کروژنها مواد آلي رسوبي شکننده‌اي هستند که در حلالهاي مواد آلي غيرمحلول هستند و داراي ساختمان پليمري مي‌باشند. مواد آلي شکننده‌اي که در حلالهاي آلي محلول باشند، بيتومن ناميده مي‌شوند. ولي کروژنها را مي‌توان توسط اسيدهايي مانند HCL و HF از سنگهاي رسوبي باز پس گرفت. همچنين ممکن است توسط روش دانسيته و استفاده از مايعات سنگين بتوان کروژن را جد اساخت. چون کروژن نسبت به کانيهاي ديگر سبک بوده و وزن مخصوص کمتري دارد.

روشهاي مطالعه کروژن
تمرکز کروژن بوجود آمده را مي‌توان با ميکروسکوپهاي با نور عبوري يا انعکاسي مورد بررسي قرار داد و هويت بيولوژيکي و منشا و نحوه بوجود آمدن اوليه آنها را مطالعه نمود. همچنين با استفاده از ميکروسکوپهاي با نور ماوراي بنفش و مشاهده کردن رنگهاي فلورسانس ، اجزا اصلي تشکيل دهنده کروژنها را مشخص ساخت و از اسپکتروسکوپهاي مادون قرمز نيز جهت بررسي ترکيب شيميايي و ساختماني کروژنها کمک گرفت.

تجزيه کروژن
مولکولهاي بزرگ و پيچيده کروژن به سختي قابل تجزيه بوده ولي در اثرحرارت دادن در اتمسفر به ذرات کوچکتري شکسته مي‌شوند که بعدا آنها را مي‌توان توسط دستگاههاي کروماتوگرافي گازي و اسپکترومترهاي جرمي تجزيه نمود.
تغييرشکل کروژنهاي مدفون در اثر افزايش حرارت تبديل کروژنها به نفت و گاز فرايندي است که به درجه حرارت بالايي نيازمند است. براي شروع تبديل مواد حيواني و گياهي آلي به هيدروکربنها درزيرفشار 1-2 کيلومتر رسوب ، حرارتي درحدود 70-50 درجه سانتيگراد لازم است. درجه حرارت نهايي براي اين تبديل که بلوغ يا مچوراسيون ناميده مي‌شود. حتي به بيش از 150 درجه سانتيگراد مي‌رسد. لازم به ذکر است که در نواحي با گراديان زمين گرمايي بيشتر ، به عنوان مثال نواحي با جريان حرارتي بالا ، امکان دارد مواد آلي درعمق کمتري به درجه بلوغ (مچوريتي) برسند.

تاثير فشار بر ساختمان کروژنها
با افزايش حرارت در اثر افزايش بار رسوبي فوقاني عاملهاي باندي C- C مولکولهاي آلي موجود در کروژن شکسته مي‌شوند و گاز نيز در اين مرحله تشکيل مي‌شود. بنابراين با بالا رفتن حرارت همگام با افزايش فشار ، باندهاي C- C بيشتري در کروژن و مولکولهاي هيدروکربني که قبلا تشکيل شده بودند، شکسته مي‌شود. اين شکستگي راهنمايي براي تشکيل هيدروکربنهاي سبک تر ، از زنجيره‌هاي هيدروکربني طويل و از کروژن است. جدا شدن متان و ديگر هيدروکربنها سبب مي‌شود که کروژن باقيمانده نسبتا از کربن غني شود. زيرا در آغاز ، کروژنهاي تيپ 1و 2 نسبت H/C برابر 1.7 و 1.3 دارند.

دياژنز کروژن
شروع دياژنز با درجه حرارت 70-60 صورت مي‌گيرد و ازدياد درجه حرارت تا زماني که نسبت H/C =0.6 و نسبت O/C =0.1 باشد تا حدود 150 درجه سانتيگراد ادامه مي‌يابد. در درجه حرارتهاي بيشتر تمام زنجيره‌هاي هيدروکربني طويل تقريبا شکسته مي‌شوند و بنابراين باقيمانده آن بطور کلي تنها از گاز متان (گازخشک) مي‌باشد و ترکيب کروژن تدريجا به سمت کربن خالص ميل خواهدکرد. ( H/C=0 )

محاسبه مچوريتي
محاسبه مچوريتي (به بلوغ رسيدن) سنگ مادر براي پيشگويي اينکه چه سنگهاي مادري براي توليد نفت بقدر کافي رسيده هستند و همچنين جهت محاسبه کامپيوتري و طرح ريزي بکار مي‌رود که اينها يک قسمت مهم از آناليز حوضه براي اکتشافات نفت مي‌باشند و مهمترين بهره از اين محاسبات تعيين تاريخچه فرونشيني است که از ثبت چينه شناسي و تخمين گراديان زمين گرمايي مشتق مي‌شود. بنابراين تاريخچه فرونشيني تابعي از زمان زمين شناسي مي‌باشد.

انواع کروژن
بطور کلي سه نوع کروژن قابل تشخيص است. وجه تمايز اين سه نوع کروژن به نوع ماده آلي تشکيل دهنده و ترکيب شيميايي آن بستگي دارد.

کروژن نوع اول :
اين نوع کروژن داراي منشا جلبکي بوده و نسبت هيدروژن به کربن موجود در آن از ساير کروژنها بيشتر مي‌باشد ( نسبت هيدروژن به کربن حدود 1.2 تا 1.7 است ).
کروژن نوع دوم :
کروژن نوع دوم يا ليپتينيک‌ها نوع حد واسط کروژن محسوب مي‌شود. نسبيت هيدروژن به کربن نوع دوم ، بيش از 1 مي‌باشد. قطعات سر شده جلبکي و مواد مشتق شده از فيتو پلانکتونها و زئوپلانکتونها متشکلين اصلي (کروژن ساپروپل) کروژن نوع دوم است.
کروژن نوع سوم :
کروژن نوع سوم يا هوميک داراي نسبت هيدروژن به کربن کمتر از 84 % مي‌باشد. کروژن نوع سوم از ليگنيت و قطعات چوبي گياهان که در خشکي توليد مي‌شود به وجود مي‌آيد.

مراحل تشکيل کروژن
مواد آلي راسب شده در حوضه‌هاي رسوبي با گذشت زمان در لابه‌لاي رسوبات دفن مي‌شود. ازدياد عمق دفن‌شدگي با افزايش فشار و دماي محيط ارتباط مستقيم دارد. تي‌سوت ( 1977) تحولات مواد آلي در مقابل افزايش عمق را تحت سه مرحله به شرح زير تشريح مي‌کند :

مرحله دياژنز
تحولات مواد آلي در مرحله دياژنز در بخشهاي کم عمق‌تر زير زمين و تحت دما و فشار متعارف انجام مي‌شود. اين تحولات شامل تخريب بيولوژيکي توسط باکتريها و فعل و انفعالات غير حياتي مي‌باشد. متان ، دي‌اکسيد کربن و آب از ماده آلي جدا شده و مابقي به صورت ترکيب پيچيده هيدروکربوري تحت عنوان کروژن باقي مي‌ماند. در مرحله دياژنز محتويات اکسيژن ماده آلي کاسته مي‌شود ولي نسبت هيدروژن به کربن ماده‌ آلي کم و بيش بدون تغيير باقي مي‌ماند.
تاثير مرحله دياژنز در بوجود آمدن هيدروکربنها :
در اوائل مرحله دياژنز مقداري از مواد جامد از قبيل خرده فسيلها و يا کانيهاي کوارتز و کربنات کلسيم و … ، ابتدا حل شده بعدا از آب روزنه‌اي اشباع گشته ، سپس به همراه سولفورهاي آهن - سرب و روي و مس و غيره دوباره رسوب مي‌کنند. در اين مرحله مواد آلي نيز به سوي تعادل مي‌روند. يعني اول در اثر فعاليت باکتريها مواد آلي متلاشي شده و بعدا همزمان با سخت شدن رسوبات (سنگ شدگي) اين مواد نيز پليمريزه شده و مولکولهاي بزرگتري را تشکيل داده سپس به تعادل مي‌رسند که در اين حالت تعادل آنها را کروژن مي‌نامند.

مرحله کاتاژنز
تحولات مواد آلي در مرحله کاتاژنز در عمق بيشتر تحت دماي زيادتر صورت مي‌گيرد. جدايش مواد نفتي از کروژن در مرحله کاتتاژنز به وقوع مي‌پيوندد. در ابتدا نفت و سپس گاز طبيعي از کروژن مشتق مي‌شود. نسبت هيدروژن به کربن ماده آلي کاهش يافته ولي در مقدار اکسيژن به کربن تغيير عمده‌اي صورت نمي‌گيرد.
تاثير مرحله کاتاژنز در بوجود آمدن هيدروکربنها : در اين مرحله مواد آلي تغييرات زيادي پيدا مي‌کنند و حين تغيير وضع مداوم مولکولي در کروژنها در ابتدا نفتهاي سنگين ، بعدا نفتهاي سبک و در آخر گازهاي مرطوب توليد مي‌شوند. در آخر مرحله کاتاژنز تقريبا تمامي شاخه‌هاي زنجيري هيدروکربنها از مولکول کروژن جدا شده و مواد آلي باقيمانده در مقايسه با زغال سنگها از نظر درجه بلوغ ، شبيه به آنتراسيت بوده و ضريب انعکاسي بيش از 2% دارند.

مرحله متاژنز
تحولات ماده آلي در مرحله متاژنز تحت دما و فشار بالاتر نسبت به مراحل قبلي انجام مي‌شود. بقاياي هيدروکربن بخصوص متان از ماده آلي جدا مي‌شود. نسبت هيدروژن به کربن کاهش يافته ، به نحوي که در نهايت کربن به صورت گرافيت باقي خواهد ماند. تخلخل و تراوايي سنگ در اين مرحله به حد قابل چشم پوشي مي‌رسد.
تاثير مرحله متاژنز در بوجود آمدن هيدروکربنها :
در مرحله متاژنز و متامورنيسم رسوبات در عمق بيشتر و تحت تاثير حرارت و فشار بيش از حد قرار دارند. در اين مرحله کانيهاي رسي ، آب خودشان را از دست داده و در نتيجه تبلور مجدد در بافت اصلي سنگ تغييرات بوجود مي‌آيد. در اين مرحله کروژن باقي مانده (موادآلي باقي مانده) تبديل به متان و کربن باقيمانده مي‌شود. اين مواد را مي‌توان قابل قياس با تبديل زغال سنگ به آنتراسيت دانست که ضريب انعکاسشان تا 4% مي‌رسد. بالاخره در آخراين مرحله باقيمانده مواد آلي که به صورت کربن باقي مانده در آمده بود، تبديل به گرافيت مي‌شود.

رسيدگي کروژن
نفت و گاز در مرحله کاتاژنز از کروژن نيمه رسيده مشتق مي‌شوند. اشتقاق هيدروکربور از کروژن نارس امکان پذير نيست. به دنبال رسيدگي کروژن در ابتدا نفت و سپس گاز طبيعي از کروژن جدا مي‌شود. هنگامي که کروژن کاملا برسد ديگر نفت و گازي از آن به وجود نمي‌آيد. رسيدگي کروژن به دما ، زمان و احتمالا فشار بستگي دارد.
توليد عمده نفت از کروژن در دماي 60 تا 120 درجه سانتيگراد صورت مي‌گيرد. توليد عمده گاز از کروژن در دماي 120 تا 225 درجه سانتيگراد است. کروژن در دماي بالاتر از 230 درجه سانتيگراد کليه مواد هيدروکربوري خود را از دست مي‌دهد و تنها به صورت گرافيت باقي مي‌ماند.