بازسازی محیط رسوبی سازند آسماری در میدان نفتی پارسی با نگرشی بر شرایط تشکیل انیدریت در مرز آسماری و پابده

مقدمه

   سازند آسماری با سن الیگومیوسن یکی از مهمترین سنگهای مخزن میدان نفتی پارسی در فروافتادگی دزفول شمالی در جنوب غربی ایران می باشد. این میدان دارای روند عمومی زاگرس (شمال غرب- جنوب شرق) بوده و از جنوب و غرب به میدان کرنج و از شمال به میدان ماماتین و از شرق به کوه بنگستان منتهی می شود. ابعاد این میدان بر اساس آخرین منحنی بسته که در ارتفاع 2100 -متری زیر سطح دریا قرار دارد،  بطول 37 کیلومتر و عرض 6 کیلومتر می باشد (چیت فروش،1378).

 سازند آسماری در این میدان اساساً از سنگ های کربناته ( آهک و دولومیت)  و انیدریت (با ضخامت حدود 10 متر) به همراه میان لایه های نازکی از شیل تشکیل شده است که بطور همشیب روی رسوبات عمیق سازند پابده قرار دارند و درسطح بالایی نیز به طور همشیب توسط رسوبات تبخیری سازند گچساران پوشیده می‌شوند (مطیعی،1382). با وجود اینکه مطالعات فراوانی بر روی سازند آسماری انجام شده است اما هنوز اطلاعات جامعی از شرایط فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی حاکم بر محیط ته نشست آن، نحوه تکوین حوضه رسوبی مربوطه، چگونگی تکامل آن در طول زمان و تغییرات مشخصه های اصلی محیطی (تغییرات سطح آب دریا، فرونشینی و بالاآمدگی بستر، وضعیت رسوبات وارده به حوضه یا میزان رسوبات تشکیل شده در حوضه آن) در دسترس نمی باشد.

در این تحقیق بازسازی محیط رسوبی سازند آسماری در میدان پارسی مدنظر است. نتایج حاصل از این مطالعه اساس مطالعات بعدی در خصوص تشخیص تله های چینه ای و ارزیابی کیفیت مخزنی بر اساس مشخصات سنگ شناسی خواهد بود.

بحث

توصیف میکروفاسیس‌ها

برای بررسی میکروفاسیس‌های سازند آسماری در میدان نفتی پارسی تعداد 2800 مقطع نازک تهیه شده از مغزه‌های چاه‌های A و B مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعه مقاطع نازک عمدتاً شامل بررسی ترکیب کانی شناسی، ضمایم فسیلی ، مشخصات بافتی (انداره، شکل و آرایش ذرات) و عوارض دیاژنزی بود. برای نامگذاری و توصیف سنگهای کربناته از روش دانهام (Dunham, 1962) استفاده گردید. برای دسته بندی میکروفاسیس ها از طبقه بندی باکستون و پدلی(Buxton and pedley, 1989)  که برای رمپ های کربناته ارائه گردیده ، استفاده شده است. در بررسی و توصیف رخساره‌های بالای پهنه جزرومدی  و پهنه های بین جزر و مدی بدلیل همخوانی بیشتری با رخساره های بالای جزر ومدی با انواع مشابه در طبقه بندی ویلسون (Wilson, 1975) و فلوگل (Flugel, 1982) از این طبقه بندی‌ها استفاده شده است. همچنین در بعضی موارد برای ارائه توصیف دقیقتر از واحدها برای دسته بندی رخساره‌ها از طبقه بندی بورچت و رایت (Burchette and Wright, 1992) برای رمپ های کربناته کمک گرفته شده است. بر اساس بررسیهای میکروسکوپی و با در نظر داشتن مشخصات ماکروسکوپی واحدهای مورد مطالعه مجموعاً 18 میکروفاسیس در این سازند تشخیص داده شد که بر اساس همبستگی زایشی، به 6 گروه دسته‌بندی گردیدند. بر اساس نتایج به دست آمده از بررسیهای میکروسکوپی و ماکروسکوپی محیط رسوبگذاری این رخساره‌ها ومجموعه رخساره‌ها یک رمپ کربناته با فراوانی پشته‌های محلی ریف و پشته‌های کم عمق ساحلی (shoal) تعیین گردید (شکل 1).

گروه A - میکروفاسیس های دریای باز( Open Marine)

A1) مادستون دارای فرامنیفرهای پلاژیک(Planktonic Mudstone): این مادستون دارای مقدار زیادی ماده آلی می باشد که فرامنیفرهای پلاژیک آن عمدتاً گلوبیژرین هستند. مقدار کمی آواری های ریز در حد سیلت در آن مشاهده می‌گردد و معادل میکروفاسیس‌های  کمربند رخساره ای 9 باکستون و پدلی می باشد و محیط رمپ بیرونی را نشان می دهد(شکل2).

A2) وکستون دارای فرامنیفرهای پلاژیک(Planktonic Wackstone): وکستون با فرامنیفرهای پلاژیک از نوع گلوبیژرین می‌باشد و حجره‌ها از سیلت و ماده آلی پر شده است. معادل میکروفاسیس  کمربند رخساره‌ای 8 باکستون و پدلی است و به محیط رمپ بیرونی نسبت داده می‌شود.

A3) شیل(Shale): مربوط به بخش آسماری تحتانی می باشد. وجود گلوکونیت که باعث رنگ قهوه ای متمایل به سبز شده است نشان از شرایط احیایی و تشکیل این میکروفاسیس در زیر سطح اساس امواج طوفانی می باشد.

گروه B- میکروفاسیس های سد یا بار(Barrier)

B1) گرین استون دارای اویید(Ooide Grainstone): اییدها بصورت تک لایه ای یا چند لایه ای بوده و دارای  جورشدگی خوبی هستند و فشردگی روی آنها اثر نکرده است. انواع سیمان های دریایی از قبیل سیمان  ایزوپک (Isopach) و کلسیت اسپاری در آن ملاحظه می گردد که محیط پرانرژی را مشخص می‌سازند. معادل میکروفاسیس  کمربند رخساره ای 3 باکستون و پدلی می باشد و به محیط رمپ میانی تا داخلی نسبت داده می‌شود(شکل3).

B2 ) گرین استون میلیولیددار (Milliolide grainstone): میلیولید در سیمان کلسیتی ایزوپک دریایی و کلسیت اسپاری شفاف دیده می شود و محیط پر انرژی را مشخص می‌سازد. سیمان تبخیری از جنس ژیپس و سلستین نیز در آن دیده می‌شود. معادل میکروفاسیس  کمربند رخساره ای 3 باکستون و پدلی است و به مرز رمپ میانی تا داخلی نسبت داده می‌شود.

B3 ) گرین استون بیوکلاستی ( Bioclaste grainstone): دارای انواع فرامینفرهای بنتیک و قطعات خرده اسکلتی می باشد که در سیمان اسپاری شفاف پراکنده‌اند. سیمان تبخیری به‌طور محلی مشاهده می‌گردد. این میکروفاسیس معادل میکروفاسیس کمربند رخساره ای 3 باکستون و پدلی در نظر گرفته شده و به  محیط رمپ میانی تا داخلی و سدها یا پشته‌های کم‌عمق (shoal) نسبت داده می‌شود.

B4) گرینستون دارای دوکفه ای ( Bivalve grainstone): حدود 50 تا 45 درصد این میکروفاسیس را قطعات دوکفه ای تشکیل می‌دهند. میلیولید و اینتراکلست نیز همراه دانه های کوارتز در حد سیلت یا ماسه ریز در حدود 2 تا 5 درصد مشاهده می‌گردد. معادل میکروفاسیس  کمربند رخساره ای 3 باکستون و پدلی می باشد و به محیط رمپ میانی تا داخلی نسبت داده می‌شود.

میکروفاسیس کم عمق زیر جزر و مدی (Shallow Subtidal Facies):

از آنجا که خصوصیات این میکروفاسیس در هیچ یک از گروه‌های مورد بحث قرار نمی‌گیرد، این میکروفاسیس به صورت جداگانه مورد بررسی قرار می‌گیرد.

وکستون تا پکستون میلیولید دار(Milliolide Wackstone to Packstone): علاوه بر میلیولید که فراوانترین فرامنیفر بنتیک در این رخساره است، میکروفاسیسهایی چون  Archaias, Asmaricus نیز در آن مشاهده می‌گردد. از دیگر آلوکم‌ها می‌توان به خرده‌های اسکلتی، قطعات اکینودرم و جلبک قرمز اشاره نمود. معادل میکروفاسیس کمربند رخساره‌ای 4 باکستون و پدلی می‌باشد و به محیط رمپ میانی، بین پشته‌های کربناته (shoal) و ریفهای مرجانی نسبت داده می‌شود (شکل4).

گروه D - میکروفاسیس های ریف:

D1) باندستون مرجانی (Coral Boundstone): یک باندستون مرجانی است که آلوکمهای آن عمدتاً مرجان همراه با میلیولید، اینتراکلاست و قطعات جلبکی می‌باشد. حجرات مرجان‌ها به‌طور بخشی توسط میکرایت یا سیمان کلسیتی پر شده‌اند. گسترش ریفها به صورت ریف کومه‌ای (Patch reef) می‌باشد. معادل میکروفاسیس  کمربند رخساره‌ای 6 باکستون و پدلی می‌باشد و به محیط رمپ میانی نسبت داده می‌شود (شکل5).

گروه E - میکروفاسیس های لاگون:

E1) وکستون تا پکستون دارای نئوآلوئولینا و میلیولید (Neoalveolina/Milliolid Wackstone to Packstone). علاوه بر میلیولید و نئوآلوئولینا، دارای آلوکم ها دوکفه ای ها و خارهای اکینودرم نیز می باشد. ذرات آواری مانند کوارتز در اندازه سیلت تا ماسه ریز (حدود 5) درصد مشاهده می شود. معادل میکروفاسیس  کمربند 2 باکستون و پدلی و به  رمپ داخلی نسبت داده می‌شود.

E2) آهک ماسه ای(Sandy Limestone):

آهک که دارای آواری دانه ریز تا درشت(عمدتاً کوارتز) که گاهی مقدار آنها حدود 20 تا 30 درصد هم می‌رسد. گاستروپود، میلیولید و دوکفه‌ای(اویستر) دیگر اجزاء این میکروفاسیس مخلوط کربناته- تخریبی ( Mixed Carbonate-Siliciclastic) را تشکیل می دهند. این آهک ماسه ای زمانی تشکیل شده که امکان ورود ذرات آواری به محیط لاگون فراهم بوده و به محیط رمپ داخلی نسبت داده می‌شود(شکل6).

گروه F- میکروفاسیس های اینترتایدال (Intertidal):

F1) وکستون تا پکستون دارای جلبک (Algal Wackstone to Packstone): دارای قطعات جلبک قرمز لیتوتامنیوم و لیتوفیلوم و خرده های اکینوئید و گاستروپود می باشد. بافت فنسترال و آثار بارو و بورینگ در آن دیده می شود و ذرات آواری در حد سیلت و ماسه ریز حدود 5 درصد از جنس کوارتز در آن وجود دارد . معادل کمربند رخساره ای 8 ویلسون و فلوگل می باشد و معرف رمپ میانی است(شکل7).

F2) گرین استون پلوئیددار ( Pelloidal grainstone): شامل حدود 30 تا 25 درصد پلت  و حدود 5 درصد اینتراکلست می باشد. آلوکم های دیگر شامل گاستروپود و میلیولید در آن حضور دارند. معادل کمربند رخساره ای 8 ویلسون و فلوگل می باشد و محیط  رمپ میانی را نشان می دهد.

F3) پکستون اینتراکلست‌دار ( Intraclast packston): شامل اینتراکلست در زمینه میکرایتی می باشد. دیگر آلوکم‌ها میلیولید، گاستروپود و پلت می‌باشند. گاهی سیمان انیدریتی حجرات فسیل ها را پرکرده است . این میکروفاسیس معادل کمربند رخساره ای 8 ویلسون و فلوگل می باشد و به محیط  رمپ میانی نسبت داده می‌شود.

F4) وکستون دارای پلویید و اینتراکلاست(Interaclast/ Pelloidal Wackstone): شامل اینتراکلاست و پلت  با فراوانی هر کدام حدود 10 درصد و به مقدار کمی میلیولید، دوکفه ای و گاستروپود  می باشد. اینتراکلاست ها حاوی قطعاتی از میلیولید و گاستروپود می باشند که نشانه خروج رسوبات از آب هستند. این میکروفاسیس معادل کمربند رخساره ای 8 ویلسون و فلوگل می باشد و محیط رمپ میانی را نشان می دهد.

گروه G- میکروفاسیس های سوپراتایدال( Supratidal):

G1) یک مادستون دولومیتی شده(Dolomicrite) با بافت دانه‌ریز می‌باشد.  ویژگی این رخساره فوق العاده ریز بودن آن می باشد. گاهی کانی های تبخیری ژیپس و انیدریت همراه آن وجود دارد. فاقد آلوکم و دارای مواد آواری با منشاء بادی در حد سیلت می باشد.  معادل کمربند رخساره ای 9 ویلسون و فلوگل می باشد و به محیط رمپ داخلی نسبت داده می‌شود.

G2) دولومیت(Dolostone): شامل بلورهای ریز به همراه کانی های تبخیری( عمدتاً انیدریت) می باشد. تخلخل بین بلوری در آن به خوبی قابل مشاهده است. همچنین دارای تخلخل حفره ای می باشد که توسط  کانی های تبخیری پر شده اند. معادل کمربند رخساره ای 9 ویلسون و فلوگل بوده و به محیط رمپ داخلی نسبت داده می‌شود.

G3) انیدریت(Anhydrite): بصورت دم چلچله ای و لانه مرغی و بدون فسیل دیده می شود. بخش کوچکی از آن مربوط به آسماری فوقانی و در مجاورت سازند گچساران  ولی بخش اعظم آن (حدود 10 متر) مربوط به انیدریت قاعده‌ای آسماری  و در نزدیکی سازند پابده می باشد که ژیپس و سلستین را نیز به همراه دارد. دولومیت و دولومیکرایت در زیر انیدریت قاعده  و بالای آن سنگ آهکی وکستونی و پکستونی بیوکلاستی قرار دارد. با توجه به کم عمق شدن تدریجی و رخساره های همراه می توان گفت که انیدریت قاعده ای در شرایط دیاژنتیک اولیه (Early Diagenetic) و پایین رفتن سطح آب دریا و خروج از آب و در اقلیم گرم و خشک در یک سکانس کم عمق شونده بسمت بالا و در محیط سوپراتایدال بوجود آمده است.

نتیجه گیری

لیتولوژی عمده سازند آسماری در میدان پارسی اساساً از سنگ‌های کربناته (آهک و دولومیت) و انیدریت ( باضخامت حدود 10 متر) که در قاعده آسماری وجود دارد، به همراه میان لایه های نازکی از شیل می باشد. بر اساس مطالعات میکروسکوپی و تعیین میکروفاسیس‌های سازند آسماری در این میدان 18 نوع میکروفاسیس در 7 زیر محیط رسوبی دریای باز، سد یا بار، کم عمق زیر جزر و مدی، ریف، لاگون، بین جزر و مدی (اینترتایدال) و بالای جزر و مدی ( سوپراتایدال) تشخیص داده شد.

تطابق میکروفاسیس­های مورد نظر با مدل رسوبی پیشنهاد شده برای محیط رمپ کربناته توسط باکستون و پدلی (Buxton & Pedley,1989)  و وجود ریف کومه ای (Patch Reef)  نشان می دهد که سازند آسماری در این میدان بصورت شلف بدون حاشیه و یک رمپ کربناته می باشد و ریف بشکل ریف کومه‌ای یا ریف محلی دیده می شود و وجود سد یا شول(Shoal) باعث ایجاد لاگون در پشت آن شده است.

منابع:

 چیت فروش، احمد، 1378. خلاصه اطلاعات و فهرست مطالعات انجام شده زمین شناسی و مهندسی مخازن میادین زاگرس ایران، گزارش داخلی زمین شناسی شماره 51 شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب، 104ص.

 مطیعی ، همایون،  1382: زمین شناسی ایران ، چینه شناسی زاگرس، سازمان زمین شناسی کشور،‌طرح تدوین کتاب،تهران،536 ص

- Burchette, T.P and Wright ,V. P., 1992, Carbonate ramp depositional system. In: Sedimentary Geology, 79 (1992), pp3-57. Elsevier.

- Buxton, M.W.N and Pedley, H.M.1989, A standardized model for Tethyan Tertiary carbonates ramps .Journal of the Geological Society, London, 146,pp.746-748.

- Dunham, R.J., 1962, Classification of Carbonate Rocks According to depositional texture, in: Classification of Carbonate Rocks, a Symposium ed. W. Ham. AAPG, Mem.1, pp.108-121

- Flugel, E., 1982, Microfacies analysis of limestone, Springer-Verlag, New York,      pp. 633

- Wilson, J.L., 1975, Carbonate facies in geologic history, Springer-Verlag, New york, pp. 471