Evaluation of physical and chemical characteristics of bituminous deposits in Lorestan sedimentary basin

Authors

1 Ph. D., student., Dept., of Geology, Faculty of Sciences, Lorestan University, Khorramabad, Iran

2 Assoc. Prof., Dept., of Geology, Faculty of Sciences, Lorestan University, Khorramabad, Iran

3 Prof., Dept., of Geology, Faculty of Sciences, Lorestan University, Khorramabad, Iran

Abstract

Bitumen is a mixture of oxidized hydrocarbons with color, hardness, specific gravity and various metamaterials that are in solid or semi-solid forms and can be dissolved in Carbon disulfide (CS2). To evaluate the physical and chemical characteristics of bituminous deposits in Lorestan sedimentary basin (a part of the Folded Zagros zone), 6 fresh and non-weathered bitumen samples were collected from the veins and inside the mines of three areas with high potential of bitumen, including the northern region of Kohdasht, western Poldokhtar and southeastern Sepiddasht. The surface studies of above mentioned area, indicates the appearance of bitumen (tar mats) occurred in Amiran Formation. According to the analysis, the average amount of oxygen, nitrogen and carbon in the studied samples is 6.30%, less than 1% and 74.47% respectively, the average percentage of mineral ash and moisture of the samples is 6.4% and 0.8 percent respectively which indicates the very favorable quality of the studied bitumens .The solubility of studied bitumens in CS2, benzene and ethanol solvents shows that most of these bitumens have compounds with high molecular weight (asphaltene molecules) and low amounts of hydrogen (average 6.02). This example is also consistent with this conclusion. X-ray fluorescence analysis (XRF) on 6 bitumen samples from the studied area shows that Al2O3, SiO2 and Fe2O3 oxides are more abundant than other oxides. This issue can be due to the formation of this mineral in the host rock of the Amiran shale formation, which is rich in the mentioned elements. The values of CaO and K2O in the analyzed bituminous samples can be due to the formation of this mineral from the underlying formations (Ilam and Gurpi) which have found their way into the Amiran formation after formation and migration. The ratio of Ni vs V of the samples of the studied area is low (Ni/V <1) and has an average of 0.57%, so their rock of origin was somewhat carbonate-shale. The current studies reveal that, the origin of the studied bitumen started from deeper and older shale sediments (Ilam and Gurpi Formations), in which the deeper bitumen has migrated upward and washed the younger hydrocarbons to shallower formations and earth surface accumulation.

Keywords

References

آقانباتی، ع (1385) زمین­شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 586 ص.
ابراهیم­زاده اردستانی، و (1387) گزارش مطالعات میکروگرافی سنجی معدن بیتومن شک­میدان، سازمان صنایع و معادن استان کرمانشاه.
احمدی­خلجی، ا.، عزیزپورفرد، ا.، فرهادی­نژاد، م.، مهدی­پور، ج (1393) شکل­گیری و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی قیرهای طبیعی (بیتومن) در منطقه کلک بیشه (شمال شرق پل­دختر، استان لرستان)، اکتشاف و تولید نفت و گاز، شماره 117، ص 79-84.
احمدی خلجی، ا.، محمدی، م.، صفرزاده، م (1392) ژئوشیمی، شکل­گیری و خصوصیات فیزیکی قیرهای طبیعی در منطقه شک میدان -کلیدوند (شمال غرب گیلان­غرب)، اکتشاف و تولید نفت و گاز، شماره 110، ص 83-86.
احمدی خلجی، ا.، والی­زاده، ن (1392) ویژگی­های شیمیایی و فیزیکی بیتومن­ها در منطقه سپید دشت (استان لرستان)، اکتشاف و تولید نفت و گاز، شماره 109، ص 77-80.
اکبری، ی (1370) نقشه زمین­شناسی پلدختر، مقیاس 1:100000، شرکت ملی نفت ایران.
پورکاسب، ه.، علیزاده، ب.، زراسوندی، ع.، طاهری، س (1391) مطالعه ژئوشیمیایی سنگ میزبان معدن بیتومن مله پنجاب واقع در استان ایلام، شانزدهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، انجمن زمین­شناسی ایران، دانشگاه شیراز، شیراز.
پیله­رام، ا.، تقی­پور، ن.، صرفی، م (1397) ژئوشیمی بیتومن­های (گیلسونایت­های) استان لرستان، دهمین همایش انجمن زمین­شناسی اقتصادی ایران، انجمن زمین­شناسی اقتصادی ایران، دانشگاه اصفهان، اصفهان.
حاضرمشار، آ (1388) ارزیابی ژئوشیمیایی بیتومن­های روستای امامزاده داود در ناحیه الیگودرز استان لرستان، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال.
خسروتهرانی، خ (1383) زمین­شناسی ایران (رشته زمین­شناسی)، انتشارات دانشگاه پیام نور، 327 ص.
سهیلی، م (1371) نقشه زمین­شناسی خرم­آباد، مقیاس 1:250000، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
شاهرخی، س. و.، احمدی خلجی، ا.، کشوری، ر. ا.، فرهادی نژاد، ط.، شهبازی همت، ع (1391) بررسی قیرهای طبیعی ناحیه کوهدشت لرستان از دیدگاه زمین­شناسی اقتصادی، چهارمین همایش انجمن زمین­شناسی اقتصادی ایران، انجمن زمین­شناسی اقتصادی ایران، دانشگاه بیرجند، بیرجند.
شرکت ملی نفت ایران (1353) نقشه­ی زمین­شناسی 1:250000، ایلام – کوهدشت، ورقه 20504.
عابدی، ع.، ارفعی­نژاد، ا.، زمردیان، م‌ (1381) پی­جویی و اکتشاف قیر طبیعی در استان ایلام، سازمان صنعت، معدن، تجارت استان ایلام.
عزیزپور فرد، ا (1392) اندیس­های قیر طبیعی در ناحیه کلک بیشه پلدختر، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم آباد.
فرهادی، م‌ (1378) گزارش پی­جویی قیر طبیعی در منطقه کوهدشت لرستان، سازمان صنعت، معدن، تجارت استان لرستان.
فرهادی، م (1397) گزارش پی­جویی قیر طبیعی در ناحیه کوهدشت لرستان، سازمان صنعت، معدن، تجارت استان لرستان.
کشوری، ر (1389) اندیس­های قیر طبیعی در ناحیه کوهدشت و معمولان، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم­آباد.
کمالی، م. ر.، قربانی، ب‌ (1385) ژئوشیمی آلی از فیتوپلانکتون­ها تا تولید نفت، انتشارات آرین زمین.
مطیعی، ه (1374) زمین­شناسی ایران، زمین­شناسی نفت زاگرس، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور، معاونت طرح و برنامه، طرح تدوین کتاب، دوجلدی.
ملکی­صادقی، ن.، احمدی­خلجی، ا.، زارعی­سهامیه، ر.، طهماسبی، ز (1401) بررسی ویژگی­های ژئوشیمی آلی و ایزوتوپی نهشته­های بیتومین در حوضه­ی رسوبی اواخر کرتاسه- پالئوسن لرستان (به طور موردی نواحی کوهدشت، پلدختر و سپیددشت)، فصلنامه علوم زمین.
واثقی، ب.، معماریانی، م.، حاضر مشار، آ‌ (1389) ارزیابی ژئوشیمیایی بیتومن­های روستای امامزاده داوود در ناحیه الیگودرز استان لرستان، مجله زمین، شماره4، ص 43-53.
Gulbay, R. K (2007) Rhenium and Molybdenum in Tertiary Oil shale deposits in Northwestern Anatolia, Turkey, Department of Geological engineering Karadeniz technical university, Oil Shale, 24(3): 450-464.
Ots, A (2007) Estonian oil shale properties and ultilization in power plants, Energetika, 53(2): 8-18.
Smith, W. D (1991) Composition and depositional environment of major Eastern Canadian Oil shale, International Journal of coal geology, 19(1-4): 385-438.
Stöcklin, J (1968) Structural History and Tectonic of Iran: A Review, The American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 52: 1229-1258.
Wilkerson, C. L (1982) Trace metal composition of Green River retorted shale oil, Pacific northwest laboratory operated by battle, Po Box 999, Richland, Wahigton 9932. USA, 61.
Xiugen, F., Jian, W., Yuhong, Z., Jiang, Ch., Fuwen, T (2011) Origin and mode of occurrence of trace elements in marine Oil shale from the Shengli river area, Northern Tibet, China, Oil Shale, 28(4): 487–506.
New Findings in Applied Geology
Volume 17, Issue 34 - Serial Number 34
December 2023
Pages 114-126

Files

History

  • Receive Date: 15 August 2022
  • Revise Date: 08 November 2022
  • Accept Date: 14 November 2022

Share

How to cite

Statistics