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CSPG Bulletin


Bulletin of Canadian Petroleum Geology
Vol. 42 (1994), No. 4. (December), Pages 419-431

Paleozoic Hydrocarbon Source Rocks, Truro Island, Arctic Canada: Organic Petrology, Organic Geochemistry and Thermal Maturity

L.D. Stasiuk, M.G. Fowler


Lower Paleozoic samples from Truro Island, Arctic Canada, are assessed for hydrocarbon source rock potential, thermal maturity and paleoenvironment using Rock-Eval pyrolysis, gas chromatography-mass spectrometry (GC and GC-MS) and incident light microscopy. The Upper Ordovician Irene Bay Formation does not contain potential hydrocarbon source rocks. Only minor chitinozoans, graptolites and coccoidal, bacteria-like macerals are present in these rocks. Thermal maturity of the Cape Phillips Formation equates to an vitrinite reflectance of near 0.67 %Ro. The Upper Ordovician to Upper Silurian Cape Phillips Formation has good source rock potential (Type II-I kerogen) with total organic carbon (TOC) contents ranging from 0.23% to 5.57%. Amorphous organic matter is dominant in this formation hosting agglomerations of coccoidal bacteria-like and degraded filamentous alginite macerals. Several of the Cape Phillips samples contain abundant fluorescing hydrocarbon fluid inclusions with variable lambda max (nm) properties. The sterane distributions of most of the Cape Phillips samples show a predominance of C29 over C27 steranes suggesting contribution from different types of algae. Relatively high hopane to sterane ratios suggest greater microbial reworking during early diagenesis, which is in agreement with the dominance of amorphous macerals.

The Lower Devonian Disappointment Bay Formation contains Type II-I kerogen with good potential to generate hydrocarbons (TOC up to 2.41%). Macerals are dominated by bitumen, alginite-bitumen transition macerals and stromatolitic filamentous alginite. High production indices, high extract yields, and maceral reflectance and fluorescence indicate the formation is in the early stages of hydrocarbon generation (vitrinite %Ro near 0.55) via prolific early bitumen generation. Several populations of fluorescing hydrocarbon fluid inclusions, based on lambda max, also occur in the Disappointment Bay Formation. Saturate fraction gas chromatograms (SFGCs) and the m/z 191 and m/z 217 mass fragmentograms indicate extensive biodegradation. A slight predominance of C29 over C27 steranes with much lower amounts of C28 steranes results from a marine algal origin for the organic matter.


Les echantillons du Paleozoique inferieur provenant de l'ile Truro, de l'arctique canadien, sont evalues par pyrolise Rock-Eval, chromotographie en phase gazeuse, spectrometrie de masse (GC et GC-MS) et microscopie par rayons lumineux, afin de determiner les possibilites d'hydrocarbure dans les roches meres, leur maturite thermique et leur paleoenvironnement. La Formation Irene Bay de l'Ordovicien superieur ne presente aucune possibilite d'hydrocarbure dans les roches meres. Seuls une faible quantite de chitinozoaires, de graptolites et de maceraux coccolithes ressemblant a une bacterie mineurs se trouvent dans ces roches. La maturite thermique de la Formation Cape Phillips egalise la reflectance vitrinite a une moyenne de pres de 0,67 %Ro. La Formation Cape Phillips de l'Ordovicien superieur a Silurien superieur presente un bon potentiel de roche mere (Type kerogene II-I) avec une teneur de carbone organique totale se situant entre 0.23% et 5,57%. La matiere amorphe organique domine cette formation hote d'agglomerations de maceraux coccolithes ressemblant a des bacteries d'alginites filamenteux degradees. Plusieurs echantillons du Cape Phillips contiennent une abondance d'inclusions de fluides d'hydrocarbures fluorescents avec des proprietes lambda max (nm) variables. Les distributions de steranes de la plupart des echantillons du Cape Phillips indiquent que les steranes C29 predominent les steranes C27 suggerant ainsi la contribution de differents types d'algues. Les indices relativement eleves d'hopane par rapport aux steranes suggerent une retransformation microbienne plus importante pendant une diagenese precoce ce qui concorde avec la dominance de maceraux amorphes.

La Formation Disappointment du Devonien inferieur contient des roches Kerogenes Type II-I pouvant possiblement generer des hydrocarbures (TOC jusqu' a 2,41%). Les maceraux sont domines par le bitume, les maceraux de transition alginite-bitume et les alginites filamenteux stromatolitiques. Les indices de production eleves, les rendements eleves d'extraction et la reflectance et la fluorescence macerale indiquent que la formation en est a ses debuts en ce qui

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a trait la generation d'hydrocarbure (vitrinite %Ro pres de 0,55) par la production prolifique precoce de bitume. Plusieurs populations d'inclusions de fluide d'hydrocarbure, en se fiant au lambda max, se trouvent egalement dans la Formation Disappointment Bay. La fraction de saturation des chromatogrammes en phase gazeuse (SFGC) et les fragmentogrammes de masse de m/z 191 et m/z 217 indiquent une biodegradation considerable. Une legere predominance des steranes C29 par rapport aux steranes C27 avec des quantites de steranes C28 bien moins elevees est causee par l'origine algoide marine de la matiere organique.

Traduit par Marie Louise Tomas

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