چینه نگاری سکانسی سازند فهلیان در برش نمونه و چاه ۵۵ میدان نفتی گچساران

دسته رسوب شناسی و زمین شناسی دریایی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده محمد علی صالحی
تاريخ برگزاری ۰۲ اسفند ۱۳۸۵

 

 مقدمه:

سازند کربناته فهلیان از سازندهای گروه خامی بالایی با سن نئوکومین (James and Wynd, ۱۹۶۵) می­باشد. این سازند از مخازن مهم نفتى در فرو افتادگى دزفول است. در این پژوهش برش نمونه و برش زیر سطحی چاه ۵۵ میدان نفتی گچساران به منظور بررسى رخساره­هاى میکروسکوپى و چینه نگارى سکانسی، مورد مطالعه قرار گرفته است. برش نمونه با مختصات جغرافیایی ″۱۹ ′۱۱ ۳۰N:  و ″۳۶ ′۲۷ ۵۱ E: در یال جنوبی تاقدیس فهلیان دارای ضخامت تقریبی ۲۸۳ متر می­باشد. تاقدیس فهلیان در ۱۰ کیلومتری شمال غرب شهرستان نورآباد ممسنی قرار دارد. چاه ۵۵ میدان نفتی گچساران با مختصات جغرافیایى ،″۲۰ ′۳۸ ۵۰ E: ، ″۴۷ ′۲۱ ۳۰ N:، در جنوب شهرستان گچساران واقع است و ضخامت تقریبی توالی کربناته سازند فهلیان در آن ۵۸۲ متر می­باشد (شکل ۱).

مرز زیرین سازند فهلیان در برش نمونه به صورت هم شیب بر روى آخرین واحد دولومیت تیره رنگ سازند سورمه قرار دارد. در برش زیر سطحى مرز به صورت هم شیب بر روى بخش انیدریتى هیث واقع است. مرز بالایى سازند فهلیان در هر دو برش به صورت هم شیب و تدریجى به سازند گدوان تبدیل می­شود.

 

 

 

روش مطالعه:

در این پژوهش علاوه بر مطالعات صحرایی، رخساره­های میکروسکوپی ۵۶۰ عدد مقطع نازک از نمونه­های برش سطحی و خرده­های حفاری چاه ۵۵ گچساران مورد مطالعه قرار گرفت. مقاطع نازک به منظور تشخیص کانی کلسیت از دولومیت توسط محلول آلیزارین قرمز (Red-S) به روش دیکسون (Dickson, ۱۹۶۵) رنگ آمیزی شد. دسته بندى رخساره­ها و بررسى تغییرات جانبى و عمودى آنها به روش فلوگل و ویلسون (Wilson, ۱۹۷۵; Flugel, ۲۰۰۴) انجام شد. نامگذارى سنگ­هاى کربناته بر اساس دانهام (Dunham, ۱۹۶۲) صورت گرفت. در این پژوهش مطالعات چینه نگارى سکانسی بر اساس اصول­ چینه نگاری سکانسی ون وگنر (Van Wagoner etal., ۱۹۸۸) صورت گرفت. با توجه به اینکه لاگ گاما ابزار مناسبى در تعبیر و تفسیر چینه نگارى سکانسى هستند (Emery and Myers, ۱۹۹۶)، تغییرات لاگ گاما و انطباق آن با رخساره­هاى شناسایى شده در چاه مورد مطالعه نیز در نظر گرفته شد.

بحث:

شرح رخساره­هاى میکروسکپى:

مطالعات پتروگرافی منجر به شناسایی ۱۲ رخساره میکروسکوپی وابسته به ۴ کمربند رخساره­ای جزر و مدی، لاگونی، سدی و دریای باز گردیده است. رخساره­های میکروسکوپی به ترتیب از سمت دریا به ساحل عبارتند از: ۱- رادیولر، اسپیکول اسفنج, وکستون ۲- وکستون حاوی خرده­ فسیل و اسپیکول اسفنج ۳- اینتراکلست، ااُئید گرینستون ۴- پلوئید، بایوکلست گرینستون ۵- ااُئید، اگرگات گرینستون ۶- پلوئید گرینستون دانه ریز ۷- پلوئید پکستون ۸- داسی کلاد، بیوکلست وکستون ۹- وکستون حاوی جلبک سبز و فرامینیفر بنتیک­ ۱۰- مادستون فسیل­دار ۱۱- اینتراکلست­ گرینستون ۱۲- مادستون حاوی ذرات آوارى در حد سیلت و ماسه. از این رخساره­ها، رخساره­های شماره ۱ و ۲ با توجه به محتویات فسیلی بترتیب قابل تفکیک در دو بخش دریای باز عمیق (deep open marine) و دریای باز کم عمق (shallow open marine) می­باشند. رخساره­های ۳، ۴ و ۵ محیط سدی (shoal) را مشخص می­کنند و رخساره­های ۶ تا ۱۰ شاخص محیط لاگون می­باشند. در نهایت رخساره­های ۱۱ و ۱۲ معرف محیط جزر و مدی می­باشند. لازم به ذکر است در چاه ۵۵ گچساران از رخساره­های دریای باز تنها رخساره­های دریای باز عمیق حضور دارد.

با توجه به عدم وجود رخساره­های باندستون ریف ساز و همچنین تبدیل تدریجی رخساره­ها به هم و گسترش رخساره­های کم عمق به نظر می­رسد که توالی کربناته سازند فهلیان در یک پلت­فرم کربناته از نوع رمپ با شیب ملایم رسوبگذاری کرده است.

چینه نگاری سکانسی:

چینه نگارى سکانسی (sequence stratigraphy) شاخه­اى از علم چینه شناسى می­باشد که به ارتباط زایشى چینه­ها در یک توالى رسوبى می­پردازد. چینه نگارى سکانسی با بررسى رخساره­ها، تشخیص محیط­ رسوبى و تغییرات عمودى آنها که در ارتباط با تغییرات نسبى سطح آب دریا­هاست، انجام می­گیرد (Emery and Myers, ۱۹۹۶). در این پژوهش با توجه به رخساره­هاى میکروسکوپى و توسط عوض شدن الگوى رسوبگذارى سطوح اصلى سکانسى از جمله سطوح حداکثر پیشروی و مرز­هاى سکانسى و بخش­های رسوبی TST و HST شناسایى گردیده­اند.

مطالعات پیشین چینه نگارى سکانسی بر روى سازند فهلیان در برش نمونه (آورجانى، ۱۳۸۴)، منجر به شناسایى دو سکانس رسوبى درجه سوم گردید. با توجه به مطالعات بیواستراتیگرافى و تعیین سن بریازین تا هوتروین (هاشمى، ۱۳۸۵) براى توالى کربناته فهلیان در برش نمونه و همچنین بررسی­هاى صحرایى و پتروگرافى جامع­تر، سکانس­های رسوبی سازند فهلیان در برش نمونه مورد بازنگرى قرار گرفت و با سکانس­هاى شناسایى شده در برش زیر سطحى چاه ۵۵ گچساران تطابق داده شد. سازند فهلیان در هر دو برش شامل ۳ سکانس رسوبی درجه سوم می­باشد که در زمان بریازین تا هوتروین نهشته شده­اند. در زیر سکانس­های دو برش به ترتیب شرح داده می­شوند.

 

سکانس­های برش نمونه:

سکانس رسوبی اول (FA۱):

این سکانس ضخامتی در حدود ۸۴ متر دارد. بخش رسوبی TST با سطح طغیان (TS) به صورت رخساره اینتراکلست گرینستون از رخساره­های پهنه­هاى جذر و مدى در شروع توالی کربناته فهلیان مشخص می­گردد. بخش رسوبی TST با الگوی پیشرونده شامل رخساره­های گرینستونی پهنه­های جذر و مدی و رخساره گرینستونی دانه ریز لاگونی و گرینستون سدی می­باشد. در بخش HST رسوبات با الگوی رسوبگذاری پسرونده از رخساره­های مادستونی و اکثراً از رخساره پلوئید گرینستون دانه ریز لاگونی، تشکیل یافته است. مرز زیرین سکانس (FA۱) به دلیل گسترس برش­ها از نوع SB۱ است و مرز فوقانی آن از نوع SB۲ می­باشد (شکل ۲ ).

سکانس رسوبی دوم  (FA۲):

این سکانس رسوبى دارای ضخامتی در حدود ۱۱۲ متر می­باشد. بخش رسوبی TST از واحد نسبتاً ضخیمی از رخساره کمربند سدى اینتراکلست، ااُئید گرینستون تشکیل یافته است. رسوبات بخش HST به صورت پسرونده از رخساره هاى گرینستونی سدی و مادستون، وکستون و پکستون لاگونی، همراه با افزایش اجزای اسکلتی محیط­های لاگونی شامل جلبک سبز و فرامنیفر بنتیک، تشکیل شده است. مرز بالایى سکانس دوم (FA۲) توسط تغییر الگوى رسوبى رخساره ها مشخص شده و از نوع SB۲ مى باشد (شکل ۲).

سکانس رسوبى سوم (FA۳):

این سکانس از ضخامت حدود ۸۷ متر تشکیل شده است. بخش TST از رخساره­های وکستونی دریای باز کم عمق تشکیل شده است. در این بخش رسوبی فراوانی اجزای اسکلتی دریای باز از جمله خرده­های دوکفه­ای نازک لایه و اسپیکول اسفنج افزایش می­یابد. رسوبات بخش HST از رخساره هاى وکستونی لاگونی تشکیل شده است. مرز بالایى این سکانس رسوبى از نوع SB۲، و با توجه به بررسى هاى صحرایى انجام گرفته، با تبدیل رسوبات آهکى صخره ساز فهلیان به توالى آهک و مارن­هاى عمیق در سازند گدوان، مشخص می­شود. لازم به ذکر است که سکانس رسوبى سوم (FA۳) نسبت به دو سکانس قبلى از رخساره هاى عمیق ترى تشکیل شده است (شکل ۲).

 

سکانس هاى رسوبى در چاه ۵۵ گچساران:

سکانس رسوبى اول (GS۱):

این سکانس با ضخامتى در حدود ۱۷۹ متر، داراى مرز زیرین مشخص و واضح با تغییر لیتولوژى از انیدریت­هاى بخش هیث به آهک مى باشد. این مرز با توجه به اینکه سازند­هاى تبخیرى نشان دهنده افت شدید سطح آب دریا و ناپیوستگى جهانى است (Sarg, ۲۰۰۱)، از نوع SB۱ مى باشد. شروع پیشروى بخش کربناته TST توسط رخساره هاى پلوئید گرینستون دانه ریز و مادستونی خرده فسیل دار و پلوئید پکستون لاگونی به صورت الگوى پیشرونده و با عمیق شوندگى یکباره به رخساره رادیولر، اسپیکول اسفنج, وکستون به سطح حداکثر پیشروى خود مى رسد. بخش رسوبى HST با الگوى رسوبگذارى پسرونده از رخساره هاى سدی پلوئید، بایوکلست گرینستون به رخساره لاگونی پلوئید پکستون تبدیل می­شود.

با توجه به تغییرات لاگ گاما و انطباق آن با رخساره هاى شناسایى شده، همخوانى واضحى در طول سکانس ‌(GS۱) بین الگوى رسوب گذارى بخش­های رسوبى تشخیص داده شده و روند افزایش و کاهش یابندگى لاگ گاما وجود دارد به طورى که در محدوده رخساره­های حداکثر سطح پیشروى سطح آب، میزان لاگ گاما با افزایش محتواى رسى در این رخساره به حداکثر مقدار خود می­رسد. مرز بالایى سکانس مذکور با توجه به تغییر در الگوى رسوبگذارى تفکیک شده است و از نوع SB۲ مى باشد (شکل ۳).

سکانس رسوبى دوم (GS۲):

ضخامت این سکانس در حدود ۲۴۹ متر مى باشد. بخش رسوبى TST شامل رخساره هاى پلوئید، بایوکلست گرینستون می­باشد که به رخساره اینتراکلست، ااُئید گرینستون در حداکثر سطح پیشروى خود تبدیل مى شود. بخش رسوبى HST با الگوی پسرونده از رخساره هاى گرینستونی سدى به رخساره هاى لاگونى شامل وکستون حاوی جلبک سبز و فرامنیفر بنتیک، پکستون و مادستون تبدیل می­شود و در نهایت با حضور رخساره مادستون حاوى ذرات آوارى در حد سیلت و ماسه سکانس رسوبى دوم خاتمه می­یابد. ورود ذرات آوارى در محیط­هاى کربناته بیانگر پایین افتادگى سطح آب دریا مى باشد (Emery and Myers, ۱۹۹۶) که تایید کننده حداکثر پایین افتادن سطح نسبى آب دریا در این سکانس مى باشد (شکل ۳).

سکانس رسوبى سوم (GS ۳):

سومین سکانس رسوبى با ضخامت ۱۵۴ متر، با توجه به تغییر الگوی رسوبگذاری توسط مرز نوع SB۲ از سکانس رسوبى زیرین مشخص می­شود. بخش رسوبى TST به صورت پیشرونده از رخساره هاى پکستون و وکستون لاگونی به رخساره گرینستونی سدی در سطح حداکثر پیشروى سطح آب دریا می­رسد. بخش رسوبى HST غالباً از رخساره­هاى لاگونى پکستون ، وکستون و مادستونی، همراه با محتوای فسیلی لاگونی شامل فرامنیفر بنتیک و جلبک سبز، تشکیل شده است و با الگوى رسوبى پسرونده با حضور مادستون حاوى خرده­هاى آوارى در حد سیلت و ماسه مربوط به رخساره­های پهنه­های جذر و مدی، خاتمه می­یابد. (شکل ۳). با توجه به تغییر رخساره­ها و الگو­هاى رسوبى، مرز بالایى از نوع SB۲  در سکانس سوم (GS۳) شناسایى گردید و همچنین افزایش لاگ گاما پس از رخساره­هاى آهکى تایید کننده شروع توالى شیلى سازند گدوان می­باشد.

 تعبیر و تفسیر:

تطابق سکانس­های شناسایی شده در دو برش مورد مطالعه مطابق شکل ۴ انجام شد. از آنجایی که موقعیت دو برش مورد مطالعه در فاصله بین دو گسل پی سنگی کازرون و ایذه واقع شده است و این بخش به عنوان زون فعال تکتونیکی و عامل کنترل کننده ضخامت رسوبات در زمان نهشته شده رسوبات ژوراسیک-کرتاسه بشمار می­رود (Sepehr and Cosgrove, ۲۰۰۴) و همچنین با توجه به اینکه گسل­های پی سنگی در ایجاد مورفولوژی متفاوت در پلت­فرم کربناته، در نوع و نحوه رسوبگذاری و ایجاد ستبرای متفاوت نهشته­ها در زمان نهشته شدن سازند فهلیان نقش دارند (محمد­خانی، ۱۳۸۲) لذا ضخامت متفاوت توالی کربناته فهلیان در چاه مورد مطالعه نسبت به برش سطحى، احتمالاًً می­تواند در نتیجه عملکرد گسل پی سنگی درتغییر سطح بستر حوضه رسوبی و تغییر فضای رسوبگذاری (accommodation space) باشد. با توجه به رخساره­هاى میکروسکوپى شناسایى شده در برش نمونه و چاه ۵۵ گچساران، رسوبگذاری سازند فهلیان در فاصله چاه و برش نمونه بر روى یک پلت­فرم وسیع کربناته از نوع رمپ با شیب ملایم نهشته شده است.  

 

نتیجه­گیرى:

۱- سازند آهکى فهلیان در چهار کمربند رخساره­اى جزر و مدى، لاگونى، سدى و دریاى باز نهشته شده­ است. با توجه به رخساره­هاى میکروسکوپى شناسایى شده، این توالی کربناته در یک پلت­فرم کربناته از نوع رمپ با شیب ملایم تشکیل شده است.

۲- در برش نمونه و برش زیر سطحی سه سکانس رسوبى درجه سوم شناسایى شد. تنها مرز زیرین سکانس اول در هر دو برش از نوع SB۱ و بقیه مرز­ها از نوع SB۲ می­باشد.

۳- تفاوت ضخامت در توالى کربناته سازند فهلیان در برش­های مورد مطالعه احتمالاً به سبب اثر گسل­هاى پى سنگى بر بستر حوضه در زمان رسوبگذارى می­باشد.

 

منابع فارسی:

۱-   آورجانی، شهرام، ۱۳۸۴، چینه شناسى سکانسى سازند فهلیان در چاه شماره ۱ دشتک و مقطع تیپ. پایان نامه کارشناسى ارشد، دانشگاه بوعلى سینا، ۱۰۱ ص.

۲-   محمد­خانى، حسین، ۱۳۸۲، محیط رسوبى و چینه نگارى سکانسى سازند فهلیان در میدان­هاى نفتى خویز و رگ­سفید، بخش جنوبى فروافتادگى دزفول، پایان نامه کارشناسى ارشد، دانشگاه تربیت معلم، ۶۸ ص.

۳-   هاشمی حسینى، پگاه، ۱۳۸۵، بیواستراتیگرافى سازند فهلیان در برش الگو و چاه شماره ۱ میدان نفتى دارا، پایان نامه کارشناسى ارشد، دانشگاه تهران، ۱۹۷ ص.

 

                                                                                                                      References:

- Dickson, J.A.D., (۱۹۶۵): A modified staining technique for carbonates in thin section. Nature, v. ۲۰۵, ۵۸۷ p .

- Dunham, R.J., (۱۹۶۲): Classification of carbonate rocks according to depositional texture. Amer. Ass. Petrol. Geol. Mem., v. ۱, p.۱۰۸-۱۲۱.

- Emery, D., and Myers, K., (۱۹۹۶): Sequence Stratigraphy. Oxford۱:place>۱:city> (Blackwell), ۳۰۴ p.

- Flugel, E., (۲۰۰۴): Microfacies of Carbonate Rocks. Analysis, Interpretation and Application. Springer Verlag, ۹۷۶ p.

- James, G. A. and Wynd, J. G., (۱۹۶۵): Stratigraphy nomenclature of Iranian Oil Consertium Agreement Area, AAPG. Bull., v. ۴۹, p. ۲۱۸۲-۲۲۴۵.

- Sarg, J.F., (۲۰۰۱): The sequence stratigraphy, sedimentology, and economic importance of evaporite-carbonate transitions: a review. - Sed. Geol., v. ۱۴۰, p. ۹-۴۲.

- Sepehr, M., and Cosgrove, J. W., (۲۰۰۴): Structural framework of the Zagros Fold-Thrust Belt۱:city>, Iran۱:country-region>۱:place>. Marine and Petroleum Geology., v. ۲۱, p.۸۲۹-۸۴۳.

- Van Wagoner, J. C., Posamentier, H. W., Mitchum, R. M., Vial, P. M., Vial, P. R., Sarg, J. F., Loutit, T. S. and Hardenbol, J., (۱۹۸۸): An overview of the fundamentals, of sequence stratigraphy and key definitions. SEPM Spec. Publ. v. ۴۲, p. ۳۹ - ۴۵.

- Wilson, J. L., (۱۹۷۵): Carbonate Facies in Geological History. Springer, New York۱:place>۱:state>, p. ۱-۲۳, ۲۸۱-۳۱۸.

 

محمد علی صالحی1*، محمد حسین آدابی2، هرمز قلاوند3، علی غبیشاوی3

1- دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی، دانشگاه شهید بهشتی. 2- عضو هیئت علمی دانشگاه شهید بهشتی.

3- کارشناس ارشد شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب اهواز.

e-mail: ma_salehi@std.sbu.ac.ir

چکیده:

در این مطالعه سازند کربناته فهلیان با سن بریازین تا هوتروین به منظور بررسی رخساره­های میکروسکوپی و چینه نگاری سکانسی در برش نمونه واقع در تاقدیس فهلیان و برش زیر سطحی چاه 55  میدان نفتی گچساران، واقع در زون ساختاری فروافتادگی دزفول جنوبی مورد مطالعه قرار گرفت. بر پایه مطالعات پتروگرافی 12 رخساره میکروسکوپی شناسایی گردید که در 4 کمربند رخساره­ای جزر و مدی، لاگون، سد و دریای باز نهشته شده اند و با توجه به رخساره­های میکروسکوپی شناسایی شده، این توالی کربناته در یک پلت­فرم کربناته از نوع رمپ با شیب ملایم تشکیل شده است.  با توجه به رخساره­های میکروسکوپی و شناسایی الگوی انباشتگی (stacking pattern) پیشرونده و پسرونده رسوبات و شناسایی سطوح اصلی سکانسی ، تعداد 3 سکانس رسوبی رده سوم با مرز­های سکانسی نوع SB1 و SB2 شناسایی گردید. ضخامت متفاوت توالی کربناته در دو برش مطالعه شده احتمالاً تحت تاثیر فعالیت گسل پی سنگی هم زمان با نهشته شدن رسوبات در پلت­فرم کربناته بوده است.

Abstract:

Carbonate Fahliyan Formation with the age of Beriassian to Huatrevian were studied for microfacies analysis and sequence stratigraphy in type section at Fahliyan Anticline and subsurface section in well number 55 of Gachsaran Oil Fild in South Dezful Embayment. Based on petrographic study 12 microfacies that were deposited in four facies belts such as: tidal flat, lagoon, shoal and open marine have been recognized. These sequences were deposited in a homocline carbonate ramp platform. Based on microfacies analysis and recognition of retrogradational and progradational stacking patterns and sequence boundaries, 3 third order sequences with sequence boundary type 1 and 2 have been recognized. Differences between thicknesses of the two depositinal sequences might be due to basement fault effect.

کلید واژه ها: کهکیلوییه