ارزیابی ناحیه قم از نظر تشکیل تله های نفتی با استفاده از تفسیر و مدلسازی داده های گرانی و مغناطیسی

دسته ژئوفیزیک
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری دوازدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران
تاريخ برگزاری ۰۴ اردیبهشت ۱۳۸۷

جهت اکتشاف ذخایر هیدروکربورى و به منظور تعیین وضعیت تله هاى نفتى مناسب در زیر رسوبات و خصوصاً تعیین چین خوردگى هاى سازند قم همراه با بررسى وضعیت منطقه از نظر توده هاى آذرین، اندازه گیرى هاى گرانى و مغناطیسى در ۲۰۵۹ ایستگاه انجام شد . پس از تصحیحات لازم نقشه هاى آنومالى بوگر و شدت کل مغناطیسى تهیه و مورد تفسیر و مدل سازى ۲/۵ بعدى قرار گرفت . جهت انجام مدلسازى داده هاى گرانى از
   نرم افزار GRAV۲DC و براى مدلسازى داده هاى مغناطیسى از نرم افزار MAG۲DC استفاده شده است . تعبیر و تفسیر کمى و کیفى و نتایج مدلسازى نشان داد اگر چه تنها آنومالى مثبت A در نقشه باقیمانده گرانى منطقه مى تواند از نظر اکتشافات بعدى مورد توجه قرار گیرد و این آنومالى از عمق کافى برخوردار مى باشد ولى در قسمتى از این آنومالى مثبت شدت میدان مغناطیسى بالا بوده و همچنین تحت تأثیر گسل هاى اطراف خود قرار گرفته که اهمیت آن را جهت اولویت هاى بعدى اکتشافى منتفى مى سازد.

   پیش گفتار:روش های گرانی و مغناطیسی در اکتشافات مقدماتی هیدروکربورهای نفتی نقش مهمی ایفا می نمایند . پروژه گرانی سنجی و مغناطیس مذکور بخشی از حوضه رسوبی ایران مرکزی است و سازند قم هدف اصلی عملیات می باشد . این سازند در ساختمان البرز شرقی ( چاه شماره 5 البرز واقع در شمال قم که هنوز آثار آن در منطقه باقی است )سنجی قم جهت تعیین موقعیت تله های هیدروکربوری احتمالی موجود در زیر رسوبات منطقه انجام پذیرفت . از نظر زمین شناسی منطقهحاوی نفت و در سراجه( چاه سراجه در جنوب شرقی قم بر روی تاقدیس سراجه حفاری شده است ) حاوی گاز است . بنابر این به منظور تعیین وضعیت سازند قم در زیر دشت که پوشیده از رسوبات آبرفتی عهد حاضر می باشد، عملیات ژئوفیزیکی گرانی سنجی به همراه مغناطیس سنجی طرح ریزی و عملی گردید . پس از برداشت داده ها و پردازش های اولیه نقشه برداری و گرانی، کار تعبیر و تفسیر داده های گرانی در فروردین ماه 1377 شروع و در اسفند ماه 1378 پایان یافت [.1] تعبیر و تفسیر انجام شده روی داده های گرانی و مغناطیسی منطقه یک آنومالی تاقدیسی را که می تواند از نظر تشکیل تلههیدروکربوری حائز اهمیت باشد، تعیین محل نمود ولی هیچگونه اطلاعاتی در زمینه پارامترهای فیزیکی و ژئومتری ساختمان مذکور بهGRAV2DC بعدی جهت تعیین پارامترهای مذکور از نرم افزار های 2/5 دست نیامد . برای این منظور، در این مقاله با انجام مدل سازی[2] و [3] MAG2DC استفاده گردید.

   متن اصلی:
     تعبیر و تفسیر نقشه های گرانی و مغناطیسی منطقه
نقشه آنومالی بوگه
شکل 1 نقشه آنومالی بوگه تهیه شده برای منطقه مورد مطالعه را نشان می دهد . در این نقشه فاصله منحنی های تراز 2 میلی گال انتخاب شده است . این نقشه دو آنومالی A و B را در زیر دشت مشخص می سازد . آنومالی A مثبت بوده و آنومالی نیمه بسته B منفی است . این آنومالی ها از روند شمال غرب – جنوب شرق برخوردارند . در بخش های شمالی و شمال غرب منطقه گپ یا فضای خالی نسبتاً بزرگی دیدهمی شود که ناشی از عدم برداشت اطلاعات گرانی و مغناطیسیمی باشد .
نقشه آنومالی باقی مانده گرانی
پس از حذف اثرات ناحیه ای از داده های گرانی، نقشه آنومالی باقی مانده تهیه شد . شکل 2 نقشه اثر باقی مانده منطقه که با فیلتر روند سطحی ارتونرمال [4] تهیه شده است را نشان می دهد . در ترسیم این نقشه فاصله منحنی های تراز 2 میلی گال انتخاب گردید در این نقشه منحنی های تراز پیوسته بیانگر آنومالی های مثبت یا آنومالی های تاقدیسی ( آنومالیA ) و منحنی های تراز خط چین بیانگر آنومالی های منفی یا آنومالی های ناودیسی ( آنومالی های B و C ) می باشند . آنومالی های مشخص شده در نقشه دارای روند شمال
غرب - جنوب شرق می باشند . به نظر می رسد که چند گسل با روند مشابه در منطقه عمل نموده باشند . این گسل های احتمالی بین آنومالی های B ، A و A ، C قرار دارند . آنومالی مثبت A اختلاف گرادیانی بیش از 10 میلی گال را به وجود آورده است .
نقشه شدت کل مغناطیسی
به منظور مشخص شدن ضخامت تقریبی رسوبات منطقه و همچنین جهت بررسی منطقه از نظر وجود یا عدم وجود توده های آذرین، داده های مغناطیسی منطقه برداشت و پس از انجام تصحیحات لازم، نقشه شدت کل مغناطیسی منطقه با فاصله منحنی های تراز 50 نانوتسلا ترسیم گردید ( شکل ).3 به طور کلی یک افزایش شدت میدان مغناطیسی در شمال غرب منطقه و همچنین در مرکز آن دیده می شود که می تواند بیانگر کاهش ضخامت رسوبات در این بخش ها باشد . نقشه شدت کل مغناطیسی متأثر از کلیه آنومالی هایی است که در اعماق مختلف واقع شده و از تأثیرپذیری مغناطیسی متفاوتی نیز برخوردار می باشند . به علاوه اینکه تحت تأثیر سنگ های با خاصیت مغناطیسی بالای پی سنگ قرار می گیرد . بنابر این داده های مغناطیسی منطقه مورد تفکیک قرار گرفت که شکل 4 نقشه باقی مانده مغناطیسی منطقه که با فیلتر روند سطحی تهیه شده است را نشانمی دهد .
نقشه آنومالی باقی مانده مغناطیسی
نقشه آنومالی باقی مانده مغناطیسی ( شکل 4 )که با فاصله منحنی های تراز 50 نانو تسلا ترسیم شده است، آنومالی های با شدت مغناطیسی بالا را با منحنی های تراز پیوسته و آنومالی های با شدت مغناطیسی پائین را با منحنی های تراز خط چین نمایشمی دهد . روند آنومالی های مغناطیسی در شکل شمال غربجنوب شرق می باشد . در محدوده ای که با پروفیل B-B مشخص است، آنومالی مثبت مغناطیسی اختلاف گرادیان بیش از 400 نانوتسلا را به وجود آورده است . در سایر بخش ها پدیده مغناطیسی خاصی دیده نمی شود و رسوبات ازضخامت قابل ملاحظه ای برخوردار می باشند

با انطباق نقشه های باقی مانده گرانی و مغناطیسی روند ساختمان ها و گسل ها ی احتمالی تأئید می گردند . ضخامت رسوبات منطقه مورد بررسی تقریباً بالا می باشد . در بین آنومالی های مشخص شده در نقشه آنومالی باقی مانده گرانی تنها آنومالی مثبت
A حائز اهمیت می باشد البته این آنومالی تحت تأثیر گسل های اطراف قرار گرفته است . همچنین در بخش هایی از این آنومالی مثبت گرانی، شدت بالای مغناطیسی مشهود می باشد که این تغییر ناگهانی شدت مغناطیسی به احتمال زیاد می تواند ناشی از عملکرد گسلی باشد که سبب بالا آمدگی در توده های مغناطیسی پی سنگ شده است ضخامت قابل ملاحظه ای برخوردار می باشند
مدلسازی داده های گرانی و مغناطیسی
یکی از مسائل اساسی در تعبیر و تفسیر داده های میدان پتانسیل ( داده های گرانی و مغناطیسی ) تعیین شکل، عمق و وضع قرارگیری اجسام مولد آنومالی ها می باشد . برای بررسی و مطالعه این پارامترها از فرآیند های مدلسازی مستقیم و معکوس استفاده می شود . در این مقاله جهت انجام مدلسازی از نرم افزارهای
GRAV2DC و MAG2DC استفاده گردید . دراین نرم افزارها از روش تالوانی برای محاسبه اثر گرانی یک جسم 2 یا 2/5 بعدی استفاده می گردد . در این الگوریتم محاسباتی مقطع قائم جسم به طور تقریب یک چند ضلعی فرض شده و مؤلفه قائم گرانی جسم در سطح زمین محاسبه می شود 5] ، 6 ، 7 ، [.8 علاقه مندان می توانند جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد نرم افزار های مذکور و نحوه مدلسازی با آنها به مراجع [2] و [3] رجوع نمایند . همانگونه که در شکل 2 نشان داده شده جهت انجام B-B و A - A تنها مدل های دو بعدی برای دو پروفیل 6 و 5 پروفیل رسم شده که در شکل های 4 مدلسازی، بر روی آنومالی های گرانی نشان داده شده است.

مطابق شکل 5 برای ساختمان ناودیسی B عمقی برابر 4 کیلومتر و اختلاف دانسیته ای برابر -11/0 گرم بر سانتیمتر مکعب حاصل شد . مطابق این روش، برای آنومالی مثبت A عمق متوسطی برابر 3/5 کیلومتر و اختلاف دانسیته ای برابر 12/0گرم بر سانتیمتر مکعب به دست آمد ( شکل 6).
شکل های 7 و 8 نیز مدل های دو بعدی مغناطیسی که به ترتیب در امتداد پروفیل های A - A و B-B در نقشه باقی مانده مغناطیسی ( شکل 4) حاصل شده است را نشان می دهد . همانگونه که در شکل 8 مشخص است مقدار بالا آمدگی پی سنگ و کاهش ضخامت رسوبات در امتداد پروفیل B-B دیده می شود که با مطالب گفته شده در قبل مطابقت دارد.

   نتیجه گیری:
     با توجه به نتایج حاصل از تعبیر و تفسیر کمی و کیفی داده های گرانی و مغناطیسی می توان نتیجه گرفت که تنها یک آنومالی مثبت که با حرف A در نقشه باقی مانده گرانی مشخص شده است، حائز اهمیت بوده و با روند شمال غرب – جنوب شرق مشخص می گردد . از طرف دیگر نقشه باقی مانده مغناطیسی افزایش شدت مغناطیسی را در بخشی از این ساختمان نشانمی دهد که می تواند از گسل پی سنگی متأثر شده باشد . اگر چه نتایج مدلسازی 2/5 گرانی، مشخص کننده عمق بالا برای این ساختمان است و منطقه مورد مطالعه نیز از ضخامت رسوب گذاری بالایی برخوردار است ولی مدلسازی دو بعدی مغناطیسی بالا آمدگی پی سنگ، عملکرد گسل و کاهش ضخامت رسوبات را در بخشی از این آنومالی نشانمی دهد که اهمیت آن را جهت اولویت های بعدی اکتشافی منتفی می سازد.

   منابع:
     ۱ دولتی ارده جانی، ف، .1378 گزارش تعبیر و تفسیر گرانی سنجی و مغناطیس سنجی ناحیه قم، گزارش ژئوفیزیکی، بخشژئوفیزیک، شرکت ملی نفت ایران، شماره فنی 1911 ، 29 ص .
   ۲ اسلام کیش، ت و دولتی ارده جانی، ف، .1374 مدل سازی دو بعدی آنومالی های گرانی سنجی . نشریه علمی – پژوهشی امیر کبیر،سال هشتم، شماره 29 ، شماره صفحات .42-
   3- Rock Ware, Inc. Earth Science & GIS Software, 2003. Grav2DC, 2.5D gravity data modelling andinversion for Windows: http://www.rockware.com/catalog/pages/grav2dc.html
   4- GeoMEM Consultants, 2004. MAG2DC, 2.5D forward modelling & inversion of magnetic data:http://www.geomem.co.uk/index.php?x=product&id=20
   5- Sarma, D.D. and Selvaraj, J.B., 1990. Two-dimensional orthonormal trend surfaces for prospecting.Computers and Geosciences, 16, 897-909.
   6- Talwani, M., Worzel, J. I. and Landisman, M., 1959. Rapid gravity computation for two-dimbodies with application to the Mendicino submarine fracture zone. Geophys. Res., 64, 49-59.ensional
   7- Won, I. J. and Bevis, M., 1987. Computing the gravitational and magnetic anomalies due to polygon:
   Algorithms and FORTRAN subroutiones. Geophysics, 52, 232-238.
   8- Ozdamir, M., 1984. Two-dimensional gravity modeling (Talwani method). Engineering Faculty's Earth
   Science Review, 4 (1-2), 76-80.

کلید واژه ها: قم