Productivity versus preservation controls on two organic-rich carbonate facies in the Devonian of Alberta: sedimentological and organic petrological evidence

摘要

Sedimentological and organic petrological studies of two organic-rich deposits from basin to shallow-water settings have provided new insights into depositional controls on carbonate hydrocarbon source rocks, especially the role of organic productivity versus preservation. Organic facies, as defined by incident light microscopy and maceral assemblages, have been correlated with depositional facies and cycles to exemplify first-order controls on source rock accumulation. Areally widespread basin-floor laminites from the Upper Devonian Duvernay Formation were examined along the foreslope of the Redwater reef complex, east-central Alberta. Total organic carbon (TOC) contents and organic facies vary with depositional facies, and within and between cycles. The most organic-rich laminites correspond to the deepest water, most condensed basin successions with the farthest backstepped reef margins. The paucity of algal bloom organic facies indicates that normal productivity prevailed throughout deposition of the Duvernay laminites at Redwater. Our results indicate that the primary control on organic matter accumulation was preservation initiated by bottom-water anoxia which developed at depths as shallow as 40 to 50 m. Secondary and tertiary controls on TOC and organic facies include degree of dilution from reef-shed sediment and cyclically controlled, sediment-ladened flows that moved down the reef slope and temporarily induced oxygenated conditions into deep bottom waters, upsetting basin stratification.%Les études sédimentologiques et pétrographiques du contenu organique de deux dépôts organiquement riches provenant de milieux s'échelonnant de basinal à d'eau peu profonde ont fourni de nouveaux éclaircissements sur les contrôles de la sédimentation sur les roches mère de carbonate d'hydrocarbure, surtout le rôle de la productivité organique versus la conservation. Les faciès organiques, comme ils ont été définis par microscopie incidente et les assemblages mac╚aux, ont été mis en corrélation avec les faciès et les cycles de sédimentation pour exemplifier les contrôles de premier ordre des accumulations de roches mère. Les laminites du bassin et de la plate-forme répandues régionalement sur la Formation Duvernay du Dévonien supérieur ont été examinées le long de l'avant-pente du récif composé de Redwater, de la partie du centre-est de l'Alberta. Le carbone organique total varie avec les faciès de sédimentation et à l'intérieur et entre les cycles. Les laminites les plus organiquement riches correspondent aux eaux les plus profondes, avec des séquences stratigraphiques les plus condensées dans le bassin possèdant les marges de récif les plus en retrait. Le manque de faciès organiques d'efflorescences algulaires indique qu'une productivité normale prédominait pendant la sédimentation des laminites de Duvernay à Redwater. Nos résultats indiquent que le contrôle principal sur la sédimentation de la matière organique était la conservation initiée par l'eau océanique profonde dépourvue d'oxygène qui s'est développée à des profondeurs aussi peu que 40 à 50 m. Les contrôles secondaires et tertiaires de carbone organique total et les faciès organiques incluent un niveau de dilution des sédiments provenant des récifs et des débits, contrôlés par cycle, qui se sont écoulés vers le bas du récif et qui ont créé temporairement des conditions avec de l'oxygène dans l'eau océanique profonde, dérangeant la stratigraphie du bassin.