Abstract

Carbonate rocks of the Pekisko Formation make up an important reservoir in west-central Alberta, especially in fields along the Pekisko subcrop edge. They represent a transgressive-regressive carbonate platform sequence comprised of upward shallowing facies, which subsequently underwent extreme erosion leading to the development of karst topography. As a result, diagenetic alteration, mainly through dolomitization and karstification, has affected reservoir characterization for most of the carbonate facies.

Several generations of calcite cementation and dolomite are the result of complex diagenetic changes. Calcite cements include isopachous fibrous, equant drusy mosaic, pendant/meniscus, blocky spar, syntaxial, fibrous, and bladed. These cements formed during early and late diagenetic events; pre- syn- and post exposure in shallow and deeper burial realms. There are five types of dolomite identified in the Pekisko Formation, based on petrographic and geochemical analyses: 1) pervasive, fine to coarse crystalline, subhedral to anhedral replacive dolomite; 2) void-filling, coarse crystalline, euhedral dolomite cement; 3) selective, fine to coarse crystalline, euhedral to anhedral dolomite; 4) dissolution seam- associated, fine crystalline, euhedral dolomite; and 5) saddle dolomite. Dolomite types 1), 3) and 4) are interpreted to have formed early in the diagenetic history and subsequently recrystallized, whereas void-filling, coarse crystalline, euhedral dolomite and saddle dolomite formed later in deeper burial setting. Petrographic evidence for recrystallization of dolomite types, excluding void-filling and saddle dolomite, includes: etching, displayed mainly on euhedral crystals; dissolved cores on many crystals of varying shapes; non-planar crystal boundaries, exclusively in pervasive dolomites; and coarsening crystal size, evident in both pervasive and selective dolomite types. Geochemical evidence, such as pronounced negative shift in oxygen isotopes (by up to 8%o VPDB) and enrichment of radiogenic Sr isotopes further support this interpretation. There is a definite negative trend whereby wells closest to the subcrop edge have the most negative isotopic values and those farthest away show the least depletion. This trend in δ18O isotope values points to recrystallization of the earlier formed dolomites.

Résumé

Les carbonates de la Formation de Pekisko représentent un important gisement dans le Centre-Ouest de l’Alberta, surtout dans les champs le long de la bordure subaffleurante de Pekisko. Ils représentent une séquence de plate-forme carbonatée issue d’événements transgressifs à régressifs comprenant un faciès décroissant vers le haut soumis ultérieurement à une érosion extrême menant à une topographie karstique. Résultat: l’altération diagénétique, causée essentiellement par la dolomitisation et la karstification, a affecté la caractérisation du gisement dans la plus grande partie du faciès carbonaté.

Les changements diagénétiques complexes résultent de plusieurs générations successives de cimentation calcitique et de dolomite. Les ciments calcitiques incluent ce qui suit: fibre isopache, mozaïque drusique équidimentionnelle, pendants/ménisques, spaths en blocs, veines syntaxiales, texture fibreuse et lamellaire. Ces ciments ont pris forme durant des épisodes diagénétiques précoces et tardifs, soit l’exposition antérieure, synchrone et postérieure dans des zones d’enfouissement peu et plus profondes. Selon les analyses pétrographiques et géochimiques, on a identifié cinq types de dolomite dans la Formation de Pekisko: 1) dolomite deremplacement envahissante, en cristaux automorphes à xénomorphes à granulométrie fine à grossière; 2) ciment dolomitique de remplissage de cavités, en cristaux grossiers euédriques; 3) dolomite sélective en cristaux xénomorphe à euédrique à granulométrie fines à grossière; 4) dolomite euédrique en cristaux à grains fins, associée à la dissolution de veines; et 5) dolomite en forme de dos d’âne. Selon l’interprétation, les types de dolomite 1), 3) et 4) auraient pris forme durant l’histoire diagénétique précoce pour se recristalliser ultérieurement, alors que la dolomite de remplissage de cavités en cristaux euédriques à grains grossiers et celle en forme de dos d’âne ont été formées plus tard dans un cadre d’enfouissement plus profond. Les indices pétrographiques de recristallisation de types de dolomite, à l’exclusion de la dolomite de remplissage de cavités et de celles en dos d’âne incluent ce qui suit: figures d’attaque essentiellement visibles sur les cristaux euédriques; dissolution de nombreux noyaux de cristaux de formes diverses; frontières granulaires non planaires présentes exclusivement dans la dolomite envahissante; granulométrie croissante évidente dans les types de dolomite envahissante et sélective. Les indices géochimiques, en l’occurrence l’écart négatif prononcé des isotopes d’oxygène (jusqu’à 8% VPDB) et l’enrichissement en isotopes Sr radiogéniques appuient encore plus cette interprétation. Une tendance négative s’affirme puisque les puits les plus proches de la bordure subaffleurante affichent les valeurs isotopiques les plus négatives, tandis que ceux plus éloignés présentent le moins d’appauvrissement. Cette tendance des valeurs isotopiques δ18O pointent vers la recristallisation de la dolomite formée plus précocement.

Michel Ory

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