UNRAVELLING THE PROVENANCE, GEOCHEMICAL, AND DIAGENETIC CHARACTERISTICS OF THE SILURIAN SHARAWRA FORMATION, NW SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (Thesis (Master)) MS_Thesis_Bandar Al-Otaibi_Geology.pdf - Submitted Version Restricted to Repository staff only until 24 May 2026. Download (6MB)

Arabic Abstract

تتناول هذه الدراسة خصائص المنشأ، والجيوكيمياء، والعمليات التجانسية (الدياغينيتيك) لتكوين شرورا السيليوري في شمال غرب المملكة العربية السعودية، من خلال منهجية متعددة المؤشرات المتكاملة. وقد تم استخدام التحليلات البتروجرافية، وتحليل العناصر الأساسية والعناصر النادرة، والدراسات المعدنية لفهم العلاقة المعقدة بين مصدر الرواسب، وظروف الترسيب، والتغيرات التي تطرأ على الصخور بعد الترسيب. وتشير مخططات تمييز الأكاسيد الرئيسية والمخططات الجيوكيميائية للإعداد التكتوني إلى أن الرواسب مستمدة بشكل أساسي من منتجات تآكل الدرع العربي؛ إذ يُظهر كلٌ من عضويَ "جريش" و"الخنافرية" تأثيرات مصادر متوسطة إلى حمضية، بينما تُستمد عضو "نيَال" بشكل رئيسي من صخور حمضية، وتُظهر عضوية "الزبيليَات" توقيعاً لإعادة تدوير رواسب مستمدة من صخور حمضية. وتكشف القياسات الكمية عن تفاوت ملحوظ في خصائص المكامن بين العضويات؛ فمثلاً، يُظهر أعضاء "الزبيليَات" تأثيرات الضغط الميكانيكي التي أدت إلى فقدان مسامية بنحو 25–35٪، يضاف إليها فقدان ناتج عن الإسمنت المبكر بنحو 5–8٪، مما يؤدي إلى تراوح المسامية بين 18٪ و30٪ وقيم نفاذية غالباً ما تتجاوز 1000 مليدارسي. وعلى النقيض من ذلك، فإن أعضاء "جريش" و"الخنافرية" تظهر جودة مخزنية أقل حيث تقل المسامية عن 5٪ وتكون قيم النفاذية أقل من 10 مليدارسي، بينما تتوسط عضو "نيَال" بينهما. كما تشير الدراسة إلى ظروف ترسيب تراوحت بين مناخ شبه جاف إلى متوسط، مما يعكس بيئة ترسيب على هامش مستقر للمحيط. تساهم النتائج في تعزيز الفهم حول كيفية تأثير مصدر الرواسب والعمليات التجانسية على تطور جودة المكامن في الأنظمة الرسوبية السيليكاكلستية، مما يوفر إطاراً قوياً للتنبؤ بأداء المكامن وتوجيه أنشطة استكشاف النفط والغاز. وتوصي الدراسة بإجراء المزيد من الدراسات التفصيلية للتحليلات البتروفيزيائية والنواتج النواة، فضلاً عن دمج المناهج متعددة التخصصات لتعزيز نماذج التنبؤ بتطور المكامن وتحسين استراتيجيات تطويرها في البيئات الجيولوجية المماثلة.

English Abstract

This study investigates the provenance, geochemical, and diagenetic characteristics of the Silurian Sharawra Formation in northwest Saudi Arabia through an integrated multi-proxy approach. Petrographic analyses, major and trace element geochemistry, and mineralogical investigations were employed to establish the complex interplay between sediment supply, depositional environments, and post-depositional alterations within the formation. Major oxide discrimination diagrams and geochemical tectonic setting plots indicate that the sediments originate predominantly from the weathered products of the Arabian Shield, with the Jarish and Khanafriyah members indicating derivation from an intermediate to felsic igneous source, the Nayyal member being primarily sourced from felsic igneous rocks, and the Zubliyat member exhibiting a recycled sedimentary signature. Quantitative measurements reveal significant variability in reservoir properties among the members. The Zubliyat member, for example, experienced mechanical compaction leading to porosity losses of approximately 25–35% and early cementation contributing an additional 5–8% reduction, resulting in porosities ranging from 18% to 30% and permeability values often exceeding 1000 mD. In contrast, the Jarish and Khanafriyah members display lower reservoir quality with porosities below 5% and permeabilities under 10 mD, while the Nayyal member presents intermediate characteristics. The study also infers depositional conditions ranging from semi-arid to intermediate climates, underscoring a passive margin tectonic setting during deposition. The findings enhance our understanding of how sediment provenance and diagenetic processes govern reservoir quality in siliciclastic systems, providing a robust framework for predicting reservoir performance and guiding hydrocarbon exploration. Recommendations for future research include detailed petrophysical studies, core analysis, and the integration of interdisciplinary approaches to further refine reservoir models and development strategies in similar geological settings.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Earth Sciences Petroleum Petroleum > Reservoir Characterization
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Al-Ramadan, Khalid Abdulsamad
Committee Members:	Amao, Abduljamiu Olalekan and Bello, Abdulwahab Muhammad
Depositing User:	BANDAR AL-OTAIBI (g202113250)
Date Deposited:	25 May 2025 07:52
Last Modified:	25 May 2025 07:52
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143449