چينهنگاري لرزهاي سازند مزدوران در حوضه رسوبي کپهداغ
| محمدعلي كاوسي، يعقوب لاسمي، سيدرضا موسوي حرمي، شهرام شركتي |
سال انتشار: 1388 |
خلاصه مطالب:
حوضه رسوبي كپهداغ درشمال خاور کشور دارای دو تاقدیس گازی بزرگ خانگیران و گنبدلی است. سازند مزدوران (آكسفوردين-تیتونین) که سنگ مخزن عمده است به طور عمده از سنگ آهک و دولوميت با میان لایههای ناچیز مارن و ماسهسنگ و به مقدار ناچیزگچ تشکیل شده است. در خاور حوضه، مرز زيرين آن با سازند كشفرود ناپيوسته و همساز و مرز بالايي آن با سازند شوريجه ناپيوسته است. شناسایی سكانسهاي لرزهاي بر اساس شكل هندسي و الگوهاي پايان پذيري انعكاسهاي لرزهاي به تحول پلت فرم کربناته از شلف حاشیهدار به رمپ کربناته و توجیه خشک بودن بعضی از چاهها انجامیده است. تلههای چینهای در اطراف بلندیهای دیرینه میدانهای خانگیران و گنبدلی با توجه به حضور سنگ مادر مناسب، مهاجرت گاز به طرف این بلندیها، تغییرات جغرافیای دیرینه در زمان رسوبگذاری و همچنین وجود تبخیری های سازند مزدوران و شوریجه با نقش پوشسنگی حتمی است.
خلاصه مطالب:
حوضه رسوبي كپهداغ درشمال خاور کشور دارای دو تاقدیس گازی بزرگ خانگیران و گنبدلی است. سازند مزدوران (آكسفوردين-تیتونین) که سنگ مخزن عمده است به طور عمده از سنگ آهک و دولوميت با میان لایههای ناچیز مارن و ماسهسنگ و به مقدار ناچیزگچ تشکیل شده است. در خاور حوضه، مرز زيرين آن با سازند كشفرود ناپيوسته و همساز و مرز بالايي آن با سازند شوريجه ناپيوسته است. شناسایی سكانسهاي لرزهاي بر اساس شكل هندسي و الگوهاي پايان پذيري انعكاسهاي لرزهاي به تحول پلت فرم کربناته از شلف حاشیهدار به رمپ کربناته و توجیه خشک بودن بعضی از چاهها انجامیده است. تلههای چینهای در اطراف بلندیهای دیرینه میدانهای خانگیران و گنبدلی با توجه به حضور سنگ مادر مناسب، مهاجرت گاز به طرف این بلندیها، تغییرات جغرافیای دیرینه در زمان رسوبگذاری و همچنین وجود تبخیری های سازند مزدوران و شوریجه با نقش پوشسنگی حتمی است. |
پيش گفتار:
مقدمه:
حوضه رسوبي كپهداغ درشمال خاور کشور دومين حوزه هيدروكربوري ايران بعد از زاگرس است. كشف و بهرهبرداري گاز از كربناتهاي سازند مزدوران (آكسفوردين-تیتونین) و سيليسي آواريهاي سازند شوريجه (نئوكومين) در ميدانهاي خانگيران و گنبدلي از سال 1968شروع شده است. سازند مزدوران به طور عمده از سنگ آهک و دولوميت با میان لایههای ناچیز مارن و ماسهسنگ و به مقدار ناچیزگچ در خاور حوضه رسوبی کپهداغ تشکیل شده است. در خاور حوضه، مرز زيرين آن با سازند كشفرود ناپيوسته و همساز و در باختر با سازند چمنبيد، همساز و تدريجي است. مرز بالايي آن با سازند شوريجه در بخش عمدهاي از حوضه، ناپيوسته است. سنگ مادر عمده در اين حوضه رسوبي شیلهای ژوراسیک میانی و کربناتهای سازنـد چمن بید است [2]، ولي گلسنگهای سازند کشفرود به سن، باژوسین بالايی تا باتونین هیدروکربن تولید کردهاند [12]. كربناتهاي سازند مزدوران به عنوان سنگ مخزن گاز در حوضه رسوبي كپهداغ اهميت زيادي برخوردار است. سنگ پوشش براي سازند مزدوران تبخيريها و رس سنگهاي ســازند شوريجـه در نظر گرفته شده است.
کمربند کوهزايی کپهداغ با روند بطور عمده باختری و خاوری از خاور دریای خزر تا شمال خاور ایران، ترکمنستان و شمال افغانستان توسعه یافته است [2]. بعد از بسته شدن تتیس کهن (Paleo-tethys) در تریاس میانی [4]، به دنبال آن در طی ژوراسیک میانی، حوضه کپهداغ در یک رژیم کشتی تشکیل شد [ 9 & 5]. اين حوضه در امتداد گسلهاي خاوري-باختري شكل گرفته و رسوبگذاري در آن از ژوراسيـك ميـاني تا ميوسن ادامه داشته است [2].
تجزيه و تحليل دادههاي چاه نشان ميدهد كه نقطه ريزش (spill point) در ميدان خانگيران محدوده كننده مخزن سازند مزدوران نبوده و ارتفاع ستون گاز بيشتر از بستگي عمودي در اين ميدان است، بطوري كه بستگي عمودي كمتر از ستون تماس آب و گاز است. مطالعه چینهنگاری سکانسی و لرزهای در حوضه رسوبی كپهداغ جهت شناسایی تلههای چینهای و برداشت بیشتر از مخازن ضروری است.
چينهنگاري لرزهاي ابزاري كاربردي در مقياس اكتشاف هيدروكربور است [3]. تجزیه و تحلیل ارتباط هندسی بازتابهای لرزهای و پایان پذیری آنها به مفهوم چینهنگاری لرزهای و مدلهای رخسارهای میانجامد [7]. رخسارههای لرزهای (seismic facies) گروهی از بازتابهای لرزهای بوده که پیکربندی، دامنه، فرکانس و سرعت آنها با واحدهای مجاورشان فرق دارد [11]. مطالعه دقيق و تعیین گسترش جانبي رخسارههای مخزنی و شناسایی آنها در خطوط لرزهاي ميتواند به فهم بيشتر نقاط داراي پتانسيل مخزني كمك نمايد. زیرا پلتفرمهاي كربناته به تغييرات نسبي سطح دريا با مهاجرت رخسارهها يا دستههاي رخسارهاي در سكانسها و تغييرات شكلهندسي لايهها و الگوهاي پايان پذيري پاسخ میدهند [8].
آناليز رخسارههاي لرزهاي موجود در بخش خاوري حوضه با روش [13 & 7] انجام گرفته شده است. بررسی رخسارههاي سنگي همراه با شكل هندسي لرزهاي آنها که به رخسارهها و فرآيندهاي رسوبي وابستهاند به درك بيشتر كنترل كنندههاي رسوب كربناتها می انجامد [7]. هدف از اين پژوهش، بررسي چينهنگاري لرزهای نهشتههای ژواسیک بالایی در بخش خاوري حوضه رسوبي كپهداغ جهت شناخت بهتر از تغییرات جانبی و عمودی رخسارههای رسوبی و درک بیشتر از تغییرات رخسارههای مخزنی سازند مزدوران است. متن اصلي:
بحث:
اولين و متداولترين گام در تفسير لرزهاي، ارتباط رخسارههـاي لرزهاي است كه شامل پيكربندي بازتابهاي لرزهاي، شكل، دامنه، پيوستگي، سنگ شناسي و محيطهاي رسوبي است [11]. سطح بالاپوشاني (toplap)، زيرهمپوشاني (downlap)، رويهمپوشاني ساحلی (onlap) و بريدگي (truncation)، چهارنوع پايان پذيري لايهها در نيمرخهاي لرزهاي هستند[11] که در این مطالعه مد نظر قرار گرفتهاند (شکل 1). برای اینکه شكل هندسي لايهها همراه با پايان پذيري آنها در تعيين سطحها و دستههاي رخسارهاي و پيبردن به فضاي رسوبگذاري در زمان تهنشست رسوبات از اهميت زيادي دارد [6]. پايانپذيري بازتابهاي لرزهاي ميتواند نشانگر نبود چينهاي و مرز بالايي و مرز زيرين باشد. مرز بالايي واحدهاي چينهاي در بازتابهاي لرزهاي ميتواند به شكل حذف شدگي توسط فرسايش، حذف شدگي ظاهري و بالاپوشاني (toplap) نمايان شود. مرز زيرين اين واحدها توسط شكل هندسي رويهمپوشاني ساحلی و زير همپوشاني ظاهر شود. شايان ذكر است كه شكل هندسي زيرهمپوشاني بعنوان سطح بيشترين بالاآمدگي سطح آب دريا در نظر گرفته ميشود [13]. سطح زیرهم پوشانی بيانگر بيشترين بالاآمدگي نسبي آب دريا است. شكلهندسي رويهمپوشاني ساحلی بيانگر پيشروي، بالاآمدگي نسبي آب دريا و رسوبگذاري برروي يك مرز سكانس رسوبي (SB1) است. عبور يا انتقال رسوب (bypass)، الگوي بالاپوشاني را بوجود ميآورد [13].
تغييرات نسبي سطح آب دريا در سيستمهاي كربناته از شكل هندسي لايهها (بويژه در خطوط لرزهاي)، الگوي چينش پاراسكانسها و رخسارههاي زيستي مشخص ميشود [8]. شكل هندسي رويهمپوشاني در تصوير لرزهاي میدان گنبدلی، معرف نهشته شدن رسوبات پلاژیک برروی شیب حوضه رسوبی است. این شکل هندسی وقتی که در بالادست قسمت هایی از حوضه بیرون از آب دریا بوده، در طی بالاآمدن نسبی آب دریا تشکیل میشود. با پرشدن تدریجی حوضهرسوبی و استقرار ریفها در حاشیهشلف، الگوهای افزاینده aggradational)) و سپس پیشنشینی (porogradational) توسعه یافته است. در ساختمان گنبدلي پرتگاه توسط رسوبات پلاژيك رويهمپوشاني (Onlap) شده است. در بين ميدان خانگيران و گنبدلي، نهشتههای حوضه ژرف برروی شیب حوضه رسوبی رویهمپوشانی کرده و با پرشدن تدریجی حوضه رسوبی و استقرار ریف ها در حاشیه شلف، الگوهای افزاینده و سپس پیش نشینی توسعه یافته كه به پرشدن راههاي دريايي (seaways) انجاميده است (شكل 1). در بين ميدان خانگيران وگنبدلي، باختر برش سطحي بزنگان، برش اخلمد و شمال برش نابيا ديده ميشود كه در ارتباط با گسلهاي همزمان با رسوبگذاري است. كلينوفرمهاي با زاويه زیاد با الگوي پیشنشيني پيوسته در رسوبات كربناته بهسن آكسفوردين برشهاي سطحي بزنگان و نابيا ديده ميشود، در حاليكه كلينوفرمهاي با زاويه كم در برش سطحي خانهزو به سن كيمريجين ديده ميشود. درجه پیشنشيني و زاويه شيب رسوبي تابعي از ژرفاي حوضهاي كه پلتفرم آن را پر ميكند، دارد [7]. علاوه برآن وجود راههاي دريايي در طي آكسفوردين و پرشدگي آنها در طي كيمريجين وجود سطح بالاپوشاني كه نشانگر عدم رسوبگذاري است؛ با توجه به شكل هندسي offlap در جهت شيب حوضه در مجاورت چاه خانگیران 16 دیده ميشود (شکل 1). سطح زیرهم پوشانی كه بيانگر بيشترين بالاآمدگي نسبي آب دريا است، با شیب كلينوفرمها به طرف یک سطح قابل شناسايي است. تصوير لرزهاي امتدادي (strike line) بين ميدانهاي خانگيران وگنبدلي، كه نشان از فرونشست بيشتر به طرف ميدان خانگيران بوده که در طی آکسفوردین راههاي دريايي بوجود آمده است. این راه های دریایی به دلیل اختلاف تولید کربنات و میزان فرو نشست بوجود آمده اند [10].
Offlap الگوي كليدي چيدمان لايهها است كه در نهشتههاي ژوراسيك بالايي سازند مزدوران در حوضه رسوبي كپهداغ شناسايي گرديد (شكل 1). این شكل هندسي در تشخيص پسرويهاي تند و ناگهاني (forced regressive systems tract) و جهتيابي ناپيوستگيهاي حاصل از خروج رسوبات از آب دريا و پيوستگيهــاي هـمارز آنها ارزش زيادي دارد [6]. افزايش آهكهاي دوباره نهشته شده به سوي بالاي توالي رسوبي سازند مزدوران در طی آکسفوردین بالایی و ایجاد کلینوفرمها، نشان دهنده كاهش فضاي رسوبگذاري و پیش نشینی (Progradation) ناشي از تولید بالای رسوبات كربناته در انتهاي پلت فرم است. این حالت هم در رخنمونهای بخش کوهستانی کپه داغ و هم در خطوط لرزهای قابل تشخیص است. کانالهای بالای شیب (Slope) و روی کلینوفرمها موجب حمل آهکها به حوضه ژرف شدهاند. كاهش ميزان تغيرنسبي سطح آب دريا همزمان با توليد بالاي كربنات در بخش بالاي شيب، به تغيير چيدمان، از افزاينـده به پیشنشسته میگردد [7]. كلينوفرمهاي با زاويه كم در بخش مرکزی حوضه رسوبی در لايههاي مارني و كلينوفرمهاي با زاويه بالا در بخش خاوری و بخش جلوی سد کربناته در باختر حوضه در رخسارههاي گرينستوني ايجاد شدهاند.
در طي کیمریجین که افت تراز سطح آب دريا (LST)، صورت گرفته است به دلیل كاهش سطح دريا، قسمت هاي زيادي از پلت فرم بيرون از آب قرار گرفته است. در تصوير لرزهاي، نهشتههایي كه بصورت توربيديتی در طي پايينترين تراز آب دريا نهشتهشدهاند با شكل هندسي پشتهاي (mounded) قابل شناسايي است. با پرشدن تدریجی حوضهرسوبی و استقرار ریفها در حاشیهشلف، الگوهای افزاینده و سپس پیشنشینی توسعه یافته است. پرشدن حوضه رسوبی و نبود کلینوفرمها در خطوط لرزهای سه بعدی لرزهاي، نشان از تبديل تدريجي شلفحاشيهدار به رمپ كربناته است. این مورد با توجه به بررسی رخسارههای رسوبی، بازسازی محیط های رسوبی و شکل هندسی لایه ها در رخنمون های بخش باختری کپهداغ نیز ثابت شده است [1].
پاسخ پلتفرمهاي كربناته به تغييرات نسبي سطح دريا با مهاجرت رخسارهها يا دستههاي رخسارهاي (systems tract) در بين پاراسكانسها يا سكانس و با تغيير شكل هندسي لايهها و الگوهاي پايان پذيري مشخص ميشود [8]. دادههای لرزهای نشان می دهد که تغییر جانبی رخسارهها، سکانسهای رسوبی و ستبرای آنها توسط پیکربندی حوضه رسوبی توسط کنترل شده است. این پیکربندی حوضه رسوبی ناشی از کافتی شدن (Rifting) در طی ژوراسیک میانی با روند خاوری-باختری شکل گرفته است [9]. گسلههای نرمال در جغرافیای دیرینه ساختمانها و در نتیجه گسترش رخسارهها و تشكيل تلههایچینهای نقش مهمی داشته است. این مهم با تغییرات رخسارههای مخزنی و دادههای حاصل از حفاری چاهها تایید میشود. نبود رسوبات پرانرژي حاشيه شلف يا رخسارههاي ريفي در پرتگاه باختر بزنگان نشانگر فرسايش حاشيه است. وجود كنگلومراي درون سازندي یا نهشتههاي درشتدانه توربيديتي تهنشست شده توسط جريانهاي تودهاي اين تفسير را تأييد مينمايد.
تغيير زياد رخسارهها در فاصله كوتاه (از حوضه ژرف تا حاشیه شلف)، با توجه به حرکت هیدروکربور به طرف بلندی دیرینه از ديدگاه تشکیل تلهچينهاي مهم است. این مورد با توجه به تولید گاز از چاه نزدیک به این سکو مورد تایید قرار میگیرد. شناسایی بلندیهای دیرینه برای ارزیابی اولیه مهم هستند برای اینکه در حوضههاي ريفتي، مهاجرت هيدروكربور بطرف بلنديهاي ديرينه بوده و از آنجايي كه گاز در رسوبات به سن كيمريجين انباشت شده و اين نهشتهها بطور جانبي به تبخيريها تبديل شدهاند؛ لذا ممکن است تلههایی را برای هيدروكربن ايجاد كرده باشند. 
شکل 1: ايجاد کلينوفرم ها و آبراهههاي دريايي درطي تشکيل سکانس 2 سازند مزدوران به سن آکسفوردين و شکل هندسي offlap در طي کيمريجين (سکانس 3)
شکل هندسی پشتهای در طی دسته رخسارهای LST سکانس 4 تشکیل شده است. طی این سکانس و سکانس 5 تبدیل شلف حاشیهدار به رمپ کربناته دیده میشود.
مطابقت سكانسهاي رسوبي جدا شده توسط الگوي چيدمان دستههاي رخسارهاي و باز سازي محيط رسوبي با سكانسهاي لرزهاي كه بر اساس شكل هندسي و الگوهاي پايان پذيري انعكاسهاي لرزهاي با سكانسهاي لرزهاي همخواني دارند. تغییرات جانبی ستبرای سکانسهای رسوبی و شکل هندسی رخسارهها چه در رخنمونها و چه در دادههای لرزهای توسط پیکربندی حوضه کنترل شده است. تلههای چینهای در اطراف بلندیهای دیرینه میدانهای خانگیران و گنبدلی با توجه به حضور سنگ مادر مناسب، مهاجرت گاز به طرف این بلندیها، تغییرات جغرافیای دیرینه در زمان رسوبگذاری و همچنین وجود تبخیری های سازند مزدوران و شوریجه با نقش محدود کننده (Seal)، حتمی است.
نتيجه گيري:
بررسيهاي صحرايي، مطالعات ميكروسكوپي، مغزهها، نمودارهای الکتریکی درون چاهی و دادههای لرزهای نشان از پیکربندی حوضهرسوبی در طی ژوراسیک میانی دارد. تطابق سكانسهاي رسوبي و تغییرات عمودی رخسارهها نشانگر پيشروي و بالا آمدن سطح آب دريا بر روي بلندي قديمي (قسمت بالا آمده یک نیمه گرابن) است. تغییرات جانبی رخسارهها، سکانسهای رسوبی و ستبرای آنها توسط پیکربندی حوضه رسوبی توسط کنترل شدهاست. این مهم با تغییرات رخسارههای مخزنی و داده های حاصل از حفاری چاهها تایید میشود. تغيير زياد رخسارهها در فاصله كوتاه (از حوضه ژرف تا حاشیه شلف)، با توجه به حرکت هیدروکربور بطرف بلندی دیرینه از ديدگاه تشکیل تلهچينهاي مهم است. این مورد با توجه به تولید گاز از چاه گنبدلي پ نزدیک به این سکو مورد تایید قرار میگیرد. شناسایی بلندیهای دیرینه برای ارزیابی اولیه مهم هستند برای اینکه ممکن است بصورت تلههایی برای مهاجرت اولیه هیدروکربور عمل کرده باشد. تغییرات جانبی رخسارهها، سکانسهای رسوبی و ستبرای آنها، و شکل هندسی رخسارهها چه در رخنمونها و چه در دادههای لرزهای توسط پیکربندی حوضه کنترل شدهاست. تلههای چینهای در اطراف بلندیهای دیرینه میدانهای خانگیران و گنبدلی با توجه به حضور سنگ مادر مناسب، مهاجرت گاز به طرف این بلندیها، تغییرات جغرافیای دیرینه در زمان رسوبگذاری و همچنین وجود تبخیری های سازند مزدوران و شوریجه با نقش محدود کننده (Seal)، حتمی است. لینک دسترسی |
+ نوشته شده در پانزدهم شهریور ۱۴۰۲ ساعت توسط مصطفي
|
با سلام. از اینکه از این وبلاگ بازدید میفرمایید بسیار خوشحالیم. در این وبلاگ مطالبی درباره علم زمین شناسی به خصوص سنگ شناسی رسوبی و زمین شناسی نفت به حضور شما تقدیم خواهد شد. در این راستا نیازمند همکاری تمامی شما دوستداران علم زمین شناسی هستیم. باعث افتخار ماست که پذیرای نظرات ارزشمند شما باشیم تا با عمل به آنها بتوانیم بر غنای مطالب وبلاگ بیفزاییم.