بررسی عوامل محدودکننده پتانسیل مخزنی رسوبات سازند میشان در باختر فارس

مقدمه :

سازند میشان با سن میوسن میانی (مطیعی، ۱۳۷۲،رستگار لاری و لاسمی، ۱۳۸۴) یکى از اعضاء گروه فارس در ایالت زمین شناسى زاگرس است (برای نمونه: James & Wynd, ۱۹۶۵; Favre, ۱۹۷۴). در این گروه سازندهاى گچساران و رازک بیش ترین گسترش سطحى و سازندهاى میشان و آغاجارى کم ترین رخنمون را بخود اختصاص مى دهند. سنگ شناسى سازند میشان دربرگیرنده لایه هاى متناوب شیل، مارن، ماسه سنگ و سنگ آهک است. در این مطالعه ابتدا به بررسی ویژگیهای سنگ شناختی وتعیین رخساره ها و محیط هاى رسوبى  سازند پرداخته شده است (براى نمونه: جهانى، ۱۳۷۹ ؛Lasemi & Carrozzi, ۱۹۸۱; Carrozzi, ۱۹۸۹). پس از آن به خصوصیات پتروگرافیکى و تغییرات دیاژنتیکى (برای نمونه: Murray, ۱۹۶۰;Moore, ۱۹۸۰; Bebout, et al.,۱۹۸۰) سازند توجه شده است تا از این طریق علل محدودیت مخزنی سازند مورد اشاره  در مناطق مورد مطالعه (شکل ۱-a) مشخص شود.

◊◊◊◊◊◊◊

بحث :

بررسى تخلخل در سازند میشان 

همانگونه که پیشتر اشاره شد، سازند میشان از لایه های سنگ آهکى، ماسه سنگی، شیل و مارنى تشکیل شده است که بصورت متناوب و با ستبراهای متفاوت بر روی هم جای دارند. شیل ها و       مارن هاى این سازند بخاطر داشتن دانه هاى ریزو تجربه فرایند تراکم در حین دیاژنز، تراوایی بسیار پایینى دارند (Shinn et al., ۱۹۷۷) و از نظر مخزنى تنها سنگ پوش اند. لایه های ماسه سنگی نیز بسیار کم تعداد بوده و بیشتر بصورت لایه های بسیار نازک دیده می شوند. بنابراین برای بررسی تخلخل و تراوایى این سازند بیشتر به بخشهای آهکی آن توجه شده است. سیماهای تخلخل در نهشته های کربناته به دو دسته اولیه و ثانویه بخش می شوند (Choquette & Pray, ۱۹۷۰). همچنین باید اثر فرآیندهای ثانویه افزاینده و کاهنده تخلخل (Bebout et al., ۱۹۸۰; Moore۱:place>۱:city>, ۱۹۸۰) نیز در نظر گرفته شود. نهشته های کربناته سازند میشان به دو دسته رخساره اى ریز دانه و درشت دانه بخش میشوند. در ستون هاى رخساره اى سازند مورد مطالعه بطور میانگین ۷۸% رخساره ها ریز دانه و تنها ۲۲% رخساره هاى درشت دانه دیده میشود (شکل ۱-b).

در رخساره های ریز دانه، گل هاى کربناته تخلخل اولیه را بسیار کاهش می دهند (شکل ۲-a). اما در رخساره هاى دانه درشت تر امکان پیدایش برخی از انواع تخلخلهاى اولیه وجود دارد.

خلل و فرج اولیه موجود در سازند میشان

سیماهای تخلخل اولیه در سازند مورد مطالعه عبارتند از:

۱- خلل و فرج موجود در بین دانه ها (Interparticle porosity): این حفرات در بین دانه ها و در هنگام ته نشست آنها پدید می آید و در صورتیکه بوسیله گل اولیه و یا کلسیت اسپاریتى ثانویه پر نشده و محفوظ مانده باشند، بصورت تخلخل اولیه دیده مى شوند. در نمونه هاى مورد بررسی، مقدار این نوع تخلخل بعلت حفظ نشدن، بسیار کم است (شکل ۲-b و ۳-a).

۲- خلل و فرج ناشی از رشد شبکه ای (در بقایاى جلبکها و بریوزوآها)(Growth frame-work porosity): در رسوبات این سازند آثار موجودات ریف سازى که قادر به تشکیل کلونى هاى بزرگ و پرتخلخل باشند (Al Sharhan, ۱۹۸۷)، وجود ندارد. از موجودات ریف ساز، تنها جلبک هاى کوچک اندامى دیده می شوند که فقط قادر به تشکیل ریف هاى کومه اى جلبکى بسیار کوچک بوده اند (شکل ۳- b و c).

همچنین بریوزوآهاى کلونى ساز موجود در این نهشته ها با بدام اندازى (Baffling) گل هاى کربناته حجم زیادی از تخلخل درون شبکه اى خود را از دست داده اند (شکل ۴-a و ۴-b). بطور کلی در این نهشته ها تخلخل ناشى از رشد شبکه ای بسیار کم است.

۳- خلل و فرج موجود در درون دانه ها (بقایاى گاستروپد و دوکفه اى) (Intraparticle porosity): وجود مقدار زیادى از موجودات حجره دار مثل دوکفه اى ها و گاستروپودها امکان ایجاد تخلخل اولیه پناهگاهى و درون ذره اى را فراهم مى کند. این حجرات در صورتى که بوسیله گل اولیه و یا کلسیت اسپاریتى ثانویه پر نشده و محفوظ مانده باشند، بصورت تخلخل اولیه دیده مى شوند. در نمونه هاى مورد بررسی، مقدار این نوع تخلخل نیز بعلت حفظ نشدن، بسیار کم است (شکل ۴-c).

خلل و فرج ثانویه (پدید آمده در اثر پدیده هاى دیاژنتیک افزاینده)

پدیده هاى ثانویه نیز در ایجاد خلل و فرج موجود در نهشته هاى آهکى این سازند مؤثر بوده اند و در برخی موارد اثر افزاینده خود را نشان داده اند. باید گفت که پدیده دولومیتى شدن در این سازند  بعلت سن کم و نیز فراهم نبودن شرایط مناسب صورت نگرفته و لذا تخلخل بین بلورین پیشرفته در سنگهای کربناته سازند مورد مطالعه دیده نمى شود (شکل ۵- a). با اینحال اثرات دیگری از تخلخل ثانویه در نمونه ها بشرح زیر دیده میشود:

۱- تخلخل قالبی (Moldic porosity): عبور سیالات دیاژنتیک از میان رسوب، میتواند منجر به انحلال انتخابى   دانه های حل شونده تر مانند کانى هاى تبخیرى و اووییدها شده و حفرات ثانویه ای را در رسوب پدید آورد (شکلهای ۵-b و ۵-c).

۲- تخلخل انحلالی (Vuegy porosity): انحلال غیر انتخابی ناشی از عبور سیالات دیاژنتیک باعث ایجاد حفرات غیر منظم انحلالی شده است (شکل ۵-d).

۳- تخلخل روزنه اى (Fenstral porosity): خشک شدگى رسوبات و یا تجزیه موادآلى موجود در آنها، منجر به بدام افتادن گازهاى بخار آب و دى اکسید کربن در رسوب شده و در محل انباشت این گازها انحلال آهک باعث پیدایش حفرات نامنظم فنسترآ می شود (Shinn, ۱۹۶۸) (شکل ۵-e).

خلل وفرج از بین رفته در اثر پدیده هاى دیاژنتیک کاهنده 

۱- سیمانى شدن و تراکم : رشد سیمان و اتصال دانه ها به یکدیگر همراه با کاهش فضاهاى خالى بین دانه اى است. این پدیده بیشتر در رخساره هاى درشت دانه که سیمانى شدن را بیشتر تجربه می کنند فراوان تر دیده می شود (شکلهای ۶-a و ۶-b). دیاژنز زودرسی که معمولا با سیمانى شدن رسوبات همراه باشد موجب می شود تا رسوبات کمتر متراکم شوند. در رخساره هاى دانه ریز که سیمانى شدن کمتر صورت مى گیرد آثار تراکم بیشتر دیده می شود.

۳- آشفتگى زیستى: موجودات زنده نیز در حین اعمال حیاتى شان با ایجاد آشفتگى در نظم اولیه رسوبات باعث کاهش بخشى از این تخلخل در رسوبات گردیده اند (شکلهای ۷-c و ۷-d).

◊◊◊◊◊◊◊

نتیجه گیرى :

۱)   از نظر پتانسیل مخزنى لایه هاى سازند میشان به دو دسته لایه هاى شیل و مارن با نفوذپذیری کم و سنگ آهک هاى با نفوذ پذیرى محدود بخش میشوند.

۲)      لایه هاى شیلی و مارنى بصورت اولیه فاقد خواص مخزنى بوده و تنها نقش سنگ پوش را دارند.

۳)   در نواحى مورد مطالعه لایه هاى آهکى این سازند شواهد تخلخل بالاى اولیه را ازخود نشان نمى دهند و حتى در برخى موارد نیز تخلخل ناچیز اولیه موجود در این لایه ها در اثر عوامل ثانویه کاهنده از بین رفته است.

۴)   فرآینده هاى تخلخل افزا که معمولا بطور ثانویه توده هاى سنگ را تحت تاثیر قرار مى دهند در این سازند نمود آنچنانى از خود نشان نمى دهند.

◊◊◊◊◊◊◊

منابع فارسى :

-آ‌دابى، م.، ۱۳۶۶ . سنگهاى رسوبى شیمیایى و بیوشیمیایى، انتشارات آستان قدس رضوى، ۳۴۴  صفحه.

-جهانى، د.، ۱۳۷۹ . تحلیل حوضه رسوبى نهشته هاى سازند الیکا در البرز مرکزى و شرقى، پایان نامه دکتراى دانشگاه آزاد اسلامى، ۳۱۵ صفحه.

-مطیعی، ه،۱۳۷۲، زمین شناسی ایران: چینه شناسی زاگرس، انتشارات سازمان زمین شناسی کشور، ۵۳۶ صفحه.

◊◊◊◊◊◊◊

Refrences :

-Al Sharhan, A.S., (۱۹۸۷) Geology and reservoir characteristics of carbonate build-ups in giant Bu Hasa Oil Field (Abu Dhahabi-UAE), AAPG Bull., Vol. ۷۱, No. ۱۰. p ۱۳۰۴-۱۳۱۸.

-Bebout, et al. (۱۹۸۰) Geology of Carbonate Porosity. AAPG. Department of education. P. A۱-A۱۲۴.

-Carrozzi, A. V. (۱۹۸۹) Carbonate Rock Depositional Model . Prentice Hall, New Jersey۱:place>۱:state>, ۶۰۴ pp.

- Choquette, P.W. and Pray, L.C., (۱۹۷۰) Geological nomenculture  and classification of porosity in sedimentary carbonates, AAPG Bull., Vol. ۵۴, No. ۷, p ۲۳۲-۲۵۱.

-Favre, G. (۱۹۷۴) The post Asmari Formations of Southwest Iran۱:place>, IOOC Report No. ۱۲۲۰ (Unpub)

-James, G.A. and Wynd, J.G. (۱۹۶۵) Stratigraphic Numenclature of Iranian Oil Consortium Agreement Area, AAPG Bull., Vol. ۵۴, No,۱۲.

-Lasemi, Y. & Carrozzi, A. V. (۱۹۸۱) Carbonate microfacies and depositional environments of the Kinkaid Formation (Upper Mississippian) of the Illinois Basin, USA, VIII Congress Geol. Argentino, Sanluis, Actas II: ۳۷۵-۳۸۴.

-Lasemi, Z., Boardman, M.R. & Sandberg, P.A. (۱۹۸۹) Cement origin of   supratidal dolomite, Andros Island۱:city>, Bahamas۱:country-region>۱:place>. J. of  Sed. Pet., No.۵۹: p. ۲۴۹-۲۵۷.

-Moore۱:place>۱:city>,C.H. (۱۹۸۰) Porosity in carbonate rock sequence. In: Bebout, et al. (۱۹۸۰) Geology of Carbonate Porosity. AAPG. Department of education. P. A۱-A۱۲۴.

-Murray۱:place>۱:city>, R.C. (۱۹۶۰) Origin of porosity in carbonate rocks. J. of Sed. Pet., No. ۳۰, p. ۸۴-۱۰۲.

-Shinn, E.A. (۱۹۶۸) Practical significance of birdseye structures in carbonate rocks,  J. of Sed. Pet., No. ۵۳: p. ۶۱۹-۶۲۹. 

-Shinn, E.A. et al., (۱۹۷۷) Limestone compaction: an enigma, Geology, Vol. ۵, p ۲۱-۲۵.

کلید واژه ها: سایر موارد