palynofacies

Al. I. Cuza University of Iasi, Romania
Faculty of Geography and Geology
Department of Geology

Conceptul de palinofacies define şte ansamblul de constituienţi organici dintr-o rocă, după eliminarea fracţiunii minerale (Combaz, 1964). Stabilirea lui constă în recunoaşterea la microscop a tuturor constituenţilor prezenţi (figuraţi sau nu) şi aprecierea relativă a lor. Plecând de la aceste date, pot fi concluzionate următoarele:
1. Recunoa şterea cantităţii de constituenţi organici din rocă : aceast ă aproximare se poate realiza comparând densitatea particulelor organice ce apar în câmpurile microscopice cu cele figurate in diagrama lui Shvetsov (1954).

Analiza palinofaciesului

2. Identificarea sursei de material organic: continental sau acvatic . Încadrarea sursei de materie organica (continentala sau acvatica) se realizează în functie de tipul fragmentelor organice prezente într-o rocă.
Materia organica provenita de pe continent cuprinde :

a. Particule negre (cărbunoase): sunt opace, nu prezinta structura interna si provin de la tesuturile vegetale. Acestea reprezinta o materie destructurată. În general particulele carbunoase sunt încadrate la doua tipuri de macerale (inertinite si vitrinite).

Aspectul vitrinitului şi inertinitului la microscop (după Charles, 2009)

b. Particule brune si galbene (fitoclaste): provin din degradarea tesuturilor vegetale si vasculare a plantelor superioare. Au o forma rotunjita sau semiangulara si o structura slab vizibila. Reprezinta tot o materie organica destructurata.

Fitoclaste - Formaţiunea de Şcheia
(Basarabian)

Fitoclaste - Formaţiunea de Gura Şoimului
(Burdigalian)

Fitoclaste - Formaţiunea de Fălticeni-Boroaia
(Volhinian)

c. Cuticule: reprezinta resturi ale frunzelor de plante superioare, ce acopereau epiderma (materie organica structurata).

Cuticulă (Pliocen - Germania)

d. Ţesuturi de plante: acest grup cuprinde întregul material provenit de la plantele superioare, cu exceptia cuticulelor, sporilor si polenului (materie organica structurata).

Ţesuturi vegetale - Formaţiunea de Şupanu (Chersonian)

e. Polen si spori (palinomorfe): sporii apartin pteridofitelor iar polenul provine de la gimnosperme si angiosperme.

Clavifera triplex (remaniat) - Formaţiunea de Şupanu, Chersonian (a - lumină fluorescentă; b - lumină transmisă).

Pinus sp. - Formaţiunea de Şupanu, Chersonian (a - lumină transmisă ; b - lumină fluorescentă ).

Materia organică, dezvoltată în mediul acvatic, este constituita din:
f. Cisturi de dinoflagelate (fitoplancton marin), cu diferite grade de conservare.

g. Materie organica amorfa (MOA): provine în cea mai mare parte din fitoplancton marin, diverse bacterii, si are un aspect difuz (diseminat). Aceasta materie organica amorfa este considerată de unii autori ca fiind atât de origine marină cât şi continentală.

Operculodinium centrocarpum - Formaţiunea disodilelor inferioare, Gura Humorului (Oligocen) (a - lumină fluorescentă; b - lumină transmisă).

Homotryblium sp. - Formaţiunea Fălticeni-Boroaia, Preuteşti (Volhinian) (a - lumină transmisă ; b - lumină fluorescentă ).

Materie organică amorfă (MOA) - Formaţiunea disodilelor
inferioare, Fereastra tectonică Cracău-Dumesnic (Oligocen).

3. Interpretarea mediului de depozitare a sedimentelor.
Tyson (1995) propune o diagrama ternara construita pe baza raportului Materie Organica Amorfa - fitoclaste - palinomorfe, cu ajutorul careia se poate determina sensul transportului, zona si mediul de sedimentare al formaţiunii din care a fost analizată materia organică.

Diagrama ternară a kerogenului: MOA - fitoclaste - palinomorfe, bazată pe frecvenţa numerică relativă (dupa Tyson, 1995).

O altă metodă de stabilire a unui mediu de sedimentare constă în interpretarea acestuia pe seama taxonilor de dinoflagelate identificate într-o asociaţie palinologică.

Model schematic de distribuţie a asociaţiilor de dinoflagelate într-o secţiune distal-proximală a unui bazin de sedimentare (după Brinkhuis, 1994; modificat în Sluijs, Pross & Brinkhuis, 2005).

Quercopollenites petrea - Formaţiunea de Huşi, Pădureni (Chersonian)

4. Aprecierea transformarilor diagenetice suferite de materialul organic (grad de maturare).
Aprecierea gradului de maturare a substantei vegetale poate fi realizată în functie de culoarea materiei organice figurate (spori, polen, dinoflagelate), care datorita efectului termic al diagenezei, respectiv metamorfismului, devine galbena, apoi bruna si în final neagra si opaca (diageneza avansata). Estimarea si compararea variatiilor de culoare si transparenta (grad de translucenta) se efectueaza în functie de Indicele de Alterare Termica (IAT; Staplin, 1969), care cuprinde patru etape (trepte).

În concluzie, Indicele de Alterare Termica (IAT) reprezinta o valoare data culorii (de la galben deschis la negru) pe care o prezinta palinomorfele în rocile sedimentare. Aceasta transformare a culorii este datorata variatiei proprietatilor fizico - chimice ale exinei, provocata de avansarea procesului de carbonificare.

Scara Indicelui de Alterare Termică (Staplin, 1969; Pearson, 1984).

O alta metoda de stabilire a gradului de maturare a materiei organice este bazata pe culoarea de fluorescenta a palinomorfelor.

Lungimea de undă (λ) corespunzătoare fiecărui stadiu de maturare al materiei organice: imatur, matur, postmatur

Bibliografie

● Brinkhuis H., 1994. Late Eocene to early Oligocene dinoflagellate cysts from the Priabonian type-area (northeast Italy); biostratigraphy and palaeoenvironmental interpretation. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 107, 121- 163.
● Charles J., 2009. Image analysis of microscope slides for palynofacies studies. PhD Thesis, Bangor University, UK.
● Combaz A., 1964. Les palynofacies. Rev. Micropaleont., 7, 205-218, Paris.
● Pearson, D.L., 1984. Pollen/spore color "standard". Phillips Petroleum Company Exploration Projects Section (reproduced in Traverse, A., 1988. Palaeopalynology, Plate 1. Unwin Hyman, Boston).
● Sluijs A., Pross J. & Brinkhuis H., 2005. From greenhouse to icehouse; organic-walled dinoflagellate cysts as paleoenvironmental indicators in the Paleogene. Earth-Science Reviews,68, 281-315.
● Staplin F. L., 1969. Sedimentary organic matter, organic metamorphism, and oi land gas occurrence. Bulletin of Canadian Petroleum Geology, v. 17, nr. 1, p. 47-66.
● Tyson, R.V., 1995. Sedimentary organic matter; organic facies and palynofacies. Chapman and Hall, London. 615 pp.

Câmpul palinofaciesului şi mediul de sedimentare	Comentarii	Spori - Polen	Microplancton	Tip de kerogen
I. Şelf sau bazin proximal favorabil	Cantitate mare de fitoclaste care atenueaz ă prezenţa celorlalţi componenţi.	de obicei mul ţi	foarte pu ţin	III (gas prone)
II. Bazin marginal disoxic- anoxic	MOA (materie organic ă amorfă) diluată de introducerea unei cantităţi mari de fitoclaste. Conservarea MOA este de la moderată la bună. Creşterea COT (carbon organic total) marin depinde de situaţia redox din bazin şi de diluţie.	mul ţi	foarte pu ţin	III (gas prone)
III. Şelf oxic heterolitic (şelf proximal)	În general o sc ădere a conservării MOA; abundenţa absolută a fitoplanctonului depinde de apropierea unei sursei fluvio - deltaice. Pot apare oxidări şi transformări.	mul ţi	de la frecvent la abundent, dinoficee dominante	III sau IV (gas prone)
IV. Zon ă de tranziţie de la şelf la bazin	Trecere de la şelf la bazin în timp (e.g. creşte subsidenţa/ adâncimea apei) sau spaţiu (e.g. panta bazinului). Abundenţa absolută a fitoclastelor depinde de apropierea sursei şi de gradul de redepozitare. Cre şterea COT marin depinde de stadiul redox la bazinului: IVa. disoxic- anoxic IVb. suboxic- anoxic.	de la moderat la mul ţi	foarte pu ţin - puţin	III sau II (în special gas prone)
V. Şelf oxic cu mâl dominant (şelf distal)	MOA pu ţină sau moderată (de obicei degradată), Palinomorfe abundente. Culoare deschisă a bioturbiditelor fiind tipic mâlul calcaros.	de obicei pu ţine	de la frecvent la abundent, dinoficee dominante	III > IV (gas prone)
VI. Şelf proximal suboxic-anoxic	Conservarea bun ă a MOA datorită condiţiilor reducătoare din bazin. Conţinutul absolut al fitoclastelor poate fi de la moderat la ridicat datorită intrării (admisiei) de turbidite şi/sau o sursă în general apropiată.	variabile, de la pu ţine la moderate	de la pu ţine la frecvent, dinoficee dominante	II (oil prone)
VII. Şelf distal disoxic- anoxic	Conservarea MOA este de la moderat ă la bună, palinomorfe puţine până la moderate. Este tipic mâlul bioturbiditic de culoare uşor închisă.	pu ţine	de la moderat la frecvent, dinoficee dominante	II (oil prone)
VIII. Şelf distal disoxic- oxic	Asocia ţie dominată de MOA, cu o conservare excelentă. Palinomorfe puţine până la moderate (parţial datorită mascării). Tipic argile bogate în materie organică în depozite stratificate ale şelfului marin.	pu ţine	de la pu ţin la frecvent, dinoficee dominante,	II >> I (oil prone)
IX. Bazin distal suboxic- anoxic	Asocia ţie bogată de MOA. Abundenţa scăzută a palinomorfelor este, parţial datorată mascării. Alginitul este frecvent. Bazin adânc sau depozite de şelf marin stratificate, în special bazine cu sedimente distruse.	pu ţine	în general pu ţin	II ≥ I (mai mult oil prone)

Colonie de bacterii, Formatiunea disodilelor inferioare (Oligocen),
Frasin

"Extracellular Polymeric Substances"
Formatiunea disodilelor inferioare,
Fereastra tectonică Cracău-Dumesnic