چکیده:

سازند پابده در محدوده زون زاگرس چین خورده قرار گرفته است. عملکرد دوگانه این سازند به عنوان سنگ منشأ نفت و توان مخزنی آن با توجه به تنوع لیتولوژی و قرارگیری در بین دو مخزن آسماری و بنگستان و همچنین سن این سازند از موضوعاتی است که توجه زمین شناسان مختلف را جلب کرده است.

به منظور مطالعه دقیق بایوستراتیگرافی سازند پابده در برش آبدانان (جنوب کبیرکوه، استان ایلام) مطالعه نانوستراتیگرافی در برش مذکور با مختصات  “E:47°09`59,32 و”N:32°54`59,21 انجام شد.

در برش آبدانان، سازند پابده با 5/135 متر ضخامت عمدتاً از مارن و آهک مارنی تشکیل شده است. مرز زیرین سازند پابده با سازند گورپی هم­شیب و پیوسته و مرز بالایی آن با سازند آسماری تدریجی می­باشد. از مطالعه دقیق 120 اسلاید تهیه شده، مجموعه غنی نانوفسیلی شامل 76 گونه متعلق به 32 جنس از 14 خانواده و 6 راسته شناسایی و توصیف گردید. پراکندگی نانوفسیل­های موجود، حضور زون­های  (Martini,1971) NP20-NP9 را محرز می­ کند که نشان دهنده سنی از پالئوسن پایانی (سلاندین-تانتین) تا ائوسن پایانی (پریابونین) می­باشد. حضور گونه­ های مختلف جنس Discoaster نشانه آب­های گرم دریاهای باز و حضور گونه­ های مختلف جنس Sphenolithus نشانه آب­های گرم حواشی قاره می­باشد. حضور گونه­ های مختص عرضهای جغرافیایی پایین دلالت بر قرارگیری حوضه رسوبی تشکیل دهنده این رسوبات در عرض­های پایین جغرافیایی دارد.

از تطابق سازند پابده در برش آبدانان (استان ایلام) با برش نمونه (تنگ پابده) ، برش منگشت (منطقه ایذه)، برش چاه های نفتی اهواز (فروافتادگی دزفول) و برش چاه های نفتی گچساران (استان خوزستان)، با روند شمال غربی- جنوب شرقی با توجه به سن سازند پابده چنین استنباط می­ شود که رسوبگذاری سازند پابده در شمال غرب (برش آبدانان) دیرتر از جنوب شرق (برش چاه های نفتی گچساران) شروع شده و زودتر به پایان رسیده است.

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه

دوران سنوزوئیک به طول حدود 65 میلیون سال جزء کوتاه‌ترین دوران‌های زمین­ شناسی به حساب می‌آید که بعد از رخداد کوه­زایی جهانی لارامید آغاز شده است (آقانباتی، 1383). این دوران به دو دوره ترشیری و کواترنری و به سه سیستم پالئوژن (نومولیتیک)، نئوژن و کواترنر تقسیم می‌شود (درویش زاده، 1383). رخداد لارامید یکی از رویدادهای زمین­ساختی اثرگذار بر زمین شناسی ایران است که در اثر آن ضمن به­ هم رسیدن صفحه­های جدا مانده و بسته شدن زمین درز کهن (به جز مکران) حوضه­های رسوبی مستقل سنوزوئیک ایران شکل گرفته‌اند (آقانباتی، 1383). مورفولوژی کنونی ایران حاصل این دوران و بر اثر کوه زایی آلپی میانی و پایانی می‌باشد و بخش اعظم ذخایر نفت و گاز ایران در این دوران تکوین یافته است (درویش زاده، 1383). از نگاه زیستی نیز در مرز مزوزوئیک و سنوزوئیک انقراض خزندگان بزرگ، آمونیت­ها، بلمنیت­ها و بسیاری از موجودات ذره بینی را داریم (آقانباتی، 1383). در پهنه زاگرس سنگ‌های پالئوژن شامل سه رخساره‌ی ساحلی (سازند ساچون)، سکویی (سازند جهرم) و عمیق (سازند پابده) می‌باشد که نشانگر شرایط و اعماق متفاوت محیط رسوبگذاری پالئوژن زاگرس می باشند. در ائوسن میانی، در اثر رخداد پیرنئن، دریا از نواحی ساحلی و سکویی پس نشسته در حالیکه در تراف­ها رخساره ­های عمیق سازند پابده به انباشت خود ادامه می داده­اند (آقانباتی، 1383).

سازند پابده در جنوب شرقی کوه پابده واقع شده و مقطع تیپ این سازند در تنگ پابده، کوه پابده، در شمال میدان نفتی لالی مسجد سلیمان، به ضخامت 3/798 متر، مطالعه شده است. بخش پایینی سازند پابده (140 متر) از جنس شیل و مارن آبی و ارغوانی است که به طور رسمی به آن « شیل ارغوانی» گفته می شود ولی بخش باقیمانده آن شیل­های خاکستری و لایه ­های آهک رسی و گاهی چرت­دار است (آقانباتی، 1383). این سازند در جنوب غربی لرستان، خوزستان، فارس داخلی و ساحلی گسترش داشته و سن آن‌را پالئوسن تا میوسن می­دانند (درویش زاده، 1383).

با توجه به اینکه بدست آوردن سن این سازند از جمله مسائلی است که توجه محققان مختلف را به خود جلب کرده است و مطالعات بسیاری نیز تاکنون جهت تعیین سن این سازند صورت گرفته است، در این رساله جهت بدست آوردن سن این سازند در برشی از منطقه‌ی آبدانان (جنوب کبیرکوه، استان ایلام) به مطالعه سازند پابده با تکیه بر نانوفسیل­های آهکی می‌پردازیم.

2-1- اهداف مطالعه

تاکنون مطالعات بسیاری جهت تعیین سن این سازند و شرایط محیط رسوبی آن انجام گرفته است، اما تا به­حال هیچ مطالعه دقیق نانوفسیلی بر روی سازند پابده در برش مورد نظر صورت نگرفته است.

بنابراین برای تعیین سن سازند پابده و تعیین مرز آشکوب­ها این مطالعه انجام گرفته است و قدرت تفکیک سنی بالای این دسته از فسیل‌ها امکان تعیین سن‌های دقیق‌تری را میسر می‌سازد. در این مطالعه اهداف زیر دنبال شده:

1) شناسایی و معرفی نانوفسیل‌های موجود در سازند پابده

2) زون بندی زیستی سازند پابده در برش مورد مطالعه

3) بدست آوردن سن نسبی دقیق سازند پابده

3-1- موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه

منطقه‌ی مورد مطالعه در جنوب غرب ایران در بخشی از حوضه­ی زاگرس در استان ایلام در برشی از منطقه‌ی آبدانان، جنوب کبیرکوه و غرب شهرستان آبدانان انتخاب شده است.

استان ایلام در غرب دامنه سلسله جبال زاگرس قرار گرفته است و از جنوب با خوزستان، از شرق با لرستان، از شمال با کرمانشاه و از سمت غرب با کشور عراق هم‌جوار است و با 19086 کیلومتر مربع ، حدود 4/1 درصد از مساحت کل کشور را تشکیل می­دهد و دارای 7 شهرستان می­باشد (شکل ‏1‑1) (پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور، www.ngdir.ir).

1-3-1- شهرستان آبدانان

شهرستان آبدانان در جنوب شرقی استان ایلام، در دامنه جنوبی کبیرکوه، در بین دو کوه کبیرکوه و دینارکوه و در ارتفاع 880 متری از سطح دریا قرار دارد. این شهرستان از غرب و جنوب با شهرستان دهلران، از شمال شرقی با شهرستان دره شهر، از جنوب شرقی با شهرستان اندیمشک همسایه است (پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور، www.ngdir.ir).

مختصات جغرافیایی منطقه مورد بررسی ” E:47°09`59,32 و”N:32°54`59,21 می‌باشد­(شکل ‏1‑2).

2-3-1- راه های دسترسی به منطقه مورد مطالعه

برای رفتن به شهرستان آبدانان باید از جاده دره شهر – آبدانان عبورکرد. شهرستان آبدانان در فاصله 876 کیلومتری تهران و 164 کیلومتری شهر ایلام واقع شده است. از شهر ایلام و مرکز استان بعد از طی مسافتی حدود 130 الی 140 کیلومتر به طرف جنوب استان به شهرستان دره شهر رسیده و بعد از طی مسافت 35 کیلومتر می­توان به شهرستان آبدانان رسید. راه­های دسترسی به محل این برش در شکل ‏1‑4 نشان داده شده است (برگرفته از اداره كل راه و ترابری استان ایلام، www.ilamroad.ir).

3-3-1- تغییرات توپوگرافی استان

تغییرات توپوگرافی استان ایلام نسبتاً درخور توجه است. نقاط مرتفع و كوهستانی نظیر كبیركوه سرد­سیراند درحالی­که در مناطق كم ارتفاع غرب و جنوب غرب استان كه دشت‌های گرمسیری مهران، دهلران و دشت عباس می­باشند به لحاظ ارتفاع كم (300متر) هوا نسبتاً گرم است. از جمله ویژگی‌های آب و هوای استان بادهای خشك و سوزان عربستان است كه در تابستان بخش جنوب غربی استان را تحت تأثیر قرار می‌دهد (پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور، www.ngdir.ir).

4-3-1- وضعیت بیابان و پوشش گیاهی در استان

بیش از 7/1 میلیون هكتار از اراضی استان ایلام پوشیده از جنگل‌ها و مراتع سرسبز است كه از این مقدار 500 هزار هكتار آن جنگل و مراتع مشجر می‌باشد. گونه­ های درختی متفاوتی از قبیل بلوط، بنه، ارجن، گردو و … در این استان وجود دارد. پوشش گیاهی استان بستگی به شرایط آب و هوای آن دارد، در ارتفاعات كبیر كوه به لحاظ دریافت نزولات فراوان جوی مراتع غنی و پوشش گیاهی از نوع معتدله و سردسیر است ولی در كوه دینار درختچه ­های بلوط و سایر گیاهان از نوع معتدله گرمسیر است (پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور، www.ngdir.ir).

5-3-1- جغرافیای طبیعی و اقلیم استان

ناهمواری‌های استان ایلام از رسوبات دوران اول تا چهارم زمین­ شناسی به یادگار مانده‌اند؛ ولی شکل­ گیری آن‌ ها عموماً به دوران دوم و سوم زمین­ شناسی مربوط است. شمال و شمال شرقی استان ایلام کوهستانی و نواحی مغرب و جنوب غربی آن را اراضی پست و کم ارتفاع تشکیل داده‌اند و از نظر اقلیمی استان به سه منطقه تقسیم می‌شود که عبارتند از:

– مناطق میانی که دارای آب و هوای معتدل است .

– مناطق کوهستانی با ارتفاع بیشتر از 2 هزار متر در ناحیه شمال و شمال شرقی که دارای آب و هوای سردسیر با زمستانی طولانی است.

– مناطق جلگه­ای غرب و جنوب غربی که دارای آب و هوای گرمسیری است. (پایگاه ملی داده ­های علوم زمین کشور، www.ngdir.ir).

6-3-1- درجه حرارت و میزان بارندگی شهرستان آبدانان

آب و هوای استان ایلام به سبب تأثیر پذیری از عوامل گوناگونی چون عرض جغرافیایی (زاویه تابش آفتاب)، ارتفاع امتداد رشته کوه‌های زاگرس ، فاصله از بیابان‌های عراق و عربستان و بادهای محلی و ناحیه­ای، از تنوع زیادی برخوردار است به گونه­ ای که آن را استانی چهار فصل دانسته‌اند، و تفاوت دما در مناطق مختلف آن گاه به 30 درجه و بیشتر از آن می‌رسد (پایگاه ملی داده ­های علوم زمین کشور، www.ngdir.ir).

شهرستان آبدانان دارای آب و هوای معتدل است. بیش‌ترین درجه حرارت در مركز این شهرستان؛ تابستان‌ها 40 درجه بالای صفر و کم‌ترین آن در زمستان‌ها به 8 درجه زیر صفر می‌رسد. در استان ایلام میانگین  بارش سالانه در شمال و شمال شرقی 700 میلی­متر و در نواحی پست جنوبی 250 میلی­متر است. میزان بارندگی سالیانه آبدانان به طور متوسط به 300 میلی متر می‌رسد. همچنین این شهرستان دارای معادن نفت و گوگرد و چشمه های آبگرم است (سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 1385).

4-1- مراحل مطالعه نانوفسیل‌های آهکی

مطالعه رسوبات سازند پابده به دو صورت مطالعات صحرایی و مطالعات آزمایشگاهی انجام گرفته است.

در ابتدا قبل از انجام عملیات صحرایی برای جمع آوری نمونه، باید با توجه به محدوده چینه شناسی این فسیل­ها، اندازه و محیط مناسب از لحاظ حفظ­شدگی خوب آنها، لیتولوژی و رخساره ­های حاوی فسیل آگاه شد. با توجه به ماهیت آهکی نانوفسیل­ها تشخیص لیتولوژی مناسب کار ساده­ای است. اما تشخیص اینکه کدام لایه از نظر حضور نانوفسیل غنی­تر است ساده نیست (Hay,1977). حضور فرامینیفرهای پلانکتون خوب حفظ شده می‌تواند نشانه­ای بر حضور نانوفسیل‌ها باشد (Bown & Young, 1998). باید به این مسئله نیز توجه داشت که از نشانه­ های عدم حضور نانوفسیل در یک لایه می توان به دولومیتی شدن، هوازدگی، حل شدن فسیل‌های آراگونیتی، متامورفیسم و وجود بلورهای ژیپس و سلنیت اشاره کرد (Bown,1998).

1-4-1- مطالعات صحرایی

1-1-4-1- تکنیک‌های نمونه برداری (Perch-Nilsen, 1985a)

روش جمع آوری و نمونه برداری نانوفسیل‌های آهکی با میکروفسیل‌های بزرگ‌تر متفاوت است. با توجه به اندازه کوچک نانوفسیل‌ها، مقدار بسیار کم آن، در حد چند گرم کافی است. مورد مهمی که هنگام برداشت نمونه باید در نظر گرفته شود، عدم آلودگی نمونه‌هاست. در رسوبات غنی از نانوفسیل حضور گرد و غبار روی دست و ابزار کار می‌تواند مهم‌ترین عامل آلودگی بوده یا آلودگی می‌تواند به طور طبیعی بر روی رخنمون­ها اتفاق افتد که همه‌ی این‌ها در نهایت موجب خطا در تعیین سن نمونه‌ها در آزمایشگاه می‌شود. چند نکته برای یافتن بهترین نانوفسیل‌ها با بیشترین حفظ شدگی:

– فراوانی فرامینیفرها اغلب نشانه‌ی خوبی بر فراوانی نانوفسیل‌های آهکی می‌باشد و نانوفسیل‌های آهکی و فرامینیفرهای پلانکتون فسیلی اغلب با هم دیده می‌شوند و همچنین گل سفید که اغلب از کوکولیت‌ها تشکیل شده منبع غنی نانوفسیلی می‌باشد.

– رسوبات دانه ریز در حد سیلت و رس معمولاً غنی‌ترین رسوبات حاوی نانوفسیل­اند همچنین ماسه سنگ‌های رس دار به طور غیر معمول غنی از نانوفسیل­ اند.

– با توجه به ساختمان ریز نانوفسیل‌ها، رس می‌تواند به حفظ شدگی خوبشان کمک کند و با پوششی که روی تک­تک آن‌ ها ایجاد می‌کند از آن‌ ها در برابر شستشو، انحلال و کلسیتی شدن محافظت می‌کند.