The generation and migration of sulphur-rich petroleums in a low-maturity carbonate source rock sequence from Italy

Auf der Basis eines interdisziplinären Ansatzes wurden die Genese und Migration von Schwerölen am Beispiel eines niedrig reifen karbonatischen Muttergesteins der Trias Italiens untersucht. Dabei sind organisch-geochemische, sedimentpetrographische und petrophysikalische Methoden an Proben aus vier verschiedenen Bohrungen, in denen das Muttergestein in unterschiedlichen Tiefen angetroffen worden war, angewendet worden. In der untersuchten Muttergesteinsformation wurden vier Lithofazien unterschieden: Mudstones/Wackestones, Laminite, Tonsteine und Dolomite . Die Mudstones und Wackestones enthielten auch Stylolithe und Lösungssäume, die gesondert beprobt wurden. Die Mudstone/Wackestone Lithofazies war durch geringe Mengen an organischem Material (0 TOC=O.28%) und einem Kerogen vom Typ II charakterisiert. Laminite, Stylolithe und Lösungssäume enthielten in der Regel höhere Mengen an organischem Material (0 TOC=1 .2%) und waren durch ein Kerogen Typ II-S charakterisiert . Die Tonsteine enthielten die höchsten Mengen an organischem Material (0 TOC=8 .9 %) und enthielten, in der Regel, ein Kerogen Typ I-S . Die Dolomite waren durchweg mit Schweröl imprägniert und fungierten als intraformationelle Reservoire. Die Muttergesteinsformation wurde in einem „Tidal Flat" Milieu mit erhöhten Salinitäten abgelagert. Dabei wurde die Mudstone/Wackestone Lithofazies im subtidalen Bereich, die Laminite und Tonsteine im intertidalen, und die Dolomite im supratidalen Bereich abgelagert. Die hohen Gehalte an organischem Material waren durch das ungehinderte Wachstum von Algenmatten im intertidalem Bereich bedingt . Der hohe organische Schwefelgehalt der Kerogene ist durch das Fehlen von Eisen im karbonatisch/evaporitischem Ablagerungsraum zu erklären. Die Reduktion von Sulphat zu Schwefelwasserstoff durch anaerobe Microorganismen führt zu einem Überangebot an H2S im Porenwasser des Systems . Dieser Überschuß führt entweder zu der Reaktion von Schwefelwasserstoff mit Eisen(II) zu Pyrit, oder bei fehlendem Eisen zum Einbau von Schwefel in die organische Substanz . Die Inkorporation von Schwefel, gepaart mit einer intensiven bakteriellen Aufarbeitung der abgelagerten Algenmatten, führte in den Tonsteinen zur, Entstehung von einem schwefelreichen und wasserstoffreichen Kerogen Typ I-S