Формирование основной базы ресурсов углеводородов Восточного Азербайджана связано преимущественно с глубокопогруженными очагами в интервале среднего эоцена – верхнего миоцена акватории Южно-Каспийского бассейна. Аналоги этих отложений широко распространены в пределах приподнятых структурных зон суши, где они выходят на поверхность или залегают на относительно малых глубинах. Геохимическое изучение образцов обнажений и обломков пород из выбросов грязевых вулканов позволило установить, что горючие сланцы среднего эоцена (среднекоунская свита) и среднего-верхнего миоцена (диатомовая свита) характеризуются исключительно высоким содержанием органического углерода. Отложения майкопской серии, традиционно считавшиеся основными нефтематеринскими породами региона, существенно уступают указанным толщам по степени обогащенности органическим веществом. Пиролиз Rock-Eval, термогравиметрический анализ и кинетическое моделирование подтверждают, что кероген эоценовых и диатомовых сланцев относится к нефтегенерирующему II типу с низкой энергией активации и характеризуется активной стадийной деструкцией. Майкопские сланцы являются материнскими породами с преобладанием керогена III типа, деструкция которого требует высоких энергий активации и обладает газогенерирующим потенциалом. Минеральный состав образцов, характеризующийся слабой степенью иллитизации, и данные ИК-Фурье спектроскопии, указывающие на присутствие длинноцепочечных алифатических соединений, свидетельствуют о низкой термической зрелости керогена, что подтверждают результаты петрографического анализа. Микроскопические исследования и данные пиролиза позволяют предположить, что сланцевая нефть может удерживаться в матрице керогена в адсорбированном или набухшем состоянии. Интеграция геолого-геохимических параметров, определяющих залегание незрелых высокоуглеродистых толщ эффективной мощностью до 40 м на глубинах до 4 км, подтверждает высокий потенциал их термической конверсии для получения синтетических углеводородов. Результаты исследования формируют научную базу для будущих проектов по освоению нетрадиционных углеводородов в сланцевых толщах.