ALBERT

Description: The Mandal Formation, the principal source rock in the well-explored North Sea Central Graben, has been identified as a locally very inefficient expeller of its generated products, although having charged numerous petroleum accumulations in that basin. This unusual behaviour for marine shales makes the Mandal Formation an interesting natural laboratory to re-assess the factors controlling generated, retained and expelled fluid compositions as a function of maturity and kerogen type, and to unravel processes affecting compositional fractionation during expulsion and migration of different evaporative fractions. Aiming this, bulk chemical methods and compositionally ultra-highly resolving analyses have been applied to source rock samples, their solvent extracts and expelled crude oils. The Mandal Formation seems to be a typical marine source rock containing mainly Type II organic matter (OM) of marine algal origin with up to 12 % TOC content, a generation potential up to 647 mg HC/g TOC and generating a Paraffinic-Naphthenic-Aromatic Low Wax oil. Being mainly a function of maturity, aromaticities of the source rock pyrolysates vary within the same maturity levels. While retention of gaseous hydrocarbons is controlled by the pyrolysate’s aromaticity, i.e. by the amount of its cross-linked monoaromatic sites, oil retention is strongly dependent on the relative proportion of generated high-molecular weight (HMW) bituminous OM. The Mandal Formation behaves untypical in comparison to the marine Posidonia Shale, a source rock with high expulsion efficiency. The HMW OM fraction dominates the retained products and contains elevated oxygen contents. 2 to 6 O-atoms are incorporated in compounds with longer aliphatic chains and/or larger aromatic ring systems than observed in Posidonia Shale extracts. This might be due to variations in the paleogeography and palaeoclimate affecting the composition and relative contribution of microorganisms within the marine system. The dominance of highly polar, large and awkwardly shaped molecules can be seen as a limiting factor causing delayed expulsion until effective bulk fluid migration sets in during the main generation phase. Selected crude oils in the Central Graben contain less amounts of polar compounds than source rock extracts and are composed of lower polar constituents (N1 〉 O1 〉〉 O2, N1O1). Maturity is the principal process affecting the composition of polar compounds as revealed by a coherent correlation with biomarker data. However, secondary migration promote the loss of most polar benzocarbazolic and phenolic homologues with shortest aliphatic side chains in oils from carbonate reservoirs which overly thick OM-poor shale packages and are charged from deeper source kitchens. Again it might be the activity of polar sites, the size and shape of migrating phase affect the chemical fractionation upon migration by mutual interaction of polar phases and surfaces. This has an impact on density and phase behaviour of crude oils and hence significantly influences the in-reservoir oil quality.

Description: The precise knowledge of aircraft position, velocity, and acceleration is a mandatory prerequisite for airborne gravimetry. For the determination of these quantities the Global Navigation Satellite System (GNSS) plays an important role. However, kinematic positioning over Antarctica is a challenging task which is different from positioning in low-latitude regions. The main reason is the sparse distribution of International GNSS Service (IGS) ground stations which is also difficult or impractical to be densified by setting up dedicated reference stations because of its hostile environment. Therefore, traditional double-differenced (DD) positioning using Global Positioning System (GPS) may be difficult to be applied. Precise Point Positioning (PPP) using a stand-alone receiver is recognized as a helpful tool for obtaining reliable and accurate trajectories of moving platforms based on precise orbit and clock products derived from a global reference network. Therefore, it is necessary to study the special characteristics of positioning over Antarctica and to exploit innovative and reliable approaches for precise position, velocity and acceleration determination. An extended precise positioning method called Precise Orbit Positioning (POP), which was originally developed in Salazar et al. (2009), is further developed towards application with multi-GNSS data. This approach takes advantage of a widely spaced network of ground stations to estimate satellite clock offsets and drifts and only relies on precise orbit information. It is illustrated that POP has the potential to achieve centimeter-level accuracy for the vertical component with sparse distributed reference stations. The aforesaid POP method is extended further to derive reliable and high accurate velocity and acceleration which are more important than position for airborne gravimetry. A GPS+GLONASS+Galileo+BDS four-system model is presented and proper weighting of different types of observations is investigated. The PPP solutions are also calculated with multi-GNSS observations for comparison. During static tests over Antarctica, it was found that POP derived velocity and acceleration tend to have much lower noise than the PPP solutions. Moreover, the addition of GLONASS, Galileo and BDS data can increase the accuracy of velocity and acceleration estimates by 32% and 43% with POP compared to a GPS-only solution when using data of 30-second sampling interval and the improvements are 28% and 31% with respect to the PPP solutions.

Description: Die genaue Kenntnis der Flugzeugposition, -geschwindigkeit und -beschleunigung ist eine zwingende Voraussetzung für die gravimetrische Vermessung aus der Luft. Für die Bestimmung dieser Größen spielt das Global Navigation Satellite System (GNSS) eine wichtige Rolle. Die kinematische Positionierung über der Antarktis ist jedoch eine anspruchsvolle Aufgabe, die sich von der Positionierung in Regionen mit niedriger Breite unterscheidet. Der Hauptgrund ist die spärliche Verteilung der Bodenstationen des Internationalen GNSS-Dienstes (IGS), die zudem aufgrund der widrigen Bedingungen in der Antarktis nur sehr schwierig durch die Einrichtung spezieller Referenzstationen verdichtet werden kann. Daher ist es schwierig, die traditionelle Doppeldifferenzmessung (DD) mit dem Global Positioning System (GPS) anzuwenden. Die präzise Punktpositionierung (PPP) mit einem eigenständigen Empfänger ist als hilfreiche Methode zur Erzielung zuverlässiger und genauer Trajektorien von bewegten Plattformen auf der Grundlage von präzisen Orbit- und Uhrenprodukten aus einem globalen Referenznetzwerk anerkannt. Einerseits kann die Genauigkeit von Echtzeitprodukten die Anforderung an die Trajektoriengewinnung für die luftgestützte Gravimetrie noch nicht erfüllen, andererseits weisen die IGS-Endprodukte noch eine tagesgebundene Diskontinuität auf. Zudem wurden bei Produkten neuerer GNSS-Systeme regionale Verzerrungen nachgewiesen, die die ganzzahlige Mehrdeutigkeitsauflösung der PPP erheblich verschlechtern können. Daher ist es notwendig, die besonderen Eigenschaften der Positionierung über der Antarktis zu untersuchen und innovative und zuverlässige Ansätze zur präzisen Positions-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsbestimmung zu entwickeln. Eine erweiterte präzise Positionierungsmethode namens Precise Orbit Positioning (POP), die ursprünglich in Salazar et al. (2009) entwickelt wurde, wurde in Richtung der Anwendung mit Multi-GNSS-Daten weiterentwickelt. Dieser Ansatz nutzt ein weit verzweigtes Netz von Bodenstationen, um Versatz und Drift der Satellitenuhren zu schätzen und stützt sich nur auf präzise Orbitinformationen. Die vorgenannte POP-Methode wurde weiter ausgebaut, um zuverlässige und hochpräzise Geschwindigkeit und Beschleunigung abzuleiten, die für die luftgestützte Gravimetrie wichtiger sind als die Position. Ein GPS+GLONASS+Galileo+BeiDou Viersystemmodell wird vorgestellt und die richtige Gewichtung verschiedener Arten von Beobachtungen untersucht. Die PPP-Lösungen werden auch mit Multi-GNSS-Beobachtungen zum Vergleich berechnet. Bei statischen Tests über der Antarktis wurde festgestellt, dass die von POP abgeleitete Geschwindigkeit und Beschleunigung tendenziell viel weniger verrauscht sind als die PPP-Lösungen. Darüber hinaus kann die Hinzufügung von GLONASS-, Galileo- und BDS-Daten die Genauigkeit der Geschwindigkeits- und Beschleunigungsschätzungen um 32% bzw. 43% gegenüber einer reinen GPS-Lösung bei Verwendung von Daten mit einem Abtastintervall von 30 Sekunden erhöht werden. Die Verbesserungen liegen dann bei 28% bzw. 31% gegenüber den PPP-Lösungen.

Description: In recent times increasing numbers of high-rate GNSS stations have been installed around the world and set-up to provide data in real-time. These networks provide a great opportunity to quickly capture surface displacements, which makes them important as potential constituents of earthquake/tsunami monitoring and warning systems. The appropriate GPS real-time data analysis with sufficient accuracy for this purpose is a main focus of the current GNSS research. The objective of this thesis is to develop high-precision GNSS algorithms for better seismological applications. The core research and the contributions of this thesis are summarized as following: With the availability of real-time high-rate GNSS observations and precise satellite orbit and clock products, the interest in the real-time Precise Point Positioning (PPP) technique has greatly increased to construct displacement waveforms and to invert for source parameters of earthquakes in real time. Furthermore, PPP ambiguity resolution approaches, developed in the recent years, overcome the accuracy limitation of the standard PPP float solution and achieve comparable accuracy with relative positioning. In this thesis, we introduce the real-time PPP service system and the key techniques for real-time PPP ambiguity resolution. We assess the performance of the ambiguity-fixed PPP in real-time scenarios and confirm that positioning accuracy in terms of root mean square (RMS) of 1.0~1.5 cm can be achieved in horizontal components. For the 2011 Tohoku-Oki (Japan) and the 2010 El Mayor-Cucapah (Mexico) earthquakes, the displacement waveforms, estimated from ambiguity-fixed PPP and those provided by the accelerometer instrumentation are consistent in the dynamic component within few centimeters. The PPP fixed solution not only can improve the accuracy of coseismic displacements, but also provides a reliable recovery of earthquake magnitude and of the fault slip distribution in real time. We propose an augmented point positioning method for GPS based hazard monitoring, which can achieve fast or even instantaneous precise positioning without relying on data of a specific reference station. The proposed method overcomes the limitations of the currently mostly used GPS processing approaches of relative positioning and global precise point positioning. The advantages of the proposed approach are demonstrated by using GPS data, which was recorded during the 2011 Tohoku-Oki earthquake in Japan. We propose a new approach to quickly capture coseismic displacements with a single GNSS receiver in real-time. The new approach can overcome the convergence problem of precise point positioning (PPP), and also avoids the integration process of the variometric approach. Using the results of the 2011 Tohoku-Oki earthquake, it is demonstrated that the proposed method can provide accurate displacement waveforms and permanent coseismic offsets at an accuracy of few centimeters, and can also reliably recover the moment magnitude and fault slip distribution. We investigate three current existing single-receiver approaches for real-time GNSS seismology, comparing their observation models for equivalence and assessing the impact of main error components. We propose some refinements to the variometric approach and especially consider compensating the geometry error component by using the accurate initial coordinates before the earthquake to eliminate the drift trend in the integrated coseismic displacements. We propose an approach for tightly integrating GPS and strong motion data on raw observation level to increase the quality of the derived displacements. The performance of the proposed approach is demonstrated using 5 Hz high-rate GPS and 200 Hz strong motion data collected during the El Mayor-Cucapah earthquake (Mw 7.2, 4 April, 2010) in Baja California, Mexico. The new approach not only takes advantages of both GPS and strong motion sensors, but also improves the reliability of the displacement by enhancing GPS integer-cycle phase ambiguity resolution, which is very critical for deriving displacements with highest quality. We also explore the use of collocated GPS and seismic sensors for earthquake monitoring and early warning. The GPS and seismic data collected during the 2011 Tohoku-Oki (Japan) and the 2010 El Mayor-Cucapah (Mexico) earthquakes are analyzed by using a tightly-coupled integration. The performance of the integrated results are validated by both time and frequency domain analysis. We detect the P-wave arrival and observe small-scale features of the movement from the integrated results and locate the epicenter. Meanwhile, permanent offsets are extracted from the integrated displacements highly accurately and used for reliable fault slip inversion and magnitude estimation.

Description: One basic research field of geodesy or Earth system science is to develop and apply new methodologies and algorithms for gravity field modeling, in particular based on data from the dedicated satellite gravity missions Challenging Minisatellite Payload (CHAMP), Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) and Gravity Recovery and Climate Experiment-Follow-on (GRACE-FO) as well as combined with ground gravity data (e.g., air-shipborne and terrestrial measurements). In this thesis, I investigated how to use GOCE Gravitational Gradients (GGs) to build global gravity field models based on the invariant theory. Compared to traditional methods, where these GGs are affected by attitude errors, Invariants of the Gravitational Gradient Tensor (IGGT) in combination with least squares adjustment avoid the problem of inaccurate rotation matrices. Satellite based global gravity field modeling can be improved by combination with terrestrial data as such from air- and shipborne gravimetry e.g. to fill gaps in the satellite data. This is another way to overcome the GOCE polar gap problem and is the background for my study on data processing strategies of air- and shipborne gravimetry. The first purpose of this investigation was preparation of future gravimetry campaigns especially in polar regions. The second scientific objective of this study was to overcome the polar gap problem by adding existing polar gravimetry data obtained by air and/or shipborne gravimetry. In this context, I did some methodological investigations based on airborne gravity measurements from the 2012 GEOHALO mission over Italy. I also did some investigations based on shipborne gravity measurements which are mainly from the project Finalising Surveys for the Baltic Motorways of the Sea (FAMOS). Both air-shipborne gravimetry studies and experiences of my thesis turned out to be very valuable for future gravimetry campaigns in areas with sparse gravity data or even gravity data gaps, e.g. polar areas. With the successful completion of European Space Agency (ESA)’s PolarGAP campaign, ground gravimetry data (gravity anomalies) are now available since 2018 for both polar regions. Therefore, it is now possible to overcome the polar gap problem by using real gravimetry data instead of some regularization methods. Furthermore, Variance Component Estimation (VCE) was applied to combine the normal equations from the gravity anomalies, from the GOCE GGs (e.g., IGGT_R1), from GRACE (e.g., ITSG-Grace2014s) and Kaula’s rule of thumb (higher degree/order parts) to build a global gravity field model called IGGT_R1C. This is the first time to essentially solve the GOCE polar gap problem by using real polar gravity data. One technical research domain of gravity field determination is to improve the calculation efficiency due to the huge amount of gravimetry observations, especially when computing high maximum degree/order (e.g., 240 or even higher) gravity field models with the least squares method. Considering this time-consuming task, a fast parallel algorithm was developed by combining Message Passing Interface (MPI) and Open Multi-Processing (OpenMP) technologies to calculate and invert normal equations for global and regional gravity field recovery.

Description: Ein grundlegendes Forschungsgebiet der Geodäsie oder Erdsystemwissenschaft ist die Entwicklung und Anwendung neuer Technologien, Methoden und Algorithmen zur Modellierung des Gravitationsfeldes, insbesondere basierend auf Daten der speziellen Satelliten-Schwerefeldmissionen CHAMP (Challenging Minisatellite Payload), GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), GOCE (GOCE) und GRACE-FO (GRACE-FO) als auch auf Kombination mit Boden-Schweremessdaten (z. B. mit Daten aus der Flug- und Schiffsgravmetrie sowie terrestrische Messungen). In dieser Arbeit habe ich untersucht, wie man GOCE-Gravitationsgradienten (GGs) zur Berechnung von globalen Schwerefeldmodellen verwenden kann, die auf der Theorie der Invarianten beruhen. Im Vergleich zu traditionellen Methoden, bei denen die GOCEGGs durch Orientierungsfehler beeinträchtigt sind, vermeidet man dieses Problem ungenauer Rotationsmatrizen bei der Anwendung von Invarianten des Gravitationsgradienten-Tensors (IGGT) in Verbindung mit der Ausgleichung nach kleinsten Quadraten. Die satellitengestützte globale Schwerefeldmodellierung kann durch die Kombination mit terrestrischen Daten aus der Luft- und Schiffsgravimetrie verbessert werden, z. B. um Lücken in den Satellitendaten zu schließen. Dies ist ein weiterer Weg, um das Problem der Datenlücken der GOCE-Mission an den Polen zu überwinden und bildet den Hintergrund für meine Studieüber Datenverarbeitungsstrategien der Flug- und Schiffsgravimetrie. Der erste Zweck dieser Untersuchung diente der Vorbereitung zukünftiger Gravimetrie-Messkampagnen, insbesondere in Polarregionen. Das zweite wissenschaftliche Ziel dieser Studie war es, das Problem der Datenlücke an den Polkappen durch Hinzufügen existierender Schweredatendaten aus der Luft- und/oder Schiffsgravimetrie zu überwinden. In diesem Zusammenhang habe ich einige methodische Untersuchungen durchgeführt, die auf Fluggravimetrie-Messungen der 2012 in Italien durchgeführten GEOHALO-Mission beruhen. In dieser Arbeit werden einige Untersuchungen vorgestellt, die auf Schiffsgravimetrie beruhen und hauptsächlich aus dem Projekt FAMOS (Finalising Surveys for the Baltic Motorways of the Sea) stammen. Die Flug- und Schiffsgravimetrie-Studien meiner Dissertation und die daraus gewonnenen Erfahrungen haben sich als wichtiger Beitrag für zukünftige Gravimetrie-Kampagnen in Regionen mit geringer Datendichte oder gar Datenlücken herausgestellt, z. B. für Polargebiete. Mit dem erfolgreichen Abschluss der PolarGAP-Kampagne der Europäischen Raumfahrtagentur ESA stehen seit 2018 Boden-Schweredaten (sog. Schwere-Anomalien) für beide Polarregionen zur Verfügung. Daher ist es nun möglich, das Problem der polaren Datenlücke anstelle mit Hilfe von Regularisierungsverfahren durch Nutzung echter gravimetrischer Daten zu überwinden. Darüber hinaus wurde eine Varianzkomponentenschätzung (Variance Component Estimation, VCE) angewendet, um die Normalgleichungen der Schwereanomalien, der GOCE-GGs (z.B. IGGT_R1) sowie von GRACE (z.B. ITSG-Grace2014s) und der KAULA-Regel (für höhere Grade und Ordnungen) zu kombinieren und das globale Schwerefeldmodell IGGT_R1C zu bilden. Dies ist das erste Mal, dass das Problem der polaren Lücken in den GOCE-Daten durch die Verwendung echter Schweredaten aus den Polargebieten im Wesentlichen gelöst wurde. Ein technisches Forschungsgebiet der auf der Methode der kleinsten Quadrate beruhenden Schwerefeldbestimmung ist die Verbesserung der Effektivität der Computer-Berechnungen wegen der sehr großen Menge von gravimetrischen Beobachtungen, insbesondere bei der Berechnung von Schwerefeldmodellen mit hohem maximalem Grad und Ordnung (z. B. 240 oder sogar höher). Um dieser zeitaufwendigen Aufgabenstellung Rechnung zu tragen, wurde ein schnelle parallelisierter Algorithmus entwickelt, bei dem die Techniken von MPI (Message Passing Interface) und OpenMP (Open Multi-Processing) kombiniert sind.

Description: Establishing genetic correlations between oils and between oils and their source rocks is especially difficult in basins with multiple source rocks where oil mixing has occurred. It is therefore of paramount importance to employ multiparameter approaches based on a combination of source-related molecular markers across different fractions of oils and source rock extracts in order to perform meaningful oil-oil and oil-source correlations rather than simply relying on classical correlation protocols based on biomarkers. Furthermore, the complexity of petroleum mixtures demands that compound-specific isotope analysis (CSIA) rather than bulk isotope analysis are implemented, as CSIA enables the identification of multiple organic matter sources in oils, condensates and source rock extracts by comparing the isotopic compositions of individual hydrocarbons of different chain length. The main objective of this dissertation has been to investigate the source, maturation, alteration and mixing of petroleum in two basin-specific case studies, (1) the Hammerfest Basin (HB), Norwegian Barents Sea and (2) the South Viking Graben (SVG), Norwegian North Sea. For this purpose, multiparameter approaches that combine the molecular composition of different petroleum components, such as light hydrocarbons, n-alkanes, sterane and triterpane biomarkers, resin-derived biomarkers, heterocyclic and polycyclic aromatic hydrocarbons in conjunction with compound-specific stable carbon and hydrogen isotope compositions of alkanes have been employed. The present research work also addresses the issue of how best to unravel and quantify the relative input of different source rocks contributing to mixed oils using δ13C values of individual petroleum hydrocarbons. Molecular and isotopic evidence revealed distinct petroleum mixing processes involving source, age and thermal maturity variations in reservoirs of the HB. The mixtures originated from hydrocarbons derived from Type-II and Type-III kerogen-rich source rocks, which displayed only small maturity variation within the main stage of oil generation or between the peak and late-oil generation stages. Nonetheless, mixtures of hydrocarbons generated from source rocks at multiple levels of maturity were identified in the Goliat field. δ13C values of n-alkanes (〉C15) were valuable for oil-source rock correlation and even quantification of the relative contribution from distinct source rocks. They enabled the differentiation of Triassic and Jurassic source contribution and also provided new insights into an additional Paleozoic-source input in the HB. Moreover, several petroleum alteration processes were recognized in Jurassic and Triassic reservoirs, including microbial degradation, water washing, evaporative fractionation, influx of gas-condensate charge and advance level of thermal maturation. In the SVG, heterocyclic and polycyclic aromatic compounds proved useful in the differentiation of mixed petroleum from Jurassic source rocks of distinct organic matter types, depositional environments and lithologies. According to the relative contribution of oils from Type-III kerogen rich source rocks, seven populations of mixed petroleum were identified by combining source-related ratios of heterocyclic and polycyclic hydrocarbons and δ13C values of n-alkanes, pristane (Pr) and phytane (Ph). The 13C-enrichments of (C10-C14) n-alkanes, and Pr and Ph were good indicators of the scale of the terrigenous source contribution and allowed the quantitative determination of the proportional contribution of hydrocarbons from Jurassic source rocks enriched in Type-II and Type-III kerogens to complex mixtures of petroleum. The estimated mixing proportions correlated linearly with concentration data, supporting the use of compound-specific stable carbon isotope composition for quantitative assignment of sources in mixed oils generated at moderate thermal maturity. Furthermore, hydrogen CSIA of n-alkanes proved to be a powerful tool to discriminate petroleum mixtures and provided an improved resolution to unravel complex petroleum mixtures from multiple Jurassic source rocks in the SVG. Multiparameter approaches that include the molecular composition of different petroleum fractions as well as δ13C and δD values of individual alkanes allowed to gain new insights into the source origins of petroleum mixtures and the assessment of diverse secondary alteration processes as well as a more complete and comprehensive understanding of the multiple petroleum systems in the HB and SVG.

Description: Die Herstellung genetischer Korrelationen zwischen Ölen und zwischen Ölen und ihren Quellgesteinen wird in einem Becken mit mehreren Quellgesteinen aufgrund der Ölmischung im Reservoir schwieriger. Es ist daher von größter Bedeutung, Multiparameter-Ansätze zu verwenden, die auf einer Kombination von quell-bezogenen molekularen Markern in verschiedenen Fraktionen von Ölen und Quellgesteinsextrakten basieren, um aussagekräftige Öl zu Öl- und Öl zu Quellen-Korrelationen anstelle der auf Biomarkern basierenden klassischen Korrelationsstudien aufzuzeigen. Darüber hinaus erfordert das Auftreten komplexer Erdölmischungen die Durchführung einer verbindungsspezifischen Isotopenanalyse (CSIA) anstelle einer Massenisotopenanalyse, da CSIA die Identifizierung mehrerer Quellen organischer Stoffe in Ölen, Kondensaten und Quellgesteinsextrakten durch Vergleich der Isotopenzusammensetzungen von einzelnen Kohlenwasserstoffen unterschiedlicher Kettenlänge ermöglicht. Das Hauptziel dieser Dissertation ist es, die Herkunft, Reifung, Veränderung und Vermischung von Erdöl in zwei beckenbezogenen Fallstudien zu untersuchen: (1) das Hammerfest-Becken (HB) in der norwegischen Barentssee und (2) dem Süd-Viking-Graben (SVG) in der norwegischen Nordsee. Zu diesem Zweck werden Multiparameter-Ansätze verwendet, die die molekulare Zusammensetzung verschiedener Erdölkomponenten wie leichte Kohlenwasserstoffe, n-Alkane, Steran- und Triterpan-Biomarker, von Harz abgeleitete Biomarker, heterocyclische und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe in Verbindung mit verbindungsspezifischem stabilem Kohlenstoff und Wasserstoff Isotopenzusammensetzungen von Alkanen betrachten. Die vorliegende Forschungsarbeit befasst sich auch mit dem Problem der Entschlüsselung und Quantifizierung des relativen Beitrags verschiedener Quellgesteine zu den gemischten Ölen unter Verwendung von δ13C-Werten einzelner Erdölkohlenwasserstoffe. Molekulare und isotopische Hinweise ergaben unterschiedliche Erdölmischprozesse, bei denen Schwankungen der Quelle, des Alters und der thermischen Reife in den HB-Reservoirs auftreten. Gemische resultierten aus Kohlenwasserstoffen, die aus kerogenreichen Quellgesteinen vom Typ II und Typ III mit geringen Reifegradschwankungen innerhalb der Hauptstufe der Ölentstehung oder zwischen der Spitzen- und der späten Ölentstehungsstufe stammen. Dennoch wurden im Goliat-Feld Gemische von Kohlenwasserstoffen identifiziert, die aus Quellgesteinen mit unterschiedlichen Reifegraden entsprangen. δ13C-Werte von n-Alkanen (〉C15) waren für die Korrelation von Ölquellgesteinen und sogar für die Quantifizierung des relativen Beitrags von verschiedenen Quellgesteinen hilfreich. Sie ermöglichten die Unterscheidung des Beitrags von Trias- und Juraquellen und lieferten neue Einblicke in einen zusätzlichen Beitrag aus paläozoischen Quellen in der HB. Darüber hinaus wurden in jurassischen und triassischen Reservoirsverschiedene Erdölveränderungsprozesse erkannt, darunter mikrobieller Abbau, Wasserauswaschungen, Verdunstungsfraktionierung, Einströmen von Gaskondensatladungen und fortschreitende thermische Reifung. In dem SVG erwiesen sich heterocyclische und polycyclische aromatische Verbindungen als nützlich bei der Differenzierung von gemischtem Erdöl aus jurassischen Quellgesteinen mit unterschiedlichen Arten organischer Stoffe, Ablagerungsumgebungen und Lithologien. Entsprechend dem relativen Beitrag von Ölen aus kerogenreichen Quellgesteinen des Typs III wurden sieben Populationen von gemischtem Erdöl identifiziert, indem quellbezogene Verhältnisse von heterocyclischen und polycyclischen Kohlenwasserstoffen und δ13C-Werten von n-Alkanen, Pristan (Pr) und Phytan (Ph) kombiniert wurden. Die 13C-Anreicherungen von (C10-C14) n-Alkanen sowie Pr und Ph waren gute Indikatoren für das Ausmaß des Beitrags der terrigenen Quelle und ermöglichten die quantitative Bestimmung des proportionalen Beitrags von Kohlenwasserstoffen aus jurassischen Quellgesteinen, die mit Typ II und Typ III Kerogenen zu komplexen Erdölmischungen angereichert sind. Die geschätzten Mischungsverhältnisse korrelierten linear mit den Konzentrationsdaten, was die Verwendung einer verbindungsspezifischen stabilen Kohlenstoffisotopenzusammensetzung für die quantitative Zuordnung von Quellen in gemischten Ölen unterstützt, die bei mäßiger thermischer Reife erzeugt wurden. Darüber hinaus erwies sich die Wasserstoff-CSIA von n-Alkanen als leistungsstarkes Instrument zur Unterscheidung von Erdölmischungen und bot eine verbesserte Auflösung, um komplexe Erdölmischungen aus mehreren jurassischen Quellgesteinen im SVG zu entschlüsseln. Multiparameter-Ansätze, die molekulare Zusammensetzung verschiedener Erdölfraktionen sowie δ13C- und δD-Werte einzelner Alkane umfassen, ermöglichten neue Einblicke in die Herkunft von Erdölgemischen und die Bewertung verschiedener sekundärer Alterationsprozesse sowie ein vollständigeres und umfassenderes Verständnis der vielfältigen Erdölsysteme in der HB und SVG.