Organic geochemical characterisation of Hungarian thermal waters and study on interplay between thermal water and kerogen/bitumen in roks  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
48829
Type K
Principal investigator Sajgó, Csanád
Title in Hungarian A magyarországi termálvíz kincs szervesgeokémiai jellemzése: termálvíz - kerogén/bitumen kölcsönhatás geokémiai kutatása
Title in English Organic geochemical characterisation of Hungarian thermal waters and study on interplay between thermal water and kerogen/bitumen in roks
Panel Earth sciences 1
Department or equivalent Institute for Geochemical Research HAS
Participants Brukner, Sándorné
Hetényi, Magdolna
Horváth, István
Kárpáti, Zoltán
Veto, István
Starting date 2005-01-01
Closing date 2010-12-31
Funding (in million HUF) 9.750
FTE (full time equivalent) 6.35
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Hévizeink szerves anyagai eredetét, minőségét és viselkedését kutatttuk. A vizsgálatok területei: 1 a hévizek szerves és szervetlen fáciesének kölcsönhatása, hőmérséklet-, mélység- és időfüggés; 2 hévizek humin anyagai (aromás prekurzorok); 3 a szerves fácies változékonyság: vegyületek minőségi és mennyiségi eloszlásai, és hőmérsékletfüggésük alapján; 4 lehetséges prekurzor anyagok kísérleti termékei. Megállapítottuk, hogy a szervesanyagok bomlása során CO2, C2+-gázok, NH3 , és a kb. 80°C-os hőmérsékleti küszöb felett megindul az aromás szerves vegyületek keletkezése. A folyamat a szervetlen komponensekre is hat. A szerves komponensekre a hőmérséklet mellett a vizek kora és az áramlási útvonal hossza is befolyásolja. A humin anyagok vizsgálata során megállapítottuk, hogy a huminsav nagyobb C és N, és kisebb O-tartalmúak és gazdagabbak cukrokban és aminosavakban, míg a fulvosavak alifásabb jellegűek és karboxilban gazdagabbak. A melegebb vizek molekulái kevesebb O, N, S, és több H atomot tartalmaznak. Hévízminták szerves geokémiai vizsgálatai során bevezettük az eredetmutató fenantrén/antracén hányadost. Az emelkedő hőmérséklet mennyiségi hatásait közel 50 vegyület segítségével jellemeztük. Forrásanyagok (humin- és fulvosav, lignit, bitumen és szerves csapadék) 72 órás szimulációs kísérletei során 220-320°C hőmérséklet között illékony (benzol-naftalin) és PAH (naftalin- benzo(b)fluorantén) vegyületeket állítottunk elő, melyek a természetben 80-140°C-on keletkeznek.
Results in English
Research on origin, distribution and attitude of organic compounds of Hungarian thermal waters was carried out. Main scopes were: to study the inorganic and organic facies of waters, their interactions and temperature, depth and age dependence; study of humic compounds as possible precursors of aromatic compounds; study on the distribution of aromatic compounds and their temperature and facies dependence; and to do laboratory experiments on potential precursor materials. We observed that the decay of organic matter produces CO2, C1-C3-HC gases, NH3, and reaching a temperature threshold of ~80°C aromatic compounds are formed. The process has an impact on inorganic parameters too. The organic content of waters is influenced by temperature and age/flowpath of the waters. Humic acids are enriched in sugars and amino acids, contain more C and N, and less O, while fulvic acids have more aliphatic (less aromatic) character and are richer in carboxyl groups. Molecules in warmer samples contain less S, O, N and more H. We introduced the phenanthrene/anthracene ratio as an organic facies/genetic index. The impact of temperature was described through the concentration variation of ~50 compounds. Volatile (benzene-naphtalene) and PAH (naphtalene-benzo(b)fluoranthene) compounds were produced from precursors (humic, fulvic acids, lignite, bitumen, organic precipitates) during 72 hours simulations at 220-320°C temperatures. The same products form at 80-140°C in nature.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=48829
Decision
Yes





 

List of publications

  
Sajgó, Cs, Z. Kárpáti and I. Varsányi: Organic compounds in hot thermal waters of Szentes, Hungary, Organic Geochemistry: Challenges for the 21st century Communications presented to the 22nd Internat. Mtg. on Organic Geochemistry Seville – Spain. Sept.12-16. pp 791-792., 2005
Kovács, K., Z. Kárpáti, Cs. Sajgó, , and E. Tombácz: Recovery and characterization of humic-like organic matter from thermal water, 20th Conference of the European Colloid and Interface Society and 18th European Chemistry at Interfaces Conference Sept.17-22, 2006 Budapest, Hungary, 2006
Sajgó Cs, M. Hetényi, A. Brukner-Wein , M. Kedves: Pyrolysis products and palynology of Tertiary brown coals in Hungary, Pyrolysis 2006. 17th Int. Int. Symposium on Analytical and Applied Pyrolysis, (May 21-26, 2006, Budapest), Chemical Res. Center, Hung. Acad. Sci., Book of Abstracts, Bp., 2006
Sajgó Cs, M. Hetényi, A. Brukner-Wein , and M. Kedves: Hydrocarbon generation path from terrestrial organic matter during thermal degradation, Pyrolysis 2006. 17th Int. Int. Symposium on Analytical and Applied Pyrolysis, (May 21-26, 2006, Budapest), Chemical Res. Center, Hung. Acad. Sci., Book of Abstracts Bp., 2006
Sajgó, Cs, K. Kovács, Z. Kárpáti, E. Tombácz, A. Brukner-Wein and J. Fekete: Geochemical characterization of humic and fulvic acids of thermal waters in deep aquifers of the Pannonian Basin, (SE Hungary), Book of Abstracts of the Communications presented to the 23rd International Meeting on Organic Geochemistry Torquay, England. Sept. 9th-14th P93-MO pp. 225-226., 2007
Sajgó, Cs, K. Kovács, Z. Kárpáti, I. Horváth and J. Fekete: Geochemical study of thermal waters in deep aquifers of the Pannonian Basin,, Book of Abstracts of the Communications presented to the 23rd International Meeting on Organic Geochemistry Torquay, England. Sept. 9th-14th (PE332-We. pp. 781-782.), 2007
Sajgó, Cs, J. Spangenberg and A. Brukner-Wein: Palinology and the stable carbon and nitrogen isotopic composition of Tertiary brown coals in Hungary,, Book of Abstracts of the Communications presented to the 23rd International Meeting on Organic Geochemistry Torquay, England. Sept. 9th-14th (PE222-We. pp. 563-564.), 2007
Kovacs K, Cs. Sajgó, A. Brukner-Wein, Z. Kárpáti A. Gaspar E. Tombacz and P. Schmitt-Kopplinand: Preliminary results on molecular characterization of humic substances from thermal waters as an unexplored biogeosystem., 9th Conference on Colloid Chemistry "Colloids for Nano- and Biotechnology" October 3-5, 2007 Siofok, Hungary, Book of Abstracts p. 120 P32, 2007
Kovacs K, Cs. Sajgó, A. Brukner-Wein, Z. Kárpáti A. Gaspar E. Tombacz and P. Schmitt-Kopplin: Isolation and characterization of humic and fulvic acids from thermal waters as an unexplored biogeosystem., Proc. of the 14th Internat. Mtg. of the International Humic Substances Society, (Eds. Perminova, IV. -Kulikova NA.) Humus Sapiens, Moscow, 2008. vol. I. 23-26., 2008
Fekete J., Kovács K. Sajgó Cs., Tombácz E., Brukner-Wein A., Kárpáti Z., Gáspár András és Philippe Schmitt-Kopplin: Humin- és fulvosavak vizsgálata DK-Alföldi hévizeinkben, HUNGEO 2008, In: Földtudományok az emberiségért a Kárpát-medencében. Program, előadáskivonatok, Eötvös Workshop, Budapest (Szerk. Kovács-Pállfy P és mtsai) F12 p. 79., 2008
Sajgó Cs, Kárpáti Z, Horváth I. és Fekete J.: Hévizeink oldott szerves alkotói: eredetük és jelentőségük, HUNGEO 2008, In: Földtudományok az emberiségért a Kárpát-medencében. Program, előadáskivonatok, Eötvös Workshop, Budapest (Szerk. Kovács-Pállfy P és mtsai) F3 pp. 69-70., 2008
Sajgó Cs.: A szénhidrogén-képződés sajátosságai a Pannon-medencében, HUNGEO 2008, In: Földtudományok az emberiségért a Kárpát-medencében. Program, előadáskivonatok, Eötvös Workshop, Budapest (Szerk. Kovács-Pállfy P és mtsai) F2 p. 68-69., 2008
Sajgó Cs, Brukner-Wein A, Hetényi M: Organic geochemical study on Hungarian oil shales, Gonzáles-Vila FJ, González-Pérez JA, Almendros G(ed.) Book of Abstracts of the Communications presented to the22nd International Meeting on Organic Geochemitry, Sevilla, 2005
Sajgó Cs, Kovács K, Tombácz E, Brukner-Wein A, Kárpáti Z, Fekete J,Gáspár A, Schmitt-Kopplin P: Organic geochemical characterization of humic and fulvic acids of thermal waters in deep aquifers of the Pannonian basin II. (SE Hungary), 24th International Meeting on Organic Geochemistry Bremen, Germany. September 6th-11th, 2009; (eds. K.-U. Hinrichs et al.) P-103, 203p, 2009
Sajgó Cs, Spangenberg J, Brukner-Wein A: Bulk geochemical characterisation of the oil shales in the Carpathian region by elemental composition and the stable carbon and nitrogen isotopic composition, 24th International Meeting on Organic Geochemistry Bremen, Germany. September 6th-11th, 2009; (eds. K.-U. Hinrichs et al.) P-141, 243p, 2009
Fekete J, Sajgó Cs: Variation of D and 13C isotope ratios in bulk components of high temperature oils from the Pannonian basin, 24th International Meeting on Organic Geochemistry Bremen, Germany. September 6th-11th, 2009; (eds. K.-U. Hinrichs et al.) P-326, 421p, 2009
Sajgó Cs, Kárpáti Z, Horváth I, Fekete J, Kovács K, Tombácz E, Brukner-Wein A, Vető I: Hévizeink oldott szerves alkotói: eredetük és jelentőségük, “Medencefejlődés és geológiai erőforrások: Víz, szénhidrogén, geotermikus energia” (ed: Pál-Molnár E.) GeoLitera, Szeged., 2010. pp. 96-98, 2010
Fekete J, Sajgó Cs, Horváth I, Kárpáti Z: Hévizeink szerves és szervetlen fáciese, “Medencefejlődés és geológiai erőforrások: Víz, szénhidrogén, geotermikus energia” (ed: Pál-Molnár E.) GeoLitera, Szeged., 2010. pp. 56-58, 2010
Kovács K, Sajgó Cs, Brukner-Wein A, Kárpáti Z, Gáspár A, Tombácz E, Schmitt-Kopplin P: Unexpected uniformity of humic substances in thermal waters, 15th IHSS, Tenerife, Spain, 27th June-2nd July 2010. Book of Abstracts, 2010
Kovács K: Dél-kelet alföldi termálvizekből kinyert humuszanyagok jellemzése, PhD értekezés benyújtás előtt, Szegedi Tudományegyetem, 2010
Fekete J, Sajgó Cs, Horváth I, Kárpáti Z: Összefüggés hazai hévizeink izotópos kora, hőmérséklete, szerves és szervetlen fáciesei között, Hidrológiai Közlöny, közlésre elfogadva, 2010
Fekete J, Sajgó Cs, Horváth I, Kárpáti Z, Vető I, Hetényi M: Reflective organic facies of isotopic age, temperature and inorganic solutes in Hungarian thermal waters, Central European Geology, közlésre elfogadva, 2010



Back »