Geochemical Characterization of Evaporite and Carbonate Depositional Environments and Correlation of Associated Crude Oils in the Black Creek Basin, Alberta

ABSTRACT Biomarker and geochemical data obtained on crude oils and potential source rocks from the Black Creek Basin in northwestern Alberta indicate a local source for the oil consisting of bituminous carbonate units in the Muskeg Formation and bituminous mud-mound and deeper water units in the Lower Keg River Member. The crude oils and the Muskeg source rock exhibited biomarker distributions indicative of evaporitic environments. Samples with a strong evaporite signature had low Pr/Ph ratios (0.5), an abundance of pregnane, and a C24 tetracyclic terpane, and contained squalane, -carotane and aryl isoprenoids. In the Black Creek Basin, the biomarker parameters that could be associated with carbonate source environments are higher Pr/Ph ratios (0.6 - 1.0) and diasterane/sterane ratios and the presence of head-to-head long-chain isoprenoids. Geochemical characteristics indicative of both evaporite and carbonate environments in the Black Creek Basin are an abundance of organic sulphur compounds (OSC), specifically alkyldibenzothiophenes, and norhopane/hopane and C35/C34 extended hopane values greater than one. The mature nature of this basin was reflected in many of the biomarker parameters measured from the hydrocarbons present in the oils and extracts. A mechanism for vertical migration from the Muskeg formation to the Muskeg Reservoirs through local fracturing of anhydrites due to dissolution of Black Creek halite is proposed and discussed. RESUME Des donnees de biomarqueurs et geochimiques obtenues sur des petroles bruts et des roches meres potentielles dans le bassin Black Creek du nord-ouest de l'Alberta indiquent une source locale pour l'huile qui consiste en unites de roches carbonatees bitumineuses dans la formation Muskeg, et en unites de monticules de boue et d'eau plus profonde dans le membre Keg River inferieur. Les petroles bruts et les roches meres Muskeg montrerent une distribution de biomarqueurs qui indiquent un milieu de depot evaporitique. Des echantillons avec de forts indices evaporitiques avaient de faibles rapports Pr/Ph ( 0,5), une abondance de pregnane, et une terpane tetracyclique C24, et contenant de la squalane, de la beta-carotane et des isoprenoides aryliques. Dans le bassin Black Creek, les parametres des biomarqueurs qui pourraient etre associes a un milieu source carbonate sont plus eleves (Pr/Ph de 0,6 a 1,0) et des rapports diasterane/sterane et la presence de longues chaines isoprenoides. Des caracteristiques geochimiques qui indiquent un milieu evaporitique autant qu'un milieux carbonate dans le bassin Black Creek sont une abondance de composes organiques de souffre (COS), plus precisement les alkyldibenzothiophenes, et norhopane/hopane et des valeurs de hopane C35/C34 etendues plus grandes que un. La nature mature de ce bassin se refleta dans plusieurs parametres des biomarqueurs mesures a partir des hydrocarbures presents dans les huiles et les extraits. Un mecanisme de migration verticale de la formation Muskeg aux reservoirs Muskeg a travers des fractures localisees dans les anhydrites a cause de la dissolution de la halite Black Creek, est propose et discute. Traduit par Marc Charest