375 Geologische Rundschau 78/1 [ 375-390 ] Stuttgart 1989 Comparative organic petrology of interlayered sandstones, siltstones, mud- stones and coals in the Upper Carboniferous Ruhr basin, Northwest Germany, and their thermal history and methane generation By GONTER SCHEIDT,F16rsheim and RALF LITTKE,Jiilich*) With 13 figures Zusammenfassung Das Oberkarbon des Ruhrgebietes besteht aus ca. 4000 Metern weehsellagernder Sandsteine, Siltsteine und Kohte- s Der Ablagerungsraum der Sedimente war eine Region mit tropischem Klima, genauer ein paralisches Environment mit unregelm~igig akernierenden Folgen yon fluviatilen Se- dimenten, marinen Transgressionen und verbreiteten Sumpfablagerungen. Der Anteil organischer Substanzen an der gesamten Sedimentmenge betr'igt durchschnittlich 6%. 70% dieser organischen Masse ist in Kohlefl/Szen ange- reichert, der Rest liegt verteilt in den klastischen Gesteinen vor. Die Herkunft der organischen Substanz in den Kohle- ft6zen ist autochthon, die in den benachbarten Sand- und Siltsteinen allochton. Die Zusammensetzung des organi- schen Materials ist 70% Vitrinit, 20% Inertinit und 10% I_.iptinit. Die allgemeine Zusammensetzung nach Mazeral- Gruppen ist fiir die Kohleflgze und das verteilte Material in den Nachbargesteinen identisch. Diese Ahnlichkeit beruht auf der gemeinsamen Herkunft der organischen Substanz in Siimpfen und Flugsystemen, die fast ausschlieglich yon Landpflanzen bestimmt wird, und einer sich entsprech- enden Konservierung. Der Reifegrad der analysierten Sedimente liege innerhalb des Kohlenwasserstoff-Bildungsbereiches (die Vitrinit-Re- flexionen reichen yon 0,6-1,6%). Dabei entsprechen die in den klastischen Gesteinen beobachteten Reflexionswerte weitgehend denen der Kohtefl6ze. Anhand der Menge des erzeugten Methans l~igt sich erkennen, dag der Anteil tier Kohlefl6ze an der Kohlenwasserstoff-Produktion h6her ist ais der Anteil, den disperse organische Substanzen der I<lastika beisteuern. Abstract In the coal-mining Ruhr-area, Upper Carboniferous rocks (ca. 4000 m) consist of interlayered sandstones, siltstones, mudstones and coals. They were deposited in a tropical, pa- ralic environment where alternating fluvial sedimentation, occasional marine ingressions, and swamp growth resulted *) Authors' addresses: Dr. G. SCHEIDT, Harress Geotechnik GmbH, SteinmiihIenweg 8, D-6093 Fl/Srsheim and Dr. R. LITTKE, Institut fiir Erd61 und Organische Geochemie (1CH-5), KFA Jiilich GmbH, D-5170 Jiilich. in an irregular cyclic succession. The total sedimentary package contains or* an average 6 Vob% of organic matter. About 70 Vol:% of the organic matter occurs in coal seams, the rest as dispersed organic matter in clastic rocks. The or- ganic matter is autochthonous in the coals and allochtho- nous in associated sandstones and siltstones. It consists of about 70% vitrinite, 20% inertinite, and 10% liptinite. The overall maceral group composition is the same for coals and dispersed organic matter. This surprising similarity is caused by a nearly exclusive input of land-plant derived organic matter to swamps and fluvial systems and a similar degree of preservation. Highest average liptinite contents (% of total macerals) were found in unrooted mudstones, highest avera- ge inertinite contents in coarse-grained siltstones and highest average vitrinite percentages in sandstones. Maturities of the sediments studied are well within the hydrocarbon generation window, e. g. vitrinite reflectivities range from 0.6% to 1.6%. Reflectivities measured on dis- persed particles in clastic rocks are similar to those measured in coal seams. Calculations of the amount of methane gene- rated indicate that coal seams contributed more to the total hydrocarbon generation than dispersed organic matter. R&um6 Dans la r~gion mini~re de la Ruhr, le Carbonif~re sup&ieur constitue une succession, @aisse de 4.000 m envi- ron, de grbs, de siMtes et de charbon. Leur d@&, dans un milieu paralique tropical, a &~ marqu~ par des alternances de s~dimentation fluiviale, de transgressions marines occasion- nelles, et d'@isodes mar&ageux; il en r&ulte une disposition cyclique irr~guli~re. La s&ie s~dimentaire contient dans l'ensemble 6% de mati~re organique en moyenne. Environ 70% de cette mati~re organique se trouve dans les couches de charbon off elle est autochtone; le reste est allochtone et dis2 pers~ dans les grbs et sikites. La mati~re organique se r@artit approximativement en 70% de vitrinite, 20% d'inertinite et 10% de liptinite. La composition moyenne du groupe ,mac&al,, est la m~me pour les charbons et la mati~re orga- nique dispers&. Cette identit~ surprenante est l'expression d'une alimentation provenant exclusivement de plantes terrestres et d'un m~me degr6 de conservation. La maturit6 des s~diments &udi6s se situe ~l l'int6rieur du domaine de gen&e des hydrocarbures: le pouvoir r6flecteur