پالینولوژی و پتانسیل نفتی سازند آب تلخ (کرتاسه: کامپانین زیرین– ماستریختین زیرین) در حوضه رسوبی کپه داغ، شمال شرق ایران

نویسندگان

1 دانشیار گروه زمین شناسی دانشگاه تهران

2 کارشناس ارشد چینه و فسیل

چکیده

:
سازندآب تلخ با سن کامپانین – ماستریختین یکی از واحد های سنگ چینه‌ای حوضه رسوبی کپه‌داغ به شمار می‌رود. پالینومورف‌های دریایی (داینوفلاژله‌ها) با درجه حفظ شدگی نسبتاً خوب در قسمت زیرین و میانی این سازند در برش الگو یافت می‌شوند در حالی که نیمه بالایی برش حاوی تعداد اندکی پالینومورف می‌باشد. در این مطالعه علاوه بر پالینولوژی، تعداد 7 نمونه مورد پیرولیز راک– ایول قرار گرفت. مطالعه اسلایدهای پالینولوژی نشان می‌دهد که سازند آب تلخ در برش الگو در محیط نزدیک ساحل تا حاشیه حوضه و تحت شرایط اکسیدان و با انرژی متوسط تا بالا نهشته شده است. نتایج حاصل از پیرولیز راک-ایول نشان می‌دهد که نمونه‌های این سازند به مرحله کاتاژنز (Tmax بالاتر از 435 درجه سانتیگراد) و در نتیجه به مرحله بلوغ نرسیده‌اند. این نمونه‌ها محتوی کروژن نوع Ш بوده و به لحاظ پتانسیل تولید هیدروکربور بسیار ضعیف می‌باشند.  نتایج حاصل از مطالعات پیرولیز نتایج به دست آمده از مطالعه پالینولوژیکی نمونه ها را تایید می‌نماید.
 
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Palynology and petroleum potential evaluation of the Ab-Talkh Formation (Early Campanian – Early Maastrichtian) in Kopeh-Dagh sedimentary basin, northeastern Iran

نویسندگان [English]

  • Ebrahim GhasemiNejad 1
  • Zenab Rezaei 2
1 Associate Professor, Department of Geology, University of Tehran
2 M.A. student
چکیده [English]

    Ab-Talkh Formation (Campanian-Maastrichtian) is one of the lithostratigraphic units of the Kopeh-Dagh basin. Marine palynomorphs (Dinoflagellates) with good preservation are found in lower and middle parts in the type section while the upper part contains few palynomorphs. In the present article in addition to palynology, seven samples from the Ab Talkh Formation in type section were selected for geochemical analysis using Rock-Eval pyrolysis. Palynology slides indicate that the Ab-Talkh Formation at the typesection was deposited in a proximal shelf to marginal basin and under an oxic, medium to high energy condition. The Rock-Eval pyrolysis results show that these samples haven’t reached the catagenesis zone (Tmax higher than 435 degrees centigrades) so they are immature. These samples contain kerogen type Ш and have poor genetic potential of petroleum generation. It should be mentioned that results from Rock- Eval pyrolysis confirm palynological results.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ab-Talkh Formation
  • Palynology
  • Genetic potential
  • Kopeh-Dagh


یکی از مهمترین و متداولترین ابزارهای مورد استفاده در مطالعات ژئوشیمیایی و ارزیابی سنگهای منشأ هیدروکربورها پیرولیز راک– ایول (Rock-Eval) است. این روش در مقیاس وسیعی برای اکتشاف نفت و گاز در حوضه‌های رسوبی سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد (Behar et al. 2001). در این مطالعه به منظور ارزیابی سازند آب تلخ از لحاظ توان تولید هیدروکربور و درجه پختگی، آنالیز راک – ایول برروی 7 نمونه از برش الگو انجام شد. از آنجائیکه این سازند از شیل‌های آهکی تشکیل شده است، مطالعات پالینولوژیکی نیز به منظور ارزیابی چگونگی محیط رسوبی و تطابق آنالیزهای پالینولوژیکی با نتایج حاصل از پیرولیز راک- ایول صورت گرفت.

مطالعات قبلی:
مطالعات قبلی که بر روی سازند آب تلخ صورت گرفته عمدتاً به منظور مطالعه فسیل شناسی و تعیین سن سازند انجام شده است. برخی از جدیدترین این مطالعات شامل موارد زیر است:
خدادادی (1382) براساس نانوفسیلهای آهکی برای بخش فوقانی سازند، سن کامپانین- ماستریختین را معرفی کرده است. نریمانی (1379) با مطالعه استراکودهای برش الگو، سن کونیاسین تا ماستریختین را پیشنهاد داده است جنتی جهرمی (1379) براساس نانوفسیلهای آهکی در برش الگو واقع در گردنه مزدوران سن سانتونین پسین– کامپانین بالایی را برای سازند آب تلخ مشخص کرده است. افسری کهنه شهری (1386) براساس داینوفلاژله‌های سازند آب تلخ در برش حمام قلعه سن سانتونین پایانی تا ماستریختین آغازین را برای سازند مشخص کرده است. نطقی مقدم (1381) بر اساس نانوفسیلهای آهکی، سن سانتونین پسین-کامپانین آغازین-آغاز کامپانین پسین را تعیین کرده است. وحیدی نیا (1386) سن سازند در برش الگو را بر مبنای فرامینیفرا کامپانین زیرین- ماستریختین زیرین تعیین کرده است.

موقعیت جغرافیایی:
برش الگوی سازند آب تلخ پس از گردنه مزدوران در شرق راه اصلی مشهد به سرخس قرار دارد. مختصات قاعده سازند در محل برش الگو 10، 33، 60 طول شرقی و 56 ، 10، 36 عرض شمالی است (شکل 1). طبقات اصلی تشکیل دهنده این سازند شیل های خاکستری روشن تا سبز – آبی با میان لایه‌های آهک است. این سازند با ضخامت 950 متر با ناپیوستگی هم شیب بر روی سازند شیلی آب دراز قرار می‌گیرد و حد فوقانی آن با ماسه سنگ ضخیم و صخره ساز سازند نیزار بر اساس شواهد لیتولوژی و فسیلی به صورت گذری تدریجی، پیوسته و هم شیب است.

روش کار:
پالینوفاسیس: به منظور تهیه اسلایدهای پالینوژیکی تعداد 39 نمونه شیل آهکی از سازند آب تلخ در برش الگو برداشت شد. نمونه ها به روش (Traverse, 2007) آماده-سازی شدند. روش کار بدین صورت است که پس از شستشو و خرد کردن نمونه‌ها به منظور از بین بردن ترکیبات کربناته به مدت 24 ساعت دراسیدکلریدریک (HCL) 30 درصد و جهت حذف ترکیبات سیلیکاته به مدت 24 ساعت در اسید فلوریدریک (HF) 33 درصد قرار داده شدند. برای جلوگیری از تشکیل ژل سیلیکاته نمونه‌ها به مدت 20 دقیقه با HCl 10% جوشانده شدند. برای جدا کردن پالینومورفها از کانیهای سنگین و سایر مواد زائد (براساس وزن مخصوص آنها) از محلول کلرور روی ((ZnCl2 استفاده شد. پس از عبور نمونه ها برروی الک 20 میکرون از مواد باقی مانده برروی الک ها اسلایدهای پالینولوژیکی تهیه گردید. به منظور مطالعه آماری عناصر موجود در اسلایدهای پالینولوژیکی تعداد 300 ذره برای هر نمونه شمارش گردید در نمونه هایی که از نظر محتوای ارگانیکی بسیار فقیر بودند چند اسلاید از آن نمونه شمارش شد تا تعداد ذرات به 300 ذره برسد و جدول و نمودارهای مربوطه ترسیم گردید.

 

شکل 1- راه دستیابی به برش مورد مطالعه



پیرولیز: روش پیرولیز حرارت دادن ماده آلی در غیاب اکسیژن جهت تولید و آزاد شدن هیدروکربن از مواد آلی و تعیین پتانسیل هیدروکربن زایی باقی مانده مواد آلی موجود در سنگ است که در آزمایشگاه در درجه حرارت بالا و مدت زمان کوتاه انجام می شود. دستگاه پیرولیز راک– ایول (Rock-Eval pyrolysis) امروزه به طور گسترده در اکتشاف نفت مورد استفاده قرار می‌گیرد. پیرولیز راک– ایول اطلاعات مفیدی را در مورد نوع ماده آلی، پتانسیل باقیمانده نمونه، کل کربن آلی (TOC) و تحول حرارتی ماده آلی می‌دهد. نمونه مورد مطالعه می‌تواند به صورت خرده حفاری (Cutting)، مغزه (Core) و یا نمونه‌های سطحی باشد.

مشاهدات و بحث:
پالینولوژی: تعداد 42 نمونه به صورت سیستماتیک از این سازند برداشت و در آزمایشگاه پالینولوژی آماده‌سازی شد. برای مطالعه و شناسایی عناصر پالینولوژیکی، اسلایدهای تهیه شده توسط میکروسکوپ نوری با لنزهای 10 ،25 ،40 و100 مطالعه شده است و از نمونه های مورد نظر با دوربین دیجیتال عکس گرفته شده است، همچنین تمامی اسلایدهای پالینولوژیکی تهیه شده از برش مورد مطالعه، در موزه دانشکده زمین شناسی دانشگاه تهران نگهداری می شوند. یک مجموعه غنی از داینوفلاژله‌ها شناسایی شد که به شرح زیر می‌باشند:(Plate 1)
Achomosphaera ramulifera; Alisogyminium euclaense; Andalusiella Mauthei; Apteodinium sp; Areoligera Senonenis; Batiacasphaeridium sp; Canningia sp; Cannosphaeridium utinensis; Cerodinium diebelii; Chatangiella biapetura; C. distissima; Circulodinium distinctum; Cleistosphandium sp; Comasphaeridium sp; Conosphaeridium abbreviatum; Cordosphaeridium fibrospiosum; Coronifera ocenica; C. striolata; Cribroperidinium orthoceras; C. globatum; Cyclonephelium compactum ; C. distinctum ; Diconodinium vitricornu ; Dinogyminium acuminatum ; D. sibiricum; D. westralium; Eucladinium sp; Fibrocysta sp; Florentina berran; F. buspina; F. Mangellii; Glaphyrocysta sp; G. rcticulosa ; G. assamica; Heteraulacacysta poros; Hystrichodinium pulchrum; Hystrichokolpoma rgudia; Hystrichosphaeridium sp; H. bowerbankii; Hytrichosphaeridium echinatum; Hystrichosphaeridium tubiferum; H. arorispinum; Impagidinium cristatum; Isabelidinium Korojonense; Kalyptea sp; Kleithriasphaeridium secatum; Lejeunecysta sp; L. tricuspis; Microdinium cassiculus; Odontochitina costata; O. diversa ; O. operculata; Oligosphaeridium dlbertense; O. asterigerum; O. comlex; O. diluclum; O. pulchrimum ;Operculodinium echigonese; Palaeocystodinium australium; P. bulliforme; P. lidiae ; Palynodinium grallator; Pervosphaeridium monasteriens; Phelodinium magnificum; Ph. tricuspe; Polysphaeridium laminaspinosum; Prolixosphaendium sp; Protoelipsodinium sp; Pseudoceratium sp; Sentusidinium sp; Spinidinium clavus; Spiniferites pseudoforcatus; S. ramosus; Surculosphaeridium sp; Tanyosphaeridium regulaer; Tenua sp; Thalassiphora pelagica; Trichodinium boltenhagenii; Xenascus ceratiuides; X. plotei.
این مجموعه سن کامپانین زیرین- ماستریختین زیرین را برای سازند آب تلخ در برش الگو نشان می‌دهد.
پالینوفاسیس: در این بررسی، مطالعه اسلایدهای پالینولوژی به منظور تفکیک رخساره‌های پالینولوژیکی بر اساس کارهای (Tyson 1987, 1989, 1993, 1995; Batten 1996; Batten & Stead 2005) منجر به شناسایی سه رخساره و تعیین محیط دیرینه و تشخیص قابلیت تولید هیدروکربور سازند مورد نظر گردید (شکل2 و3). در این رابطه برای تعیین رخساره‌های پالینولوژیکی و محیط رسوبی سازند مذکوراز پارامترهای متفاوتی استفاده شد (جدول1، شکل4) که ازجمله می‌توان به پارامترهایی نظیر جور شدگی ماسرال‌ها بر مبنای نسبت فرمهای هم بعد به فرم‌های تیغه‌ای، حفظ شدگی برمبنای نسبت ماسرال‌های قهوه‌ای به سیاه، تغییرات نسبت سه گروه اصلی مواد ارگانیکی یعنی AOM, MP, P اشاره کرد. همچنین به عنوان فاکتور پشتیبان تغییر فراوانی آستر داخلی پوسته‌ی فرامینفر در طی انبایش سازند مورد بررسی قرار گرفت (تغییرات این فاکتور تناوب شرایط هوازی– غیر هوازی را نشان می‌دهد) بر این اساس نمونه‌های 1, 2, 3,12, 25, 27, 28, 29, 30, 31, 33, 34, 35, 37 در فاسیس II قرار گرفته و محیط حاشیه حوضه را نشان می‌دهند. این نمونه‌ها نشان‌دهنده حفظ شدگی پائین و میزان AOM/BP متغیر بوده شرایط این پالینوفاسیس نیمه هوازی با انرژی متوسط می باشد. از طرفی نیز نمونه های 16, 19, 21, 22, 24, 38 در فاسیس III قرار گرفته و محیط نزدیک ساحل را نشان می‌دهند. در این نمونه‌ها حفظ شدگی بالا و میزان AOM/BP تقریباً پائین است. شرایط نیمه هوازی و انرژی کم از ویژگی‌های این فاسیس می‌باشد. تمرکز بالای پالینو مورف‌های دریایی با حفظ‌شدگی خوب، تنوع و فراوانی بالای آنها و همچنین شرایط (دریای باز) احتمالاً حداکثر پیشروی دریا را نشان می‌دهد. علاوه بر اینها، نمونه‌های5, 7, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 17, 18, 23, 39 در فاسیس V(دور از ساحل) قرار می‌گیرند. مطالعه این نمونه‌ها میزان بالای پالینومورف‌های دریایی مثل داینوفلاژله و آستر داخلی فرامینیفر و افزایش ماسرالهای اپک با کناره‌های گرد شده را نشان می‌دهد که نشانه‌ای از شرایط آشفته در محیط است.



Ι: High proximal shelf or basin
:Marginal dysoxic – anoxic basinΠ
Ш:Heterolithic oxic shelf(proximal shelf)
Ιv: Shelf to basin transition
V:Mud – dominated oxic shelf(distal shelf)
VΙ:Proximal suboxic – anoxic shelf
Distal dysoxic – anoxic shelf:ΠV
VШ :distal anoxic shelf

شکل2- انواع پالینوفاسیس های موجود در برش الگوی سازند آب تلخ با توجه به شماره نمونه ها (Tyson 1993)


شکل3- نمایش انواع پالینوفاسیسهای موجود در سازند آب تلخ.( A) پالینوفاسیس نوع III ، اسلاید ; Ab21b (B) پالینوفاسیس نوع V، اسلاید ; Ab15c (C) پالینوفاسیس نوع II ، اسلاید Ab2c

 

شکل4- منحنی مورد استفاده برای تفسیر شرایط محیطی در برش الگوی سازند آب تلخ
Lability: تغییرات نسبت فراوانی ماسرال‌های قهوه‌ای به اپک
AOM/BP: تغییرات نسبت فراوانی مواد ارگانیکی فاقد ساختمان به ماسرال‌های قهوه‌ای
Foraminiferal test lining: تغییرات فراوانی در آستر داخلی پوسته‌ی فرامینیفرها
R/B: تغییرات نسبت ماسرال ها بر مبنای فرمهای هم بعد به فرمهای تیغه‌ای


آنالیزهای ژئوشیمیایی: برای ارزیابی پتانسیل هیدروکربورزایی سازند آب تلخ در برش الگو 7 نمونه مورد آنالیز راک – ایول قرار گرفت. پارامترهای ژئوشیمیایی که در این مطالعه مورد بررسی واقع شدند عبارتند از: (S2) که نشان دهنده پتانسیل باقیمانده‌ای است که در اثر شکستن ماده آلی در دمای 300 تا 650 درجه سانتیگراد آزاد شده و واحد آن (MgCO2/gr rock) می‌باشد؛ (S3) ترکیبات اکسیژن داری که در دمای 400 درجه سانتیگراد تجزیه شده و به صورت گاز CO2 آزاد می‌شوند با واحد (gr rock/(MgCO2 و (TMax) یا دمایی که در آن پیک S2 حداکثر مقدار را نشان می‌دهد و به عنوان یک پارامتر خوب در ارزیابی بلوغ حرارتی است؛ شاخص اکسیژن (OI=S3.100/TOC)؛ شاخص هیدروژن (HI=S2.100/TOC)

 

 


S.No.
%AOM
%P
%MP
Lability
AOM/BP
FTL

R/B

1 6.43 93.57 0 1.71 80 0 76.52
2 17.63 77.17 5.20 5.28 81.33 0 80.88
3 9.14 88.71 2.15 12.42 45.33 0 82.35
4 28.63 35.24 36.12 8.13 90.91 0 73.47
5 15.44 40.68 43.88 19.44 66.13 258 73.56
6 63.16 15.58 21.26 20.95 95.09 54 72.65
7 8.50 33.43 58.07 29.66 46.15 221 72.29
8 1.01 39.04 59.95 16.77 13.33 3 79.84
9 5.85 34.77 59.38 21.43 44.19 1 73.86
10 1.54 28.79 69.67 18.75 22.22 2 90.11
11 18.93 26.70 54.37 25.53 76.47 0 80.00
12 22.47 77.53 0 15.00 68.97 0 82.35
13 6.59 26.59 66.82 16.24 60.42 2 83.67
14 13.88 30.91 55.21 16.33 73.33 114 81.71
15 6.52 26.06 67.42 20.65 54.76 179 69.86
16 4.55 50.24 45.22 13.33 40.43 34 79.67
17 12.68 39.44 47.89 15.48 67.50 0 73.24
18 9.25 39.31 51.45 9.26 76.19 2 81.63
19 7.41 60.91 31.69 11.11 62.07 1 86.36
20 58.12 18.00 23.87 9.78 97.06 190 77.11
21 7.08 57.71 35.21 12.27 50.00 0 81.07
22 9.44 49.56 41.00 27.98 40.51 15 71.90
23 4.50 45.05 50.45 8.00 55.56 0 78.26
24 16.89 51.47 31.64 11.11 75.00 2 72.62
25 6.50 91.87 1.63 6.19 53.33333 0 82.08
26 2.78 97.22 0 47.06 20.00 0 100.00
27 11.49 87.36 1.15 46.15 45.45 0 85.71
28 14.19 78.38 7.43 9.09 67.74194 0 75.00
29 9.56 77.94 12.5 6.60 65.00 0 76.77
30 16.25 75 8.75 8.94 70.91 0 80.98
31 13.53 80.45 6.02 25.81 69.23 0 73.91
32 41.10 52.76 6.13 22.58 90.54 0 95.83
33 27.97 68.53 3.50 74.65 43.01 0 72.22
34 26.09 69.57 4.35 6.25 85.71429 0 80.00
35 24.24 75.76 0 32.00 50.00 0 64.71
36 25.27 56.04 18.68 23.91 67.65 0 77.14
37 10.35 84.57 5.08 43.86 67.95 0 71.88
38 9.01 50 40.99 21.00 48.78 0 81.01
39 5.36 42.86 51.79 25.00 33.33 0 72.22
جدول1- فراوانی نسبی عناصر پالینولوژیکی در نمونه‌های مورد مطالعه.
درصد مواد ارگانیکی فاقد ساختمان :%AOM
درصد ماسرال‌ها:%P
درصد پالینومورف‌های دریایی:%MP
Lability: تغییرات نسبت فراوانی ماسرال‌های قهوه‌ای به اپک
AOM/BP: تغییرات نسبت فراوانی مواد ارگانیکی فاقد ساختمان به ماسرال‌های قهوه‌ای
Foraminiferal test lining: تغییرات فراوانی در آستر داخلی پوسته‌ی فرامینیفر
R/B: تغییرات نسبت فراوانی ماسرال‌ها بر مبنای نسبت فرم‌های هم بعد به فرمهای تیغه‌ای


و شاخص تولید (PI=S2/S3)، علاوه بر این سه فاکتورها که به ترتیب جهت ارزیابی پتانسیل هیدروکربورزایی، نو ع هیدروکربور تولیدی و میزان بلوغ حرارتی در سازند نامبرده استفاده شدند سایر فاکتورها عبارتند از: نمودار تغییرات (S1+ S2 ) در برابر TOC؛ تغییرات HI در برابر S3/S2 و تغییرات PI در برابر maxT (Peters & Cassa 1994 ). اطلاعات پارامترهای اندازه‌گیری شده در جدول 2 و مقدار میانگین فاکتورهای TOC، 1S، 2S و maxT برای نمونه‌های مورد مطالعه در جدول 3 نشان داده شده است. مقادیر استاندارد که بیانگر کیفیت و کمیت سنگ منشا و پارامترهای بلوغ هستند نیز در جدول4 نشان داده شده است. مقایسه مقادیر عددی 1S، 2S، maxT و TOC برای نمونه های مورد مطالعه ( جدول 2) با نمونه های استاندارد نشان داده شده در جدول 4 (Peters & Cassa 1994) نشان می‌دهد که سازند آب تلخ در برش الگو دارای پتانسیل تولید ضعیفی بوده و قادر به تولید هیدروکربن در مقیاس تجاری نیست. بنابراین بر مبنای نمونه های مورد مطالعه این واحد سنگی وارد پنجره نفت زایی نشده و نابالغ می‌باشد. از طرفی نیز در این مطالعه تشخیص انواع کروژن به کمک میکروسکوپ نوری و آنالیزهای ژئوشیمیایی (OI/ HI) و با استفاده از نمودارهای استانداردانجام شده و در اشکال 5 تا 7 نشان داده شده است.

جدول 2 – اطلاعات حاصل از پیرولیز راک- ایول برای نمونه‌های مورد مطالعه

Sample S1 S2 S3 Tmax HI OI TPI TOC
2 0.08 0.05 0.67 40 558 0.12
8 0.39 1.07 0.54 417 345 174 0.27 0.31
15 0.12 0.35 0.41 428 106 124 0.26 0.33
20 0.12 0.28 0.18 434 97 62 0.3 0.29
27 0.11 0.07 0.29 58 242 0.12
32 0.08 0 0.39 0 780 0.05
36 0.07 0.01 0.33 20 660 0.05

جدول 3– محدوده و میانگین پارامترهای اندازه‌گیری شده بر اساس پیرولیز راک – ایول برای نمونه‌های مورد مطالعه
Tmax TOC S2 S1 Parameter
417-434 0.05-0.33 0-1.07 0.07-0.39 Rang
413 0.18 0.26 0.13 Average

 

 


جدول 4– مقادیر استاندارد پیرولیزی بیانگر کیفیت و کمیت سنگ منشاء و پارامترهای بلوغ
.(Peters & Cassa, 1994)
S2
(mg HC/g rock) S1
(mg HC/g rock) TOC
(wt.%) Quantity
0-2.5 0-0.5 0-0.05 Poor
2.5-5 0.5-1 0.5-1 Fair
5-10 1-2 1-2 Good
10-20 2-4 2-4 Very good
>20 >4 >4 Excellent
Kerogen type S2/S3 HI(mg HC/g TOC) Quality
IV <1 <50 None
III 1-5 50-200 Gas
II/ III 5-10 200-300 Gas and oil
II 10-15 300-600 Oil
I >15 >600 Oil
TAI Tmax( 0C) Ro (%) Maturation
1.5-2.6 <435 0.2-0.6 Immature
2.6-2.7 435-445 0.6-0.65 Early
2.7-2.9 445-450 0.65-0.9 Peak
2.9-3.3 450-470 0.9-1.35 Late
>3.3 >470 >1.35 Postmature

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


بر مبنای این اطلاعات تنها یک نمونه (نمونه شماره 8) HI بیشتر از 200 نشان داده و سایر نمونه‌ها پراکندگی بین 0 تا 106 را نشان می‌دهند. نتیجه اینکه اکثر نمونه‌ها نشان دهنده کروژن نوع Ш بوده و دارای منشا قاره‌ای می‌باشند. این نوع کروژن در هر سه پالینوفاسیس تفکیک شده برای سازند مشاهده می‌شود. از طرفی نیز مقادیر پایین HI در نمونه های آنالیز شده در هر سه پالینوفاسیس مشخص شده با افزایش عناصر خشکی و فیتوکلاست‌ها مطابقت دارد. رسم نمودار شاخص هیدروژن در برابر مقادیر شاخص اکسیژن ( نمودار ون – کرولن ) نیز نتایج به دست آمده توسط مطالعات پالینوفاسیسی را تایید می‌کند (شکل5). رخساره‌های آلی سازند مورد نظر بر اساس نمودار(Jones 1987) انجام شد (شکل6). در این نمودار بر اساس تغییرات مقادیر HIدر برابر OI، محدوده رخساره‌ای سازند مورد اشاره تعیین شده است. بر این اساس اکثر نمونه‌ها در محدوده CD تا D قرار می‌گیرند. محدوده‌های فوق شاخص محیط‌های دریایی تا قاره‌ای نسبتاً اکسیدان بوده و پراکندگی آنها حاکی از تلفیق ماده آلی دریایی با قاره‌ای است. توزیع اطلاعات بر روی نمودار (Dean et al. 1985) نیز نتیجه مشابهی نشان می‌دهد (شکل 7 ). بر مبنای این دیاگرام سازند آب تلخ به طور کلی یک سری پسرونده بوده و یکی از عوامل اصلی پایین بودن مقدار TOC در این سازند شرایط نسبتاً اکسیدان حاکم در زمان رسوبگذاری است که این خود تائید کننده نتایج حاصل از مطالعات پالینولوژیکی است. نتایج حاصل از مطالعات اسپور و پولن نیز نشان می‌دهند که اکثر نمونه‌ها دارای اسپور و پولن‌هایی به رنگ زرد – زرد تیره می باشند (نابالغ) بنابراین توان تولید هیدروکربور نداشته و کروژن آن از نوع III می‌باشد. نمونه‌های 8, 15, 20 دارای اسپور و پولن‌هایی به رنگ زرد تیره – نارنجی می‌باشند که در واقع در مرز بین مرحله بالغ و نابالغ قرار می‌گیرند. برخی از نمونه‌ها احتمالاً به علت حفظ شدگی پائین فاقد اسپور و پولن می‌باشند.

 

 

 

 

 

 

شکل5- نمودار شاخص هیدروژن در برابر شاخص اکسیژن برای تعیین نوع کروژن (Van Krevelen 1993)

 

شکل 6- نمودار تعیین رخساره آلی با استفاده از نسبت تغییرات HI در برابر OI. ویژگیهای محدوده های مشخص شده عبارتند از: AB= محیطهای احیایی دریایی پیشرونده، B= محیطهای دریایی یا دریاچه ای نسبتاً احیایی، BC = محیطهای دارای مواد آلی دریایی و قاره‌ای و رسوبگذاری سریع در شرایط نسبتاً اکسیدان، C= محیطهای با سرعت رسوبگذاری متوسط تا در شرایط احیایی، CD= محیطهای عمیق در مجاورت نقاط کوهزایی، D= محیطهای قاره‌ای
شدیداً اکسیدان (Jones 1987)

 

شکل7- نمودار میزان کل کربن آلی (TOC) در برابر شاخص هیدروژن (HI) در نمونه های مورد نظر به منظور شناسایی شرایط محیط رسوبگذاری آنها (Dean et al. 1986)



نتایج :
مجموعه نسبتاً متنوعی از داینوفلاژله‌ها با درجه حفظ شدگی نسبتاً خوب در قسمت زیرین و میانی سازند آب تلخ در برش الگو ثبت گردید. در حالی که نیمه بالایی برش حاوی تعداد اندکی پالینومورف می‌باشد. داینوفلاژله‌ها در مقایسه با اسپور و پولن‌ها، اسپور قارچ‌ها، اکریتارک و آستر داخلی پوسته‌ی فرامینیفرها تنوع و فراوانی بسیار بیشتری دارند. با توجه به مقایسه نتایج پیرولیز راک – ایول و تعیین محیط رسوبی براساس پالینوفاسیس و تعیین میزان بلوغ حرارتی با توجه به رنگ اسپور و پولن، سازند آب تلخ در برش الگو از نظر توان هیدروکربن زایی دارای پتانسیل تولید ضعیف می‌باشد و کروژن غالباً از نوع III است. پیرولیز نمونه‌ها نیز نشان می‌دهد که نمونه‌ها به مرحله کاتاژنز (TMax بالاتر از 435 درجه سانتیگراد) نرسیده و لذا به مرحله بلوغ نرسیده‌اند (برخی از نمونه‌ها در مرز بین بالغ و نابالغ قرار می‌گیرند) بنابراین مطالعات پالینولوژیکی با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری معمولی نتایج حاصل از پیرولیز نمونه‌ها توسط دستگاه راک-ایول را تایید می‌نمایند. محیط رسوبی سازند آب تلخ از نزدیک ساحل تا حاشیه حوضه و دارای انرژی متوسط تا بالا و تکرار چرخه‌های هوازی – غیر هوازی می‌باشد

 

1- افسری کهنه شهری س.،1386: پالینواستراتیگرافی سازند آب تلخ در حوضه رسوبی کپه داغ (برش حمام قلعه)، رساله کارشناسی ارشددانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد.

2- جنتی جهرمی م.، 1379: بایواستراتیگرافی سازند آب تلخ بر اساس نانوفسیلهای آهکی در مقطع تیپ واقع در گردنه مزدوران، رساله کارشناسیارشد دانشگاه فردوسی مشهد.

3- خدادادی ل.، 1382: بایواستراتیگرافی و پالئواکولوژی سازند آب تلخ بر اساس نانوفسیلهای آهکی (جاده مشهد-کلات)، رساله کارشناسی ارشددانشگاه فردوسی مشهد.

4- نریمانی ح.، 1379: چینه نگاری زیستی سازند آب تلخ بر مبنای آستراکودهای موجود در برش الگو، رساله کارشناسیارشد دانشگاه فردوسی مشهد.

5- نطقی مقدم م.،1381: بایواستراتیگرافی و پالئواکولوژی قسمت فوقانی سازند آب دراز و بخش فوقانی سازند آب تلخ بر مبنای نانوفسیلهای آهکی (جاده مشهد-کلات)، رساله کارشناسی ارشددانشگاه فردوسی مشهد.

6- وحیدی نیا م.،1386: میکرواستراتیگرافی رسوبات سنونین در محدوده شرق حوضه کپه داغ در شمال شرق کشور، رساله دکتری دانشگاه شهید بهشتی تهران.   

7- Batten D.J. 1996: Palynofacies and petroleum potential. 26B. palynology: principles and application, AASP Foundation. 3: 1065-1084.

8- Batten D.J., Stead D.T. 2005: Palynofacies analysis and its stratigraphic application. In: Koutsoukos, E.A.M.(Ed.), Applied Stratigraphy. Springer, Dordrecht, pp. 203-226.

9- Behar F., Beaumont V., De B. Penteado H.L .2001: Rock-Eval 6 technology: performances and developments. Oil & Gas Science and Technology-Rev. IFP, Vol. 56, No.2, pp.111-134.

10- Dean W. E ., Arthur M. A., Claypool G. E. 1986: Depletion of 13C in Cretaceous marine organic matter: Source, diagenetic, or envirmental signal, Marine Geology, V. 70, pp. 119-157 .

11- Jones R.W. 1987: Organic Facies. In : Brooks, J., Welte, D. (Eds), Advances in Petroleum Geochemistry. Academic Press, New York, pp.1-99.

12- Peters  k.E., Cassa M. R. 1994: Applied source rock geochemistry. In: Magoon, L. B., Dow, W.G. (Eds.), The Petroleum System – from Source to Trap. AAPG Memoir, vol. 60, pp. 93-120.

13- Schioler  P. 2002: Palynofacies and Sea- level changes in the middle Coniacian- Late Campanian (Late Cretaceous) of the East coast Basin, New Zealand. Palaeogeography, Palaeoclimatology & Palaeocology 188: 101-125.     

14- Traverse A. 2007: Paleopalynology, Second Edition, Springer. Pp.816.

15- Tyson R.V.1987: The genesis and palynofacies characteristic of marine petroleum source rocks. In: Brooks, J., Fleet, A. J.(Eds.), Marine Petroleum Source Rocks. In: Brooks, J., Fleet, A.J. (Eds. ), Marine Petroleum Source Rocks.Geological Society, London, Special Publication, vol. 26, pp. 47-67.

16- Tyson R.V. 1989: Late Jurassic palynofacies trends, Piper and Kimmeridge Caly Formations. UK onshore and Northern North Sea. In: Batten, D. J., Keen, M. C. (Eds. ), Northwest European Micropalaeontology and Palynology. Ellis Horwood Publishers, Chichester, pp. 135-172.

17- Tyson R.V.1993: Palynofacies analysis. Applied Micropalaeontology. pp. 153-191.

18- Tyson R.V.1995: sedimentary Organic Matter. Organic Facies and Palynofacies. Chapman and Hall, London, 615 pp.

19- Van Kervelen, D.W.1993:Coal: Typology – Physics – Chemistry – Constitution, third ed. Elsevier Science, Amsterdam, 979 pp.