Stratigraphic processes and Ionian basin evolution in Kastos Island from triassic to eocene, for hydrocarbon fields development: correlation with NW Peloponnesus (Araxos peninsula) outcrops

Abstract

Microfacies analysis, facies zones and age determination: In Kastos Island based on lithological and sedimentological characteristics, the following depositional environments have been recognized: deep sea and deep shelf, toe of slope-to-slope and open marine to restricted. Calciturbidites and basin evolution: Calciturbidites include Ta to Te Bouma sub-divisions and are organized in cycles that form channelized deposits with a high degree of amalgamation. Statistical analysis confirms the presence of order in the sub-division sequence. The thickness of event beds in the studied section shows a lognormal statistical distribution, typical of turbidite successions. Limestone microfacies suggest deep-water deposits and reworked shelf deposits. The intense extensional tectonic activity in the Ionian basin during the Early Cretaceous, with synthetic and antithetic faults, produced active platform margins and asymmetrical grabens. The Early Cretaceous to early Eocene depositional history in the Ionian Basin indicates that the regional tectonic activity, rather than the eustatic sea-level changes, was the major factor that influenced the basin evolution, suggesting a syn-rift stage being active from the Jurassic to the early Eocene. Cherty layers and nodules diagenesis: The lower Cretaceous limestones in both areas contain abundant small chert nodules, whereas in the upper Cretaceous nodules are larger, but less abundant. Siliceous concretions represent an early diagenetic event with a strong influence from the underlying rocks. Soft sediment deformation: Different types of soft-sediment deformations were recognized, that took place synsedimentary or just after sedimentation. The different types are related with the intense of tectonic activity, the rotation of the blocks internal to the basin or due to diapiric intrusions that deformed the sedimentary basin floor. Porosity: Porosity measurements for both areas from lower and upper Cretaceous limestones showed the average diameter of mesopores. Geochemical analysis: The obtained data showed that TOC (0.02-3.45%) indicate to good oil potential and a type II/III kerogen with the ability to produce liquid and gaseous hydrocarbons for Kastos Island and TOC (0.01-0.72%) with fair oil potential and type IV kerogen for Araxos peninsula. The results based on the Odd to even predominance, was indicated an anoxic deposition environment.

Μικροφασική ανάλυση, φασικές ζώνες και προσδιορισμός ηλικιών: Στο νησί του Κάστου με βάση λιθολογικά και ιζηματολογικά χαρακτηριστικά, έχουν αναγνωριστεί τα ακόλουθα περιβάλλοντα απόθεσης: βαθιάς θάλασσας και περιβάλλον με βαθιά υφαλοκρηπίδα, η βάση της κατωφέρειας προς κατωφέρεια και ανοιχτή θαλάσσια προς περιορισμένη λεκάνη. Ασβεστοτουρβιδίτες και εξέλιξη λεκάνης: Οι ασβεστοτουρβιδίτες περιλαμβάνουν τις υποδιαιρέσεις της Bouma από το Τa έως το Te και είναι οργανωμένοι σε κύκλους που σχηματίζουν καναλοειδείς αποθέσεις με υψηλό ποσοστό συγχώνευσης τους (amalgamation). Η στατιστική ανάλυση επιβεβαιώνει την παρουσία της σειράς της ακολουθίας των υποδιαιρέσεων της Bouma. Η μικροφασική ανάλυση των ασβεστολίθων παρουσιάζει αποθέσεις βαθιάς θάλασσας και επαναεπεξεργασμένες αποθέσεις υφαλοκρηπίδας. Η έντονη εξωτερική τεκτονική δραστηριότητα στη Ιόνιο λεκάνη κατά τη διάρκεια του Κρητιδικού, με συνθετικά και αντιθετικά ρήγματα που παράγουν ενεργά περιθώρια πλατφόρμας και ασύμμετρες λεκάνες. Η ιστορία των αποθέσεων του κατώτερου Κρητιδικού-κατώτερου Ηωκαίνου, στην Ιόνια λεκάνη, δείχνει ότι η τεκτονική δραστηριότητα παρά τις ευστατικές αλλαγές της στάθμης της θάλασσας, ήταν ο κύριος παράγοντας που επηρέασε την εξέλιξη της λεκάνης, προτείνοντας ένα συνεχόμενο συνιζηματογενές ταφρογενές στάδιο (syn-rift), ενεργό από το Ιουρασικό μέχρι και το κατώτερο Ηώκαινο. Διαγένεση πυριτικών στρωμάτων και κονδύλων: Οι ασβεστόλιθοι του κατώτερου Κρητιδικού και στις δύο περιοχές αποτελούνται από αφθονία μικρών πυριτικών κονδύλων ενώ στο ανώτερο Κρητιδικό από μεγαλύτερους κονδύλους, αλλά λιγότερους σε αφθονία. Οι πυριτόλιθοι αντικατοπτρίζουν μια πρώιμη διαγένεση με μεγάλες επιδράσεις από τα υποκείμενα πετρώματα. Δομές παραμόρφωσης μαλακών ιζημάτων: Αναγνωρίστηκαν διαφορετικοί τύποι παραμορφώσεων, που έλαβαν χώρα σύγχρονα με την ιζηματογένεση ή αμέσως μετά από αυτήν. Οι διαφορετικοί τύποι σχετίζονται είτε με την ένταση της τεκτονικής δραστηριότητας και τις στροφές των τεμαχών μέσα στη λεκάνη είτε σε διαπυρικά φαινόμενα και παραμόρφωση του πυθμένα της λεκάνης ιζηματογένεσης. Πορώδες: Οι μετρήσεις πορώδους και για τις δύο περιοχές από το κατώτερο και ανώτερο Κρητιδικό έδειξαν την ύπαρξη μεσοπορώδων πετρωμάτων. Γεωχημική ανάλυση: Τα δεδομένα από τις αναλύσεις έδειξαν ότι το TOC (0,02-3,45%) υποδηλώνει καλό δυναμικό πετρελαίου και ένα είδος II / III κηρογόνου με την ικανότητα να παράξει υγρούς και αέριους υδρογονάνθρακες για το νησί της Καστού, και TOC (0,01-0,72%) με μέτριο δυναμικό πετρελαίου και τύπο IV κηρογόνου για τη χερσόνησο του Αράξου. Τα αποτελέσματα των βιοδεικτών έδειξαν ένα περιβάλλον ανοξικής ιζηματογένεσης.