Geoexpro | تحليل جيولوجي.. لماذا يوجد الكثير من النفط في الشرق الأوسط؟


٠٦ يوليه ٢٠١٩ - ٠٩:٤٠ ص بتوقيت جرينيتش

ترجمة - آية سيد



لا يخلو مصطلح "الشرق الأوسط" من المشاكل. أولًا, يحمل دلالات استعمارية, حيث ظهرت العبارة لأول مرة في منتصف القرن التاسع عشر كجزء من تقسيم أوروبا للشرق إلى أدنى, وأوسط, وأقصى. ثانيًا, لا يوجد إجماع على الامتداد الجغرافي للشرق الأوسط. يعرّفه البعض على إنه المنطقة بين الهند ومصر, وفي تلك الحالة سمتها الأمم المتحدة غرب آسيا. وتضيف بعض التعريفات الأخرى شمال أفريقيا أو آسيا الوسطى. 

ولأغراض هذا المقال, يركز مصطلح "الشرق الأوسط" على الدول الغنية بالنفط في جنوب غرب آسيا والتي تشمل إيران, والعراق, وسوريا, والكويت, والسعودية, والبحرين, وقطر, والإمارات, وعمان, واليمن. هذه الدول العشرة مجتمعة تمتلك مساحة تبلغ 5,1 مليون كم2, أو حوالي 3,4% من سطح كوكب الأرض, لكنها بحسب الاستعراض الإحصائي للطاقة العالمية الذي أجرته "BP" عام 2012, تمتلك 48% من احتياطيات النفط العالمي المعروفة و38% من احتياطيات الغاز الطبيعي.

من وقت لآخر, يتم تخيل مناطق مثل بحر قزوين أو غرب أفريقيا كـ"شرق أوسط آخر" لكن لم يتحقق أي من هذا, ما يطرح هذا السؤال المهم: لماذا يوجد الكثير من النفط في الشرق الأوسط؟ هذا المقال يجمع معرفتنا عن هذا السؤال ويشرح بإيجاز العوامل الجيولوجية وراء وفرة النفط في الشرق الأوسط.

حافة غندوانا وتيثس
فتحت المرحلة الانتقالية "عصر الحياة المبكرة-الكامبري" قبل 542 مليون سنة تقريبًا فصلًا جديدًا في التاريخ الجيولوجي للشرق الأوسط بآثار بعيدة المدى للموارد البترولية في هذه المنطقة. بعد تاريخ طويل من اندساس المحيطات والتصادم القاري الصغير على طول الحافة الشمالية الشرقية لأفريقيا, ترسخت صخور القاع للشرق الأوسط (الدرع النوبي-العربي). هذا الحدث, إلى جانب بعض التصادمات الأخرى, جمّع قارة غندوانا العظمى في نصف الكرة الجنوبي, والتي شملت أفريقيا, والهند, وأستراليا, والقارة القطبية الجنوبية, وأمريكا الجنوبية.

في هذا الوقت كان الشرق الأوسط واقعًا على الحافة الساكنة المواجهة للشمال من غندوانا. طوال عصر الحياة القديمة وعصر الحياة الوسطى, كان الشرق الأوسط موقعًا للترسيب على رصيف قاري طويل وواسع يتأثر, من حين لآخر, بتغييرات مستوى البحر. ومع ترسخ غندوانا في مطلع العصر الكامبري, تطورت الكائنات الدقيقة والأنواع البحرية بسرعة وتنوعت, وبالتالي خصبت الرواسب البحرية بالكربون العضوي اللازم لتوليد الهيدروكربون.

محيط تيثس, الذي فاض على الحافة الشمالية لغندوانا, لم يكن محيطًا واحدًا, بل توسع إلى ثلاثة أحواض محيطية على الأقل. حدث هذا التوسع التتابعي لتيثس بينما انفصلت الشظايا القارية تباعًا عن حافة غندوانا وانجرفت بإتجاه الشمال لتنضم إلى القارة الآسيوية القديمة.  كانت فتحة كل محيط تيثس مصحوبة بتكتونية ممتدة والتي, بدورها, شكلت صدعًا قاريًا خلال العصر الكامبري المبكر, والأوردوفيشي, والعصر البرمي في الشرق الأوسط. أضافت أحواض الصدع هذه مواقع ملائمة لتوليد البترول في المنطقة.

بنهاية حقبة الحياة القديمة, اندمجت غندوانا مع لوراسيا ليشكلا أكبر قارة عظمى على الإطلاق, بانجيا. في خلال هذه الحقبة أيضًا انغلق بروتو-تيثس وبدأ نيو-تيثس في الانفتاح. في العصر الطباشيري المتأخر, بدأ نيو-تيثس الاندساس تحت الحافة الجنوبية للقارة الآسيوية القديمة (على طول حافة الأناضول-إيران-التبت) وتضاءل في الحجم حتى اختفى المحيط بالكامل في العصر الإيوسيني وأفسح المجال لحوض ذي لسان أرضي أمام جبال بيتليس زاجروس-هيمالايا الناشئة. 

يصل سُمك التعاقب الرسوبي لعصر الحياة الظاهرة في الشرق الأوسط إلى 12 ألف متر ويمكن تقسيمه إلى ثلاث سلاسل كبرى:
 1- سلسلة العصر الكامبري المبكر-العصر الكربوني, التي تتكون بشكل كبير من صخور فتاتية سيليسية وتُظهر فجوات طويلة في الترسيب (خلال مستويات البحر المنخفضة في منتصف حقبة الحياة القديمة)؛
 2- سلسلة العصر البرمي-العصر الطباشيري, التي تتكون بشكل رئيسي من صخور الكربونات بفجوات صغيرة فقط
 3- سلسلة حقبة الحياة الحديثة التي تشمل صخور الكربونات والصخور الفتاتية السيليسية وبعض الفجوات من العصر الباليوسيني المبكر والعصر الأوليغوسيني في بعض المناطق.

أثر هذا الترسيب التكتوني على توليد البترول وتراكمه في الشرق الأوسط بطرق مميزة بالنسبة لهذه المنطقة.

إن الصخور الغنية بالمواد العضوية (بإجمالي كربون عضوي >5%) ليست فريدة من نوعها بالنسبة إلى الشرق الأوسط. مع هذا, الشيء المميز في صخور المصدر الشرق أوسطية هي إنها ترسبت على حافة جرف قاري ساكن امتد في حقبتي الحياة القديمة والحياة الوسطى في ظروف مستقرة نسبيًا, والتي استفادت من ارتفاع مستويات البحر, وبيئات نقص الأكسجين, والمواقع ذات التيارات الصاعدة الغنية بالمغذيات قبالة السواحل. وعلاوة على هذا, هذه الصخور الطينية والطين الجيري البحرية احتوت على كيروجين من النوعين الأول والثاني. 

إن أحد الآفاق الناجحة لتوليد البترول في الشرق الأوسط هو الصخر الطيني "الساخن" في العصر السيلوري, الذي يُسمى طفل القصيبة في السعودية ويوجد أيضًا في بعض المناطق الأخرى من الشرق الأوسط وشمال أفريقيا. خلال العصر السيلوري, كان الشرق الأوسط قريبًا من تيار صاعد كبير والذي أثرى الرواسب بكميات استثنائية من المواد العضوية.

مع هذا, أكثر من 70% من نفط الشرق الأوسط تولد من رواسب العصر الجوراسي-الطباشيري (ممثلًا أقل من 30% من دهر الحياة الظاهرة). بعض صخور المصدر الكلاسيكية هذه تتضمن تشكيل سارجيلو (العصر الجوراسي الأوسط, سُمك 150-200 م), وتشكيل جاراو (العصر الطباشيري المبكر, سُمك أكثر من 800 م), وتشكيل جدفان (العصر الطباشيري المبكر, سُمك 100 م), وتشكيل كازدومي (العصر الطباشيري الأوسط, سُمك 200 م) في حوض زاجروس جنوب غرب إيران, وتشكيلات من الصخور الطينية الجيرية مكافئة في العمر في العراق ومناطق الخليج العربي.

لكي نشرح صخور المصدر الثرية هذه نحتاج لدراسة موقع وامتداد جرف نيو-تيثس خلال العصور الجوراسي والطباشيري. كان نيو-تيثس يقع حينها بالقرب من خط الاستواء الدافئ الغني بالمواد العضوية؛ لقد امتلك جرف بإتساع 2000-3000 كم وطول يبلغ ضعفي هذا الرقم على الأقل. بالإضافة إلى هذا, كان نيو-تيثس على شكل مثلث, ومدبب بإتجاه الغرب؛ كان حوضًا مغلقًا وجرفه الواسع متجه نحو الغرب-الشرق, وفي موقع ملائم للاستفادة من عمليات الترسيب الغنية بالمواد العضوية ومستويات البحر المرتفعة.

في العصر الجوراسي المتأخر-العصر الطباشيري المبكر, انفصلت غندوانا, ومع تطور النشاط البركاني في الصدع وانتشار قاع البحر, ارتفعت درجات حرارة المحيطات وأصبحت مياه المحيط ثرية بالعناصر المغذية من التدفقات البركانية. أظهرت تحليلات نظائر الأكسجين للأحجار الجيرية البحرية أن 125-85 م.س كان وقتًا شهد احتباسًا حراريًا شديدًا بسبب الزيادة السريعة في تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (بشكل رئيسي من النشاطات البركانية). هذا يتسق مع الأدلة التسلسلية الاستراتيجرافية للحدود القصوى لمستوى البحر في منتصف العصر الطباشيري المتأخر. المناخ الدافئ, والبحار المرتفعة والزيادات في محتويات النيتروجين-الفسفور-الكربون في المحيطات, بدورهم, أدوا إلى إشعاع وافر من العوالق – وهي عامل رئيسي في الثراء العضوي للرواسب البحرية التي تشكلت في تلك الفترة. استفاد نيو-تيثس من هذه الأحداث استفادة قصوى وكان الشرق الأوسط في الموقع المناسب في الوقت المناسب.

بناءً على توزيعات أشكال الترسبات, قسّم آر جيه موريس كربونات حقبة الحياة الوسطى في الشرق الأوسط إلى فئتين. الفئة الأولى هي منحدرات الكربونات (مخلوطة بطبقات طينية فتاتية), بدوائر تتراوح في سُمكها من 30 إلى 100 م وترسبت خلال التراجعات البحرية عندما انتقلت الصخور الفتاتية إلى الحوض. الفئة الثانية هي جرف الكربونات المتباينة أو كربونات الرصيف, التي ترسبت في ظروف طغيان البحر. صخور المصدر الثرية تُدرج ضمن الفئة الثانية.

التخزين والمصائد النفطية
الشرق الأوسط معروف بخزانات النفط الثرية بالكربونات. هذه الصخور الخازنة موجودة أيضًا في أمريكا الشمالية وغرب سيبريا (من حقبة الحياة القديمة بشكل رئيسي), وأمريكا الوسطى والجنوبية (من حقبة الحياة الوسطى بشكل رئيسي), وجنوب شرق آسيا (من العصر الميوسيني بشكل رئيسي). في الشرق الأوسط, ترسبت الكربونات على جرف طويل وواسع من العصر البرمي إلى العصر الباليوسيني بفجوات طفيفة. حتى بعد تصادم  الجزيرة العربية-آسيا, استمرت رواسب الكربونات في بيئة بحرية ضحلة للغاية (عملية مستمرة في الخليج العربي). في الواقع, حقول النفط الضخمة في الشرق الأوسط تمتلك أكوام سميكة من مناطق الكربونات المتعددة.

تمتلك خزانات الحجر الجيري والدولوميت في الشرق الأوسط مسامية ونفاذية جيدة. في حقل الغوار بالسعودية (أضخم حقل نفط في العالم), عضوان منتجان (C وD) من التشكيل العربي, لديهما سُمك يبلغ 30 م و80 م بالترتيب, ومسامية 20%. يتراوح نفس التشكيل في الإمارات من 130 إلى 240 م في السُمك و10-30% في المسامية. علاوة على هذا, خلق تشوه زاجروس شبكات كسور معززة للنفاذية, لا سيما في الأحجار الجيرية الراسخة مثل الأحجار الجيرية للعصر الأوليجوسيني-الميوسيني في جنوب غرب إيران وشرق العراق, حيث يتراوح سُمكها من 120-480 م, ومساميتها من 8-24%.

بعيدًا عن الصخر الطيني البحري وصخور الطين الجيري, تحتوي الكثير من أحواض الشرق الأوسط على طبقات من المتبخرات, التي تُعد مانعًا فعالًا للتسرب بسبب ليونتها. 

هذه الطبقات من المتبخرات الليّنة والصخر الطيني عملت أيضًا كآفاق انفصال لهياكل دفع زاجروس, وبالتالي أنتجت حجيرات رأسية من الأنظمة البترولية داخل التعاقب الرسوبي.

تشوه زاجروس والقباب الملحية 
أظهر تشكيل الأحواض الخاصة بعدة حقول في الشرق الأوسط أن صخور المصدر الجوراسية-الطباشيرية دُفنت في درجات حرارة مُولدة للنفط خلال العصر النيوجيني, وأن نافذة النفط تداخلت جزئيًا في الزمن مع تشوه زاجروس وتطور الطيات المحدبة الكبيرة إلى مصائد هيكلية.

ساعدت ثلاث سمات مهمة لتشوه زاجروس في حفظ تراكمات النفط في الشرق الأوسط. أولًا, حوض زاجروس في حقبة الحياة الحديثة كان متراكبًا مع رواسب تيثس من حقبة الحياة الأولية وحقبة الحياة الوسطى, موفرًا غطاء صخري ضروري لحفظ صخور المصدر السفلية وتدفئتها. ثانيًا, الحركة البطيئة نسبيًا للصفيحة الأفريقية-العربية خلال حقبة الحياة الحديثة منعت تشوهًا تكتونيًا حادًا واسع الانتشار, على عكس ما حدث في أجزاء أخرى من حزام تيثس, أبرزها في الهيمالايا. (تحركت الصفيحة الهندية بمعدل 5-6 سم في العام بعد تصادم الهند وآسيا قبل 50 م.س, وهو أسرع بثلاث مرات من الصفيحة الأفريقية-العربية في نفس الفترة.) ثالثًا, وجود ملح هرمز اللّين في قاعدة الرواسب التي تعود لحقبة الحياة الظاهرة ساعد في فصل الغطاء الرسوبي عن الصخور البركانية المتحولة السفلية. وهكذا, تطور تشوه زاجروس ليصبح تشوه تكتوني رقيق والذي لم تتجاوز فيه الصخور السفلية الغطاء الرسوبي أو تستخرج رواسب جرف تيثس بأكملها.

في الواقع, في جبال زاجروس, الصخور المتحولة لعصر ما قبل الكامبري لا تبرز فوق سطح الأرض , وصخور الشست والجرانيت في زاجروس يعود تاريخها لحقبة الحياة القديمة. وربما, بعد ملايين السنوات في المستقبل, سوف يبدو زاجروس مثل الهيمالايا اليوم, خاصة إذا أصبحت حركة الصفيحة العربية, التي يدفعها حاليًا تصدع البحر الأحمر, أسرع مع تطور البحر الأحمر إلى محيط واسع.

خلق ملح هرمز أيضًا طيّات ملحية, والتي أتاحت مصائد هيكلية ملائمة للنفط؛ تعود حركة الأملاح هذه إلى العصر الطباشيري المتأخر. وعلى الرغم من أن ملح هرمز حُدد فقط في بعض مناطق الشرق الأوسط, إلا أن امتداده الحقيقي ليس معروفًا بالضبط حيث إنه لم يجري التنقيب عنه في مناطق مثل جنوب العراق أو الإمارات.

لماذا يوجد الكثير من النفط؟ 
لكي يُوّلد البترول بنجاح ويتجمع ويُحفظ, يجب أن تتواجد جميع عناصر وعمليات النظام البترولي, التي تشمل صخور المصدر الثرية عضويًا والناضجة حراريًا, وصخور الخزان المسامية, وعلاقات زمنية ملائمة بين ترحيل النفط وتكون المصائد. ومن الواضح أن الشرق الأوسط يؤهل كل هذه الظروف بدرجة وجودة كبيرة.

وحيث أن نقاشنا على النطاق الإقليمي للشرق الأوسط, يجب علينا أن نُبسّط المسألة وبالتالي نتجاهل الاختلافات في التواريخ الهيكلية والترسيبية داخل المنطقة. أحد هذه الاختلافات, على سبيل المثال, هو إننا بينما نتحرك بعيدًا عن النتوءات الصخرية لعصر ما قبل الكامبري في غرب السعودية بإتجاه زاجروس في جنوب غرب إيران, تصبح الأحواض أعمق وتبلغ رواسب حقبة الحياة الوسطى-الحياة الحديثة سُمكًا هائلًا. اخترقت بعض الآبار القليلة الأقسام التي تعود لحقبة الحياة القديمة في هذه الأجزاء الأعمق من الحوض. وإضافة لهذا, بعض مناطق الشرق الأوسط, لا سيما وسط وشمال إيران, تظل غير مستكشفة. مع وضع مواطن الضعف هذه في الاعتبار, يمكن تسليط الضوء على عدة نقاط رئيسية لشرح وفرة النفط في الشرق الأوسط:

 - تاريخ من 500 مليون سنة من الترسيب على الحافة القارية الساكنة لغندوانا؛ حدث الترسيب داخل دوائر عرض 30 شمالًا – 30 جنوبًا, حيث يكون المناخ دافئ والنشاط العضوي في مستويات مرتفعة
- الجرف الواسع الطويل (المتجه للشرق والغرب) لنيو-تيثس خلال العصر الجوراسي-الطباشيري
-الموقع الملائم للشرق الأوسط أثناء الاحتباس الحراري في منتصف العصر الطباشيري, مصحوبًا بارتفاع مستوى البحر, ووفرة العوالق
 -صخور المصدر البحرية التي تحتوي على أنواع كيروجين
- قُرب صخور المصدر المتعاقبة من ممرات هجرة النفط
- السُمك الهائل للرواسب أتاح التخزين اللازم لكميات ضخمة من النفط المُوّلد
 -وجود موانع التسرب الإقليمية الفعالة, وهي الصخر الطيني البحري والمتبخرات, في القاع, والقمة, وداخل الحزمة الرسوبية
 -تراكب حوض زاجروس من حقبة الحياة الحديثة فوق رواسب جرف تيثس
 -الحركة البطيئة نسبيًا للصفيحة العربية ووجود طبقات ليّنة من المتبخرات-الصخر الطيني في قاعدة الرواسب لعصر الحياة الظاهرة أدوا إلى نظام تكتوني رقيق حيث لم تتجاوز فيه الصخور السفلية البركانية-المتحولة الغطاء الرسوبي أو تستخرج رواسب جرف تيثس بأكملها
 -الطيات المحدبة الضخمة التي أحدثها ضغط زاجروس "الخفيف" أو النتوءات الملحية وفرت مصائد هيكلية وفيرة لتراكمات النفط.


للاطلاع على الموضوع الأصلى .. اضغط هنا



اضف تعليق