آرشیتکتور و چینه‌نگاری سکانسی سازند فهلیان در بخش جنوبی فروافتادگی دزفول، میدانهای نفتی چهاربیشه، خویز، بینک و رگ‌سفید
| دسته | رسوب شناسی و زمین شناسی دریایی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و چهارمین گردهمایی علوم زمین |
| نویسنده | مجید خزایی، حسین محمدخانی، |
| تاريخ برگزاری | ۱۴ اسفند ۱۳۸۴ |
چکیده
مطالعه محیط‌هاى رسوبى و چینه نگارى سکانسى سازند فهلیان در برشهاى زیر زمینى میدانهاى نفتى چهاربیشه، بینک، خویز و رگ سفید بیانگر نهشته شدن این رسوبات در کمربندهاى رخساره‌اى دریاى باز، سد، تالاب و پهنه جزر و مدى است که در دو چرخه رسوبى رده سوم جاى مى‌گیرند. این بررسیها نشان مى‌دهد که حوضه رسوبى سازند فهلیان در حاشیه‌اى غیر فعال (passive margin) با ریخت شناسى ناهموار جاى داشته است، چنانکه در برش چهاربیشه رسوبات دریک پلاتفرم کربناته از نوع رمپcarbonate platform) (ramp type با شیب کم نهشته شده‌اند. اما نهشته‌شدن کلسى‌توربیدیتها(calciturbidite) در برشهاى بینک و خویز بیانگر محیطى ژرف، با حاشیه پرشیب(rimmed shelf) در حوضه رسوبى است. دربرش رگ‌سفید پلتفرم کربناته آغازین ( نوع رمپ) بر اثر گسل خوردگى به پلتفرمى با حاشیه پر شیب تبدیل مى گردد. سرانجام با رسوبگذارى کلسى توربیدیتها در برشهاى مورد مطالعه، شیب حوضه رسوبى یکنواخت گردیده و محیط رسوبى در همه برشها به پلاتفرم کربناته نوع رمپ تبدیل مى‌گردد. این پدیده مى‌تواند به تفاوت نرخ فرونشینى (ناشى از وزن رسوبات و فعالیت گسلها) در بخشهاى مختلف حوضه وابسته باشد.
Abstract
Sequence strastigraphy and depositional environment of Fahlyan Formation in Cheharbisheh, Rag –Sefid, Binak and Khaviz oil fields indicates the open marine, barrier, lagoonal and tidal flat facies belts, and are deposited in two depositional sequences (۳rd order cycles). These studies indicate that the Fahlyan Formation is deposited in a passive margin sedimentary basin with uneven morphology. As a result, in the Cheharbisheh section the Fahlyan facies are deposited in ramp type carbonate platform, but calciturbidite facies in the Binak and Khaviz sections suggest the rimmed shelf type carbonate platforms with a steep slope. In the Rag-Sefid section, the initial ramp type carbonate platform has evolved to rimmed shelf type platform with steep slope under influence of faulting. Finally, deposition of calciturbidite in all sections resulted in even ramp type carbonate platform depositional environment. This may be related to diversity of subsidence (due to gravity of sediment and fault activity) in various settings of the basin.
مقدمه
مطالعه و بررسی ارتباط جانبی رخساره‌ها و چینه نگاری سکانسی نهشته‌های رسوبی در بررسی پتانسیل مخزنی و پیش‌بینی روند تغییرات ویژگیهای پتروفیزیکی مخازن نفتی با اهمیت است. در این مقاله محیط رسوبی سازند فهلیان بر پایه مطالعات چینه نگاری سکانسی در برشهای چاه چهاربیشه1 (میدان نفتی چهاربیشه) و چاه بینک13، (میدان نفتی بینک)، (خزایی، 1382) و برشهای رگ سفید2 (میدان نفتی رگ سفید) و خویز1 (میدان نفتی خویز) (محمدخانی،1382) مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
هدف
مطالعه ارتباط عمودی رخسارههای رسوبی و بررسی ارتباط آنها با منحنی تغییرات سطح آب دریاها می‌تواند به بازسازی مدل محیط رسوبی و پیش بینی تغییرات ریخت‌شناسی حوضه رسوبی در طول زمان رسوبگذاری بینجامد. در این مقاله سعی بر شناسایی و تعبییر و تفسیر تغییرات حوضه رسوبی سازند فهلیان بر پایه مطالعه رخساره‌ها، ارتباط عمودی آنها، محیطهای رسوبی و چینه‌نگاری سکانسی است.
شیوه مطالعه
این تحقیق بر پایه مطالعه پلاکهای نازک میکروسکوپی تهیه شده از خرده‌های حفاری (Well cutting)و نمودارهای پتروفیزیکی گاما و نوترون بوده است. نامگذاری سنگ‌های کربناته برپایه طبقه بندی دانهام (Dunham, 1962) و رده بندی رخساره‌ها و محیطهای رسوبی بر پایه مقایسه با رخساره‌ها و محیطهای رسوبی امروزی و قدیمی)برای مثال:
2000; Reading, 1996; Tucker & Wright, 1990; Carozzi, 1989; Lasemi & Carozzi, 1981, (Einsele و با توجه به قانون والتر(Walter's law in midelton, 1973) و ارتباط عمودی و جانبی رخساره‌ها انجام گرفته است. با تعیین مرزهای مهم چینه‌نگاری، سکانس‌های رسوبی سازند فهلیان شناسایی گردید. در پایان با بررسی توالی رخساره های رسوبی (در برشهای زیرزمینی میدانهای نفتی رگ‌سفید، چهاربیشه، بینک و خویز) و ارتباط آنها با نمودار نوسانات نسبی سطح دریاها، ریخت شناسی حوضه رسوبی در زمان نهشته‌شدن سازند فهلیان مورد بررسی قرار گرفت.
موقعیت جغرافیایی
برشهای مورد مطالعه در میدانهای نفتی چهاربیشه، رگ‌سفید، بینک و خویز و در بخش جنوبی فروافتادگی دزفول و در بین طولهای 49 تا 51 شرقی و 29 تا 31 درجه شمالی جای دارند. این میدانها هم جهت با روند عمومی میدانهای نفتی زاگرس اند. مطالعات روی برشهای زیرزمینی رگ‌سفید 2 (درمیدان نفتی رگ‌سفید)، چهاربیشه 1 (درمیدان نفتی چهار بیشه)، خویز 1 (درمیدان نفتی خویز) و بینک 13 (درمیدان نفتی بینک) انجام گرفته است.
زمین‌شناسی
فروافتادگی دزفول پدیده ساختمانی در جنوب باختر روراندگی زاگرس و دربردارنده بیشتر میدانهای نفتی ایران است(مطیعی، 1368). این ناحیه در حوضه رسوبی جلوی کمربند چین خورده جای دارد(Alavi, 1994). بر پایه نقشه زونهای ساختاری- رسوبی (نبوی، 1355) ناحیه دزفول جنوبی در زون ساده چین خورده جای می‌گیرد. حوضه رسوبی سازند فهلیان بخشی از حاشیه واگرا با حاشیه قاره روبه شمال خاور حوضه رسوبی پرمین و مزوزوئیک است که در آن رخسارههای کربناته ستبر در پلاتفرمهای کربناته پدید آمده است(لاسمی، 1379).
شرح توالی رخسارههای سازند فهلیان در برشهای مورد مطالعه
بر پایه مطالعات انجام شده سازند فهلیان را می‌توان به دو چرخه رسوبی رده سوم تقسیم کرد. مرز زیرین سکانس اول و مرز بالایی سکانس دوم ناپیوستگی نوع 1 و مرز بین دو سکانس ناپیوستگی نوع 2 است(محمدخانی، 1382 و خزایی، 1382). توالی هر یک از برشهای یاد شده به شرح زیر است:
برش چهاربیشه (چاه چهاربیشه1)
دراین برش رسوبگذاری (از ژرفای 3424 متری) با رخسارههای پهنه جزر و مدی (گرینستون پلوییدی و اینتراکلستی دارای فابریک چشم پرنده‌ای) که در تناوب با رخسارههای تالاب (پکستون اینتراکلستی و پلوییدی) است، آغاز می‌گردد. در ادامه (از ژرفای 3390 متری) رخسارههای سد نهشته شده‌اند(تا ژرفای3349 متری) و تناوبی از رخسارههای تالاب و سد (گلسنگ و پکستون پلوییدی اینتراکلستی) روی آنها را می‌پوشانند(تا ژرفای 3332). سپس توالی دوباره با رخسارههای سد (تا ژرفای 3257 متری) و تناوبی از رخسارههای سد و تالاب ادامه می‌یابد(تا ژرفای 3210 متری). سرانجام سازند فهلیان بارخساره‌های ویژه تالاب( گلسنگ و وکستون بیوکلستی) پایان می‌یابد(درژرفای 2963 متری) (Pic-1).
برش بینک( چاه بینک13)
توالی در برش بینک (از ژرفای 5000 متری) با تناوبی از رخسارههای پلاژیک و کلسی‌توربیدیتها آغاز می‌شود و (از ژرفای 4902-4860 متری نمونه‌گیری انجام نشده است) پس از آن تنابی از رخسارههای دریای باز (وکستون بیوکلستی و گلسنگ) نهشته شده است(تا ژرفای 4700 متری). در ادامه توالی تناوب رخسارههای سد(تا ژرفای 4640 متری) دیده می‌شود و تا پایان سازند فهلیان (ژرفای4367 متری) تناوبی از رخسارههای تالابی (وکستون و گلسنگ) نهشته شده است(Pic-1).
برش خویز( چاه خویز1)
برش خویز (ژرفای3332 متری) با رخساره های پلاژیک(گل سنگ آهکی و وکستون بیوکلستی رادیولردار) آغاز شده و با رخسارههای کلسی توربیدیت (از ژرفای 3168 (ادامه می‌یابد. تناوبی از رخسارههای سد و تالاب(از ژرفای 2797 متری ) روی رخسارههای کلسی توربیدیتی را می پوشانند. سازند فهلیان در ژرفای 2622 متری با رخسارههای تالاب پایان می یابد(Pic-1).
برش رگ سفید (چاه رگ سفید 2)
در برش رگ سفید، توالی رسوبی با رخسارههای تالاب و سد آغاز شده (از ژرفای4189 متری) و با تناوبی از رخسارههای سد و دریای باز ادامه می یابد (تا ژرفای 4111 متری). در ادمه رخسارههای شیلی دربردارنده فسیل‌های پلانکتونیک و رخسارههای دریای باز( تناوبی از شیل، گل سنگ اهکی و وکستون بیوکلستی) روی این رخساره‌ها را می پوشانند( تا ژرفای 4050 متری). این نهشته‌ها به ترتیب با رخسارههای سد و تالاب پوشیده شده وبه رخسارههای تخریبی سیلت استون و سیلتستون ماسه‌ای (وابسته به پسروی آب دریا) می رسند( تا 3974 متری). رخسارههای شیلی که در تناوب با رخسارههای آهکی دریای باز (گل سنگ آهکی و وکستون بیوکلستی) اند(تا 3936 متری) با ستبرای زیادی از رخسارههای کلسی توربیدیت(تا 3984 متری جایگزین می شوند. سازند فهلیان در این برش با رخسارههای سد و تالاب ( ژرفای3790 متری ) پایان می یابد(Pic-1).
بحث
با توجه به موارد یاد شده، بودن رخسارههای کم ژرفا و نبود رخسارههای شیب و کلسی توربیدیت بیانگر رسوبگذاری نهشته‌های برش چهاربیشه در یک پلتفرم کربناته با شیب کم (پلاتفرم نوع رمپ) است(pic2-A). رخسارههای پهنه جزر و مدی در بخش‌های آغازین این برش بیانگر نزدیک بودن به خط ساحلی است. تناوب رخسارههای سد و تالاب که رخساره های پهنه جزر و مدی را می پوشانند، در زمان پیشروی سریع (TST) و بالا بودن نسبی سطح دریا (HST) (در سکانس اول) نهشته شده‌اند. رسوبگذاری در سکانس دوم با رخسارههای سد آغاز گردیده و با رخساره های تالاب که ستبرای زیادی دارد پایان می یابد(pic-2B,C).
در برش بینک رسوبگذاری با رخسارههای وکستون رادیولاری و آهک‌های دوباره نهشته شده آغاز می‌گردد که بیانگر ژرف و پرشیب بودن حوضه رسوبی در زمان نهشته شدن رسوبات سازند فهلیان در برش یاد شده است(pic-3A). کلسی توربیدیتها درپایان پیشروی سریع ( انتهایTST) و بالا بودن نسبی سطح دریا دربخش‌های پرشیب جلوی سد نهشته می‌شوند(Highstand sheding) (لاسمی، 1379 و 1997; Lasemi, 1995; Schlager et al., 1994 (Askari & Lasemi,. بنابراین در برش بینک بخش جلوی سد در زمان نهشته شدن سکانس اول سازند فهلیان پر شیب بوده، اما با نهشته شدن کلسی توربیدیتها به تدریج شیب حوضه کاهش یافته است و رخسارههای سد روی کلسی توربیدایت‌ها می‌نشینند(Progradation)(pic-3B). نبود کلسی توربیدیتها و بودن رخسارههای کم ژرفای تالاب در سکانس دوم برش بینک نشان دهنده کمی ژرفا و شیب کم حوضه بوده است. محیط رسوبی دراین زمان در برش بینک به پلتفرم کربناته نوع رمپ تبدیل گردیده است. در زمان نهشته شدن سکانس دوم، رسوبگذاری با تناوبی از رخسارههای دریای بازو سد ادامه می‌یابد و با نهشته شدن رخساره های تالابی پایان می یابد(pic-3C).
دربرش خویز کلسی توربیدیتها بیانگر پرشیب بودن جلوی سد پلاتفرم کربناته‌اند. ستبرای زیاد کلسی توربیدیتها در برش خویز می تواند به ژرفتر بودن حوضه و نیز فرونشینی بیشتر که به عوامل تکتونیکی مانند حرکت گسل و یا عوامل غیر تکتونیکی مانند فشردگی رسوبات وابسته باشد. در برش یادشده نیز با نهشته شدن کلسی توربیدیتها به تدریج شیب جلوی سد کاهش یافته و پلتفرم کربناته با شیب زیاد سرانجام به پلتفرم کربناته نوع رمپ با شیب کم تبدیل می‌شود.
در سکانس اول برش رگ سفید در زمان پیشروی سریع دریا (TST) تناوبی از رخسارههای تالاب و سد (pic-4A,B) و درادامه تناوبی از رخسارههای سد و دریای بازنهشته می شوند. رخسارههای شیل پلاژیک زون بیشترین پیشروی آب دریا را نشان می‌دهند. با کاهش سرعت پیشروی و افزایش نرخ رسوبگذاری در زمان بالا بودن و سکون نسبی سطح دریا (HST)ابتدا رخسارههای شیلی و آهکی دریای باز و در ادامه رخسارههای سد و تالاب نهشته شده است و سرانجام رخسارههای تخریبی روی رخسارههای آهکی جای می‌گیرند