The moon as a recorder of organic evolution in the early solar system: a lunar regolith analog study

The organic record of Earth older than ∼3.8 Ga has been effectively erased. Some insight is provided to us by meteorites as well as remote and direct observations of asteroids and comets left over from the formation of the Solar System. These primitive objects provide a record of early chemical evolution and a sample of material that has been delivered to Earth's surface throughout the past 4.5 billion years. Yet an effective chronicle of organic evolution on all Solar System objects, including that on planetary surfaces, is more difficult to find. Fortunately, early Earth would not have been the only recipient of organic matter–containing objects in the early Solar System. For example, a recently proposed model suggests the possibility that volatiles, including organic material, remain archived in buried paleoregolith deposits intercalated with lava flows on the Moon. Where asteroids and comets allow the study of processes before planet formation, the lunar record could extend that chronicle to early biological evolution on the planets. In this study, we use selected free and polymeric organic materials to assess the hypothesis that organic matter can survive the effects of heating in the lunar regolith by overlying lava flows. Results indicate that the presence of lunar regolith simulant appears to promote polymerization and, therefore, preservation of organic matter. Once polymerized, the mineral-hosted newly formed organic network is relatively protected from further thermal degradation. Our findings reveal the thermal conditions under which preservation of organic matter on the Moon is viable

Response of littoral chironomid community and organic matter to late glacial lake level and environmental changes at Lago dell'Accesa (Tuscany, Italy).

International audienceThis study focuses on the response of lacustrine littoral chironomid communities to late glacial changes in limnological, environmental and climate conditions in the Mediterranean context. Late glacial chironomid (Diptera: Chironomidae) assemblages, organic petrography and geochemistry were analysed in a sediment core from the littoral zone of Lago dell'Accesa (Tuscany, Italy), where the lake-level fluctuations and the vegetation history have been previously reconstructed. Comparison of the chironomid stratigraphy to other proxies (pollen assemblages, organic petrography and geochemistry, lake-level) and regional climate reconstruction suggested the predominant influence of lake-level changes on the littoral chironomid fauna. The main lowering events that occurred during the Oldest and the Younger Dryas were followed by higher proportions of taxa typical of littoral habitats. A complementary study of organic matter suggested the indirect impact of lake-level on the chironomids through changes in humic status and habitat characteristics, such as the type of substrate and aquatic macrophyte development. Several chironomid taxa, such as Glyptotendipes, Microtendipes and Cricotopus type patens, were identified as possible indicators of low lake-level in the late glacial records. Nevertheless, this study suggested that parallel analyses of organic matter and chironomid assemblages may be needed to circumvent misinterpretation of littoral chironomid assemblage stratigraphy. There was a weak response of the chironomid assemblages to small lake-level lowerings that corresponded to the Older Dryas and Preboreal oscillations. A higher level of determination, e.g. to the species group level, may be necessary to increase the sensibility of the indicators to lake-level changes

L'evolution thermique de la matière organique des sédiments : applications d'une simulation mathématique. Potentiel pétrolier des bassins sédimentaires de reconstitution de l'histoire thermique des sédiments

Au moyen d'un modèle mathématique, on simule la dégradation thermique de la matière organique des sédiments. Les applications possibles de ce modèle concernent la recherche des zones favorables pour la prospection de l'huile ou du gaz, la détermination de l'époque de formation des hydrocarbures pour la comparer avec l'âge des pièges et celui des couvertures, l'évaluation des réserves ultimes d'un bassin, ainsi que la pyrogénation des schistes bitumineux. Le type de matière organique est représenté dans le modèle par un jeu de constantes qui sont déterminées par des essais de laboratoire; on discute en particulier la distribution des énergies d'activation et sa signification en rapport avec la composition du kérogène. Les autres données nécessaires sont la reconstitution géologique de l'enfouissement et le gradient géothermique. La reconstitution de la géothermie ancienne pose un problème particulier. En associant la mesure de la réflectance de la vitrinite et la loi d'enfouissement, on peut, au moyen d'un modèle d'évolution de la vitrinite, rétablir dans la plupart des cas l'histoire thermique de la matière organique. Ce résultat présente certes un grand intérêt pour l'exploration pétrolière, mais son champ d'application dépasse largement ce domaine et s'étend aux problèmes de géologie générale géothermie, diagenèse des sédiments, tectonique globale, etc

Etude par Spectrométrie de masse de la décomposition thermique sous vide de kérogènes appartenant à deux lignées évolutives distinctes

Le but de cette étude est la connaissance qualitative et quantitative des composés dégagés lors de la décomposition thermique sous vide de quelques échantillons de kérogènes appartenant à deux lignées différentes. La principale technique utilisée est la spectrométrie de masse, appuyée sur des études préliminaires par thermogravi métrie et analyse élémentaire. Une adaptation particulière de l'appareillage et une mise au point de la méthode d'étalonnage permettent de doser les quatre composés minéraux les plus abondants et de donner une représentation des composés organiques. Cette étude montre que les composés formés au cours du chauffage comprennent, pour tous les kérogènes étudiés, des composés oxygénés et soufrés (CO, H2O, SH2, SOJ libérés principalement dans l'intervalle de température 200-400° C, et des composés hydrocarbonés, plus abondants, dans l'intervalle 300-500° C. On commente dans cet article l'origine supposée de ces composés; la formation de S02 au cours de la pyrolyse est particulièrement mal connue. On remarque que le rapport H2O/C02 peut être un critère de distinction des deux lignées de kérogènes étudiés. La distinction observée sur les produits hydrocarbonés nécessitera des recherches complémentaires pour être utilisée avec plus de sûreté

Etude par Spectrométrie de masse de la décomposition thermique sous vide de kérogènes appartenant à deux lignées évolutives distinctes Mass Spectrometry Investigation of the Vaccum Thermal Decomposition of Kerogens from Two Distinct Evolutive Lines

Le but de cette étude est la connaissance qualitative et quantitative des composés dégagés lors de la décomposition thermique sous vide de quelques échantillons de kérogènes appartenant à deux lignées différentes. La principale technique utilisée est la spectrométrie de masse, appuyée sur des études préliminaires par thermogravi métrie et analyse élémentaire. Une adaptation particulière de l'appareillage et une mise au point de la méthode d'étalonnage permettent de doser les quatre composés minéraux les plus abondants et de donner une représentation des composés organiques. Cette étude montre que les composés formés au cours du chauffage comprennent, pour tous les kérogènes étudiés, des composés oxygénés et soufrés (CO, H2O, SH2, SOJ libérés principalement dans l'intervalle de température 200-400° C, et des composés hydrocarbonés, plus abondants, dans l'intervalle 300-500° C. On commente dans cet article l'origine supposée de ces composés; la formation de S02 au cours de la pyrolyse est particulièrement mal connue. On remarque que le rapport H2O/C02 peut être un critère de distinction des deux lignées de kérogènes étudiés. La distinction observée sur les produits hydrocarbonés nécessitera des recherches complémentaires pour être utilisée avec plus de sûreté. The aim of this investigation is to obtain a qualitative and quantitative understanding of the compounds given off during the vacuum thermal decomposition of several kerogen samples from two different lines. The main technique used is mass spectrometry, based on prior investigations by thermogravimetry and element onalysis. The equipment was specially adapted and a calibration method was developed for titrating the four most abundant minerai compounds and for representing the organic compounds. This investigation shows that the compounds formed during heating include, for oil the kerogens examined, oxygen-and sulfur-containing compounds (CO, H2O, SH2, S02) mainly set free in the 200-400° C temperature range as well as more abundant hydrocarbon-containing compounds in the 300-500' C range. This article comments on the assumed origin of these compounds. Little is known about the formation of S02 during pyrolysis. It was found that the H20/C02 ratio may be a criterion for distinguishing between the two lines of kerogen examined. The distinction observed in hydrocarbon contoining products will require further research before enough is known so that is can be used with assurance

Méthode rapide de caractérisation des roches mètres, de leur potentiel pétrolier et de leur degré d'évolution Rapid Method for Source Rocks Characrerysation and for Determination of Petroleum Potential and Degree of Evolution

Les études fondamentales réalisées sur les kérogènes à l'aide de diverses méthodes physico-chimiques d'analyse ont permis de mettre au point une méthode et un appareillage adaptés à l'exploration pétrolière. On expose dans cet article la mise au point de cette méthode et on montre, à l'aide des paramètres qu'elle permet d'obtenir, ses applications dans le domaine de l'exploration pétrolière - reconnaissance des différents types de roche mère et de leur potentiel pétrolier; - caractérisation de leur degré d'évolution (zone à huile - zone à gaz). On montre aussi que cette méthode convient particulièrement bien à l'estimation du rendement en huile des roches bitumineuses et à l'étude de la qualité et du rang des charbons. <br> Fundamental research on kerogens by different physico-chemical analysis methods have led to the development of a method and equipment suited for petroleum exploration. This article describes the development of this method and, by means of the parameters it determines, shows how it con be applied in the field of petroleum exploration - exploring different types of source rock and their petroleum potential ; - characterizing their degree of evolution (ail zone/gas zone). This method is also shown ta be particularly suited for estimating the oil yield of cil shales and investigating the quality and classification of cool