آنالیز رخساره‌ای و محیط‌های رسوبی نهشته‌های دریای عمیق سازند سرگلو (ژوراسیک میانی) در شمال غرب حوضه زاگرس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران

3 مدیریت اکتشاف، شرکت ملی نفت ایران، تهران، ایران

4 گروه زمین‌شناسی نفت، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: حوضه رسوبی زاگرس به واسطه وجود ذخایر عظیم نفت و گاز از دیرباز مورد توجه زمین شناسان بوده است. تحقیقات رسوب شناسی و رخساره­ای مختلف در این حوضه به ویژه بر روی توالی­های رسوبی ژوراسیک و کرتاسه پتانسیل بالای این رسوبات را به عنوان نهشته­های سنگ منشا هیدروکربن مطرح نموده است. سازند سرگلو از جمله این توالی­ها است که از رسوبات حاوی مقادیر فراوان دوکفه­ای­های پوسته نازک تشکیل شده است. در این مطالعه از تغییرات تنوع، فراوانی دوکفه­ای های پوسیدونیا جهت تفکیک و بررسی تفاوت زیرمحیط­های رسوبی مختلف در نهشته­های رسوبی سازند سرگلو استفاده می­شود. به دلیل اهمیت بالای رسوبات سازند سرگلو به عنوان کاندیدای سنگ منشا هیدروکربن نتایج به دست آمده جهت بازسازی شرایط جغرافیای دیرینه و مطالعت در راستای اکتشاف هدیروکربن در حوضه زاگرس از اهمیت بالایی برخوردار است. 
مواد و روش­ها: برش‌های چینه‌شناسی تنگ هاونده، کزی، دودان، بیزل، تنگ‌مستان، هماجگه در زون­ لرستان (در استان‌ کرمانشاه)، جهت آنالیز رخساره­ای و تفسیر محیط رسوبی سازند سرگلو برداشت گردیدند. جهت بازسازی محیط رسوبی توالی­های سازند سرگلو در برداشت­های صحرایی ضخامت نهشته­ها، سطوح لایه­بندی (تدریجی، فرسایشی)، ساختارهای رسوبی، تغییرات اندازه دانه­ها و همچنین ارتباط لایه­ها مورد بررسی قرار گرفتند. نامگذاری رخساره­های کربناته بر مبنای طبقه بندی دانهام (Dunham, 1962) و شناسایی مجموعه­های رخساره­ای و محیط­های مرتبط با آنها بر مبنای مدل­های فلوگل (Flugel, 2010) و ویلسون (Wilson, 1975) است.
نتایج و بحث: براساس آنالیز داده­های صحرایی و نتایج آزمایشگاهی هشت ریزرخساره در رسوبات سازند سرگلو شناسایی شده است که در دو مجموعه رخساره­ای شامل حوضه و رمپ میانی از یک رمپ کربناته با انتهای پرشیب قرار می­گیرند. رخساره­های دانه­ریز و گل پشتیبان در بخش عمیق حوضه زیر حد موجسار طوفانی که با نرخ رسوب­گذاری پایین، گردش آب پایین و سطح پایین اکسیژن و مقادیر بالای مواد آلی مشخص می­شود، نهشته شده­اند. مجموعه رخساره­ای رمپ بیرونی شامل سنگ­آهک­های نازک تا متوسط لایه تیره رنگ است. این ویژگی­ها نشان دهنده توسعه جریانات توربیدیتی در زمان تشکیل این تجمعات و افزایش نرخ رسوب­گذاری و شرایط نسبتا مناسب­تر برای مجموعه­های زیستی کف­زی است که وجود مقادیر بالای آشفتگی­های زیستی مشخص می­شود.
نتیجه ­گیری: آنالیز رخساره­ای توالی سازند سرگلو در زون­ لرستان دلالت بر محیط رسوبی رمپ خارجی و بخش عمیق کف حوضه و رسوبات پلاژیک و همی­پلاژیک می­نماید که به صورت دوره­ای با جریانات توربیدیتی همراه بوده است. ارزیابی صحرایی و آزمایشگاهی توالی رخساره­ای نشان می­دهد که دو عامل میزان اکسیژن و جریانات داخل حوضه­ای مهم­ترین عوامل تاثیرگذار بر روی نهشته­های سازند سرگلو می­باشند. اکثر رخساره­های سازند سرگلو در محیط دریایی عمیق تحت شرایط احیایی یا نیمه احیایی ته­نشین شده­اند. در مقابل، وجود تجمعات خرده­های دوکفه­ای پلاژیک از پوسیدونیا نشان­دهنده رشد و شکوفایی آنها در شرایط مناسب زیست محیطی است. میزان کفه­های منفصل، خردشدگی و شکستگی و نوع جهت یافتگی مجدد پوسته­های دوکفه­ای پوسیدونیا در رخساره­های شناسایی شده حاکی از حمل مجدد آنها به وسیله جریانات دوره­ای توربیدایت در یک محیط با رسوب­گذاری غالب پلاژیک است.  

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Facies analysis and sedimentary environments of deep marine deposits from the Sargelu Formation (middle Jurassic) in NW Zagros basin

نویسندگان [English]

  • Mahmoud Sharafi 1
  • Aram Bayet-Goll 2
  • Rahim Bagheri Tirtashi 3
  • Mahmmadali Kavousi 3
  • Mehrab Rashidi 3
  • Manouchehr Daryabandeh 3
  • Ziba Zamani 4
1 Department of Geology, Faculty of Sciences, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
2 Faculty of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS), Zanjan, Iran
3 National Iranian Oil Company Exploration Directorate, Tehran, Iran
4 Department of Petroleum Geology, RIPI, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction: The Zagros sedimentary Basin has long been considered by geologists because of the presence of the hydrocarbon reservoirs and source rocks. Variable sedimentology and facies studies in this basin especially in Jurassic and Cretaceous successions have displayed their high potential as hydrocarbon source rocks. The Sargelu Formation is one of these successions that consist of abundant thin-shelled bivalves. In this study diversity and abundance of the Posidonia-dominated faceis have applied to differentiation of the sub-environments and reconstruction of the palaeoecological conditions of the Sargelu Formation. Because of the importance of the Sargelu sediments as source rocks, the achieved results are useful for reconstruction of the paleogeographical condition and hydrocarbon exploration in the Zagros Basin.  
Materials and methods: The studied outcrops of the Sargelu Formation throughout Zagros fold-thrust belt including the Lorestan Zone consists of Tange-Havandeh, Kezi, Dowdan, Bizel, Tange-Mastan and Homajgah. To evaluation and determination of the sedimentary facies and sedimentary environment of the Sargelu sediments, a detailed sedimentary parameters include sediment/package/layers thickness, bedding boundaries (gradational, sharp, erosional), sedimentary structures, variable grain size, type and preservation mode of macrofossils (fragmented, whole, disarticulated, articulated) were recorded in the field. Based on microscopic asses on 500 thin-section, eight carbonate facies were identified in the Sargelu sediments in the studied area. Carbonate facies were classified/named according to Dunham (1962) classification. Identification of the facies/facies associations and their sedimentary environments were based on Wilson (1975) and Flugel (2010) scheme. 
Results and discussion: Based on the microscopic and field analysis, eight facies have been identified in the Sargelu sediments that were related to two facies associations including basin to outer ramp of a distally steepened ramp system. Mud-dominated, fine-grained facies were deposited in the basin environment below SWB, characterized by long time of the low sedimentation rate, low water circulation and low oxygen level, displayed by high abundance of the organic material in this sediments. Outer ramp association consists of thin- to medium-bedded dark limestone. These special features display periodically activity of the turbidity currents during deposition of the shell concentration and higher sedimentation rate and relatively favorable environmental conditions for the benthic communities, displayed by abundance bioturbation in these sediments.
Conclusion: Facies analysis of Sargelu Formation exposed in Lorestan Zone led to identification of two facies associations, representing basin to outer ramp of a distally steepened ramp system. Basin deposits in central Lorestan Zone include pelagic and hemi-pelagic deposits, displayed by mud-dominated, fine-grained facies. In contrast, Posidonia pelagic bivalves are interpreted as the result of the proliferation of this bivalve during periods of favorable environmental conditions on the sea floor. Disarticulation, fragmentation, and reorientation of Posidonia pelagic bivalves can be indicative of reworking, by turbidity currents which periodically interrupted periods of lower-energy suspension sedimentation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Facies analysis
  • Zagros
  • Sargelu Formation
  • Depositional environment

مراجع

-Abdulah, F.H.A., 2001. A preliminary evaluation of Jurassic source rock potential in Kuwait: Journal of Petroleum Geollogy, v. 24, p. 361-378.
-Adabi, M.H., 2009. Multistage dolomitization of Upper Jurassic Mozduran Formation. Kopeh-Dagh Basin. N.E. Iran: Carbonates and Evaporites, v. 24 (1), p. 16-32.
-Alavi, M., 2007. Structures of the Zagros fold-thrust belt in Iran. American J Sci 307, 1064-1095.
-Alizadeh, B. and Hosseini, S.H., 2010. Hydrocarbon Potential Evaluation and Depositional Environment of Sargelu Formation in Masjid-i-Soleiman Oilfield. Scientific Quarterly Journal of Geosciences, v. 19, p. 173-178 (in Persian).
-Bayet-Goll, A., Daraei, M., Parvin Mousavi Taher, S., Etemad-Saeed, N., Neto de Carvalho, C., Zandkarimi, K., Monaco, P., Zohdi, A., Rabbani, J. and Nasiri, Y., 2020. Variations of the trace fossil Zoophycos with respect to paleoenvironment and sequence stratigraphy in the Mississippian Mobarak Formation, northern Iran: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, v. 551, p. 109-125.
-Bayet‑Goll, A., Shirezadeh Esfahani, F., Daraei, M., Monaco, P., Sharafi, M. and Akbari Moham, A., 2018. Cyclostratigraphy across a Mississippian carbonate ramp in the Esfahan–Sirjan Basin, Iran: implications for the amplitudes and frequencies of sea-level fluctuations along the southern margin of the Paleotethys, International Journal of Earth Sciences, Doi.org/10.1007/s00531-018-1597-7
-Caron, M., Dallagnolo, S., Accarie, H., Barrera, E., Kauffman, E.G., Amedro, F. and Robaszynski, F., 2006. High-resolution stratigraphy of the Cenomanian-Turonian boundary interval at Pueblo (USA) and wadi Bahloul (Tunisia): stable isotope and bio-events correlation: Geobios, v. 39, p. 171-200.
-Conti, M.A. and Morani, S., 1992. Thin-shelled bivalves from the Jurassic Rosso Ammonotico and Calcari a Posidonia formations from Umbrian–Marachean Apennine (Central Italy): Palaeopelagos, v. 2, p. 193-213.
-Dunham, R.J., 1962. Classification of carbonate rocks according to depositional texture, A.A.P.G. Memoir 1. Tulsa (OK). A.A.P.G. 108-121.
-Ehrenberg, S., Aqrawi, A. and Nadeau, P., 2008. An overview of reservoir quality in producing Cretaceous strata of the Middle East. Petroleum Geosciences, v. 14, p. 307-318.
-Etter, W., 1996. Pseudoplanktonic and benthic invertebrates in the Middle Jurassic Opalium Clay, northern Switzerland: Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, v. 126, p. 325-341.
-Flugel, E., 2010. Microfacies analysis of carbonate rocks. Analysis, interpretation and application: Springer, Berlin Heidelberg NewYork.
-Fürsich, F.T., Oschmann, W., Jaitly, A.K. and Singh, I.B., 1991. Faunal response to transgressive-regressive cycles: example from the Jurassic of western India: Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, v. 85, p. 149-159.
-Gale, L., 2014. Microfacies analysis of the Upper Triassic (Norian) Bača Dolomite: early evolution of the western Slovenian Basin (eastern Southern Alps, western Slovenia): Geologica Carpathica, v. 61, p. 293-308.
-Gambacorta, G., Bersezio, R. and Erba, E., 2014. Sedimentation in the Tethyan pelagic realm during the Cenomanian: Monotonous settling or active redistribution?: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, v. 409, p. 301-319.
-Hosseiny, E. and Boldaji, S.B., 2020. Evaluation of Hydrocarbon Generation Potential of Sargelu Source Rock in Southwestern Iran and the Northwestern Persian Gulf. Journal of Analytical and Numerical Methoda in Mining Engineering, v. 10, p. 79-89 (in Persian).
-Jassim, S.Z. and Goff, J.C., 2006. Geology of Iraq, first edition: Brno, Czech Republic, Prague and Moravian Museum, p. 71-83.
-Jassim, S.Z. and Budy, T., 2006. Units of the unstable shelf and the Zagros Suture, chapter 6, in Jassim, S.Z and Goff, J.C, eds., Geology of Iraq, first edition: Brno, Czech Republic, Prague and Moravian Museum, p. 71-83.
-Kauffman, E.G. and Sageman, B.B., 1990. Biological sensing of benthic environments in dark shales and related oxygen-restricted facies. In: R.N. Ginsburg, B. Beaudoin (eds.), Cretaceous resources, events and rhythms, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, p. 121-139.
-Komatsu, T., Naruse, H., Shigeta, H., Takashima, R., Maekawa, T., Dange, H., Dinhe, T., Nguyene, P. and Nguyen, H., 2014. Lower Triassic mixed carbonate and siliciclastic setting with Smithian–Spathian anoxic to dysoxic facies, An Chau basin, northeastern Vietnam: Sedimentary Geology, v. 300, p. 28-48.
-Kordi, M., 2019. Sedimentary basin analysis of the Neo-Tethys and its hydrocarbon systems in the Southern Zagros fold-thrust belt and foreland basin. Earth Science Review, 10.1016/j.earscirev.2019.02.005
-Maeda, H. and Shigeta, Y., 2009. Ammonoid mode of occurrence. In: Shigeta, Y., Zakharov, Y.D., Maeda, H., Popov, A.M. (Eds.), The Lower Triassic System in the Abrek Bay area, South Primorye, Russia. National Museum of Nature and Science Monographs, 38: National Museum of Nature and Science, Tokyo, p. 36-38.
-Marouf, N.Z., 1999. Dynamic evolution of the sedimentary basins in northern Iraq and hydrocarbon formation, migration and entrapment: Ph.D. dissertation (unpublished), Science College, University of Baghdad, Baghdad, Iraq, 236 p.
-Motiei, H., 1993. Geology of Iran. Geological Survey of Iran Publication, 536 p (in Persian).
-Molina, J.M., Ruiz-Ortiz, P.A. and Vera, J.A., 1997. Calcareous tempestites in pelagic facies (Jurassic, Betic cordilleras, southern Spain: Sedimentary Geology, v. 109, p. 95-109.
-Navarro, V., Molina, J.M. and Ruiz-Ortiz, P.A., 2009. Filament lumachelle on top of Middle Jurassic oolite limestones: event deposits marking the drowning of a Tethysian carbonate platform (Subbetic, southern Spain): Facies, v. 55, p. 89-102.
-Negra, M.H., Faouzi Zagrarni, M., Hanini, A. and Strasser, A., 2011. The filament event near the Cenomanian-Turonian boundary in Tunisia: filament origin and environmental signification: Bulletin de la societe Geologique de France, v. 182(6), p. 507-519.
-Oschmann, W., 1994. Adaptative pathways of benthic organisms in marine oxygen-controlled environments: Neues Jahrb Geol Palaontol Abh, v. 191, p. 393-444.
-Palma, R.M., Bressan, G.S., Kietzmann, D.A., Riccardi, D.A., Martín-Chivelet, J. and López-Gómez, J., 2014. Palaeoenvironmental significance of middle Oxfordian deep marine deposits from La Manga Formation, Neuquén Basin, Argentina, Journal of Iberian Geology, v. 40(3), p. 507-520.
-Pas, D., Da Silva, D., Cornet, P., Bultynck, P., Konigshof, R. and Boulvain, F., 2013. Sedimentary development of a continuous Middle Devonian to Mississippian section from the fore-reef fringe of the Brilon Reef Complex (Rheinisches Schiefergebirge, Germany): Facies, v. 59, p. 969-990.
-Rivas, P., Aguirre, J. and Braga, J.C., 1997. Entolium beds: Hiatal shell concentrations in starved pelagic settings (Middle Liassic, SE Spain). Eclogae Geol Helv, v. 90, p. 293-301.
-Rodríguez-Tovar, F., Hernández-Molina, F.J., Hüneke, H., Llave, E. and Stow, D., 2019. Contourite facies model: Improving contourite characterization based on the ichnological analysis: Sedimentary Geology, v. 384, p. 60-69.
-Rohl, H.J., Schmid-Rohl, A., Oschmann, W., Frimmel, A. and Schwark, L., 2001. The Posidonia Shale (Lower Toarcian) of SW-Germany: an oxygen-depleted ecosystem controlled by sea level and palaeoclimate: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, v. 165, p. 27-52.
-Sharafi, M., Longhitano, S.G., Mahboubi, A., Moussavi-Harami, R. and Mosaddegh, H., 2016. Sedimentology of a transgressive mixed‐energy (wave/tide‐dominated) estuary, Upper Devonian Geirud Formation (Alborz Basin, northern Iran): International Association of Sedimentologists, Wiley Blackwell, v. 48, p. 261-292.
-Sharafi, M., Moradpour, M., Biranvand, B., Kohansal, P., Abdollahi, E., Taati, F. and Mohajer, S., 2019. Depositional environment and sequence stratigraphy of a deep sea fan system (Paleocene), Northern Alborz (Suchelma area). Applied Sedimentology, v. 7, p. 20-34 (in Persian).
-Sharland, P.R., Archer, R., Casey, D.M., Davis, R.B., Hall, S.H., Heward, A.P., Horbury, A.D. and Simmons M.D., 2001. Arabian plate sequence stratigraphy: GeoArabia Special Publication 2, Gulf PetroLink, Bahrain, 371 p.
-Wilson, J.L., 1975. Carbonate Facies in Geologic History, NewYork, Springer Verlag, 472 p.
-Zagrarni, M.F., Negra, M.H. and Hanini, A., 2008. Cenomanian-Turonian facies and sequence stratigraphy, Bahloul Formation, Tunisia: Sedimentary Geology, v. 204, p. 18-35.
 
پژوهشهای دانش زمین
دوره 14، شماره 3 - شماره پیاپی 55
پژوهشی
مهر 1402
صفحه 18-41

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار