Diagenesis, burial history, and hydrocarbon potential of Cambrian sandstone in the northern continental margin of Gondwana: A case study of the Lalun Formation of central Iran

地质学 地球化学 古生物学 成岩作用 出处 沉积岩 古生代 被动保证金 锆石 奥陶纪 烃源岩 冈瓦纳大陆 沉积沉积环境 硅质碎屑 白垩纪
作者
Mehdi Reza Poursoltani,Martin R. Gibling,Georgia Pe-Piper
出处
期刊:Journal of Asian Earth Sciences [Elsevier]
卷期号:172: 143-169 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.jseaes.2018.09.003
摘要

Abstract Undeformed Cambrian–Ordovician sandstones on the northern margin of Gondwana are in places important hydrocarbon reservoirs. The factors that favoured diagenetic preservation of porosity in such sandstones are reviewed and compared to the Lower Cambrian Lalun Formation of central Iran, in order to assess what aspects of geological history have controlled the cementation and porosity of the sandstones. The Lalun Formation is up to 640 m thick and comprises braided-fluvial sandstones with minor shales that are overlain by marine shales, sandstones and carbonates. In four sections along a ∼650 km traverse, the sandstones are predominantly quartzarenites, locally arkosic and lithic, and contain minimal detrital matrix. Provenance analysis and paleoflow suggest derivation from the Arabian Shield. Diagenesis was dominated by quartz overgrowths and abundant intra-grain microfractures healed by silica cement, with modest amounts of poikilotopic and mosaic calcite, authigenic clay, and iron oxide as early grain rims and late-stage fracture fills. Minor phases include dolomite, ankerite, siderite, magnetite and barite. Marine strata contain more carbonate cement, with silica cement prominent in topmost nearshore sandstones. Burial-history analysis suggests relatively rapid burial in a cratonic setting to more than 4 km by the end of the Silurian and a maximum temperature of ∼150 °C during burial diagenesis, sufficient for hydrocarbon generation by the end of the Paleozoic. Dissolution of K-feldspar, ferromagnesian grains and, locally, calcite cement generated secondary porosity, but porosity and permeability values are low, averaging 1.5% and
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