materii organicznej w badanych próbkach waha siê od 0,0 do 1,2% wag. TOC (tab. 1) z dominacj¹ wartoœci niskich, poni¿ej 0,3% wag. (ryc. 2). Ponadpro-gowe zawartoœci TOC stwierdzono tylko w 12 próbkach greinstonów. Zawartoœæ wêglowodorów rezydualnych jest bardzo niska i tylko w 5 z nich przekracza 1 mg/g ska³y (ryc. 2). Zdeponowana materia organiczna jest typu II z nielicznymi wtr¹ceniami kerogenu mieszanego typu II/III (tab. 1, ryc. 3–6). Korelacja obliczonych wskaŸników CPI z dystrybucji n-alkanów i izoprenoidów (tab. 2, ryc. 4) oraz sk³adu trwa³ych izotopów wêgla w wêglowodorach nasyconych i aromatycznych (tab. 3, ryc. 5, 6) potwierdza wystêpowanie algowego kerogenu typu II i z udzia³em typu mieszanego II/I. Salinarne œrodowisko depozycji materii organicznej by³o silnie redukcyjne, co wynika z wartoœci wskaŸnika pristan/fitan poni¿ej 0,5 (tab. 2). Niski stopieñ przeobra¿enia kerogenu, okreœlony temperatur¹ Tmax, wskazuje na koñcowy etap procesów mikrobialnych i

pocz¹tek fazy niskotemperaturowych procesów termoka-talitycznych (tab. 1, ryc. 2, 3). Najlepsz¹ macierzystoœæ w

przykrawêdziowej barierze oolitowej stwierdzono w profi-lu odwiertu ¯ó³wino-1.

Analizê macierzystoœci utworów dolomitu g³ównego w salinie oparto na wynikach badañ geochemicznych 62 pró-bek bandstonów i greinstonów, pobranych z 7 profili wier-ceñ (tab. 1, ryc. 1). Zawartoœæ materii organicznej w badanych facjach jest bardzo niska i wynosi poni¿ej 0,3% wag. (tab. 1, ryc. 2), a zawartoœæ wêglowodorów rezydual-nych nie przekracza 1 mg/g ska³y (ryc. 2). Zdeponowana materia organiczna jest typu II z nieznacznym udzia³em kerogenu pochodzenia l¹dowego (tab. 1, ryc. 3–6). Stopieñ przeobra¿enia kerogenu w badanych facjach, okreœlony wiel-koœci¹ temperatury Tmax, wskazuje na pocz¹tkow¹ fazê

nisko-temperaturowych procesów termokatalitycznych (tab. 1, ryc. 2, 3). W obrêbie tego wydzielenia paleogeograficznego nie stwierdzono poziomów spe³niaj¹cych ponadprogowe warun-ki macierzystoœci ze wzglêdu na wyczerpanie pierwotnego potencja³u macierzystoœci algowej materii organicznej.

Podsumowanie

Na podstawie przeprowadzonych badañ geochemicz-nych (Rock Eval, dystrybucji n-alkanów i izoprenoidów oraz trwa³ych izotopów wêgla) dokonano charakterystyki macierzystoœci utworów dolomitu g³ównego w obrêbie platformy wêglanowej Kamienia Pomorskiego oraz s¹sia-duj¹cych z ni¹ stref paleogeograficznych.

Najlepsze ska³y macierzyste stwierdzono w obrêbie facji madstonowej zatoki równi basenowej, gdzie zawartoœæ wêgla organicznego dochodzi do 6% wag. TOC, przy œred-niej 0,9% wag. (tab. 1), a zawartoœæ wêglowodorów rezydu-alnych do 10 mg/g ska³y, przy œredniej 2,1 mg HC/g ska³y. Znacznie ni¿szymi parametrami macierzystoœci charaktery-zuje siê facja madstonowa p³ytszej czêœci równi basenowej oraz stoku platformy wêglanowej (tab. 1). Facja bandstono-wa saliny platformy wêglanowej, zawieraj¹ca pierwotn¹ mikrobialn¹ materiê organiczn¹, nie ujawnia ponadprogo-wej zawartoœci TOC, ze wzglêdu na wyczerpanie pierwot-nego potencja³u macierzystoœci. Z tego wzglêdu zosta³a ona zakwalifikowana do efektywnych ska³ macierzystych o zre-alizowanym potencjale wêglowodorowym.

We wszystkich strefach paleogeograficznych jest obecny ropotwórczy kerogen II typu, lokalnie z nieznacznym udzia³em sk³adowej l¹dowej oraz kerogenu typu I, który znaj-duje siê w przedziale generacyjnym procesów mikrobialnych i niskotemperaturowych procesów termokatalitycznych.

Autorzy dziêkuj¹ Panu doc. Ryszardowi Wagnerowi z Pañstwowego Instytutu Geologicznego w Warszawie za udostêp-nienie niepublikowanych materia³ów i konsultacje. Niniejsza publikacja jest oparta na wynikach badañ uzyskanych w trakcie realizacji prac statutowych nr 11.11.140.970, finansowanych przez Komitet Badañ Naukowych i wykonanych w Zak³adzie Surowców Energetycznych Wydzia³u Geologii, Geofizyki i Ochrony Œrodo-wiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, z wykorzysta-niem materia³ów z grantu Komitetu Badañ Naukowych nr 8 T12B 04021 oraz opracowañ wykonanych dla Polskiego Górnictwa Naf-towego i Gazownictwa S.A. w Warszawie.

Literatura

BOND J.G. 1986 — Introduction to Exploration Geochemistry. IHRDC Publishers, GL 701 Petroleum Geology.

DADLEZ R., MAREK S. & POKORSKI J. (red.) 1998 — Atlas pale-ogeograficzny epikontynentalnego pemu i mezozoiku w Polsce. Pañstw. Inst. Geol.

(8)

DIDYK B.M., SIMONEIT B.R.T., BRASSEL S.C. & EGLINTON G. 1978 — Organic geochemical indicators of paleoenvironmental condi-tions of sedimentation. Nature, 272: 216–222.

DUNHAM R.J. 1962 — Classification of carbonate rocks according to depositional texture. [In:] Ham W.E. (ed.), Classification of Carbonate Rocks. AAPG Memoir, 1: 108–121.

ESPITALIE J. & BORDENAVE M.L. 1993 — Rock Eval pyrolysis. [In:] Bordenave M.L. (ed.), Applied petroleum geochemistry. Technip., 237–261.

ESPITALIÉ J., DEROO G. & MARQUIS F. 1985 — La pyrolyse Rock Eval et ses applications. Revue IFP, 40: 563–579; 755–784.

GEHMAN H.M. jr. 1962 — Organic matter in limestones. Geochim. Cosmochim. Acta, 26: 885–897.

HUNT J. M. 1996 — Petroleum geochemistry and geology. W.H. Fre-eman and Company, San Francisco.

HUNT J.M. & McNICHOL A.P. 1984 — The Cretaceous Austin Chalk of South Texas — A petroleum source rock. [In:] Palacas J.G. (ed.), Petroleum geochemistry and source rock potential of carbonate rocks. AAPG Studies in Geology, 18: 117–126.

KOSAKOWSKI P., BURZEWSKI W. & KOTARBA M.J. 2003 (w druku) — Potencja³ naftowy utworów dolomitu g³ównego platformy wêglanowej Kamienia Pomorskiego. Cz. 2 — Analiza ropotwórczoœci. Prz. Geol., 51. KOTARBA M. & SZAFRAN S. 1985 — Zastosowanie analizatorów Rock-Eval i Oil Show w poszukiwaniach naftowych. Nafta, 41: 81–88. KOTARBA M.J., KOSAKOWSKI P., KOWALSKI A. & WIÊC£AW D. 1998 — Wstêpna charakterystyka geochemiczna substancji

orga-nicznej i potencja³ wêglowodorowy w utworach dolomitu g³ównego Ni¿u Polskiego. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 165: 227–234.

KOTARBA M., KOWALSKI A. & WIÊC£AW D. 1994 — Nowa meto-da obliczeñ wskaŸnika CPI i wykorzystanie bameto-dañ dystrybucji n-alkanów i izoprenoidów w prospekcji naftowej. Mat. Symp. Badania geochemiczne i petrofizyczne w poszukiwaniach ropy naftowej i gazu ziemnego. Balice k.Krakowa, 27–28.06.1994. Wyd. IGNiG Kraków: 82–92.

OBERMAJER M., FOWLER M.G. & SNOWDON L.R. 1999 — Depositional environment and oil generation in Ordovician source rocks from southwestern Ontario, Canada: organic geochemical and petrological approach. AAPG Bull., 83: 1426–1453.

PETERS K.E. & CASSA M.R. 1994 — Applied source rock geochemi-stry. [In:] L.B. Magoon & W.G. Dow (eds.), The petroleum system — from source to trap. AAPG Memoir, 60: 93–120.

SOFER Z. 1984 — Stable carbon isotope compositions of crude oils: applicaton to source depositional environments and petroleum altera-tion. AAPG Bull., 68: 31–49.

WAGNER R. 1994 — Stratygrafia osadów i rozwój basenu cechszty-ñskiego na Ni¿u Polskim. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 146.

WAGNER R. 2000 — Charakterystyka facjalna i paleogeograficzna utworów dolomitu g³ównego. [In:] Kotarba M. (ed.), Potencja³ i bilans generowania utworów dolomitu g³ównego basenu permskiego Polski – Blok II. Arch. BG Geonafta, Warszawa.

WILCZEK T. & MERTA H. 1992 — Wstêpne wyniki badañ pirolitycz-nych metod¹ Rock-Eval. Nafta, 48: 3–10.

Datowanie meteorytów kamiennych metod¹ potasowo-argonow¹

Piotr Mackiewicz, Stanis³aw Ha³as

Potassium-argon dating of stone meteorites. Prz. Geol., 51: 594–596.

S u m m a r y. We have determined the K/Ar dates of the six stone meteorites: Baszkówka, Norton County, Dimmitt, Pu³tusk, Chico Hills and Point of Rocks. We have obtained very precisely K content by isotope dilution mass spectrometry — max. relative error was 2% in the case of Norton County, in which the lowest %K was encountered. We have determined content of40_{Ar by static vacuum mass}

spec-trometry. The total argon released was treated as radiogenic argon, because the atmospheric argon was released by heating samples in 150°C and pumping off over a few hours. The obtained dates of stone meteorites varied from 1.28 to 3.91 Ga. The oldest dates are younger than the age of the Solar System by about 0.5 Ga, likely because we did not release all the radiogenic argon.

Key words: meteorites, Baszkówka, Pu³tusk, Norton County, Chico Hills, Point of Rocks, Dimmitt, K/Ar ages, K content, Ar content,

mass spectrometry, isotope dilution

Meteoryty, z wyj¹tkiem ksiê¿ycowych i marsjañskich, s¹ zbudowane z materii o najstarszym znanym wieku a ich geneza œciœle wi¹¿e siê z narodzinami Uk³adu S³oneczne-go. Badania meteorytów pozwoli³y okreœliæ udzia³ pier-wiastków w sk³adzie materii, z której uformowa³ siê nasz uk³ad planetarny. Dla wiêkszoœci pierwiastków, z wyj¹tkiem najl¿ejszych, dane uzyskane z badañ meteory-tów s¹ dok³adniejsze i bardziej wiarygodne ni¿ informacje dostarczone przez analizê widmow¹ S³oñca. W meteory-tach rozpoznano oko³o 275 minera³ów, z których czêœæ jest identyczna z ziemskimi, ale wystêpuj¹ te¿ minera³y nie znane na Ziemi (Rubin, 1997).

Pierwsze datowania meteorytów kamiennych metod¹ K/Ar by³y wykonane w latach szeœædziesi¹tych i siedem-dziesi¹tych ubieg³ego wieku. Stwierdzono wówczas szero-ki zakres zmiennoœci koncentracji potasu od wartoœci rzêdu 100 ppm do 2200 ppm, przy czym najni¿sze koncentracje stwierdzono w achondrytach. Natomiast wiek meteorytów kamiennych zawiera siê w przedziale od 0,5 do 5 Ga (miliardów lat), por. Krankovsky & Zähringer (1966). W Polsce pierwsze datowania meteorytów Mt. Tazerzait i Baszkówka metod¹ K/Ar wykonali Ha³as i Wójtowicz (2001), którzy okreœlili wiek na podstawie

przeprowadzo-nych przez nich analiz argonu i analiz potasu wykonaprzeprowadzo-nych przez Dybczyñskiego i in. (2001).

W niniejszej pracy, ca³kowicie wykonanej w Pracowni Spektrometrii Mas Instytutu Fizyki UMCS, przedstawiamy wyniki datowania szeœciu meteorytów: Baszkówka (spadek 25.08.1994 r. we wsi Baszkówka w pobli¿u Piaseczna ko³o Warszawy), Pu³tusk (spadek 30.01.1868 r. w okolicach Pu³tuska), Norton County (spadek 18.02.1948 r. w Norton County, Kansas, USA), Chico Hills (znaleziony oko³o 1954 r. w Colfax County w Nowym Meksyku, USA), Point of Rocks (znaleziony oko³o 1954 r. w Colfax County w Nowym Mek-syku, USA) i Dimmitt (znaleziony oko³o 1942 r. w Castro County w Teksasie, USA). Cztery z tych meteorytów by³y wydatowane wczeœniej metodami K/Ar lub Rb/Sr.

Znaczenie datowania meteorytów kamiennych metod¹ K/Ar polega g³ównie na tym, ¿e cia³a te czêsto trac¹ znaczne iloœci argonu w wyniku ich chwilowego ogrzania podczas kolizji w przestrzeni miêdzyplanetarnej. Nie zawsze te zmia-ny kolizyjne s¹ wyraŸnie widoczne w badaniach petrograficz-nych, lecz ujawniaj¹ siê one podczas datowania metod¹ K/Ar.

Metodyka badañ

Datowania minera³ów, w Pracowni Spektrometrii Mas Instytutu Fizyki UMCS, metod¹ K/Ar s¹ przeprowadzane *Instytut Fizyki, Uniwersyet M.Curie-Sk³odowskiej,