بررسی عملکرد دیاژنز در تغییرات بافتی آلوکم ها در مخزن آسماری میدان کرنج
| دسته | رسوب شناسی و زمین شناسی دریایی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | بهمن سلیمانی |
| تاريخ برگزاری | ۰۲ اسفند ۱۳۸۵ |
مقدمه :
اصطلاح آلوکم توسط Folk (۱۹۵۹) برای دانه های کربناته بکار برده شد که قبل از رسوبگذاری تحت تأثیر مکانیسم حمل قرار می گیرند. فسیلها، پلوئیدها، االیت ها و انتراکلاست ها عمده ترین اشکال آلوکم ها را در سنگهای آهکی تشکیل مى دهند.
فسیلها، خرده های اسکلتی هستند که بصورت کامل و یا شکسته شده دیده می شوند (Boggs, ۱۹۸۷). پلوئید اولین بار توسط (Milliman, ۱۹۷۴) بکار برده شد (اصطلاح پلت در ارتباط با منشأ جانورى آنست). بعضى از بافتهاى پلوئیدى داراى منشأ شیمیایى بوده و نشانه سیمانهایى است که در آن ذرات پلتى، هسته بلورهاى ریز کلسیت پرمنیزیم (Macintyre, ۱۹۸۵) را تشکیل می دهند. فکال پلت ها تراکم عمده اى را در ابتداى دفن بواسطه نرم بودن خود متحمل مى شوند (Ginsburg, ۱۹۵۷; Shinn & Robbin, ۱۹۸۳). حفظ و تثبیت فکال پلت اگر چه ناشناخته است ولى ممکن است مستلزم میکریتیزاسیون و سیمانى شدن باشد (Bathurst, ۱۹۷۵). بنابراین، خواص هیدرولیکى بسیار متفاوتى در فکال پلت سخت شده و نرم دیده مى شود .(Wanless, et. al, ۱۹۸۱) دانه اولیه ممکن است توسط میکرو ارگانیسم اندولیتى بطور کامل میکریتیزه شود .(Bathurst۱:place>۱:city>,۱۹۷۵)
االیتها به دانه های آهکی دارای هسته گفته می شود و معمولاً دارای دانه بندی داخلی متحدالمرکز هستند. در صورتی که االیت تنها یک لایه نازک داشته باشد پزودواالیت (Raymond, ۲۰۰۲) نامیده می شود که معمولاً در پایاب ها بواسطه ترکیب آبهای گرم دریایی با آب رودخانه ها بوجود می آیند.
انتراکلاست حاصل فرسایش رسوب کربناته نیمه سخت شده (Boggs, ۱۹۸۷) در حوضه رسوبی است.
اکثر تفسیرهای محیط رسوبی کربناتها بر مبنای مطالعه مقاطع نازک است و بر این اساس سیستم توصیفی میکرو فاسیس ها ارایه گردید. هر رخساره در ارتباط با متغییر های محیطی نظیر رخساره پلوئید در آبهای آرام و رخساره های سنگی االیتی و اسکلتی در محیط پر انرژی می باشد .(Miall, ۲۰۰۰)
موقعیت جغرافیائی و زمین شناسی میدان کرنج
میدان نفتی کرنج در جنوب غربی ایران در امتداد محور حداکثر فرو نشست فرو افتادگى دزفول در جنوب غربى میدان پاریس (یا پارسی) و شمال شرقى میدان آغاجارى واقع گردیده و فاصله آن تا شهر اهواز ۱۱۵ کیلومتر مى باشد (شکل۱). با حفر اولین چاه در سال ۱۳۴۲ مخزن آسمارى میدان کرنج کشف شد. همچنین با حفر چاه شماره ۲ در سال ۱۳۴۲ امکان وجود نفت در سازند پابده مشخص گردید.
مجموعاً ۲۹ حلقه چاه در این میدان حفارى شده است. در گذشته افراد متعددی (از جمله شیر محمدی،۱۹۷۰ Core Lab, ۱۹۷۲; Mc Kee, ۱۹۷۷; و ستوده، ۱۳۶۲) مطالعات خود را در زمینه زون بندی مخزن آسماری - پابده میدان کرنج متمرکز نموده اند. به طور کلى مخزن آسمارى ــ پابده میدان کرنج به شش زون و هیجده زیر زون تقسیم شده است. البته از ۴ زیر زون سازند پابده دو زیر زون اولیه (۵-۱ و ۵-۲) متعلق به بخش تدریجى آسمارى – پابده و ۲ زیر زون دیگر صرفاً متعلق به سازند پابده مى باشد.
روش مطالعه:
در این مطالعه بیش از ۸۰۰ مقطع نازک تهیه شده از نمونه های موجود حاصل از حفاری چاههای مختلف مخزن آسماری - پابده مورد ارزیابی پتروگرافی قرار گرفت. از آنجا که قسمت عمده این مخزن از آهک آسماری تشکیل یافته است، لذا مطالعه و بررسی نقش فرایندهای دیاژنتیکی بر روی آلوکمها در ایجاد هتروژنیته و ارزیابی کیفیت مخزنی می تواند مؤثر باشد. شناسائی دولومیت به کمک رنگ آمیزی آلیزارین قرمز در بعضی از نمونه های مورد مطالعه صورت پذیرفته است.
◊◊◊◊◊◊◊
بحث :
با بررسى تغییرات بافتی آلوکم ها نسبت به عمق فرایندهاى زیر مشاهده مى شود:
تراکم فیزیکى در فسیلها سبب کج شدگى شده (شکل ۲ A-) و در سایر آلوکمها بصورت ایجاد بافت مضرسى و در هم رفتن دانه ها خصوصاً در زونهاى پایینى مشاهده می شود (شکل ۲B-).
انحلال و تبلور مجدد موجب تشکیل هسته هاى متبلور در آلوکمها شده و گاهى تخلخل درون دانه اى به واسطه عدم تکامل فرآیند تبلور مجدد و پرشدگى را فراهم آورده است.
همه نمونه هاى مطالعه شده داراى آثار دولومیتیزاسیون بوده که بصورت فرآیند غالب اکثراً بافت میکریتى آهک ها و در مواردى نیز فسیلها و انتراکلاست ها را تحت تأثیر قرار داده است (شکل ۲C- وD و ۴A- و B). ادامه تبلور مجدد و ایجاد دولومیت در متن سنگها سبب محو شدن تدریجى آثار فسیلى بسیارى از مقاطع شده و بافت ghost (شبح) را ایجاد نموده است (شکل۲- H). آلوکمها نسبت به زمینه حساسیت متفاوتى بلحاظ دولومیتی شدن از خود نشان مى دهند (شکل۲- F). بنظر می رسد که پلوئیدها با توجه به ساختمان خود، داراى مقاومت بیشترى نسبت به ایجاد تغییرات دیاژنتیکی هستند (شکل ۴- (D. بنابراین تنها ممکن است حالت کریپتوکریستالین آن به صورت جزئى تغییر نماید. این تغییر ، راه را براى انجام فرآیندهاى بعدى مهیا مى سازد(شکل ۲ D-). نهایت عمل دولومیتیزاسیون منجر به تشکیل میکرودولومیت شده است. این دولومیتها خاص سیستم بسته می باشد (Tucker et al., ۱۹۹۰).
جانشینى سولفید بیشتر در بخش مرکزى آلوکمها دیده مى شود (شکل ۳B- و ۴-C). این پدیده مى تواند همراه با انحلال جزئى نیز باشد.
انحلال و تبلورمجدد موجب تشکیل هسته هاى متبلور در پلوئیدها شده و گاهى تخلخل درون دانه اى به واسطه عدم تکامل فرآیند تبلور مجدد و پرشدگى ایجاد مى گردد (شکل ۲D-).
سیمان سوافاته بصورت انیدریت در همه زونها بعنوان فاز سیمانى غالب اکثر نمونه ها را تحت تأثیر قرار داده است (شکل ۲D-، E و G). تشکیل و حضور کانى انیدریت مى تواند نشانه عدم تعادل فاز های سیال و سنگ باشد و در نتیجه ناپایدارى آلوکمها را به دنبال داشته باشد. بنظر می رسد که عدم تأثیر یکنواخت انحلال بر روی دانه ها در جریان دیاژنز بدلیل ترکیب اولیه و درجه سیمانی شدن متفاوت دانه های پلوئید و انتراکلاست باشد. بنابراین، در صورت وجود آراگونیت و تماس آن با سیالات تحت اشباع، انحلال حاصل نموده و قشر میکرایتی باقى مانده نشانه مرز اولیه است. عدم انحلال این دانه ها مى تواند نشانه ترکیب متمایز باشد و در صورت داشتن منیزیم بالا، کمتر دچار آلتراسیون شدید شده (Towe & Hembleben,۱۹۷۶)، ممکن است تحت فرایند انحلال نامتجانس به کلسیت کم منیزیم تبدیل شود (Land,۱۹۶۷) که حداقل در میکروسکوپ نورى بدون مشاهده تغییر ساختمان مشاهده مى گردد. دولومیتیزاسیون در ابتدا بخش زمینه و سپس هسته االیت به مقدار کمتر حاشیه آن را متأثر مى سازد که با افزایش عمق کل آلوکمهاى غیر فسیلى را در بر گرفته و اثرى از بافت ریز دانه دیده نمى شود. با توجه به فراوانی میکرودولومیت می توان چنین اظهار داشت که فرایند در سیستم بسیار بسته (با نسبت پایین آب / سنگ ) انجام شده است. در سیستم باز، میکرودولومیت اصولا کمیاب بوده یا وجود ندارد (Tucker,et al., ۱۹۹۰). تراکم به واسطه فشار وارده از لایه هاى بالایى، همراه با پدیده تبلور مجدد و تحلیل بافت اولیه، تغییراتى را در شکل آلوکم ها موجب شده است که نتیجه آن ایجاد بافت شبح می باشد (شکل ۲ H-). سیمانى شدن موجب اشغال قسمت اعظم فضاهاى خالى میان آلوکمها شده (مرحله Lump )، تا آنجا که وکستون و پکستون به یک گرین استون مبدل می شود (شکل ۲ E-).
|
B |
نتیجه فرایندهای فوق الذکر، موجب تشکیل بافت جدیدى در سنگ و ایجاد هتروژنیته می شود (شکل ۴- D). همین عمل باعث اختلاف عکس العمل زمینه و دانه ها نسبت به استرس هاى وارده شده است. تخلخل انحلالی و باقیمانده حاصل از عمل جانشینی دولومیت، توسط هیدروکربن اشغال شده است (شکل ۳- C و D). بنابر این، نحوه جایگزینى هیدروکربن در نمونه ها، نشانه تقدم فرآیندهای فوق الذکراست.
◊◊◊◊◊◊◊
نتیجه گیرى:
این مطالعه آشکار ساخت که:
۱- دانه های آلوکم تحت تأثیر فرایندهای دیاژنتیکی تراکم، جانشینی، دولومیتیزاسیون، انحلال، تبلور مجدد، و سیمانی شدن قرار گرفته است.
۲- تراکم موجب تغییر شکل آلوکم و تحلیل بافت اولیه آن شده، گاه تنها شبحی از آن بر جا مانده است. ۳- دولومیتیزاسیون فرایند غالب بوده، بافت میکریتى آهک ها، فسیلها و نیز انتراکلاست ها را تحت تأثیر قرار داده است.
۴- تشکیل میکرودولومیت نشانه انجام فرایند دولومیتیزاسیون در سیستم بسته است.
۵- تشکیل گلاکونیت مهمترین فرایند اوتى ژنیزاسیون بوده که به صورت جانشینى در حجرات فسیلها، پرکننده بیوکلاستها و نهایتاً پلت قابل شناسائی است.
۶- فرایندهای دیاژنتیکی تغییرات بافتی اولیه نمونه آهکی را بدنبال داشته، موجب تحلیل و تبدیل ماتریکس میکریتی به اسپاریتی شده است.
۷- آلوکم ها داراى عکس العمل متفاوت نسبت به زمینه در مقابل فرآیندهاى دیاژنز هستند.
۸- حفرات انحلالی و باقیمانده از دولومیتیزاسیون و تبلور مجدد، توسط هیدروکربن پرشده است.
۹- زمان جایگزینی هیدرو کربن در سنگهای مخزنی مورد مطالعه بعد ازعمل دولومیتیزاسیون بوده است.
◊◊◊◊◊◊◊
منابع فارسى :
- ستوده، م. ، ۱۳۶۲ گزارش تکمیلی زمین شناسی مخزن آسماری میدان کرنج،گزارش شماره پ-۳۸۴۹، شرکت ملی نفت ایران، مناطق نفت خیز جنوب، اداره کل زمین شناسی گسترشی، اهواز
-سلیمانی، ب.، مهدى پور، و. و زمانی، ف.، ۱۳۸۴، بررسی ژئوشیمیائی دانه های گلاکونیت در سازند پابده... ، همایش سازمان زمین شناسی تهران
◊◊◊◊◊◊◊
References:
Bathurst۱:place>۱:city>, R.G., ۱۹۷۵, Carbonate sediments and their diagenesis, pp.۶۵۸.Elsevier, Amsterdam۱:place>۱:city>
Boggs, S.Jr., ۱۹۸۷, Principles of Sedimentology and Stratigraphy, Merrile. Pupl. ۷۸۴p.
Core Lab., ۱۹۷۲, A geological – petrophysical study of Asmari reservoir Karanj field
Ginshurg, R.N., ۱۹۷۳, Early diagenesis and lithification of shallow water carbonate sediments in South Florida.in: regional aspects of carbonate deposition (Ed. by R. J. Leblene and J. C. Breeding) Spec. Publ. Soc. Econ. Paleont. Miner.۵, ۸۰-۹۹.
Folk, R.l., ۱۹۵۹, Practiclal petrographic classification of Limestone: AAPG Bull, v.۴۳, p.۱-۳۸.
Land, L. S., ۱۹۶۷, Diagenesis of skeletal carbonates .J. Sedim.petrol.۳۷, ۹۱۴-۹۳۰
Macintyre, I. J., ۱۹۸۵, Submarine cements – the peloidal question, in: Carbonate cements (Ed:by N, Schneider mann and P. M. Harris ) Spec. Publ. Soc. Econ. Paleont. Miner.۳۶, ۱۰۹-۱۱۶
Mckee, J. W., ۱۹۷۷, Geological Reservoir Study – Karanj field. Report No. ۳۱۴۹
Mial, A.D., ۲۰۰۰, Principles of Sedimentary basin analoxsis, ۳rd Edition, Springer Werlag Pupl. ۶۱۶p.
Millimam, J. D., ۱۹۷۴, Marine Carbonate, P.۳۷۵, Springer - Verlag, New York۱:place>۱:state>.
Raymond, L.A.۱:place>۱:city>, ۲۰۰۳, The study of igneous sedimentary & metamorphic Rocks, Second fd., Mc Grow. Hill Pupl., ۷۲۰ p.
Shinn, E.A.& Robbin, D.M., ۱۹۸۳, Mechanical and chemical compation in fine grained shallow –water limestone, J., Sedim. Petrol., ۵۳, ۳۹۵-۶۱۸
Shir Mohammadi, N., ۱۹۷۰, Study of the Asmari Formation from Karanj field. Report No-۱۸۷۹.
Towe, K.M., and Hembleben, K.M., ۱۹۷۶, Diagenesis of magnesiam calcite evidence from miliolaccam Foraminifera. Geology ۴, ۳۳۷-۳۳۹.
Tucker, M.E., Wright, V.P., & Dickson, J.A.D., ۱۹۹۰, Carbonate sedimentology, blackman scien., publ., ۴۸۲p.
Wanless, H.R., Burtone, E.A., and Dravis.J.(۱۹۸۱), Hydrodynamics of carbonate fecal pellets. J. Sedim. , Petrol, ۵۱, ۲۷-۳۶.
بهمن سلیمانی :دکتری زمین شناسی نفت، 1999، رورکی هندوستان، عضو هیئت علمی دانشگاه شهیدچمران اهواز
ولی مهدی پور: دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی نفت، دانشگاه شهیدچمران اهواز
◊◊◊◊◊◊◊
چکیده:
بررسی پتروگرافی بیش از 800 مقطع نازک سنگ آهک از مخزن آهکی آسماری میدان نفتی کرنج روشن ساخت که دانه های آلوکم تحت تأثیر فرایندهای دیاژنتیکی تراکم، جانشینی، دولومیتیزاسیون، انحلال، تبلور مجدد، و سیمانی شدن قرار گرفته است.
تراکم موجب تغییر شکل آلوکم و تحلیل بافت اولیه آن شده، گاه تنها شبحی از آن بر جا مانده است. همه نمونه های مطالعه شده دارای آثار دولومیتیزاسیون بوده که اکثراً بصورت فرآیند غالب، بافت میکریتی آهک ها و در مواردی فسیلها و نیز انتراکلست ها را تحت تأثیر قرار داده است.
پیشرفت تبلور مجدد و ایجاد دولومیت در متن سنگها سبب محو شدن تدریجی آثار فسیلی بسیاری از نمونه ها شده و بافت ghost یا شبح را ایجاد نموده است. دولومیتیزاسیون ابتدا زمینه میکریتی و سپس هسته پلوئیدها و انتراکلست ها را مورد هجوم قرار داده است. درمراحل پایانی فرایند مذکور، کل بخش دانه های آلوکم متأثر شده و تنها قالبی از آن باقی مانده است. این عمل به تشکیل میکرودولومیت منجر شده که خاص سیستم بسته می باشد.
در نهایت، تغییرات بافتی نشان می دهد که پدیده سیمانی شدن همراه با سایر فرایندها موجب تغییر بافت اولیه و تبدیل آهک میکریتی پلوئید یا اائیددار (وکستون / پکستون ) به یک وکستون متبلور یا گرینستو ن شده است.
Abstract:
The petrographical studies of more than 800 thin sections of limestone rocks belong to the Karanj Asmari reservoir evidenced that allochem grains have been subjected the following diagenetic processes: compaction, replacement, dolomitization, solution, recrystallization, and cementation.
Compaction causes to deform allochem grains, and pale its original texture and therefore, make it as a ghost texture. All studied samples show the effect of dolomitization. This process invaded to the matrix, bioclasts and as well as intraclasts.
The progresses of recrystallization and dolomitization vanished gradually the bioclast markings and led to produce a ghost texture. Dolomitization process affected the micritic limestone in groundmass at the first, then the inner part of the pelloid as well as allochem. In the final stage, whole allochem grain was undergone by the process and there fore, the cast only was remained finally. This process terminated to form microdolomite which is the character of closed system.
It was observed that sulfide mineral (pyrite) partially replacement took place at shallow depth. The grain sensitvity to solution and recrystallization was not similar (varied from high to low).
Ultimately, the texture variations cleared that the cementation phenomena associated with other diagenetic processes, led to change the primary texture and deform the pelloidal micritic limestone (packstone / wackstone) to grainstone / recrystallized wackstone.