초록
포항 분지 신제3기 연일층군 퇴적물내 유기물의 석유 지화학적 특성연구를 위하여 시추공 B, E, F, H에서 이암 시추 시료를 채취하여 유기탄소 분석, Rock-Eval 열분석을 실시하였다. 또한 각 시추공의 선별된 시료에 대해서 케로젠을 분리하고 비투멘을 추출하여 광학 현미경 관찰, 적외선 분광 분석, 생물표기화합물 분석을 실시하였다 시추공 시료의 유기탄소 함량은 $0.55{\~}3.74{\%}$로 석유 근원암의 조건을 갖추었고 석유 생성 잠재력을 나타내는 S1+S2 값은 H공을 제외한 거의 모든 시료에서 각각 2mgHC/gRock 이상을 나타내어 시추공 시료의 유기물 함량 및 유기물의 석유 생성 잠재력은 대체로 양호한 것으로 나타났다. Rock-Eval 열분석, 적외선 분광 분석 및 케로젠의 현미경 관찰을 통해서 살펴본 B, E, F 시추시료의 유기물은 타이프 II에 비교되었고 H공의 시료는 육성 기원 유기물이 우세해서 타이프 III에 비교되었다 H공 시료의 유기물이 다른 시추공 시료의 그것에 비해 석유 생성 잠재력이 상대적으로 낮은데 이는 분지의 가장자리에 위치하여 육성 유기물의 함량이 상대적으로 많은데 기인하는 것으로 해석된다. 연일층군 유기물의 열 성숙도는 미성숙 단계이고 시추 심도에 따른 뚜렷한 열적 진화 양상을 나타내지 않았다. 석유 지화학적 분석 자료를 종합하면 포항 분지 연일층군은 유기탄소의 함량 및 석유 생성 잠재력은 양호하지만 열적으로 미성숙 상태라서 아직 석유 생성 단계에 이르지 못하였는데 이는 주로 퇴적층의 매몰 심도가 얕은 것에 기인하는 것으로 판단된다. 케로젠의 현미경 관찰 결과와 생물표기화합물 분석에 의하면 연일층군 유기물은 주로 해양기원 유기물로 구성되어 있으나 육상 기원 유기물도 상당히 포함되어 있었으며, 프리스테인/파이테인의 비율을 고려 할 때 환원 환경하에서 퇴적된 것으로 보인다. 이런 퇴적 환경 및 유기물 특징을 고려했을 때 포항 분지는 육지에서 가까운 바다로 주변 육상 기원 유기물의 유입이 용이했던 것으로 여겨진다. 시추공 분석 시료의 최하부 구간에는 육상 기원 유기물이 우세한데 이는 포항 분지 초기의 육성 퇴적 환경의 영향에 의한 것으로 해석된다.
Core samples from the B, E, F, H wells in the Tertiary Pohang Basin were analysed for total organic carbon (TOC) content and subject to Rock-Eval pyrolysis in order to assess petroleum geochemical characteristics of organic matter. Following geochemical screening, we selected samples from each well for the study of bitumen and kerogens such as optical observation, infra-red spectroscopy and biomarker analyses. Sediments of the Tertiary Yonil Group contain total organic carbon ranging from $0.55{\%} to 3.74{\%}$ with S1+S2 values higher than 2mgHC/g Rock in B, E and F wells, which indicates fair hydrocarbon generation potential. Most organic matter in the B, E, F wells is compared to type II based on the Rock-Eval pyrolysis, infra-red spectroscopy and optical observation. However, organic matter in the H well is compared to type III because the well is located at the margin of the basin where the preservation of terrestrial material is dominant. Geochemical analyses show that organic matter in the Yonil Group is thermally immature although thermal maturity slightly increases with depth. Maturity levels of the extracted kerogens are similar to those of bulk samples ($Tmax<435^{\circ}C$. Petroleum geochemical charateristics of the sediments in the Tertairy Yonil Group is fair in terms of the organic richness and hydrocarbon genetic potential, but organic matter is thermally immature due to the shallow burial depth. Optical observation of the kerogens and biomarker analysis show that organic matter in the Yonil Group is both marine and terrestrial origin, although it was deposited in marine environment. Pristane/phytane ratio suggests rather anoxic depositional environment. Transitional characteristics of organic matter indicate that the marine Yonil Group was deposited near the terrestrial environments. Input of terrestrial organic matter is more prevalent in the samples recovered from the lowermost horizon in the wells due to the terrestrial environment at the time of basin formation.
