Mammadov, HuseynagaHuseynagaMammadovAbdulla-Zada, MuradMuradAbdulla-Zada2026-03-102026-03-102025-06-30Mammadov, H., & Abdulla-Zada, M. (2025). Hydrocarbon patterns across time and structure: a multi-method study of the Baku Archipelago petroleum systems. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, (3(110)), 69-77. https://doi.org/10.17721/1728-2713.110.08UDC 553.98(262.81)10.17721/1728-2713.110.08https://ir.library.knu.ua/handle/15071834/12265Background. The Baku Archipelago, situated within the western offshore margin of the South Caspian Basin, represents one of the most prolific hydrocarbon-bearing regions in Azerbaijan. Its tectonic continuity with the Southern Gobustan and Lower Kura Depression zones, coupled with the unique geological evolution of the South Caspian megadepression, has led to the formation of complex oil, gas, and gas-condensate systems within the Lower Pliocene Productive Series (PS). Despite decades of exploration and development, the mechanisms controlling the spatial distribution, migration pathways, and compositional variations of hydrocarbons across this region remain the subject of scientific debate. Methods. This study integrates a comprehensive suite of geological, geochemical, and geophysical data from multiple fields, including Duvanni-deniz, Sangachal-deniz, Bulla Island, Bulla-deniz, and Garasu. Analytical methods included gas chromatography for light and heavy hydrocarbon fractions, elemental analysis, hydrochemical classification of formation waters, and the calculation of geochemical indices such as n/isoalkane ratios, Σ(nC₁₃–nC₂₅)/Σ(nC₁₂–nC₃₀), and Σ(iC₁₃–iC₁₆)/Σ(iC₁₈–iC₂₃). Structural and stratigraphic interpretations were supported by seismic data and well logs. Results. The study identifies two distinct genetic groups of oils within the archipelago, corresponding to the southwestern and northeastern limbs of major structures. Hydrocarbon composition is shown to correlate with burial depth, structural position, and the mineralogical characteristics of surrounding formations. Vertical hydrochemical inversions, characterized by ultra-alkaline, low-mineralized waters underlying more mineralized strata, suggest significant upward migration of deep fluids. Increasing methane content and decreasing concentrations of methane homologs with depth, combined with rising gas dryness, support the concept of thermally driven compositional differentiation. Additionally, biodegradation signatures in high-molecular-weight fractions provide evidence of post-accumulation alteration. Conclusions. The findings highlight the dominant role of vertical migration and secondary geochemical processes – including catagenesis, phase separation, and biodegradation – in shaping the present-day distribution and composition of hydrocarbon fluids in the Baku Archipelago. The strong alignment between fluid composition, structural setting, and reservoir properties underscores the necessity of integrated basin modeling approaches for future exploration. These insights offer a refined framework for predicting hydrocarbon type and quality in untested segments of the Productive Series and deeper stratigraphic units of the South Caspian Basin.Вступ. Бакинський архіпелаг, розташований у західній шельфовій зоні Південнокаспійського басейну, є одним із найпродуктивніших нафтогазоносних регіонів Азербайджану. Його тектонічна безперервність із зонами Південного Гобустану та Нижньої Кюрінської западини, а також унікальна геологічна еволюція Південнокаспійської мегавпадини зумовили формування складних нафтових, газових та газоконденсатних систем у межах Нижньопліоценової Продуктивної товщі. Незважаючи на десятиліття досліджень і розробки, механізми просторового розподілу, міграційних шляхів і варіацій складу вуглеводнів у цьому регіоні досі залишаються предметом наукової дискусії. Методи. У дослідженні поєднано широкомасштабні геологічні, геохімічні та геофізичні дані з ряду родовищ, включаючи Дуванні-деніз, Сангачал-деніз, острів Булла, Булла-деніз та Гарасу. Аналітичні методи охоплювали газову хроматографію для легких і важких фракцій вуглеводнів, елементний аналіз, гідрохімічну класифікацію пластових вод і обчислення геохімічних індексів, зокрема співвідношень n/ізоалканів, Σ(nC₁₃–nC₂₅)/Σ(nC₁₂–nC₃₀) та Σ(iC₁₃–iC₁₆)/Σ(iC₁₈–iC₂₃). Структурно-стратиграфічні інтерпретації базувались на сейсмічних даних і каротажних дослідженнях свердловин. Результати. У межах архіпелагу виокремлено дві генетично відмінні групи нафт, пов'язані з південно-західним і північно-східним крилами головних структур. Склад вуглеводнів виявляє кореляцію з глибиною занурення, структурним положенням та мінералогічними особливостями навколишніх порід. Вертикальні гідрохімічні інверсії, що характеризуються ультралужними слабомінералізованими водами під більш мінералізованими шарами, свідчать про значну висхідну міграцію глибинних флюїдів. Зростання вмісту метану і зниження концентрації його гомологів із глибиною, поряд зі зростанням газової сухості, підтверджують концепцію термічно зумовленого фракційного розділення. Крім того, ознаки біодеградації у важких фракціях вуглеводнів свідчать про постакумуляційні зміни. Висновки. Отримані результати підкреслюють переважну роль вертикальної міграції та вторинних геохімічних процесів – катагенезу, фазового розділення та біодеградації – у формуванні сучасного розподілу й складу вуглеводневих флюїдів Бакинського архіпелагу. Чітка відповідність між складом флюїдів, структурними умовами та властивостями колекторів вказує на необхідність інтегрованого басейнового моделювання для майбутніх пошукових робіт. Отримані дані дають змогу уточнити прогнози щодо типу і якості вуглеводнів у неоцінених ділянках Продуктивної товщі та глибших стратиграфічних комплексів Південнокаспійського басейну.enSouth Caspian BasinBaku Archipelagohydrocarbon migrationgas-condensate systemsgeochemistryn-alkanesisoprenoidscatagenesisbiodegradationvertical transportProductive SeriesПівденнокаспійський басейнБакинський архіпелагміграція вуглеводнівгазоконденсатні системигеохіміяn-алканиізопреноїдикатагенезбіодеградаціявертикальний транспортПродуктивна товщаСтаття