ABSTRACT

Displacive calcite in the organic-rich, fine-grained carbonates of the "Nordegg Member" (Lower Jurassic, Western Canada Sedimentary Basin) is characterized by textures, mineralogy and stable carbon isotopic compositions [¹³C from -3.5 to -26.9‰ (PDB)] which indicate precipitation in the bacterial sulphate reducing and decarboxylation zones at burial depths less than 1 km. Oxygen isotopic compositions of displacive calcite [¹⁸O from +12.5 to +25.7‰ (SMOW)] suggest pore waters had a variable but increasing meteoric influence towards the west/southwest, indicating emergence in that area in the late Early Jurassic (?) to Middle Jurassic, probably in response to terrane accretion along the western margin of ancestral North America. Elevated temperature due to local overpressuring was also an important cause of depleted oxygen isotopic values in the displacive calcites. Solid bitumen in the "Nordegg Member" occurs within displacive calcite zones and also fills vertical and horizontal fractures. Organic geochemical (biomarker) analysis indicates that solid bitumens were derived from the "Nordegg Member" and that the fracture-filling solid bitumen is more mature (with respect to hydrocarbon generation) than the solid bitumen associated with the displacive calcite. Some of the solid bitumen is interpreted to be syngenetic with the precipitation of displacive calcite. In situ formation of some of the solid bitumen, from organic-rich rock fragments trapped within the displacive calcite zones, likely occurred during catagenesis. Fracture-filling solid bitumen migrated into the fractures from thermally mature, organic-rich rock adjacent to the fractures.

RESUME

La calcite deplacante dans les carbonates fins et riches en matiere organique du "membre Nordegg" (Jurassique inferieur, bassin sedimentaire de l'ouest canadien) est caracterisee par des textures, une mineralogie et des compositions en isotopes stables du carbone [¹³C de -3,5 a -26,9‰ (PDB)] qui indiquent qu'elle precipita dans les zones de reduction bacterienne du sulfate et de decarboxylation a des profondeurs de moins d'un km. Les compositions en isotopes stables de l'oxygene de la calcite deplacante [¹⁸O de +12,5 a +25,7‰ (SMOW)] suggerent que les eaux interstitielles subirent une influence meteorique variable mais croissante vers l'ouest/sud-ouest, indiquant une emergence dans cette region de la fin du Jurassique inferieur (?) au Jurassique moyen, probablement en reponse a l'accretion de terrains le long de la marge occidentale de l'Amerique du Nord ancestrale. Une temperature elevee due a un regime local de pression supra-hydrostatique fut aussi un important facteur menant aux basses valeurs des isotopes d'oxygene des calcites deplacantes. Du bitume solide dans le "membre Nordegg" est present au sein des zones a calcite deplacante, et rempli egalement des fractures verticales et horizontales. L'analyse geochimique organique (des biomarqueurs) indique que le bitume solide derive du "membre Nordegg" et que le bitume solide remplissant les fractures est plus mature (vis-a-vis de la generation d'hydrocarbures) que celui associe a la calcite deplacante. La formation in situ d'une partie du bitume solide, a partir de fragments de roche riche en matiere organique pieges dans les zones a calcite deplacante, eu vraisemblablement lieu durant la catagenese. Le bitume solide remplissant les fractures y migra a partir des roches adjacentes thermiquement matures et riches en matiere organique.

Traduit par Patrice de Caritat