پژوهش های چینه نگاری و رسوب شناسی (مجله پژوهشی علوم پایه دانشگاه اصفهان)
سال:1390 | دوره:27 | شماره:2 (پیاپی 43) |تعداد مقالات:10

حوضه پلایای ساغند با مساحتی حدود 2200 کیلومتر مربع، در ایران مرکزی و در استان یزد واقع شده است. از نظر زمین شناسی، تشکیل این حوضه مربوط به فعالیت های زمین ساختی پلیوکواترنری است. تحت تاثیر این حرکات، یک چاله یا فروافتادگی بزرگ ساختمانی تشکیل و به تدریج هرزآب های سطحی موجود، درون آن جمع گردید. با تبخیر آب درون چاله حوضه پلایا تشکیل گردید. برون زدگی های سنگی با جنس و سن متفاوت، از پرکامبرین تا عهد حاضر، پیرامون حوضه پلایایی را در بر گرفته و تاثیر زیادی در جنس رسوبات، نوع رخساره های سنگی و نیز نوع واحدهای زمین ریختی حوضه داشته است. پس از پردازش اطلاعات رقومی خام ماهواره با رنگ های کاذب و تهیه نقشه دورسنجی منطقه مورد مطالعه، با انجام مطالعات صحرایی، 3 واحد 9 تیپ و 15 رخساره زمین ریختی تفکیک و نقشه زمین ریخت شناسی حوضه پلایا تهیه گردید. نمونه برداری سطحی و تحت الارضی از رسوبات حوضه پلایا انجام و مطالعات ساخت و بافت رسوبات در صحرا و در آزمایشگاه به انجام رسید. در نتیجه چهار مجموعه رخساره ای جریان خرده دار، رودخانه ای، بادی و دریاچه ای شامل 12 رخساره سنگیGms, Gmg, Gt, Sp, St, Sh, Sr. Sl, Fsm, Fl, Fm, P  در این رسوبات شناسایی شد.

به منظور تعیین انواع کمربندهای رخساره ای، محیط رسوبی، ترکیب کانی شناسی اولیه، دمای قدیمه و محیط دیاژنزی سازند گرو، 624 متر از این سازند در برش نمونه (واقع در یال جنوب غربی کبیرکوه) متعلق به نئوکومین-آپسین مورد مطالعات ژئوشیمی و پتروگرافی قرار گرفته است. در این برش مرز زیرین سازند گرو رخنمون ندارد ولی در چاه شماره 1 کبیرکوه، مرز زیرین این سازند با سازند تبخیری گوتنیا گزارش شده است. بر روی این سازند آهک های سازند سروک به سن آلبین-تورونین قرار می گیرند. اعتقاد بر این است که سازند گرو به عنوان سنگ منشا در حوضه زاگرس عمل کرده است.مطالعات رخساره ای منجر به شناسایی کمربند رخساره ای بخش عمیق دریا در این سازند شد. عدم وجود رخساره های چارچوب ساز، حضور رخساره های پلوئیدی و نبود رخساره های دوباره نهشته شده تائیدکننده ته نشست این توالی کربناته بر روی پلاتفرم کربناته از نوع رمپ می باشد.نتایج حاصل از بررسی عناصر اصلی، فرعی و ایزوتوپهای پایدار اکسیژن 18 و کربن 13 و رفتار آنها نسبت به یکدیگر ترکیب کانی شناسی اولیه آراگونیتی را نشان می دهد. مطالعات ژئوشیمیایی (ترسیم مقادیر ایزوتوپ اکسیژن 18 در برابر منگنز و نسبت Sr/Ca در برابر منگنز) حاکی از این است که سنگ آهکهای منطقه تحت تاثیر دیاژنز در یک سامانه دیاژنزی باز قرار داشته اند. دمای محاسبه شده بر اساس سنگین ترین ایزوتوپ اکسیژن در نمونه های میکریتی سازند گرو 29.2 درجه سانتی گراد است.

در سازند جیرود در برش چینه شناسی دهملا، جنوب غرب شاهرود، پالینوفلورای متنوعی با حفظ شدگی نسبتا خوب عمدتا شامل میکروفیتوپلانکتون ها (سیست پرازینوفیت و آکریتارک)، اسپورها، و با تنوع و فراوانی کمتر کیتینوزوآها و اسکلوکودونت ها وجود دارد. وجود پالینوفلورای مذکور نشان دهنده تشکیل رسوبات مورد مطالعه در محیط دریایی کم عمق حاشیه قاره ای است. الگوی پراکندگی چینه شناسی پالینومورف ها منجر به شناسائی دو بیوزون اجتماعی شده است که به صورت غیررسمی تحت عنوان assemblage zone I و assemblage zone II نامگذاری شده اند. حضور اسپورهایی مانند Grandispora inculta, Cymbosporites catillus, Geminospora lemurata, Teichertospora iberica, Laevigatosporites ovatus, Densosporites spitsbergensis, Punctatisporites labiatus, Retusotriletes rugulatus, R. pychovii, R. dubiosus, Dictyotriletes australis, Diducites mucronatus, Archaeoperisaccus sp., Stenozonotriletes conformis, Ancyrospora ancyrea در assemblage zone I و مقایسه آن با بیوزون های دونین بالایی نیمکره شمالی مانند Assemblage Zone ovalis-bulliferus و قسمتی از torquata-gracilis Assemblage Zones and optivus-triangulatus سن اوایل دونین پسین (فرازنین) را پیشنهاد می کند. در الگوی بیوزوناسیون پیشنهاد شده در این مطالعه، assemblage zone II نیز که با وجود و همراهی فرم هایی نظیر Retispora lepidophyta, Vallatisporites hystricosus, V. vallatus, Verruciretusispora loboziakii, Punctatisporites planus, Densosporites rarispinosus, Grandispora facilis قابل شناسایی است با قسمتی از Assemblage Zone torquata-gracilis و نیز با مجموعهpusillites-lepidophyta Assemblage Zones and flexuosa-cornuta  قابل مقایسه بوده و به اواخر دونین پسین (فامنین) نسبت داده می شود. قسمت قاعده ای سازند جیرود (به ضخامت تقریبا 20 متر) که فاقد پالینومورف می باشد نیز تحت عنوان barren interval در نظر گرفته شده است. این تعیین سن با داده های حاصل از مطالعه سایر گروههای فسیلی موجود در این طبقات قابل مقایسه است. با توجه به ارتباط اسپورها با گیاهان والد و بر اساس تنوع و فراوانی اسپورهای موجود در پالینوفلورای مورد مطالعه، در زمان تشکیل نهشته های سازند جیرود در برش چینه شناسی دهملا فرم های منتسب به لیکوپسیدا و فیلیکوپسیدا در ترکیب پوشش گیاهی موجود در اطراف محیط رسوبی مذکور فراوانی نسبی بیشتری داشتند.

سازند آیتامیر (آلبین- سنومانین) در حوضه رسوبی کپه داغ در شمال خاوری ایران گسترش دارد. این سازند عمدتا از ماسه سنگ، شیل، سیلتستون و چند افق کربناته تشکیل شده است. در رسوبات سیلیسی آواری سازند آیتامیر، کاهش محسوسی در میزان آشفتگی زیستی در طبقات گلی در مقایسه با طبقات ماسه سنگی مشاهده می شود. بر اساس مطالعه اثر فسیل های این سازند، تعداد نه اثر فسیلی شامل Thalassinoides suevicus ، Thalassinoides isp. (اثر رخساره گلوسی فانجیتس)، Ophiomorpha nodosa، Palaeophycus tubularis و Skolithos isp. (اثر رخساره اسکولایتوس) وThalassinoides isp. ، Planolites isp.، Chondrites isp.، Cylindrichnous concentricus، Teichichnus isp.، Palaeophycus tubularis و Ophiomorpha nodosa (اثر رخساره کروزیانا) در لایه های ماسه سنگ، سیلتستونی و کربناته تشخیص داده شدند. اثر رخساره اسکولایتوس در شرایط با انرژی بالاتر نسبت به اثر رخساره گلوسی فانجیتس و اثر رخساره کروزیانا تشکیل شده است. اثر رخساره اسکولایتوس با تنوع کم اثر فسیل ها و حضور اسکولایتوس و افیومورفاهای عمودی تا مایل با کف بستر ماسه ای با جورشدگی خوب همراه با طبقات مورب تراف و پشته ای نشانگر مجموعه محیط سدی با شرایط نسبتا پرانرژی است. در صورتیکه اثر رخساره کروزیانا و اثر رخساره گلوسی فانجیتس با تنوع بیشتر اثر فسیل ها عمدتا افقی تا کمی مایل و کف بستر ماسه ای با جورشدگی متوسط و ضعیف در شرایط کم انرژی تر در محدوده حاشیه ساحلی (Shoreface) تشکیل گردیده است. شواهد رسوبی و مطالعه اثر رخساره ها در توالی قائم حاکی از آن است که رسوبات ماسه سنگی بخش ابتدایی سازند آیتامیر در محیط سدی و رسوبات ماسه سنگی بخش های بالایی در محیط حاشیه ساحلی ته نشست پیدا کرده اند.

سازند داریان یکی از مهم ترین سنگ مخزن های هیدروکربوری در میدان گازی پارس جنوبی است. با توجه به گسترش زیاد اربیتولین ها در این توالی ها، بخش عمده ای از آنالیزهای رخساره ای بر اساس ویژگی های دیرینه بوم شناسی اربیتولین ها انجام شده است، بررسی رخساره ای در چاه های SPOa و SPOb نشان می دهد که سازند داریان در این میدان، ماهیت بافتی و رسوبی کاملا متفاوت نسبت به مقطع تیپ و بخش های دیگر حوضه زاگرس دارد. بررسی های دقیق رسوب شناسی این واحدها و مقایسه آن ها با سازند شوئیبا (معادل داریان در کشورهای عربی) در گنبد شمالی و تلفیق آن ها با جغرافیای دیرینه آپتین حاکی از آن است که سازند داریان در پلاتفرم کربناته رمپ در یال پشت به باد حوضه اینتراشلف نهشته شده است. با تکیه بر روش های متفاوتی از چینه نگاری سکانسی سعی شده است ضمن تلفیق تغییرات رخساره ای با نمودار لاگ گاما و کنش متقابل زیستمندان به نوسانات سطح آب، دسته های رخساره ای هر چاه مشخص شده که دید مناسبی جهت مهندسی مخزن ایجاد می کند. بررسی تغییرات عمودی رخساره های سازند داریان نشان می دهد که در کل این چینه ها شامل یک سکانس رده سوم و یک دسته رخساره ای HST از واحد زیرین می باشد.

آستروئیدها (گروهی از ستاره های دریایی) بخش مهمی از فونای بنتیک دریایی را از زمان اردویسین تا عهد حاضر به خود اختصاص داده و اوسیکل های منفرد آنها در بسیاری از نهشته های دریایی به ویژه در زمان کرتاسه پسین مشاهده شده اند. با این حال تاکنون گزارش منتشر شده ای از این فسیل ها در توالی های کرتاسه پسین ایران ارائه نشده است. نمونه شناسایی شده در این پژوهش متعلق به گونهMetopaster parkinsoni  از خانواده گنیاستریده و راسته والواتیدا است که برای اولین بار از ایران و آسیا معرفی می شود و اهمیت آن از این جهت است که گونه حاضر، خاوری ترین نمونه گزارش شده در حوضه تتیس است. این نمونه از دومین واحد سنگ آهک گل سفیدی سازند آب دراز در برش پادها، خاور حوضه رسوبی کپه داغ در شمال خاوری ایران به دست آمده است. حفظ شدگی خوب آن باعث شده تا تمامی پارامترهای موثر در تعیین گونه نظیر شکل، اندازه، تعداد، میزان کشیدگی و تزئینات اوسیکل های مارژینال و نیز میزان زاویه اوسیکولار آن قابل مشاهده، بررسی و اندازه گیری باشد. علاوه بر این، خراش هایی متعلق به اثر گاز گرفته شدن بدن این آستروئید توسط جانوران شکارگر یا لاشه خوار دریایی کرتاسه پسین نیز بر روی سطح اوسیکل های مارژینال مشهود است که نشان دهنده اولین آثار فرآیندهای بیواستراتینومیکی به هنگام مرگ و اندکی پس از مرگ جانور پیش از تدفین نهایی است. گونه M. parkinsoni پیش تر در بسیاری از نقاط دنیا به ویژه سنگ آهک های گل سفیدی حوضه پاریس و انگلستان (سازند سیفورد) شناسایی و بیشترین فراوانی آن از بیوزون ماکروفسیلی Micraster coranguinum که دربردارنده مرز اشکوب های کنیاسین- سانتونین می باشد معرفی شده است. دومین واحد سنگ آهک گل سفیدی سازند آب دراز در برش پادها نیز که نمونه مذکور از آن شناسایی شده است، همانند سازند سیفورد انگلستان مرز اشکوب های کنیاسین- سانتونین را در خود جای داده است.

مدل سازی یک بعدی فرایند نفت زایی از روش های مورد استفاده در بررسی سیستم های نفتی است. بدین منظور با استفاده از این روش سنگ های منشا نفت های میدان پازنان مورد بررسی قرار گرفت و تاریخچه پختگی و هیدروکربن زایی سنگ های منشا آن بدست آمد.مدل سازی فرایند نفت زایی میدان پازنان در تاقدیس و ناودیس های جنوب و شمال برای سنگ های منشا پابده، کژدمی، گرو و سرگلو انجام شده است. بر اساس بررسی های انجام شده مشخص گردید که وضعیت نفت زایی سنگ های منشا در چاه های نفت حفر شده در مقایسه با وضعیت آنها در ناودیس های مجاور تفاوت چشمگیری دارند. این تفاوت به گونه ای است که برای مثال سازند پابده در تاقدیس پازنان به نفت زایی نرسیده است در حالیکه در ناودیس شمالی، این میدان در پیک فرایند نفت زایی قرار دارد.تاریخچه هیدروکربن زایی سنگ های منشا بدست آمده در این مطالعه نشان می دهد که میزان هیدروکربن تولیدی سنگ منشا پابده و کژدمی در ناودیس ها بسیار بیشتر از تاقدیس ها است. همچنین سازندهای گرو و سرگلو بیش از سنگ های منشا پابده و کژدمی نفت زایی کرده اند.

یکی از مهمترین پارامترها در طراحی و احداث سدها مساله نشت آب از محل پی و تکیه گاه ها است که علاوه بر هدر رفتن آب ذخیره شده در پشت سد، پایداری سازه سد را نیز به خطر می اندازد. بدین منظور مطالعات وسیعی جهت تعیین مقدار نفوذپذیری توده سنگ های ساختگاه سد و روش های آب بندی آن انجام شده است. در این ارتباط، مقاله حاضر بطور موردی به موضوع نشت در سد تنگاب پرداخته است. بر اساس مطالعات زمین شناسی سه نوع توده سنگی در منطقه مورد مطالعه مشاهده می گردد که شامل سروک - ایلام، کژدمی و زون خرد شده می باشند. سازند کژدمی که شامل شیل و آهک شیلی است، در زیر سازندهای آهکی سروک - ایلام قرار دارد و زون خرد شده در بین این دو واحد سنگی واقع گردیده است. با توجه به تعدادی از آزمایش های فشار آب (لوژان) در واحدهای سنگی ذکر شده واقع در تکیه گاه چپ و راست، موضوع نشت در این ساختگاه مورد ارزیابی قرار گرفته است. بر اساس شاخص نفوذپذیری ثانویه (SPI) و داده های حاصل از آزمایش لوژان و همچنین ویژگی های مغزه های حفاری، نفوذپذیری توده های سنگی بررسی گردید. در میان این سه واحد سنگی زون خرد شده بیشترین میزان نفوذپذیری را دارد و کمترین نفوذپذیری متعلق به سازند کژدمی است. بر اساس طبقه بندی SPI شیل و آهک شیلی سازند کژدمی در رده عالی قرار می گیرد و نیاز به بهبود آن نیست. اما، به دلیل نفوذپذیری بالای توده های سنگی دیگر، آب بندی ضروری است. سازند کژدمی در بستر سد می تواند نقش یک لایه غیرقابل نفوذ را ایفا نماید، بنابراین به نظر می رسد پرده تزریق باید به این سازند متصل شود. نتایج این تحقیق نشان می دهد که بجز برخی موارد، همبستگی خوبی میان مقادیر SPI و RQD وجود دارد و بر همین اساس نوع و ترکیب دوغاب جهت پرده تزریق قابل پیش بینی است. نتایج نشان می دهد که بیشترین میزان نشت آب از تکیه گاه راست می باشد و در صورت انجام موفق عملیات تزریق مقدار نشت به میزان قابل توجهی کاهش خواهد یافت.