Rekonstrukcija paleosredine stvaranja lignita u Lusatia regionu (Nemačka) na osnovu raspodele biomarkera

Abstract

Cilj rada je bila geohemijska karakterizacija porekla, sedimentacionih uslova i maturisanosti ugljeva miocenske starosti iz ugljonosne oblasti Lusatia (Laustiz), koja je locirana u delovima saveznih država Brandenburg i Saksonija u Saveznoj Republici Nemačkoj. Uzorci su uzeti iz otvorenog kopa rudnika iz 2. miocenske facije. Ugljevi iz rudnika Piskowitz (3 uzorka; označeni u radu sa Pis 1-3) su starosti donjeg miocena, dok su 2 uzorka uzeta iz rudnika Welzow-Sud (označena u radu sa Verl Kohle), srednjemiocenske starosti. Budući da su uzorci iz srednjeg i donjeg miocena i da je poznato da je prelaz između ove dve stratigrafske podjedinice bio praćen promenom klime od tople i vlažne ka umereno-kontinentalnoj (eng. high-latitude cooling), u ovom radu je ispitano, koje biomarkerske klase u najvećoj meri ukazuju na navedenu klimatsku promenu, zbog čega bi se mogle smatrati indikatorima od opšteg paleoklimatskog značaja. Uzorci uglja su osušeni na sobnoj temperaturi, samleveni i pulverizovani. Određen je sadržaj higroskopne vlage, karbonata, pepela i urađena je elementarna analiza. Bitumen je ekstrahovan ekstrakcijom po Soxlet-u, i razdvojen na frakcije zasićenih, aromatičnih ugljovodonika i polarnih jedinjenja sa azotom, sumporom i kiseonikom (NSO-jedinjenja) metodom hromatografije na mikrokoloni. Zasićena i aromatična frakcija su potom analizirane primenom gasnohromatografije sa masenom spektrometrijom (GC-MS). Ispitivani ugljevi su zadovoljavajućeg kvaliteta. Imaju sadržaj ukupnog organskog ugljenika u opsegu 50-60 %, nizak sadržaj pepela (< 11,5 %) i sumpora (< 1,3 %). Glavni prekursor organske supstance ugljeva su bile biljke i to kako drvenaste (golo- i skrivenosemenice), tako i zeljaste (skrivenosemenice), pri čemu je udeo zeljaste travnate vegetacije bio nešto veći. Utvrđeno je učešće sledećih familija golosemenica u prekursorkoj biomasi Pinaceae, Taxodiaceae, Cupressaceae i Phyllocladaceae. Dijagenetske promene organske supstance su bile praćene intenzivnom aktivnošću aerobnih i hemoautotrofnih bakterija. U prekursorskoj biomasi izvesnog učešća su imale i paprati, akvatične makrofite i alge. Organska supstanca je taložena u pri visokom, mirnom i stabilnom nivou vodenog stuba, koji je omogućio intenzivnu mikrobnu aktivnost, ali i dobro očuvanje organske supstance. Zbog toga su plavljenja tresetne močvare, praćena taloženjem peskovitog materijala bila retka, što je rezultovalo niskim sadržajem pepela. Stvaranje srednjemiocenskog uzorka Verl Kohle 2 bilo je praćeno šumskim požarima. Svi ugljevi su niskog stepena zrelosti (ligniti) koji odgovara stadijumu dijageneze. Prelaz između srednjeg i donjeg miocena najjasnije karakterišu sledeći parametri: Tetraciklični/Triciklični diterpani, Paq, Pwax i procenat nezasićenih hopena, na osnovu čega je zaključeno da je on bio praćen smanjenjem rasprostranjenosti familije Pinacee i porastom rasprostranjenosti familije Phyllocladaceae, smanjenjem doprinosa drvenastih skrivenosemenica i paprati, i porastom udela akvatičnih makrofita i zeljaste/žbunaste vegetacije u prekursorskoj biomasi.