Navigation und Service


Dr. Victoria Sachse

3. Preis des Jahres 2012

Petroleum source rocks of western and central Africa: the examples of the marine Tarfaya Basin, Morocco and the continental Congo Basin, Democratic Republic of Congo
&
Petroleum source rocks of the Tarfaya Basin and adjacent areas, Morocco
&
Organic Geochemistry and Petrology of a Lower Jurassic (Pliensbachian) Petroleum Source Rock from Aït Moussa, Middle Atlas, Morocco
&
Late Cretaceous (Late Turonian, Coniacian and Santonian) petroleum source rocks as part of an OAE, Tarfaya Basin, Morocco

Institut für Geologie, Geochemie und Lagerstätten des Erdöls und der Kohle der RWTH Aachen

Dr. Viktoria SachseDr. Viktoria Sachse

Die vorliegende Studie enthält eine Vielzahl neuer, organisch-geochemischer und -petrologischer Daten, die eine Auswertung der Qualität, Quantität, Reife und des Ablagerungsmilieus der an organischem Material (OM)- reichen Sedimente Marokkos und des Zentralen Kongobeckens ermöglichen. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurden Absenkungs-, Temperatur- und Reifungsgeschichte in einem 1D Modell für einen Arbeitsbereich in Marokko (Aït Moussa) sowie für zwei Bohrungslokalitäten im Zentralen Kongobecken erstellt. Die Einbindung kinetischer Daten in das 1D Model für Aït Moussa erlaubten eine zeitliche Rekonstruktion der Genese und Migration von Kohlenwasserstoffen. Es wurden Sedimente des Paläozoikums, des Mesozoikums und des Känozoikums aus dem Tarfaya Becken im südlichen Marokko/West Sahara analysiert und, basierend auf ihrem Corg Gehalt (> 0.4%), selektiv für weitere geochemische und petrologische Analysen ausgewählt. Besonderer Fokus lag dabei auf den Sedimenten der späten Kreidezeit und des Eozäns. Daten der Rock-Eval Pyrolyse und die Auswertung spezifischer Biomarker zeigten eine Mischung der Kerogen-Typen I und II für die Sedimente der späten Kreidezeit und des Eozäns, und damit ein exzellentes Erdölbildungspotential. Analysen der Proben aus der Bohrung Tarfaya Sondage No.2 zeigten ähnliche Ergebnisse für die Einheiten des Coniac und des späten Turon. Im Gegensatz zu den terrestrisch beeinflussten santonischen Aufschlussproben ergaben Untersuchungen der coniacischen und santonischen Proben der Tarfaya Sondage No.2 eine Dominanz marinen OM mit einem hohen Corg Gehalt und einem vermehrten Auftreten von Alginit. Vitrinitreflexionsmessungen (VRr), verschiedene Steran/ Hopan-Verhältnisse sowie Tmax-Werte weisen auf ein frühreifes bis unreifes organisches Material hin. Der Gehalt an Schwefel und Corg/TS-Verhältnisse unterstützten die These der Ablagerung des organischen Materials unter sauerstoffarmen Bedingungen. Offen bleibt, ob die untere Wassersäule dabei permanent anoxische Verhältnisse aufwies, oder ob bei der Ablagerung zeitlich begrenzte Sauerstoffdefizite vorherrschten. Obwohl die quantitativen und qualitativen Untersuchungen für die Sedimente der späten Kreidezeit und des Eozän eine hervorragende Eignung als Erdölmuttergestein zeigten, stellt die unreife Art des OM eine Einschränkung hinsichtlich der Kohlenwasserstoffgenese dar. Die Einheiten der späten Kreide und des Eozäns jedoch als hervorragende unkonventionelle Ölressourcen (d.h. Ölschiefer) bezeichnet werden. Im Gegensatz zu den unreifen Sequenzen des Tarfaya Beckens stellen die Mergel und Kalke (Pliensbachium bis frühes Toarcium) der Lokation Aϊt Moussa (Boulemane Provinz) das einzige bekannte Beispiel eines effektiven Muttergesteins im Mittleren Atlas Marokkos dar. Die Analysenergebnisse zeigen Typ I/II-Kerogen mit einer Dominanz von Algenmaterial, das unter marinen Bedingungen abgelagert wurde. Holzige Partikel deutet darauf hin, dass auch terrestrisches Material eingebracht wurde. Organisch-geochemische Analysen bestätigen die Ablagerung karbonatreicher Sedimente unter sauerstoffarmen Bedingungen. In Bezug auf ihre thermische Reife haben diese Sedimente zwar das Öl-Fenster, aber nicht „Peak-Oil-Generation“ erreicht. Die Ergebnisse der 1D-Simulationsrechnung unter Einbeziehung der kinetischen Parameter zeigen, dass die heutige Reifeverteilung der pliensbachischen Muttergesteine hauptsächlich auf jurassische und paläogene Versenkungen zurückzuführen ist. Die berechnete maximale Versenkungstiefe für die pliensbachischen Erdölmuttergesteine beträgt zwischen 2,5-2,8 km. Erdölgenese und Expulsion erfolgte in zwei Phasen im späten Jura und im späten Eozän. Im Gegensatz zu den von Karbonaten dominierten, marinen Systemen Marokkos repräsentieren die Sedimente des Zentralen Kongobeckens ein deutlich siliziklastisches, terrestrisch-dominiertes System. Die Entwicklung einer hohen Bioproduktion unter lakustrinen, anoxischen Bedingungen war die Grundvoraussetzung für die Ablagerung der an OM- reichen Loia- und Stanleyville-Gruppe (Oberjura bis Unterkreide), und die Erhaltung des aquatischen Materials mit Kerogen-Typ I als dominierendem Bestandteil. Nicht nur Sedimente aus dem Altpaläozoikum und Neoproterozoikum weisen eine Mischung aus OM- armen und von Algen dominiertem, OM auf, sondern auch einige Proben der Stanleyville-Gruppe. Tmax- und VRr-Werte aller mesozoischen und paläozoischen Sedimente zeigen ein frühes Reifestadium, das nur zum Teil, z.B. für die Stanleyville und Loia Gruppen, im Öl-Fenster anzusiedeln ist. Die Werte der VRr-messung dienten zur Kalibrierung von 1D-Modellen der Bohrungen Dekese und Samba, und ermöglichten einen Überblick über Absenkungs-, Temperatur- und Reifungsgeschichte. Die Modelle verdeutlichten eine tiefste Versenkung während der späten Kreidezeit, vor ca. 80 Ma (Santon-Campan). Für die Bohrungen Dekese und Samba konnte eine minimale Erosionsmächtigkeit von 1000 m bzw. 900 m rekonstruiert werden.


Servicemenü