Dynamics of sedimento-lithogenesis and hydrocarbon generation in devonian sequence of the lviv depression based on the results of geochemical and palynological studies

Abstract

Метою даної роботи є вивчення історії седиментації та динаміки постседиментаційних перетворень, зокрема термальної зрілості керогену порід середнього-верхнього девону Львівського палеозойського прогину. Методологія. Комплексне застосування геохімічних досліджень, зокрема таких параметрів програмованого піролізу Rock-Eval, як вміст загального органічного вуглецю, температура Tmax, нафтовий потенціал S2 та палінологічних досліджень, а саме, індекс кольору мікрофосилій. Результати. На основі аналізу комплексу одержаних результатів геохімічних (аналіз 20 зразків керну із 9 свердловин методом піролізу Rock-Eval) та палінологічних (аналіз 44 зразків керну із 8 свердловин) досліджень встановлені вміст, генетичний тип та генераційні властивості органічної речовини порід середнього та верхнього девону Львівського палеозойського прогину. Породи вміщують кероген, як морського (тип ІІ), так і наземного (тип ІІІ) походження. На основі палінологічних досліджень у складі керогену визначені гумусові та сапропелево-ліптинітові компоненти. Ступінь термальної зрілості керогену визначався на основі комбінованого застосування параметру Tmax піролізу Rock-Eval та індексу кольору мікрофосилій. В межах Львівського палеозойського прогину, за ступенем термальної зрілості керогену встановлені три зони. Наукова новизна. В результаті проведених досліджень була вивчена седиментаційна та пост- седиментаційна еволюція нашарувань середнього-верхнього девону Львівського палеозойського прогину. Для відкладів цього вікового інтервалу вперше сумісно використано палінологічних та геохімічних методів, що дозволило дати оцінку термальної зрілості керогену порід, збагачених органічною речовиною у різних частинах прогину. Практична значимість. Застосований комплекс геохімічних та палінологічних досліджень дозволив встановити закономірності процесів термального дозрівання та генерації вуглеводнів породами середнього-верхнього девону Львівського палеозойського прогину й на цій основі визначити їх потенційну участь у формуванні покладів вуглеводнів.The purpose of this work is to study depositional history and the dynamics of post-sedimentary transformations, in particular the thermal maturity of kerogen in the Middle-Upper Devonian rocks of the Lviv Paleozoic Depression. Methodology. This study utilized an integrated approach involving geochemical analyses, specifically focusing on parameters of Rock-Eval pyrolysis such as total organic carbon content, temperature Tmax, S2 oil potential, and palynological studies that included the color index of microfossils. Results. The results from the combined geochemical analysis (involving 20 core samples from 9 wells through Rock-Eval pyrolysis) and palynological analysis (44 core samples from 8 wells) allowed for determining the content, genetic type and generational properties of organic matter in the Middle and Upper Devonian rocks of the Lviv Paleozoic Depression. The rocks contain kerogen of both marine (type II) and terrestrial (type III) origin. Based on palynological studies, the kerogen was found to contain humic and sapropelic-liptinite components. The thermal maturity level of kerogen was determined using both Rock-Eval Tmax parameter and the color index of microfossils. Within the Lviv Paleozoic Depression, three zones are identified according to the degree of thermal maturity of kerogen. Originality. As a result of this study, the sedimentary and post-sedimentary evolution of the Middle-Upper Devonian strata of the Lviv Paleozoic Depression was investigated. For the strata of this age range, the combined use of palynological and geochemical methods has been applied for the first time. This made it possible to estimate the thermal maturity of kerogen in organic-rich rocks in different parts of the Depression. Practical significance. The comprehensive geochemical and palynological studies allowed to establish the regularities of the processes of thermal maturation and hydrocarbon generation in the Middle-Upper Devonian rocks of the Lviv Paleozoic Depression. Based on these findings, we can determine their potential role in the formation of oil and gas accumulations.