Le pétrole et le gaz naturel (les hydrocarbures) se forment et s’accumulent dans les bassins sédimentaires. Ces environnements géologiques ont été créés il y a plusieurs millions d’années dans des milieux marins et océaniques. Ils sont issus de la déposition et de l’accumulation de milliards de tonnes de sédiments, de grains de sable, de restes organiques, de fossiles et de poussières. Le cycle du pétrole (système pétrolier) est le schéma de base de l’exploration des hydrocarbures. Chaque système est issu d’une roche-mère riche en matière organique ayant permis la génération, la migration et l’accumulation des hydrocarbures dans les pièges du bassin sédimentaire.

Au Québec, la présence de système pétrolier a été démontrée dans au moins trois bassins:

• les Basses-Terres du Saint-Laurent
• la Gaspésie
• le Golfe Saint-Laurent / Anticosti

Les connaissances actuelles nous ont également permis de cibler les zones sédimentaires d'intérêt. Selon Junex, cinq cibles d'exploration semblent prioritaires et prometteuses:

• Exploration des bassins siluriens et dévoniens de la Gaspésie
• Exploration des brèches hydrothermales
• Exploration des shales gazéifères (shales gas)
• Exploration des écailles de chevauchement au front des Appalaches
• Exploration des hydrocarbures récents dans les dépôts de surface

Ces cibles présentent des similitudes importantes avec celles de plusieurs régions productrices ailleurs en Amérique du Nord. Le tableau qui suit fait état des découvertes dans des formations rocheuses équivalentes dans le Bassin des Appalaches.

Localisation	Formation géologique	Production
Finger Lakes, NY (Talisman Energy)	Trenton/Black River	+100 Mmcf par jour de gaz naturel
Port-au-Port, Terre-Neuve (EnCana)	Équivalent du Beekmantown	1 500 barils d'huile par jour (test)
Roane County, Virginie Ouest (CNR)	Trenton	+50 Mmcf par jour de gaz naturel
Val verde, Texas	Équivalent du Beekmantown	+1 000 Bcf de gaz naturel
Fort Worth Basin, Texas	Barnett Shale	Production annuelle : 500 Bcf
Albion-Scipio, Michigan	Trenton/Black River	+1 000 Bcf de gaz naturel et 200 millions de barils d’huile
Nord du Michigan	Antrim Shale	Production annuelle : 100 Bcf
Dover et équivalents, Ontario	Trenton/Black River	15 millions barils d'huile et 25 Bcf