نقش و تأثیر استیلولیت ها و استیلوموتل ها در نفوذپذیری و ریزتخلخل های سنگ های کربناته

نویسندگان

1 استادیار گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

2 دانشجوی دکترا، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

3 دانشجوی دکترا، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

چکیده

این پژوهش به منظور بررسی نقش استیلولیت­ها و استیلوموتل­ها در تغییرات بافتی سنگ­های کربناته و نقش آن­ها در نفوذپذیری و ریزتخلخل­های شکل گرفته در آن­ها صورت گرفته است. مطالعه بر روی بیش از 1500 مقطع نازک از سنگ­های کربناته با سنگ­شناسی و بافت­های متفاوت نشان داد که استیلولیت­ها منجر به تغییرات بافتی متعددی در سنگ­های کربناته می­شوند. از جمله این تغییرات بافتی می­توان به انحلال دانه­ها، چرخش تلسکوپی دانه­ها، جابجایی دانه­ها، جابجایی استیلولیت­ها نسبت به هم، جابجایی انواع رگه­ها و رگچه­ها، تأثیر استیلولیت برروی حاشیه دانه و تجمع مواد نامحلول در آن، تغییر رنگ و فرم استیلولیت­ها اشاره نمود. گسترش تخلخل در طول استیلولیت­ها اغلب به علت انقطاع در استرس و گسترش ترک­های ورقه­ای در اطراف استیلولیت­ها، طی یک فاز کششی است. عبور سیالات از این فضاها می­تواند موجب انحلال و گسترش بیش­تر تخلخل گردد. مطالعات دقیق­تر بر روی 50 نمونه از مقاطع نازک تحت میکروسکوپ نوع روبشی نشان داد که در مقیاس­های بسیار ریز استیلولیت­ها دارای تخلخل و نفوذپذیری می­باشند که اغلب عمود بر سطح آن­ها گسترش می­یابند. استیلوموتل­ها مجراها و مسیرهای بسیار مهمی برای عبور سیالات (آب و نفت) می­باشند. این مجراها می­توانند در طی دیاژنز تدفینی عمیق سیالات دیاژنزی (خصوصا سیالات دلومیت­ساز) را از میان خود عبور دهند و ماهیت سنگ را تغییر داده و آن را دولومیتی کنند این پدیده باعث کاهش تخلخل می­شود. شبکه استیلوموتل­ها می­توانند میزان تراوایی سنگ­ها را نیز تغییر دهند به گونه­ای که در رخساره­های گل­پشتیبان که تراوایی سنگ پایین می­باشد این استیلوموتل­ها می­توانند مجراهایی برای عبور سیالات باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The role and effect of stylolites and stylomottle on the permeability and microporosity of carbonate rocks

نویسندگان [English]

  • B. Yosefi Yeganeh 1
  • S. M. R. Emami Meybodi 1
  • S. Yasbolaghi Sharahi 2
  • M. Sedaghatnia 3
چکیده [English]

The main aim of this study is the role of stylolites and stylomottlein the textural changes of carbonate rocks and also their role on permeability and microporosity in these rocks. For this aim, studing of 1500 thin sections of the rocks with different lithology and various textural characteristics showed that the textural changings in these rocks have been caused by stylolites. Dissolution and displacement of grains as telescopic rotation, displacement of the former stylolites and all kinds of veins, effect of stylolites on the grains rims, accumulation of insoluble matters, the changing in color and form of stylolites are all examples in this instance. The expansion of porosity along the stylolites is often due to the stress interruption and expansion of the sheet cracks around the stylolites during a tensile phase. The passage of fluids through these spaces can cause dissolution and further expansion of porosity. More detailed studies of 50 thin sections under a scanning microscope showed that on very small scales stylolites had porosity and permeability that often spread perpendicular to the surface. Stylolites are very important ducts and pathways for the passage of fluids (oil and gas). These ducts can pass diagenetic fluids (especially dolomitic fluids) through deep burial diagenesis, altering the nature of the rock and making it dolomite, this phenomenon reduces porosity. A network of stylomottlecan also change the permeability of the rock, so that in the mud supported facies where the permeability of the rock is low, these stylomottlecan be ducts for the passage of fluids.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stylolite
  • Stylomotel
  • porosity
  • permeability
  • carbonate rocks
  • Textural changes
بهرامی، ف.، موسوی­حرمی، س، ر.، خانه­باد، م.، محمودی­قرائی، م، ح.، صادقی، ر (1393) رخساره­ها محیط­رسوبی و عملکرد فرآیندهای دیاژنزی موثر بر کیفیت مخزنی سازند آسماری در میدان نفتی رامین. دوفصلنامه رسوب­شناسی کاربردی، دوره 2، شماره 4، ص 16-26.
فرشی، م.، موسوی­حرمی، س، ر.، محبوبی، الف.، خانه­باد، م (1396) رخساره­ها و فرآینده­های دیاژنزی و تاثیر آن­ها بر توزیع ویژگی­های پتروفیزیکی و کیفیت مخزنی سازند آسـماری در میـدان نفـتی گـچساران. دوفـصلنامه رسوب­شناسی کاربردی، دوره 5، شماره 9، ص.40-50.
Alshahran. A., Sadd., J. L (2000) Stylolites in Lower Cretaceous carbonate reservoirs, U. A. E: Society for Sedimentary Geology Special Publication, 69: 185-207.
Andrews, L, M., Railsback, L. B (1997) Controls on stylolitic development: Morphologic, Lithologic, and temporal evidence from bedding-parallel and transverse stylolites from the US Apalachians. Journal of Geology, 105(1): 59-73.
Bathurst, R. G. C (1975) Carbonate sediments and their diagenesis, Developments in Sedimentology, Elsevier Science, Amsterdam 658 p.
Bathurst, R. G. C (1987) "Diagenetically enhanced bedding in argillaceous platform limestones: stratified cementation and selective compaction", Sedimentology, 34(5): 749-778.
Braithwaite, C. J. R (1989) Stylolites as open fluid conduits. Marine and Petroleum Geology, 6(1): 93-96.
Budd, D. A., Hammes, U., and Ward, W. B (2000) Cathodoluminescence in calcite: New insights on Mn-activation, Fe-quenching, and sensitizing by Pb and Zn using synchrotron X-ray fluorescence. Journal of Sedimentary Petrology, 70: 217-226.
Buxton, T. M. and Sibley, D. F (1981) Pressure solution features in a shallow buried limestone, Journal of Sedimentary Petrology, 51: 19–26.
Carozzi, A. V., Vonbergen, D (1987) Stylolitic prosity in carbonates a Critical Factor for Deep Hydrocarbon Production. Journal of Petroleum Geology, 10(3): 267-282.
Croize, D., Renard, F., Gratier, J, P (2013) Chapter 3- Compaction and prosity reduction in carbonates: A review of observations: theory and experiments: Advances in Geophysics, 54: 181-238.
Dunnington, H. V (1967) Aspects of diagenesis and shape change in stylolitic limestone reservoirs, Proc. World pet. Congr. 7th, Mexico, 2: 339-352
Ebner, M., Piazolo, S., Renard, F. and Kohen, D (2010) Stylolites interfaces and surrounding Matrix material: Nature and role of heterogeneities in roughness and microstructural development. Journal of Structural Geology, 32(8):1070-1084.
Flügel, E (1982) Microfacies analysis of limestones. – 633 pp., Berlin (Springer).
Harris, N. B (2006) Low – Prosity Halos at stylolites in the Feldspathic Upper Jurassic Ula Sandstone, Norwegian North Sea: An Integrated Petrographic and Chemical Mass – Balance Approach. Journal of Sedimentary Research, 76 (3): 444-459.   
Hood, S. D., Nelson, C. S. and Kamp, P. J. J (2004) Burial dolomitization in a non tropical carbonate petroleum reservoir: the Oligocene Tikorangi, Taranaki Basin, New Zealand, Sedimentary Geology, 172: 117 – 138.
Koehn, D., Rood, M, P., Beaudoin, N., Chung, P., Bons, P, D., and Gomez-Rivas, E (2016) A new stylolite classification scheme to estimate compavtion and local permeability variations. Sedimentary Geology, 346, pp. 60-71. 
Lambert, L., Durlet, C., Loreau, J. P. and Marnier, G (2006) Burial dissolution of micrite in Middle East carbonate reservoirs (Jurassic Cretaceous), keys for recognition and timing, Marine and Petroleum Geology, 23: 79–92.
Lind, I., Nykjaer, O., Priisholm, S., Springer, N (1994) Permeability of stylolite – bearing chalk: Journal of Petroleum Technology, 46: 986-993.
Logan, B. W. and Semeniuk, V (1976) Dynamic metamorphism, processes and products in Devonian carbonate rocks Canning Basin. Special Publication Geological Society of Australia, Western Australia, 6, 113.
Longman, M. W (1980) Carbonate diagenetic textures from nearsurface diagenetic environments, American Association Petroleum Geology, 64/4: 461-487.
Nelson, R. A (1981) Significance of fracture sets associated with stylolite zones: Am. Assoc. Petroleum Geologists Bull, 65: 2417-2425.
Nenna, F, A., Aydin, A (2011) the formation and growth of pressure solution seams in clastic rocks: A field and analytical study. Journal of Structural Geology, 33: 633- 643.  
Nicolaides, S., Wallace, M. W (1997) Submarine cementation and subaerial exposure in Oligo-Miocene temperate carbonates, Torquay Basin, Australia. Journal of Sedimentary Research, 67 (3): 397–410.
Nygard, R., Gutiereez, M., Gauta, R., and Hoeg, K. (2004) Compaction behavior of argillaceous sediments as function of diagenesis., Marine and petroleum Geology, 21: 349-362.
Park, W, C., and Schot, E. H (1968) Stylolites: their nature and origin. Journal of Sedimentary Petrology, 38 (1): 175- 191.
Rahimpur-Bonab, H., Enayati-Bidgoli., A. H., Navidtalab, A., Mehrabi, H (2014) "Appraisal of intra reservoir barriers in the Permo-Triassic successions of the central persian gulf, offshore iran", Geological Acta, 12(1): 87-107.
Railsback, L. B (1993) Lithologic controls on morphology of pressure-dissolution surfaces (stylolites and dissolution seams) in Paleozoic carbonate rocks from the mideastern United States. Journal of Sedimentary Research, 63 (3): 513–522.
Sadd, J., Alsharhan. A (2000) Stylolites in lower cretaceous carbonate reservoir, U.A.E. SEPM Special publication, 69: 185-207.
Safaricz, M., Davison, I (2005) Pressure solution in chalk. AAPG Bulletin, 89(3): 383-401.
Tucker, M. E., and Wright, V. P (1990) Carbonate sedimentology. Blackwell Scientific Publications, 482 p.
Tucker, M. E (1993) Carbonate diagenesis and sequence stratigraphy, In, V. P. Wright (editor), Sedimentology Review, Blackwells, Oxford, p.51-72.
Van Geet, M., Swennen , R., Wevers, M (2000) Quantitative analysis of reservoir rocks by microfocus X- ray computersied tomography: Sedimentary Geology, 132: 25-36.