El artículo discute los problemas de interacción de la materia orgánica y la matriz mineral silíceo-carbonatada en reservorios no convencionales de la Formación Domanik del Devónico Superior en la Depresión de Kama Superior de la Cuenca Volga-Ural. La Formación Domanik está compuesta por rocas ricas en materia orgánica y de baja permeabilidad. Se estudiaron las peculiaridades litológicas y geoquímicas de las rocas utilizando microscopía óptica, análisis de difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM) y el método de evaporación. La materia orgánica fue examinada mediante la pirólisis Rock-Eval con evaluación cuantitativa y cualitativa del potencial de generación y el grado de madurez. El análisis integrado de los resultados de los estudios litológicos y geoquímicos permitió identificar intervalos en la sección estudiada donde la materia orgánica puede formar una asociación compleja con la matriz silíceo-carbonatada. Se constató experimentalmente que en algunos casos la matriz mineral carbonatada y la materia orgánica forman un compuesto de alto peso molecular. Los autores supusieron que en el transcurso de la sedimentación, la materia orgánica se inmoviliza en la estructura de la matriz mineral carbonatada. En la etapa de deposición y diagénesis, la materia carbonatada interactúa con los ácidos de la materia orgánica y forma polímeros organo-minerales naturales. Las propiedades fisicoquímicas especiales de tales asociaciones organo-minerales arrojan nueva luz sobre los problemas de producción de reservorios carbonatados no convencionales difíciles de desarrollar y la evaluación de los riesgos asociados.