ارزیابی ژئوشیمیایی سازند گرو در طاقدیس‌های انجیر و کبیرکوه در جنوب غرب ناحیه لرستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران

2 پردیس پژوهش و توسعه صنایع بالادستی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران

چکیده

گسترش سنگ آهک‌های آرژیلی و شیل‌های سیاه رنگ غنی از مواد آلی در بازه زمانی بریازین تا تورونین (کرتاسه زیرین) در بخش‌های مختلفی از دنیا به‌عنوان سنگ منشا بسیاری از مخازن نفت و گاز گزارش شده است. در ایران نیز براساس گزارش‌های زمین‌شناسی و ژئوشیمیایی سازند گرو در این بازه زمانی در مناطق غرب کشور به‌ویژه در منطقه لرستان به‌عنوان سنگ منشأ مطرح شده است، لیکن در این گزارش‌ها، اطلاعات منسجمی از نتایج آنالیزها و مطالعات انجام شده در دسترس نیست .در این مطالعه، نمونه‌هایی از سازند گرو در بخش جنوبی ناحیه لرستان از طاقدیس انجیر (12 نمونه خرده حفاری مربوط به چاه ANR-1)، و طاقدیس کبیرکوه (5 نمونه خرده حفاری مربوط به چاه KAK-1 و 11 نمونه سطحی از تنگ گرو)، انتخاب و با استفاده از تکنیک‌هاى ژئوشیمیایى متداول نظیر پایرولیز راک- اول (Rock-Eval/yrolysis)،
کروماتوگرافى گازی (GC)، کروماتوگرافى گازى- طیف سنجى جرمی (GC-MS) و اندازه‌گیری انعکاس ویترینیت (اRo%) تحت آنالیز قرار گرفتند. با توجه به نتایج آنالیزها، میانگین کل کربن آلی به‌ترتیب، 75/1 و 55/2% و میانگین Tmax به‌ترتیب، 445 و C° 475 و میانگین انعکاس ویترینیت به‌ترتیب 895/0 و 974/0% در این دو تاقدیس می‌باشد که نشان‌دهنده سنگ منشائی با توان هیدروکربن زایی خوب تا بسیار خوب با درجه پختگی اواخر پنجره نفت‌زایی و شروع گاززایی است. نوع کروژن نمونه‌ها غالبا ترکیبی از نوع IIIا/ II و نوع III می‌باشند. مطالعات بیومارکرى (بررسی نحوه توزیع آلکان‌های نرمال، استران‌ها و هوپان‌ها) بیانگر وجود مواد آلى با منشاء دریایى و مقادیر جزئی مواد آلى حمل شده از خشکى است که در یک شرایط احیایى نهشته شده‌اند. بررسى پارامترهاى بلوغ بیومارکری نیز، حاکى از بلوغى در حد اواخر پنجره نفت‌‌زایى براى مواد آلى تجمع یافته در این دو تاقدیس مى‌باشد که نتایج حاصل از آنالیزهای راک- اول و انعکاس ویترینایت را تایید می‌نمایند

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Geochemical Assessment of Early Cretaceous Garau Formation in Anjir and Kabir Kuh Anticlines of Lurestan Zone, Northwest of Zagros, Iran

نویسندگان [English]

  • Hojjat Mahbobipour 1
  • Mohammad Reza Kamali 2
  • Ali Solgi 1
1 Department of Geology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran
2 Faculty of Research and Development in Upstream Petroleum Industry RIPI, Tehran, Iran
چکیده [English]

Deposition of organic rich black shales and argillaceous limestones in the Berriasian-Turonian interval have been documented from different parts of the world. The Early Cretaceous Garau Formation, based on geological and geochemical reports is well exposed in northwest of Zagros, Iran (Lurestan Zone) as a hydrocarbon source rock. However, these reports lack comprehensive results of experimental analysis and studies. In this study, samples from Garau Formation obtained from Anjir anticline (n=12 cuttings from well ANR-1) and Kabir Kuh anticline (n=5 cuttings from well KAK-1 and 11 outcrop samples from Tange Garau) from Lurestan Zone were subjected to Rock–Eval pyrolysis, Gas Chromatography(GC), Gas Chromatography-Mass-Spectrometry (GC-MS) and vitrinite reflectance measurement (Ro%) techniques. Analytical results show that average values for TOC (1.75 and 2.55%), Tmax (445 and 475оC) and Ro (0.895 and 0.974%) in these two anticlines respectively, suggesting good to very good hydrocarbon source rock with late oil window and early gas generation maturity. Most samples have a mixture of kerogen types II/III and type III. Biomarker characteristics including  normal alkanes, distribution of the hopanes and steranes indicated the presence of dominant marine organic matter with a minor terrestrial organic input  that were deposited in a marine environment under reducing conditions. The results obtained from characteristic biomarkers also suggest that the Garau Formation is thermally mature in the above mentioned two anticlines which are in agreement with the results of Rock-Eval pyrolysis and vitrinite reflectance measurements.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Source Rock
  • Garau Formation
  • Biomarker
  • Organic Geochemistry
  • Lurestan Zone

[1]. Rahman M. and Kinghorn R. R. F., “A practical classification of kerogen related to hydrocarbon generation.,” Journal of Petroleum Geology, Vol. 18, Issue. 1, 2007.##

[2]. Wang Y., “Kinetics of hydrocarbon gas generation from marine kerogen and oil.,” Journal of Petroleum Geology, Vol. 30, Issue, 4, pp. 339-356, 2008.##

[3]. Bordenave M. L., and Burwood R., “Source rock distribution and maturation in the Zagros orogenic Belt: provenance of the Asmari and Bangestan reservoir oil accumulations,” Organic Geochemistry, Vol. 16. No.1-3, pp. 369-387, 1990.##

[4]. Farzipour-Saein A., Yassaghi A., Sherkati S., and Koyi H., “Basin evolution of the Lurestan region in the Zagros fold-and-thrust belt, Iran”. Journal of Petroleum Geology, 32, pp. 5-19, 2009.##

[5]. Setudehnia A., “The Mesozoic sequence in southwest Iran and adjacent area”, Journal of Petroleum Geology, Vol. 1, pp. 3-42, 1978. [6]. Adams T. D., Khalili M., and Khosravi Said A., “Palaeontological Report for Lurestan Geological surveys,” 1963-1964: NIOC, Rep. No. 1073, 1965.##

[7]. James G. A. and Wynd J. G., “Stratigraphic nomenclature of iranian oil consortium agreement area,” American Association Petroleum Geologists Bulletin, Vol. 49 , pp. 2182-22450, 1965.##

[8]. Bordenave M. L. and Huc A. Y., “The cretaceous source rocks in the Zagros foothills of Iran: an example of a large size intra-cratonic basin,” Revue de l’Institut Français du Pétrole, Vol. 50, pp. 527–753, 1995.##

[9]. Espitalié J., Deroo G., and Marquis F., “La pyrolyse Rock-Eval et ses applications,” Revue de l’Institut Francais du Pétrole, Vol. 40, pp. 563–579 and pp. 755–784, 1985.##

[10]. Barker C., “Pyrolysis techniques for source rock evaluation,” AAPG Bullrtin,Vol. 58, pp. 2349-2361, 1974.##

[11]. Page M. M. and Kuhnel C., “Rock Eval Pyrolysis as source rock using programmed pyrolysis,” AAPG Bulletin, Vol. 64, p. 762, 1980.##

[12]. Lafargue E., Marquis F., and Pillot D., “RockEval 6 applications in hydrocarbon exploration, production and soil contamination studies,” Oil and Gas Science and Technology, Vol. 53, pp. 421–437, 1998.##

[13]. Espitalie J., Madec M., Tissot B., Menning J. J. and Leplate P., “Source rock characterization method for petroleum exploration,” Proceeding of the 9th Annual Offshore Technology Conference, Vol. 3, pp. 439-448, 1977.##

[14]. Hunt J. M., “Petroleum geochemistry and geology,” 2nd. New York, W. H Freeman and Company, 749 p. 1996.##

[15]. Kaufman R. I., Ahmad A. S. and Elsinger R. J., “Gas chromatography as development and production tools for fingerprinting oils from indivitual reservoirs:application in the gulf of Mexico,” In: GCSSEPM Foundation Ninth Annual Research Conference Proceedings, pp. 263-282, 1990.##

[16]. Eglinton G. and Murphy M. J., “Organic Geochemistry, Methods and Results,” American of Petroleum Geologist Bulletin, Vol. 52, Vol. 7, pp. 1229- 1258, 1969##

[17]. Peters K. E. and Moldowan J. M., “The Biomarker Guide, Interpreting molecular fossil in petroleum and ancient sediments,” Prentice Hall, 363 pp. 1993.##

[18]. Bordenave M. L., “Applied Petroleum Geochemistry,” Technip, Paris, 1993.##

[19]. Peters K. E., Walters C. C., and Moldowan J. M., “The biomarker guide,” Cambridge University Press, UK, pp. 1155, 2005.##

[20]. Tissot B. P. and Welte D. H., “Petroleum formation and occurrence.,” 2nd ed, Berlin, Springer, Verlag, pp. 538 1984.##

[21]. Waples D. W., “Geochemistry in petroleum Exploration,” Redial publish. CY. Dordrecht, pp. 232, 1985.##

[22]. Mukhopadhyay P. K. and Dow G. W., “Vitrinite reflectance as maturity parameter of petrographic and molecular characterization and its application to basin modeling,” American Chemical Society Washington DC, 1994.##

[23]. Nunez-Betelu L. and Baceta J. I., “Basics and application of RockEval/TOC pyrolysis: an example from the uppermost Paleocene/lowermost Eocene in the Basque Basin, western Pyrenees,” Munibe Ciencias Naturales, pp. Vol.46, pp. 43–62, 1994.##

[24]. Peters K. E. and Cassa M. R., “Applied source rock geochemistry. In: Magoon, L.B., Dow, W.G. (eds.), The Pe troleum system from source to trap,” American Association of Petroleum Geologists Memoir, Vol. 60, pp. 93–120, 1994.##

[25]. Peters K. E., “Guidelines for evaluating petroleum source rock using programmed pyrolysis.,” AAPG Bulletin, Vol. 70, pp. 318-329, 1986.##

[26]. Huang B., Xiao X., Li X., and Cai D., “Geochemistry and origins of natural gases in the Yinggehai and Qiongdongnan basins, offshore South China Sea.,” Organic Geochemistry, Vol. 34, pp. 1009- 1025, 2003##

[27]. Al-Ameri TK, Zumberge J., “Middle and Upper Jurassic hydrocarbon potential of the Zagross Fold Belt, North Iraq,” Mar. Pet. Geol., Vol. 36, pp. 13–34, 2012.##

[28]. Jones R. W., “Organic facies.In: Brooks,” J., Welte, D. H. (eds), Advance in petroleum geochemistry, Academic Press. New York, pp. 1-90, 1987.##

[29]. Connan J. and Cassou A. M., “Properties of gases and petroleum liquids derived from terrestrial kerogen at various maturation levels,” Geochimica et Cosmochimia Acta, Vol. 44, pp.1-23, 1980.##

[30]. Powell T. G. and McKirdy D. M., “Relationship between ration of pristine to phytane, crude oil composition and geological environment in Australia.,” Nature, Vol. 243, pp. 37-39, 1973.##

[31]. Brooks J. D., Gould K., and Smith J. W., “Isoprenoid hydrocarbons in coal and petroleum.,” Nature, Vol. 222, pp. 257–259, 1969.##

[32]. Huang W. B. and Meinschein W. G., “Sterole as ecological indicators,” Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 43, pp. 739-745, 1979.##

[33]. Waples D. W. and Machihara T., “Biomarkers for geologists a practical guide to the application of steranes and triterpanes in petroleum geology,” Association of Petroleum Geologists, Methods in Exploration, pp. 9- 91, 1991.##

[34]. Subroto E. A., Alexander R. and Kagi R. I., “30-Nrhopanes:Their occurrence in sediments and crue oils,” Chemical Geology, Vol. 93, pp. 179-192, 1991.##

[35]. Seifert W. K., Moldowan J. M., “Application of steranes, terpanes and monoaromatic to the maturation, migration and source of crude oils,” Geochim Cosmochim Acta, Vol. 42, pp. 77–95, 1978.##