Geochemistry of Potential Hydrocarbon Source Rocks of Triassic Age in the Rocky Mountain Foothills of Northeastern British Columbia and West-Central Alberta

ABSTRACT Triassic strata in the Western Canada Sedimentary Basin contain significant quantities of petroleum. Potential sources for these hydrocarbons are known for many, but not all, of the Triassic petroleum accumulations. This study documents the geochemistry of potential hydrocarbon source rock intervals from outcrops of the Vega-Phroso, Whistler and Llama members of the Sulphur Mountain Formation and the Grayling, Toad and Pardonet formations. Total organic carbon contents range up to 15 wt. % for these units, which contain Type II marine kerogen. The biomarker compositions of rock extracts from Lower and Middle Triassic, thermally mature, outcrop formations are similar in many respects; however it is suggested that a number of ratios (e.g., pristane/phytane, C27 diasterane/regular sterane, C27/C28 sterane ratios) may be used to distinguish oils from these various sources. It is anticipated that these biomarker data will provide the basis for correlation to oils preserved in regions which are presently overmature with respect to hydrocarbon generation. A revised thermal maturity map for the Triassic is presented, based on new thermal maturity data from the subsurface of British Columbia. These new data indicate anomalous heat flow associated with the Hay River Fault Zone, a basement feature which trends northeast-southwest and extends from northeastern British Columbia to the Northwest Territories. The results presented here have significant implications for hydrocarbon exploration in northeastern British Columbia and west-central Alberta. The occurrence of mature, oil-prone source rocks in regions considered prospective only for dry gas suggests new areas with liquid hydrocarbon potential. The existence and discovery of such hydrocarbon occurrences will require integration of the data presented here with knowledge of the structure, reservoir units, seal rocks and timing of hydrocarbon generation and migration relative to trap formation in the area immediately east of the outcrop belt. This study also documents hydrocarbon source rock potential in Lower Triassic strata at outcrop. These oil-prone intervals are also believed to occur in subsurface regions to the east of the Foothills Belt and have likely provided the source for local oil accumulations in Lower Triassic strata. Stratigraphic studies, using sequence stratigraphic analysis, are currently in progress, with a view to predict the lateral distribution of these organic-rich intervals into sparsely explored regions. Finally, it is suggested that the organic-rich Pardonet Formation in northeastern British Columbia may represent a prospective fractured shale play in the Western Canada Sedimentary Basin. RESUME Les couches Triassique dans le Bassin sedimentaire de l'Ouest canadien contient un volume significatif de petrole. Les sources potentielles pour ces hydrocarbures sont connues pour plusieurs, mais pas pour tous les gisements de petrole du Triassique. Cette etude documente la geochimie du potentiel d'hydrocarbure pour les intervalles de roches meres des affleurements des membres Vega-Phroso, Whistler et Llama de la Formation Sulphur Mountain et des formations Grayling, Toad et Pardonet. Le carbone total peut atteindre jusqu'a 15 wt. (poids) % pour ces unites, qui contiennent du kerogene marin Type II. Les compositions marqueurs biologiques des roches extraites du Triassique inferieur et moyen, thermiquement mature, provenant de formations d'affleurements se ressemblent sous plusieurs aspects, toutefois, il est suggere qu'un certain nombre de rapports (p. ex. rapports pristane/phytane, C27 diasterane/ sterane regulier, C27/C28 sterane) peuvent etre utilises pour distinguer les petroles de ces diverses sources. Il est prevu que ces donnees de marqueurs biologiques fourniront la base pour la correlation des petroles qui sont presentement surmatures en ce qui a trait la production d'hydrocarbure. Une carte revisee de la maturite thermique du Triassique est presentee, selon les nouvelles donnees sur la maturite thermique de la subsurface de la Colombie-Britannique. Ces nouvelles donnees indiquent un debit de chaleur anormal associe avec la High River Fault Zone, une caracteristique de sous-sol en direction nord-est/sud-ouest et s'etend vers le nord-est de la Colombie-Britannique jusqu' aux Territoires-du-Nord-Ouest. End_Page 719------------------------ Les resultats presentes dans cet article sont d'une grande importance pour l'exploration d'hydrocarbure au nord-est de la Colombie-Britannique et au centre-ouest de l'Alberta. L'occurence de roches meres matures avec possibilites de petrole dans des regions percues comme etant susceptible de contenir seulement du gaz naturel sec suggere de nouvelles regions avec possibilites d'hydrocarbure liquide. La presence et la decouverte des occurences d'hydrocarbures necessiteront l'integration de donnees presentees dans le present document en connaissant la structure, les unites de reservoir, les roches obturatrices et le moment de la production d'hydrocarbure et de la migration par rapport a la formation de piege dans la region directment a l'est de la zone de la migration par rapport a la formation de piege dans la region directement a l'est de la zone de l'affleurement. Cette etude documente egalement le potentiel de roche mere contenant de l'hydrocarbure dans les couches du Triassique inferieur de l'affleurement. Il est egalement estime que ces intervalles avec possibilites de petrole se produisent dans les regions de subsurface a l'est de la zone des Foothills, et qu'ils ont probablement contribue a fournir la source pour les accumulations de petrole dans les couches du Triassique inferieur. Les etudes stratigraphiques, qui se servent d'analyses stratigraphiques en succession, sont en cours, dans le but de predire la distribution laterale de ces intervalles organiquement riches dans des regions peu explorees. Enfin, il est suggere que la Formation Pardonet au nord-est de la Colombie-Britannique pourrait etre un enjeu de schistes fractures avec possibilites dans le Bassin sedimentaire de l'Ouest canadien. Traduit par Marie-Louise Tomas