تحلیل رخساره‌ای، ویژگیهای دیاژنتیکی و شرایط محیطی سازند زاکین در بخش مرکزی خلیج‌فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

2 دانشکده زمین‌شناسی، دانشگاه تهران، تهران

3 گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه تهران، تهران

10.22084/psj.2019.18400.1195

چکیده

نهشته‌های آواری پالئوزوئیک به ویژه سازندهای زاکین و فراقان در برخی موقعیت‌های ورقه عربی، ایجاد مخازن هیدروکربوری نموده است ولی استعداد مخزنی این سازندها در بخش مرکزی خلیج فارس و شمال این صفحه تاکنون مطالعه‌ نشده است. در این تحقیق نهشته‌های سازند زاکین با سن دونین (ژیوسین تا فامنین) برای اولین بار در بخش مرکزی خلیج­فارس به طور کامل در یک چاه اکتشافی مورد بررسی قرار گرفت. این برش  بر روی صفحه عربی قرار دارد و دارای بیش­ترین ضخامت گزارش شده از سازند زاکین است. مطالعه این سازند با استفاده از مقاطع­نازک تهیه شده از خرده‌های حفاری صورت گرفته است و بر اساس مشخصات سنگ‌شناسی بخش‌های آواری (پتروفاسیس‌ها) و بخش کربناته (ریزرخساره‌ها) و پدیده‌های دیاژنزی، شرایط محیط رسوبی آن­ها بازسازی شده است. بررسی‌های سنگ‌شناسی موید حضور پتروفاسیس‌های کوارتز‌آرنایت، ساب‌آرکوز، آرکوز، سیلتستون، رس‌سنگ و گلسنگ و ریزرخساره‌ گلسنگ آهکی است. بر اساس مشخصات رسوب‌شناسی و روند نگار گاما، سازند زاکین در یک محیط دریایی کم عمق آواری شامل سه زیرمحیط دشت ساحلی، ساحلی و تبدیل تدریجی دور از ساحل نهشته شده است. مهم­ترین پدیده‌های دیاژنتیکی در این سازند شامل فشردگی، سیمانی‌شدن، سریسیتی‌شدن، جانشینی، نوشکلی و دگرسانی فلدسپارها می‌باشد. تنوع سنگ‌شناسی و تغییرات محیطی این سازند، شرایط مناسبی جهت مطالعات امکان‌سنجی مخازن هیدروکربوری را ایجاد نموده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Facies analysis, diagenetic properties, environmental condition of the Zakeen Formation in the central part of Persian Gulf

نویسندگان [English]

  • J. Amraei 1
  • P. Rezaee 1
  • A. Amini 2
  • S. M Zamanzadeh 3
  • V. Tavakoli 2
چکیده [English]

The clastics Paleozoic Era deposits especially the Zakeen and Faraghan formations in some locations of the Arabian Plate host hydrocarbon reservoirs, but reservoir potential of these formations has never studied in north of this plate and the central part of Persian Gulf. The Zakeen Formation (Givetian to Famennian) completely studied for the first time in one exploration well in the Persian Gulf  Basin. Studied section is located on the north-east of the Arabian Plate and is the thickest reported section of the Zakeen Formation. It rest unconformably on Sarchahan Formation (Silurian) and it is coverd by clastics of the Faraghan Formation (Lower Permian). This study has investigated petrofacies and microfacies, diagenetic properties and depositional environments of  the Zakeen Formation by studying thin sections prepared from cuttings in one well in the central part of Persian Gulf. Results show that the Zakeen Formation is composed of quartz arenite, sub-arkose, arkose, siltstone, claystone, mudstone petrofacies and carbonate mudstone microfacies. Based on sedimentary propertiesand Palynofacies results, the Zakeen Formation was deposited on clastic shallow marine environment consists of beach plain, shoreface and offshore sub-environments. Main diagenetic processes include compaction, cementation (silisic, carbonate, pyrite and iron oxide), feldspar alteration, sericitization, neomorphism and dolomitization. Heterogeneity of the Zakeen lithology and variety of environmental conditions and diagenetic features created favorable conditions for reservoir feasibility studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zakeen Formation
  • Paleozoic Facies analysis
  • Environmental condition
  • Persian Gulf

آقانباتی، س. ع ( 1387) فرهنگ چینه‌شناسی ایران، جلد دوم (دونین- پرمین)، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی،‌ 1297-660.

حسین‌آبادی، م.، میراب شبستری، غ.، ر.، محبوبی، ا.، معتمد، ا (1395) ژئوشیمی عنصری و ایزوتوپی سازند بهرام (دونین میانی- بالایی) در شرق ایران، مجله رسوب­شناسی کاربردی، دوره 4، شماره 7، 32-48.

زلیخایی. ی (1393) مقایسه خاستگاه سازندهای زاکین و فرقان در پسکرانه بندرعباس به منظور استفاده از نتایج در تجزیه و تحلیل شرایط محیطی آن­ها، دانشگاه تهران، پایانامه کارشناسی­ارشد.

زمان‌زاده، س. م (1387) مشخصات سنگ­شناسی، محیط رسوبی و چینه­نگاری سکانسی سازندهای زاکین و فراقان در مقطع تیپ، شمال بندرعباس، دانشگاه تهران، رساله دکترا.

زمانزاده، س. م (1396) مطالعه جامع حوضه­رسوبی (پتروگرافی، ژئوشیمی، پالینولوژی) و چینه‌نگاری سکانسی سازندهای فراقان، زاکین و سرچاهان- سیاهو در میدان پارس جنوبی و انطباق نتایج با میادین مجاور، پروژه پژوهشی بین جهاد دانشگاهی شهید بهشتی و شرکت نفت و گاز پارس (گزارش داخلی شرکت ملی نفت، منتشر نشده).

قویدل­سیوکى، م (1369) مطالعه اکریتارک‌ها و کیتونوزوآهای سازندهای میلا، ایلبک، زردکوه و فراقان در ناحیه زردکوه و انطباق آن­ها با سکانس پالئوزوئیک ناحیه چالیشه و دارنگ، مجموعه مقالات سمپوزیوم دیاپیریسم با نگرشی ویژه به ایران (جلد اول)، 218-141.

‌‌قویدل­سیوکى، م (1377) بررسى رسوب‌هاى پالئوزوئیک بالایى در حوضه زاگرس و معرفى سازند زاکین در کوه فراقون، فصلنامه علمى علوم­زمین، ‌سال 7، 73 – 54.

مطیعی، ه (1392) زمین­شناسی درون چاهی، جلد اول، انتشارات آرین زمین، 642-1.

نائیجی، م. ر (1385) کاوش درباره بوم نهشته­گذاری سازند زاکین در شمال بندرعباس و همبستگی آن با کشورهای مجاور، مجله اکتشاف و تولید،  شماره 35، 11-8.

Ahr, W. M (2008) Geology of carbonate reservoir, John Wiley and Sons, Chichester, 296.

Baccelle, L. and Bosellini, A (1965) Diagrammi per la stima visiva della composizione percentuale nelle rocce sedimentary, Annali dell Universita di Ferrara Wuova serial, Sezione IX, Scienze geologiche e paleontologiche, 4: 117-53.

Berner, R. A (1984) Sedimentary pyrite formation": An update. Geochemica et Cosmochemica Acta 48: 605-615.

Blatt, H., Middleton, G. V., and Murry, R (1980) Origin of sedimentsry rocks: 2nd ed, Prentic Hall Inc., Englewood Cliffs, NewJersey, 782.

Boggs, s (2009) Petrograpy of sedimentary rocks, 2nd Ed., Cambridge University, 295.

Cant, D. J (1992) Subsurface facies analysis. In Facies Models: Response to Sea level Change. Walker R.G. and N.P. James (Editors), Geological Association of Canada, Basin Research, 12: 195-218.

Dunham, R. J (1962) Classification of carbonate rock according to depositional texture, AAPG, 1: 108-121.

Flugel, E (2010) Microfacies Analysis of Limestones,Analysis Interpretationand Application. Springer-Verlag, 976.

Ghavidel Syooki, M (1988) Palynological study and age determination of Faraghan Formation in Kuh-e-Gahkum region at southeast of Iran. Journal of Science, Iran, 15(1&2): 11-28.

Ghavidel Syooki, M (1999) Investigation on the Upper Paleozoic Strata in Tang-e- Zakeen and Introducing Zakeen Formation, Kuh-e-Faraghan Zagros Basin, Southern Iran. Geological. Survey of Iran, Geoscience Quarterly Journal, 29-30: 54-73.

Ghavidel Syooki, M (2003) Palynostratigraphy of Devonian sediments in the Zagros Basin, southern Iran. Review of Palaeobotany and Palynology, 127: 241-268.

Ghavidel-Syooki, M (1997b) Acritarch biostratigraphy of the Paleozoic rock units in the Zagros Basin, southern Iran". Acta Univ. Carolinae Geol, 4: 385-411.

Ghavidel-Syooki, M (1997a) Palynostratigraphy of the Early Permian Strata in the Zagros Basin, Southeast-Southwest Iran. Journal of Science, Iran, 18: 243-261.

Insalaco, E., E Virgone, B Courme, J Gaillot, M Kamali, A Moallemi, M Lotfpour and S Monibi (2006) Upper Dalan Member and Kangan Formation between the Zagros Mountain and offshore Fars, Iran. Depositional system, biostratigraphy and stratigraphic architecture. GeoArabia, 11 ( 2): 75-176.

Kamali, M. R. and Rezaee, M. R (2003) Burial history reconstruction and thermal modeling at Kuh-e Mond, SW Iran, 26 (4): 415-46.

Ketzer, J. M., L. F. De Ross, and D. Norberto (2005) Kaolinitic meniscus bridges as an indicator of early diagenesis in Nubian sandstone, Sinai, Egypt – discussion: Sedimentology, 52: 3213-217.

Kim, Y., and Y. I. Lee (2003) Diagenesis of shallow marine sandstones, the Lower Ordovician Dongjeom Formation, Korea: response to relative sea-level changes, Journal of Asian Earth Sciences, 23: 235-245.

Konert, G. and Afifi, A. and Al-Hajri, S. and Droste, H (2001) Paleozoic Stratigraphy and Hydrocarbon Habitat of the Arabian Plate. GeoArabia. 6 (3): 407-442.

Lander, R. H., R. E. Larese, and L. M. Bonell (2008) Toward more accurate quartz cement models, the importance of euhedral versus noneuhedral growth rates, AAPG Bulletin, 92: 1537–1563.

Lewis, D. W. and McConchie (1994) Practical Sedimentology. 2nd Edition. IX,  123.

Lucia, F. J (2007) Carbonate reservoir characterization, Second edition", Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 236 p.

Mattes, B. W. and Montjoy, E. W (1980) Burial Dolomitization of Upper Devonian Miette buildup, Jasper National Park, Alberta", in: Zenger, D.H., Dunham, J.B. and. Ethington, R.L eds., "Concepts and Models of Dolomitization". SEPM Special. Publication, 28: 250-297.

McClure, H. A (1978) Ar Rub Al Khali. In: Al-Sayari, S. S. and Faure, J. G. (Edit), Quaternery Period in Saudi Arabia. Springer-Verlog, Vien, 252-263.

McHargue, T. R. and Price, R. C (1982) Dolomite from Clay in Argillaceous or Shale Associated Marine Carbonates, Journal of Sedimentary Petrology, 52: 873-880.

Mollazal, Y (1965) The geology of the Kuh-e Neyse and adjoining area. Report. 1098.

Moore, C. H. and Wade, W. J (2013) Carbonate reservoir: porosity, evolution and diagenesis in a sequences stratigraphic framework": Second edition, Elsevier 369. 444.

Morad, S., and A. A. Aldaham (1986) Diagenetic alteration of detrital biotite in Protrozoic sedimentary rocks from Sweden: Sedimentary Geology, 47: 95-107.

Muttoni, G., Gaetani, M., Kent, D. V., Sciunnach, D., Angiolini, L., Berra, F., Garzanti, e., Mattei, M. and Zanchi, A., (2009b) Opening of the Neo-Tethys Ocean and Pangea B to Pangea A transformation during the Permian. GeoArabia, 14 (4): 17-48.

Muttoni, G., Kent, D. V., Garzanti, E., Brack, P., Abrahamsen, N., and Gaetani, M (2003) Early Permian Pangea ‘B’ to Late Permian Pangea ‘A’. Earth and Planetary Science Letters, 215: 379–394.

Muttoni, G., Kent, D. V., Garzanti, E., Brack, P., Abrahamsen, N., and Gaetani, M (2004) Erratum to Early Permian Pangea ‘B’ to Late Permian Pangea ‘A’. Earth and Planetary Science Letters, 218: 539–540.

Pettijohn, F. J., Potter, P. E., and Siever, R (1973) Sand and Sandstone. Springer Verlog-New York: 617.

Poursoltani, M. R., and M. R. Gibling (2011) Compasition, porosity and reservoir potential of the Middle Jurassic Kashafrud Formation, northeast Iran: Marine and Petrolume Geology, 28: 1094-1110.

Reading, H. G. and Collinson J. D (1996) Clastic coasts. Sedimentary environments. processes, facies and stratigraphy. 154-231.

Rider, M. H (1993) Gamma ray shape used as a facies indicator, critical analysis of an oversimplified methodology. In:Hurst A., Lovell M.A. and Morton A.C. (eds). "Geological application of wireline logs. Geological Society, London, Special Publications, 48: 27-37.

Ronchi, P., Ortenzi, A., Borromeo, O., Claps, M., Zempolich, W. G (2010) Deposiional setting and diagenetic processes and their impact on the reservoir quality in the late Visean-Bashkirian Kashagan carbonate platform (Pre-Caspian Basin, Kazakhstan). AAPG, 94 (9): 1313-1348.

Ros, L. F. De., S. Morad and I.S. Al-Aasm (1997) Diagenesis of siliciclastic and volcaniclastic sediments in the Cretaceous and Miocene sequences of the NW African margin (DSDP Leg 47A, Site 397): Sedimentary Geology,112: 137-156.

Siebert, R. M., G. K. Moncure, and R. W. Lanhann (1984) A theory of framework grain dissolution in sandstones, In: (Eds.), D. A. Mcdonald and R. C. Surdan, Clastic Diagenesis Tulsa. Oklahama. U.S.A.: AAPG, Memoir, 37: 163-176.

Szabo, F (1977) Permian Triassic stratigraphy. Zagros Basin, southwest Iran, Report. 1261.

Szabo, F. and Kheradpir A (1978) Permian and Triassic Stratigraphy, Zagros Basin, Southwest Iran. Journal Petroleum Geology 1, 57–82.

Taghavi, A. A., Mark, A. and Emadi, M. A (2006) Sequence Stratigraphically controlled diagenesis govern reservoir qualityin the carbonate Dehloran Field, Southwest, Iran. Petroleum Geoscience, 12: 115-126.

Tucker, M. E (2001) Sedimentary petrology: An Introduction to the Origin of Sedimentary Rocks. Blackwell Scientific Publications, 260.

Tyson, R. V (1993) Palynofacies analysis. In: Jenkins D. G. (ed.), Applied Micropaleontology, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 153-172.

Uysal, I. T., S. D. Golding, and M. Glikson (2000) Petrographic and isotope constraints on the origin of authigenic carbonate minerals and the associated fluid evolution in Late Permian coal measures, Bowen Basin (Queensland), Australia, Sedimentary Geology, 136: 189-206.

Vaslet, D (1990) Upper Ordovician glacial deposits in Saudi Arabia, Episodes. 13 (3): 147-161.

Wanas, H. A (2008) Calcite-cemented concretions in shallow marine and fluvial sandstones of the Birket Qarun Formation (Late Eocene), El-Faiyum depression, Egypt, Field, petrographic and geochemical studies, Implications for formation conditions, Sedimentary Geology, 212: 40-48.