인도네시아 칼리만탄 남동측에 위치하는 아셈-아셈분지 석탄층 가스의 기원과 메탄생성경로 해석 (Interpretation of Origin and Methanogenic Pathways of Coalbed Gases from the Asem-Asem Basin, Southeast Kalimantan, Indonesia)

서지정보

· 발행기관 : 대한자원환경지질학회
· 수록지 정보 : 자원환경지질 / 55권 / 3호 / 261 ~ 271페이지
· 저자명 : 천종화, 황인걸, 이원석, 이태훈, 김유리

초록

인도네시아 칼리만탄 남동측에 위치하는 아셈-아셈분지(Asem-Asem Basin)에서 길이 540.3 m의 AA-1 시추코어를 획득하였고, 이 시추코어에 포함된 석탄층과 석탄질 셰일에서 6개의 석탄층 가스 시료를 채취하였다. 아셈-아셈분지에서 채취된 석탄층 가스의 성분, 탄소동위원소(δ13CCH4, δ13CC2, δ13CCO2), 수소동위원소(δDCH4), 탄화수소지표(CHC), 이산화탄소-메탄지표(CDMI)의 분석을 통하여 이들의 기원과 메탄생성경로를 해석하였다. AA-1 시추코어는 최하부에 메라투스섭입복합체(Meratus subduction complex)의 일부로 해석되는 사문암 기반암 상부에 석탄층과 석탄질 셰일을 포함하는 쇄설성 퇴적암(SU-1)과 석회암(SU-2)이 순차적으로 놓인다. 석탄층과 석탄질 셰일(SU-1)은 소규모 하천 주변의 습지에서 형성된 것으로 해석된다. SU-1에서 채취된 석탄층 가스의 탄화수소가스를 100%로 환산한 메탄 함량은 87.35∼95.29% 범위이고, 에탄 함량은 3.65∼9.97% 범위이다. 석탄층 메탄의 탄소동위원소(δ13CCH4) 값은 –60.3∼–58.8‰ 범위이고 수소동위원소(δDCH4) 값은 –252.9∼–252.1‰ 범위이다. 석탄층 에탄의 탄소동위원소(δ13CC2) 값은 –32.8∼–31.2‰ 범위이고, 석탄층 이산화탄소의 탄소동위원소(δ13CCO2) 값은 –8.6∼–6.2‰ 범위이다. 석탄층 이산화탄소는 탄소동위원소값과 이산화탄소-메탄지표 도표에서 비생물기원(abiogenic origin)에 도시되었고, 기반암인 메라투스섭입복합체에 포함된 이산화탄소가 단층 통하여 이동된 것으로 해석된다. AA-1 시추코어 석탄층 가스의 메탄생성경로는 동위원소, 탄화수소지표, 이산화탄소-메탄지표 분석을 바탕으로 일차적인 미생물 메틸발효작용과 이산화탄소환원작용의 혼합으로 해석되며, 열기원 비해성 석탄형 가스의 영향을 받은 것으로 해석된다.

영어초록

Six gas samples were collected from coal and coaly shale from core AA-1, which was acquired from the Asem-Asem Basin, southeast Kalimantan, Indonesia. These coalbed gas samples were analyzed for the molecular composition, carbon isotope (δ13CCH4, δ13CC2, and δ13CCO2), hydrogen isotope (δDCH4), hydrocarbon index (CHC), and carbon dioxide-methane index (CDMI) to document their origin and methanogenic pathways. Core AA-1 successively consists of lower clastic sedimentary rocks (Sedimentary Unit-1, SU-1) containing coal and coaly shale, and upper limestone (Sedimentary Unit-2, SU-2), unconformably underlain by serpentinized basement interpreted as part of the Cretaceous Meratus subduction complex (MSC). The coal and coaly shale (SU-1) were deposited in a marshes nearby a small-scale river. Compositions of coalbed gases show that methane ranges from 87.35 to 95.29% and ethane ranges from 3.65 to 9.97%. Carbon isotope of coalbed methane (δ13CCH4) ranges from –60.3 to –58.8‰, while hydrogen isotope(δDCH4) ranges from –252.9 to –252.1‰. Carbon isotope of coalbed ethane (δ13CC2) ranges from –32.8 to –31.2‰, carbon isotope of coalbed carbon dioxide (δ13CCO2) ranges from –8.6 to –6.2‰. The coalbed CO2 is interpreted to be an abiogenic origin based on a combination of δ13CCO2 and CDMI and could have been transported from underlying CO2 bearing MSC through faults. The methanogenic pathways of coalbed gases are interpreted to have originated from primary methyl-type fermentation and mixed with CO2 reduction, affecting thermogenic non-marine coal-type gases based on analyses of isotopic ratios and various indexes.

참고자료

· 없음