モンテレー層燐酸塩岩相の自生燐灰石に取り込まれたビチュメンの有機地球化学的特徴
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概要
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Organic matter in rock samples can be found in various forms: interspersed in inorganic matrix, absorbed onto mineral surfaces, and incorporated into crystal defects and inclusions of authigenic minerals. In the present paper, extractable organic matter in the phosphorite, consisting mainly of apatite, from the Middle Miocene Monterey Formation, California was classified into the following four groups. (a) Free bitumen; conventional extracted from the powder sample. (b) Bound bitumen; extracted by saponification of solvent extracted residue. (c) Trapped free bitumen; extracted by solvent after HCl demineralization of saponified residue. (d) Trapped bound bitumen; extracted by saponification of solvent extracted residue after HCl treatment. Molecular distributions of hydrocarbons, fatty acids, and some typical ketones in four bitumen fractions were analyzed to clarify the characteristics of organic matter incorporated into authigenic apatite crystals. Trapped bitumen comprises 28% of the total bitumen. n-Alkane distribution of free bitumen is similar to that of trapped bitumen, but the later is characterized by higher relative abundance of higher molecular weight alkanes and higher odd number carbon preference index. The pristane/phytane ratio of free bitumen is much lower than that of trapped bitumen. Although sterane distribution from four bitumen fractions are nearly similar to each other, relative abundance of cholestane tends to increase significantly in the order of free, bound, HCl/free, and HCl/bound fractions. Hopenes and ββ hopanes are major hopanoids in free bitumen. While hopanoids in trapped bitumen are characterized by αβ hopanes and a little hopene. Ketones of all bitumen fractions are dominated by 6,10-dimethylundecan-2-one and 6,10,14-trimethylpentadecan-2-one. Fatty acids from bound bitumen ranges from C_9 to C_<30> with a maximum at C_<16>, while those from trapped bitumen exhibits a narrower range of carbon number with dominant C_<14>, C_<15> and C_<16> acids. Hopanic acids from bound bitumen are rich in ββ hopanic acids and 28-norhopanic acids. On the contrary, trapped bound bitumen is characterized by βα hopanic acids and little 28-norhopanic acids. These compositional differences among free, bound, HCl/free, and HCl/bound have not been fully interpreted at present. Inner crystal stress due to increasing crystanity of apatite during diagenesis could be one of essential causes for the discriminative alteration of trapped bitumen.
- 日本有機地球化学会の論文
- 1997-05-30
著者
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