Stratigraphic Architecture and Diagenetic Evolution of Early Miocene Syn-rift Carbonate Platforms, Midyan Basin, Red Sea Rift, Northwest Saudi Arabia. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Msc_Thesis_201201700.pdf Download (11MB) | Preview

Arabic Abstract

دائما ما يجذب نمو الرصيف الجيري وتطور النشأة المتأخرة في المناطق النشطة تكتونيا الاهتمام المتزايد نظرا لتعقيداته الداخلية الفريده من نوعها وغالبا ما يرتبط مع منظمومة النفط والغاز. تتمثل هذه الحاله وبشكل مثالي في شبه جزيره مدين شمال غرب المملكة العربية السعودية حيث تكونت الأرصفة الجيرية ضمن النظام البحري لصدع البحر الأحمر. ومع ذلك، لم يتم فهم التوصيف الكامل للأرصفة الجيرية في منطقة الدراسه هذه. تقدم هذه الدراسة نماذج بنيويه حديثه والتي تستطيع وبشكل متكامل وصف تكون رصيفين جيريين في المنطقة: متكون المصير (20.5 مليون سنة)، بالإضافة إلى عضو وادي وقب (17.2 مليون سنة)، كما وتلخص الأليات الدافعه والتي من المحتمل أدت الى تكونها. حددت هذه الدراسة: المنحدر الجيري بزاويه ميل الحائط المعلق لكتله الصدع، والتي تكونت خلال فتره التحركات التكتونيه، ب) الرصيف الجيري المعزول نتيجه فالق عادي والذي صاحب فترات لحركات تكتونيه نشطه نسبيا، جـ) تكون الأرصفه المتعلقه بالجروف الحافيه على قمه الكتله المنخفضه للفالق ضمن منطقه تحول الحوض والحافه. أظهر كلا الرصيفين الجيريين تتابع متكرر يضمحل تصاعديا ذو نمط تراكمي- تقدمي. كما تصف هذه الدراسه عمليات ما بعد الترسيب للرصيف الجيري لبدايات عصر المايوسين في شمال غرب المملكة العربية السعودية. أستخدمت تقنيات دراسه الخصائص الصخريه المجهريه، تحليل العناصر والنظائر المستقرة للكربون (δ13C) والأكسجين (δ18O)، لمعرفه تاريخ النشأة المتأخرة لهذا التتابع الجيري. وجدت أنه: (1) تتميز بدايه النشأه المتأخره بتكون رئيسي للطين الجيري الميكروبي، سمنتة ثانويه مسننه متساويه السماكه، التحول المبكر إلى الدولومايت والتراص الميكانيكي، (2) تتمثل مرحلة الدفن بوجود التراص الكيميائي، تحول البنيه البلوريه تراكميا، والمرحله المتأخره من التحول إلى الدولومايت. أظهر التتابع الجيري في موقع وادي وقب إلى الجنوب الغربي علاقة عكسيه بين عنصرين من عناصر القليله التركيز (الحديد والمنغنيز) وبين نسب النظائر المستقره (الكربون δ13C والأكسجين δ18O) والتى تعزى تقليديا للنشأة المتأخره المرتبطه بالأحوال الجويه. ومع ذلك، وفي هذه الرواسب، تدل القيم العاليه نسبيا للأكسجين (δ18O) للمياه الموجوده في المسامات على عمليه تبخير واسعه النطاق، أو وفره في كلا من الأكسجين (δ18O) والعناصر القليله في الدلوميات منها في الكالسيات. في موقع الضبيبة بإتجاه الشمال الشرقي، كانت قيم تركيز النظائر المستقرة للأكسجين (δ18O) والعناصر القليله التركيز إلى حد كبير أقل. وأختتم بأن النشأة المتأخره المرتبطه بالأحوال الجويه (بدلا من النشأة المتأخره المرتبطه بعمليات الدفن) قد تكون مسئوله عن الأنماط الملاحظة في هذا الموقع في الضبيبة.

English Abstract

The Early Miocene of the Midyan Peninsula, NW Saudi Arabia represents an example of carbonate platform development in a region of active continental rifting. However, a complete characterization of the carbonate platforms in this study area has not previsously been realized. We present new architectural models that illustrate the formation of different carbonate platforms in the region and which allow the forcing mechanisms that likely drove their formation to be inferred. This study identified: a) a fault-block hangingwall dipslope carbonate ramp, which formed during active rifting, b) an isolated normal fault-controlled carbonate platform with associated slope deposits, and c) an attached fault-bounded, rimmed shelf platform developed on a fault footwall tip within a basin margin structural relay zone. Variations in cyclicity have been observed within the internal architecture of each platform and also between platforms. High-resolution sequence stratigraphic analysis has been carried out, with parasequences (probably 5th order cycles) observed as the smallest depositional packages within the platforms. The hangingwall dipslope carbonate ramp and the attached platform demonstrate aggradational-progradational parasequence stacking patterns. These locations appear to have been sensitive to sea-level cyclicities, despite the active tectonic setting. The isolated, fault-controlled carbonate platform reveals less well organized stratal geometries in both platform-top and slope facies, suggesting a more complex interplay of tectonic rates of uplift and subsidence, variation in carbonate productivity, and resedimentation of carbonates, such that any sea-level cyclicity is obscure. The study explores the interplay between different forcing mechanisms in the evolution of carbonate platforms in active tectonic regions. Characterization of detailed parasequence-scale internal architecture allows the spatial variation in syn-depositional relative base-level changes to be inferred and is critical for understanding the development of rift basin carbonate platforms. Such concepts may be useful in the prediction of subsurface facies relationships beyond interwell areas in hydrocarbon exploration and reservoir modeling activities. This study also recognized two contrast post-depositional processes on two Early Miocene carbonate platform of Wadi Waqb Member (Wadi Waqb and Ad-Dubaybah localities). Integration of petrography, elemental (Mn, Fe, Sr, Na) and stable isotope analyses of carbon (δ13C) and oxygen (δ18O), were employed to decipher the diagenetic history and variatios of paleofluids on these carbonate successions. We found that: (i) early diagenesis is characterized by major microbial micritization, minor isopachous bladed cementation, and early dolomitization; (ii) the burial stage is represented by the presence of chemical compaction, aggrading neomorphism, and late stage dolomitization that formed after hydrocarbon migration. The carbonate sequence in the Wadi Waqb locality to the southwest shows relatively enriched on δ18O values and trace elements (Fe, Mn, Sr, and Na) concentrations that may indicate extensive evaporation of pore water fluids with correspond to the dolomitization process. In contrast, Ad-Dubaybah locality to the northeast show both δ18O values and trace element concentrations were significantly lower in comparison with the Wadi Waqb one. The indication of various paleodiagenetic fluids likely controlled by local tectonic arrangements where Wadi Waqb locality being an isolated carbonate platform with respect to the Red Sea rift margin, whereas the Ad-Dubaybah platform was structurally attached and therefore potentially in communication with meteoric waters supported by a gravitational head from the rift margin footwall into its platform carbonates. Such relationships between platform geometry and rift flank proximity may have relevance to late syn-rift carbonate platforms elsewhere.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Earth Sciences
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Al-Ramadan, Dr. Khalid
Committee Members:	Abdulghani, Dr. Waleed and Collier, Dr., Richard
Depositing User:	ARDIANSYAH IBNU KOESHIDAYATULLAH (g201201700)
Date Deposited:	09 Jun 2015 10:23
Last Modified:	01 Nov 2019 15:46
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139623