منشا گازهای هیدروکربوری گل¬فشان¬های خشکی سواحل مکران ایران
الموضوعات :مهین فرهادیان بابادی 1 , بهزاد مهرابی 2 , آدریانو مازینی 3 , الینا پلودتکینا 4 , عطا شاکری 5
1 - دانشگاه خوارزمی
2 - دانشگاه خوارزمی
3 - دانشگاه نروژ
4 - دانشگاه ایالتی مسکو
5 - دانشگاه خوارزمی
الکلمات المفتاحية: گل¬, فشان ترکیب شیمیایی گاز ایزوتوپ کربن و هیدروژن منشا گازها منشورهای برافزایشی مکران ایران بربروک عین سندمیرسوبان,
ملخص المقالة :
گل فشان ها، ساختارهای زمین شناسی ناشی از خروج گاز، گلآب و خرده های سنگی با ابعاد مختلف در مناطق خشکی و ساحلی با مرفولوژی های متفاوت و نشانگر حرکت پوسته ای و فعالیت تکتونیکی امروزی هستند. گل فشان های زیادی در منشورهای برافزایشی مکران ایران و پاکستان گزارش شده است که به دلیل برخورد صفحات هند و اوراسیا تشکیل می شوند. در این مطالعه، منشا گازهای هیدروکربوری گسیل شده از سه گل فشان فعال عین، بربروک و سندمیرسوبان در سواحل خشکی مکران ایران بررسی شده است. گازهای خارج شده از این گل فشان ها عمدتا متان با غلظت بین vol.% ۱۸/۹۹-۲۴/۹۷ و مقدار کمی اتان (vol.% ۲/۱-۰۴۸/۰)، پروپان (vol.% ۱۹۴/۰-۰۰۱/۰)، ان-بوتان (ppmvol.% ۲۲-)، ایزوبوتان(ppmvol.% ۳۶۳-۵)، ان-پنتان (ppmvol.% ۳۷)، ایزوپنتان (ppmvol.% ۶۶-۱)، هگزان (ppmvol.% ۷۸-۱) و دی اکسیدکربن (vol.% ۴/۰-۰۷/۰) هستند. مقادیر نسبت ایزوتوپی کربن و هیدروژن متان و دیگر گازهای هیدروکربوری نشاندهنده ی منشا ترموژنیک گازهای خروجی از گل فشان های مورد مطالعه است و شواهدی از عدم تجزیه زیستی را نشان می دهند. دی اکسیدکربن نیز با نسبت ایزوتوپی کربن ۱/۱۱- تا ‰ ۳/۱۴- دارای منشا آلی است. نتایج این مطالعه، حضور سیستم های هیدروکربوری و سنگ منشا فعال را در این ناحیه تکتونیکی فعال نشان می دهد. اگرچه حضور مخزن گازی در این منطقه بایستی توسط مطالعات ژئوفیزیکی، زمین شناسی و محیط های ساختاری تایید شود.
]۱[ صاحب¬زاده، ب.، ده¬مرده، ر.، 1383، گل¬فشان چیست؟ (همراه با نگرشی بر گل¬فشان¬های ایران): مجله رشد آموزش زمین¬شناسی، شماره 38، صفحه 28-35.#
]۲[ عباس نژاد، الف.، نگارش، ح.، 138۹، میکرومورفولوژی روانه¬های گِلی گِل¬فشان ناپگ: فصلنامه جغرافیایی آمایش، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ملایر، سال دوم، شماره 7، صفحه 71- 86.#
]۳[ نژاد افضلي، ک.، لك، ر.، ثروتی، م.ر.، بیاتانی، ف.، 13۹۰، معرفی و بررسی سایت گل¬فشانی نژاد افضلی گل¬فشان¬های گتان شهرستان جاسک و اهمیت گردشگری آنها: فصلنامه علوم زمین، شماره ۸۲.، صفحه ۲۰۷-۲۱۴.#
]۴[ نگارش، ح.، فیضی، م.، طاهری، الف.، رحمانی، م.الف.، نگارش، ز.، 1390، ویژگی¬های ژئومورفولوژیکی گِل¬فشان عین (Ain) و تعیین ترکیب معدنی آب و گِل آن با استفاده از روش¬های فیزیکی و شیمیایی: مجله جغرافیا و برنامه¬ریزی دانشگاه تبریز، سال شانزدهم، شماره 37، صفحه 173-202.#
]۵[ نگارش، ح.، 1383، بررسی گِل¬فشان پيرگل واقع در شرق آتشفشان بزمان و ويژگی¬های آن: مجله جغرافيا و توسعه، دانشگاه سيستان و بلوچستان، شماره 4، صفحه 191-208.#
[6] ABRAMS, M.A., 2005, Significance of hydrocarbon seepage relative to petroleum generation and entrapment: Marine and Petroleum Geology, 22, 457-477#.
[7] ARTHURTON, R.S., FARAH, A., and AHMED, W., 1982, The Late Cretaceous-Cenozoic history of western Baluchistan Pakistan--the northern margin of the Makran subduction complex: In: LEGGETT, J.K. (ed.) Trench-Forearc Geology: Sedimentation and Tectonics of Modern and Ancient Plate Margins, Geological Society, London, Special Publications, 10, 373-385#.
[8] BERNARD, B.B., BROOKS, J.M., and SACKETT, W.M., 1978, Light hydrocarbons in recent Texas continental shelf and slope sediments: Journal of Geophysical Research, 83, 4053-4061#.
[9] BERNARD, B.B., BROOKS, J.M., and Sackett, W.M., 1977, A geochemical model for characterization of hydrocarbon gas sources in marine sediments: Offshore Technology Conference OTC, 2934, 435–438#.
[10] BERNER, U., FABER, E., SCHEEDER, G., and PANTEN, D., 1995, Primary cracking of algal and landplant kerogens: kinetic models of isotope variations in methane, ethane, and propane: Chemical Geology, 126, 233–245#.
[11] BILHAM, R., LODI, S., HOUGH, S., BUKHARY, S., MURTAZA KHAN, A., and RAFEEQI, S.F.A., 2007, Seismic hazard in Karachi, Pakistan: uncertain past, uncertain future: Seismological Research Letters, 78(6), 601–613#.
[12] BROWN, K.M., 1990, The nature and hydrologic significance of mud diapirs and diatremes for accretionary systems: Journal of Geophysical Research, 95 (B6), 8969–8982#.
[13] CHUNG, H.M., GORMLY, J.R., and SQUIRES, R.M., 1988, Origin of gaseous hydrocarbons in subsurface environments: theoretical considerations of carbon isotope distribution, Chemical Geology, 71, 97-103#.
[14] CRITELLI, S., DE ROSA, R., and PLATT, J.P., 1990, Sandstone detrital modes in the Makran accretionary wedge, southwest Pakistan: implications for tectonic setting and long-distance turbidite transportation: Sedimentary Geology, 68, 241-260#.
[15] DAI, J.X., WU, X.Q., NI, Y.Y., WANG, Z.C., ZHAO, C.Y., WANG, Z.Y., and LIU, G.X., 2012, Geochemical characteristics of natural gas from mud volcanoes in the southern Junggar Basin: Science China Earth Sciences, 55, 355-367#.
[16] DELISLE, G., VON RAD, U., ANDRULEIT, H., VON DANIELS, C.H., TABREZ, A.R., and INAM, A., 2002, Active mud volcanoes on- and offshore eastern Makran, Pakistan: International Journal of Earth Sciences, 91, 93–110#.
[17] DES MARAIS, D.J., STALLARD, M.L., NEHRING, N.L., and TRUESDELL, A.H., 1988, Carbon isotope geochemistry of hydrocarbons in the Cerro Prieto geothermal field, Baja California Norte, Mexico: In: M. Schoell (Guest-Editor), Origins of Methane in the Earth, Chemical Geology, 71, 159-167#.
[18] DES MARAIS, D.J., DONCHIN, J.H., NEHRING, N.L., and TRUESDELL, A.H., 1981, Molecular carbon isotopic evidence of geothermal hydrocarbons, Nature, 292, 826-828#.
[19] DEVILLE, E., GUERLAIS, S.H., CALLEC, Y., GRIBOULARD, R., HUYGHE, P., LALLEMANT, S., MASCLE, A., NOBLE, M., and SCHMITZ, J., 2006, Liquefied vs stratified sediment mobilization processes: insight from the South of the Barbados accretionary prism: Tectonophysics, 428, 33-47#
[20] DIMITROV, L.I., 2002, Mud volcanoes: the most important pathway for degassing deeply buried sediments: Earth Science Reviews, 59, 49-76#.
[21] DOLATI, A., 2010, Stratigraphy, structural geology and low-temperature thermochronology across the Makran accretionary wedge in Iran, PhD Thesis, geological institute of Swiss Fedral institute of technology, 309#.
[22] ETIOPE, G., FEYZULLAYEV, A., and BACIU, C.L., 2009a, Terrestrial methane seeps and mud volcanoes: a global perspective of gas origin: Marine and Petroleum Geology, 26, 333-344#
[23] ETIOPE, G., FEYZULLAYEV, A., MILKOV, A.V., WASEDA, A., MIZOBE, K., and SUN, C.H., 2009b, Evidence of subsurface anaerobic biodegradation of hydrocarbons and potential secondary methanogenesis in terrestrial mud volcanoes: Marine and Petroleum Geology, 26, 1692-1703#.
[24] FOWLER, S.R., WHITE, R.S., and LOUDEN, K.E., 1985, Sediment dewatering in the Makran accretionary prism: Earth and Planetary Science Letters, 75, 427–438#.
[25] GALIMOV, E.M., 1988, Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks: In: mM. Schoell (Guest-Editor), Origins of Methane in the Earth, Chemical Geology, 71, 77-95#.
[26] GULIEV, I.S., HUSEYNOV, D.A., and FEIZULLAEV, A.A., 2004, Fluids of Mud Volcanoes in the Southern Caspian Sedimentary Basin: Geochemistry and Sources in Light of New Data on the Carbon, Hydrogen, and Oxygen Isotopic Compositions: Geochemistry International, 42, 688–695#.
[27] HARMS, J.C., CAPPEL, H.N., and FRANCIS, D.C., 1984, The Makran coast of Pakistan: its stratigraphy and hydrocarbon potential: In: Haq, B.U. and Milliman, J.D., (eds), Marine Geology and Oceanography of the Arabian Sea and Coastal Pakistan, Van Nostrand Reinhold New York, 3–26#.
[28] HOSSEINI-BARZAI, M., and TALBOT, C.J., 2003, A tectonic pulse in the Makran accretionary prism recorded in Iranian coastal sediments: Journal Geology Society London, 160, 903-910#.
[29] HUNT, J.M., 1996, Petroleum geochemistry and geology: 2nd Edition: Freeman, W.H., San Francisco, California, 743# .
[30] Jenden, P.D., Kaplan, I.R., 1988, Origin of natural gas in the Sacramento Basin, American Association of Petroleum Geologist Bulletin, 72#
[31] JONES, V.T., and DROZD, R.J., 1983, Predictions of oil and gas potential by near-surface geochemistry: AAPG Bulletin, 67, 932-952#.
[32] JUDD, A., 2005, Gas emissions from mud volcanoes, Mud Volcanoes, Geodynamics and Seismicity, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Mud Volcanism, Geodynamics and Seismicity, Baku, Azerbaijan, 20-22, 147-157#.
[33] KASSI, A.M., KHAN, S.D., BAYRAKTAR, H., and KASI, A.K., 2013, Newly discovered mud volcanoes in the Coastal Belt of Makran, Pakistan—tectonic implications: Arabian Journal of Geoscience, 7, 4899–4909#.
[34] KOPF, A., 2002, Significance of mud volcanism: Reviews of Geophysics, 40(2), 2.1–2.52#.
[35] KOPF, A., Klaeschen, D., and Mascle, J., 2001, Extreme efficiency of mud volcanism in dewatering accretionary prisms: Earth and Planetary Science Letters, 189, 295-313#.
[36] KOPP, C., FRUEHN, J., FLUEH, E.R., REICHET, C., KUKOWSKI, N., BIALAS, J., and KLAESCHEN, D., 2000, Structure of the Makran subduction zone from wideangle and reflection seismic data: Tectonophysics, 329, 171–191#.
[37] KOTARBA, M.J., and RICE, D.D., 2001, Composition and origin of coalbed gases in the Lower Silesian basin, southwest Poland: Applied Geochemistry, 16, 895-910#.
[38] KREULEN, R., and SCHUILING, R.D., 1982, N2-CH4-CO2 fluids during formation of the Dôme de 1ʾ Agout, France: Geochimica et Cosmochimica Acta, 46, 193-203#.
[39] LINK, W.K., 1952, Significance of oil and gas seeps in world oil exploration: AAPG Bulletin, 36, 1505-1540#.
[40] MATTHEWS, M.D., 1996, Migration: a view from the top: In: Schumacher, D., Abrams, M.A. (Eds.), Hydrocarbon Migration and its Near-surface Expression, AAPG Memoir. AAPG, Tulsa, 66, 139-155#.
[41] MCCOLLOM, TH.M., and SEEWALD, J.S., 2007, Abiotic synthesis of organic compounds in deep-sea hydrothermal environments: Chemical Review, 107, 382−401#.
[42] MILKOV, A.V., 2000, Worldwide distribution of submarine mud volcanoes and associated gas hydrates: Marine Geology, 167, 29-42#.
[43] NEGARESH, H., 2008, Mud volcanoes in Sistan and Baluchestan Province, Makran Coast, SE Iran: Bulletin of the Geological Society of Malaysia, 54, 1-7#.
[44] NEGARESH, H., and KHOSRAVI, M., 2008, The geomorphic and morphometric characteristics of Napag mud volcano in the south eastern of Iran: Journal of Humanities the University of Isfahan, 30(2), 51-68#.
[45] PALLASSER, R.J., 2000, Recognising biodegradation in gas/oil accumulations through the δ13C compositions of gas components: Organic Geochemistry, 31, 1363-1373#.
[46] PLATT, J.P., LEGGETT, J.K., YOUNG, J., RAZA, H., and ALAM, S., 1985, Large scale underplating in the Makran accretionary prism, southwest Pakistan: Geology, 13, 507-511#.
[47] PRINZHOFER, A., and PERNATON, E., 1997, Isotopically light methane in natural gases: bacterial imprint or diffusive fractionation?: Chemical Geology, 142, 193–200#.
[48] RAY, J.S., KUMAR, A., SUDHEER, A.K., DESHPANDE, R.D., RAO, D.K., PATIL, D.J., AWASTHI, N., BHUTANI, R., BHUSHAN, R., and DAYAL, A.M., 2013, Origin of gases and water in mud volcanoes of Andaman accretionary prism: implications for fluid migration in forearcs: Journal of Chemical Geology, 347, 102–113#.
[49] RICE, D.D., and CLAYPOOL, G.E., 1981, Generation, accumulation and resource potential of biogenic gas: AAPG Bulletin, 65 (1), 5–25#.
[50] SCHLÜTER, H.U., PREXL, A., GAEDICKE, CH., ROESER, H., REICHERT, CH., MEYER, H., and VON DANIELS, C., 2002, The Makran accretionary wedge: sediment thicknesses and ages and the origin of mud volcanoes: Marine Geology, 3087, 1–14#.
[51] SCHOELL, M., 1980, The hydrogen and carbon isotopic composition of methane from natural gases of various origins: Geochimica et Cosmochiica Acta, 44, 649-661#.
[52] SCHOELL, M., 1983, Genetic characterization of natural gases: American Association of Petroleum Geology Bulletin, 67, 2225-2238#.
[53] SCHOELL, M., 1988, Multiple origins of methane in the Earth: Chemical Geology, 71, 1-10#.
[54] SHERWOOD LOLLAR, B., LACRAMPE-COULOUME, G., SLATER, G.F., WARD, J., MOSER, D.P., GIHRING, T.M., LIN, L.H., and ONSTOTT, T.C., 2006, Unravelling abiogenic and biogenic sources of methane in the Earth’s deep subsurface: Chemical Geology, 226, 328–339#.
[55] SKINNER, J.A., and MAZZINI, A., 2009, Martian mud volcanism: terrestrial analogs and implications for formational scenarios: Marine and Petroleum Geology, 26, 1866-1878#.
[56] STAHL, W., 1977, Carbon and nitrogen isotopes in hydrocarbon research and exploration: Chemistry Geology, 20, 121-149#.
[57] TISSOT, B.P., and WELTE, D.H., 1978, Petroleum formation and occurrence: Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo, 699#.
[58] WASEDA, A., and IWANO, H., 2008, Characterization of natural gases in Japan based on molecular and carbon isotope compositions: Geofluids, 8, 286–292#.
[59] WHITICAR, M.J., 1999, Carbon and hydrogen isotope systematics of bacterial formation and oxidation of methane: Chemical Geology, 161, 291-314#.
[60] YAZDI, A., 2013, Potentials of Iran’s geotourism and structure of mud volcanoes: Journal of Basic and Applied Scientific Research, 3(1s), 350-358#.
[61] ZOPOROWSKI, A., and MILLER, S.A., 2009, Modelling eruption cycles and decay of mud volcanoes: Marine and Petroleum Geology, 26, 1879-1887#.
