Occurrence and Geochemical Significance of Carbazoles and Xanthones in Crude Oil from the Western Desert, Egypt وجود مركبات الكربازول والزانسون ودلالتها الجيوكيميائية في زيت النفط بالصحراء الغربية بمصر

This paper describes an approach that involves the evaluation of the occurrence and distributions of nitrogen- and oxygen-containing aromatic compounds in Egyptian crude oils and source rocks. Carbazoles and xanthones represent nitrogen- and oxygen-containing aromatic compounds, respectively. Alkylcarbazoles and benzocarbazoles were quantitatively studied in crude oils taken from the Abu Gharadig and Shushan basins in north Western Desert of Egypt in order to investigate their occurrence, concentrations and distributions. The abundances of carbazole, methylcarbazoles and dimethylcarbazoles in the marine Abu Gharadig oils are much higher than that of the terrestrial Shushan oils. The results presented here indicate that thermal maturation can be ruled out as a major factor in controlling the changes in the carbazole ratios in the crude oils. Most likely, source characteristics of the studied samples play a significant role in controlling the distribution of carbazole compounds in reservoired oils. The alkylcarbazoles 1MC/1MC+1EC, 3MC/4MC and 18DMC/18DMC+1EC when correlated with specific biomarker signatures provide background information discriminating between two main types of depositional setting: 1) Terrestrial dominated source deposited in oxidizing conditions for the Shushan oils and, 2) marine shale dominated sourced oils deposited in suboxic environments for the Abu Gharadig samples. Similarly, benzocarbazole distributions were found to be independent of maturity, but influenced by organic facies and depositional environments. Therefore, in this study, alkylcarbazole and benzocarbazoles compounds are well suited for the differentiation of Abu Gharadig and Shushan crude oils with respect to origin and variations of facies and depositional environment. Using various kinds of Egyptian crude oils derived from marine carbonates, marine clastics and terrestrial sources, the current study indicates that xanthones and its alkylated homologues are abundant only in source extracts and crude oils that have terrestrial organic matter input. This is the second description of xanthones in crude oils, and the first in Egyptian petroleum systems. Overall, based on the data of this study, xanthones signatures show great promise as terrestrial source markers in a given petroleum system. يناقش البحث وجود وتوزيع مركبات الكربازول والزانسون في عينات من زيت النفط المصري في مناطق حوضي ترسيب أبو الغراديق وشوشان بالصحراء الغربية. توصف مركبات الكربازول بأنها إحدى مشتقات مركبات النيتروجين الأروماتية، بينما تعتبر مركبات الزانسون إحدى مشتقات مركبات الأوكسجين الأروماتية. وقد وجدت اختلافات جوهرية بين زيت النفط المتواجد في حقول حوضي أبو الغراديق وشوشان الترسيبية من حيث صخور المصدر والصفات الجيوكيميائية. وأشارت الدراسة إلى نشأة زيت نفط حوض شوشان من مواد عضوية نباتية وجدت في بيئة قارية، ونشأة زيت نفط حوض أبو الغراديق من مواد عضوية تكونت فى بيئة بحرية غنية بسحنات الطفلة. وأكدت الدراسة وجود مركبات الكربازول في زيت نفط حوض أبو الغراديق بتركيزات كبيرة عن مثيلاتها في زيت نفط حوض شوشان، وبالتالي أمكن استخدام مركبات الكربازول في التمييز بين زيت نفط حوضي أبو الغراديق وشوشان. وقد دلت الدراسة أيضًا على تحكم كل من السحنة العضوية والبيئة الترسيبية في توزيع مركبات الكربازول في زيت النفط محل الدراسة، بينما اتضح أن درجة نضوج البترول ليس لها تأثير في توزيع مركبات الكربازول. أما بالنسبة لمركبات الزانسون وهي مركبات ذات صفات نباتية، فقد أكدت الدراسة عدم وجود تلك المركبات في زيت نفط حوض أبو الغراديق التي نشأت في بيئة بحرية غنية بسحنات الطفلة (عدا عينة واحدة)، كما أفادت الدراسة أيضًا إلى عدم وجود مركبات الزانسون في زيوت نفط خليج السويس التي تكونت في بيئة بحرية غنية بسحنات كربونات أو سحنات طفلة، بينما أشارت التحليلات الجيوكيميائية إلى تواجد مركبات الزانسون فقط في زيت نفط حوض شوشان الترسيبي الذي يتميز عن بقية زيوت النفط بصفاته النباتية، كما وجدت مركبات الزانسون أيضًا في صخور مصدر متكون الخطاطبة ذات الصفات النباتية.