بررسی تبادلات آب به سنگ(W/R) در سیستم‌های کربناته با استفاده از شواهد سنگ‌شناسی و زمین‌شیمی عنصری (مثالی از سازند آسماری، جنوب باختری لرستان)

نویسندگان

1 گروه مهندسی نفت، معدن و زمین شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

2 دانشجوی کارشناس ارشد مهندسی نفت، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

3 شرکت ملی حفاری ایران

10.22084/nfag.2025.31382.1687

چکیده

به منظور بررسی تبادلات آب به سنگ و به دنبال آن تحلیل سیستم‌های دیاژنزی و کانی‌شناسی اولیه واحدهای کربناته سازند آسماری، یک برش چینه‌شناسی سطح‌ الارضی واقع در تاقدیس ریت (جنوب باختری لرستان) به ضخامت 131 متر انتخاب و مورد نمونه‌برداری قرار گرفته است. سنگ‌شناسی این سازند تناوبی از سنگ‌های‌آهکی و آهکی دولومیتی می‌باشد. در این پژوهش تعداد 23 نمونه به روش آنالیز عنصری EDX مورد آنالیز قرار گرفته‌اند و عناصر اصلی و فرعی در آن‌ها جهت تفسیر سیستم‌های دیاژنزی و کانی‌شناسی اولیه استفاده شده است. شواهد زمین‌شیمی عنصری نشان داد نمونه‌های مورد مطالعه در محدوده‌ی سنگ‌ آهک‌های آراگونیتی گوردون تاسامانیا و کربنات‌های آراگونیتی سازند مزدوران قرار دارند که دلیلی بر آراگونیتی بودن کانی‌شناسی اولیه سنگ‌آهک‌های سازند آسماری در برش مورد مطالعه دارد. ترسیم مقادیر Sr/Ca در برابر Mn بیانگر یک سیستم دیاژنزی غالب بسته تا کمی باز به صورت ضعیف و با تبادل آب به سنگ پایین (W/R) برای کربنات‌های سازند آسماری در برش تاقدیس ریت می‌باشد. وجود کانی‌شناسی اولیه آراگونیتی، ناپیوستگی نچندان شدید و طولانی مدت، آب و هوا و کنترل کننده‌های ذاتی سنگ مانند تراوایی، کانی‌شناسی اولیه و پتانسیل دیاژنزی می‌تواند کنترل کننده مهمی در میزان نسبت آب به سنگ باشدکه در رأس سازند آسماری سبب شده است که بخش بالایی این توالی تحت تأثیر دیاژنز جوی بسیار ضعیف قرار گیرد که محدودیت سیمان‌های دیاژنز جوی در نمونه‌های مورد مطالعه و انحلال جزئی اجزای زیستی در این سازند دلیلی بر این موضوع می‌تواند باشد. بنابراین می-توان گفت سیستم دیاژنزی در توالی‌های سازند کربناته آسماری در برش تاقدیس ریت یک سیستم دیاژنزی غالباً بسته بوده و به سمت بالای توالی به صورت ضعیف باز می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating water-to-rock exchanges (W/R) in carbonate system Using Petrographic and Elemental Geochemistry Evidence (An example of the Asmari Formation, Southwestern Lorestan)

نویسندگان [English]

  • Mohsen Allameh 1
  • Lefteh Kabizadeh Arab 2
  • Ramin Mokfi 3
1 Department of Petroleum Engineering, Mining and Geology, Ma.C., Islamic Azad University, Mashhad, Iran
2 M. Sc. Student, Department of Petroleum Engineering, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran
3 National Iranian Drilling Company
چکیده [English]

In order to investigate water-to-rock exchanges and subsequent to the diagenetic systems and the primary mineralogy of the carbonate units of the Asmari Formation, a 131-meter-thick surface stratigraphic section located in the Rit anticline (southwestern Lorestan) was selected and sampled. The lithology of this formation comprises alternating layers of carbonate and dolomitic carbonate rocks. In this study, 23 samples were analyzed using elemental EDX analysis to determine the major and trace element composition and interpret the diagenetic systems and original mineralogy. Elemental geochemical evidence indicates that the studied samples fall within the compositional range of aragonitic limestones from Gordon, Tasmania, and aragonitic carbonates of the Mozduran Formation. This supports the interpretation that the original mineralogy of the Asmari limestones in the studied section was aragonitic. Plotting Sr/Ca ratios against Mn contents reveals a predominantly closed to slightly open diagenetic system, characterized by weak water–rock interaction (W/R), for the Asmari carbonates in the Rit anticline section. The presence of primary aragonitic mineralogy, the lack of significant discontinuities, the prevailing climatic conditions, and intrinsic rock properties such as permeability, original mineralogy, and diagenetic potential appear to have played key roles in controlling the water-to-rock ratio. These factors contributed to the limited impact of meteoric diagenesis in the upper part of the sequence, as evidenced by the scarcity of meteoric cement and the partial dissolution of bioclasts in the studied samples. Thus, it can be concluded that the diagenetic system within the carbonate succession of the Asmari Formation at the Rit anticline is dominantly closed, becoming weakly open towards the top of the sequence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asmari Formation
  • Diagenetic System
  • Elemental Geochemistry
  • Zagros
  • Lorestan

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 25 شهریور 1404
  • تاریخ دریافت: 14 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری: 24 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش: 25 شهریور 1404