تفکیک سنگهای کرتاسه فوقانی واقع در جنوب بیرجند، براساس مطالعات چینه سنگی

متن اصلی:
     منطقه جنوب بیجند به عنوان بخشی از زون ساختاری سیستان در نظر گرفته می شود. رخساره های سنگی این زون شامل رسوبات فلیشی و مجموعه ای از سنگهای کرتاسه بالایی پالئوسن می باشد . براساس مطالعات جدید که توسط تیرول و همکاران (1983 ) انجام شده است، این زون همان منطقه فلیش در تقسیم بندی اشتوکلین و ستوده نیا (1971) می باشد. با توجه به آشفتگی تکتونیکی که در مجموعه سنگی جنوب بیرجند رخ داده است، مرز اکثر واحدهای سنگی گسلی است. در برش های برداشت شده ، رسوبات فلیشی بر روی اسپیلیت ها و شیل های آهکی و چرت های رادیولردارقرار گرفته اند. رسوبات فلیشی کرتاسه فوقانی توسط اوهانیان (1978) در نقشه 100000 : 1 بیرجند به 5 قسمت تفیک شده که شامل تقسیمات ، می باشد . مطالعات انجام شده نشان مید هد که لیتولوژی عمده رسوبات فلیشی ، ماسه سنگ و شیل است و عامل تفکیک آنها، تداخل با سنگهای اولترامافیک ، مافیک، دگرگونی، سیلیسی (چرت های شیمیایی) و در مواردی حضور شیل های نیزه ای در میان ماسه سنگها می باشد. از آنجایی که رسوبات فوق ، در برخی از مناطق جنوب بیرجند، به خصوص بخش های شمالی رشته کوه جنوبی، در محدوده ای بین چهکند و فنود (منطقه مورد مطالعه) به فاصله 42 کیلومتر، تفکیک نگردیده و تنها به عنوان رسوبات فلیشی کرتاسه فوقانی معرفی شده است، به منظور تفکیک این رسوبات و وحدهایسنگی همراه آن در محدوده مزبور، سه برش چین سنگی در نواحی چهکند، فنود و قضیه انتخاب و برداشت گردید، که به ترتیب 301 ، 220 و 274/5 متر ضخامت دارند. بررسی های چینسنگی انجام شده، مشخص نمود که تمامی تقسیمات معرفی شده توسط اوهانیان (1978) در نواحی مورد مطالعه حضور ندارند در برش چهکند که لیولوژی عمده آن شامل ماسه سنگ ،شل (در قسمت فوقانی از نوع شیل های نیزه ای و در قسمت تحتانی از نوع شیل فیلیتی)، سیلتسون و سنگهای اولترابازیک می باشد، سه قسمت و در برش فنود نیز ، که لیتولوژی اصلی شامل ماسه سنگ، شیل (گاهی شیل نیزه ای)، لیستونیت ، چرت شیمیایی و فیلیت است، سه سمت ، تشخیص داده شده است. لازم به ذکر است که در برش قصیبه تنها یک قسمت یعنی قسمت توسط اوهانیان (1978) مشخص شده ، در حالی که مطالعات صحرانیی و آزمایشگاهی انجام شده بر روی سنگهای این برش نشان مید هد که لیتولوژی عمده آن شامل ماسه سنگ، شیل و رگه ها ی ضخیم لیستونیتی بوده و با لیتولوژی مربوط به قسمت مطابقت ندارد. در نتیجه با توجه به سنگهای موجود در این برش و حضور رگه های لیستونیتی در آن، به جای قسمت پیشنهاد شده توسط اوهانیان ، قسمت برای این برش پیشنهاد می گردد.
پتروگرافی و رخساره های سنگی منطقه جنوب بیرجند:
از واحدهای سنگی مورد مطالعه تعداد 130 نمونه دستی برداشت گردیده و از این میان تعداد 110 مقطع نازک تهیه و مطالعه شده است. این واحها با استناد به شواهد پتروگرافی ، در خصوص ترکیب ،بافت و اختصاصات صحرایی و در مورد سنگهای رسوبی درخصوص میکروساختهای رسوبی مورد بررسی قرار گرفته اند.
پتروگرافی و رخساره های سنگی رسوبات کرتاسه فوقانی:
رسوبات کرتاسه فوقانی، از نوع رسوبات فلیشی هستند و عمدتاً شامل ماسه سنگ، شیل، مقادیری سیلتستون ، شیل و چرت های رادیولردار می باشند.
رخساره ماسه سنگی : ماسه سنگها بخش قابل توجهی از برش های برداشت شده را تشکیل مید هند و اغلب به رنگ خاکستری تیره مایلبه سبز زیتونی و بعضاً به دلیل حضور مقادیری اکسیدآهن ، کرم تا قهوه ای رنگ هستند. از این ماسه سنگها تعداد 36 مقطع نازک میکروسکپی تهیه و مطالعه شده . سپس با استفاده از طبقه بندی فولک (1980) و پتی جان و همکاران (1978) نامذاری گردید. اجزاء اصلی تشکیل دهنده این رخساره عمدتاً کوارتز (50 تا 60 درصد)، خرده سنگ (15 تا 35 درصد و مقادیری فلدسپات (1 تا 10 درصد) می باشد. علاوه براین کانی های فرعی از جمله، مقادیر کمی کانی اوپک و در برخی نمونه ها کانی سنگین اسفن دیده می شود. دانه های کوارتز اغلب خاموشی موجی ضعیف تا قوی دارند و در تعدادی از انواع منوکریستالین ، خاموشی مستقیم دیده می شود. خرده سنگها از نوع رسوبی (به ترتیب فراوانی شامل چرت، شیل، خرده سنگ آهکی و نهایتاً ماسه سنگی) ، آذرین (درونی و بیرونی) و دگرگونی (اسلیت و فیلیت) می باشند. فلدسپات ها عمدتاً از نوع پلاژیولاز با ماکل پلی سنتیتیک می باشند. کانی میکا به طور متوسط بین 1 تا 3 درصد تغییر می کند و از نوع بیوتیت و گاهی موسکویت هستند. بررسی های میکروسکپی نشان می دهد که رخساره ماسه سنگی درگستره مورد مطالعه عمدتاً از نوع ساب لیتارنایت تا لیتارنایت و همچنین نمونه هایگری وکی می باشد (شکل 4- A, B,C,D,E ) . ماسه سنگهای مطالعه شده اغلب دارای لایه بندی متوسط هستند. از نظر بافت، میانگین اندازه دانه ها در مقاطع مختلف از ماسه ریز تا درشت تغییر میک ند. شکل دانه ها و گردشدگی آنها نیز بر حسب ترکیب و اندازه دانه ها متفاوت است، به گونه ای که خرده سنگهای دگرگونی اغلب با اشکال کشیده ، دیده می شوند و دارای گردشدگی نسبتاً خوبی هستند. این رخساره از نظر جورشدگی ضعیف تا متوسط می باشند. نوع سیمان در آنها اکثراً سیلیسی ، کربناته و هماتیتی با درصدهای متفاوت است.
رخساره شیل: شیل های مطالعه شده به رنگ خاکستری متمایل به سبز و در بعضی موارد نخودی رنگ هستند و در هر سه برش مطالعه شده با مقادیر فراوان دیده می شوند. این رخساره عمدتاً از کانی های رسی، کوارتز و میکا در اندازه های سیلت و رس تشکیل شده اند. رخساره مزبور با ماسه سنگها به صورت میان لایه ای قرارد ارند و دارای تورق می باشند. گاهی اکسیدآهن در امتداد سطوح تورق متمرز شده و انها را مشخص تر می سازد. در برش های مطالعه شده، سه نوع رخساره شیلی دیده می شند که عبارتند از : شیل ماسه ای، شیل سیلتی و شیل آهکی به رنگ قرمز ارغوانی .
رحساره سیلتستون : این رخساره به رنگ خاکستری تیره بوده و اکثراً در برش چهکند دیده می شود. کانی های تشکیل دهنده آنها شامل دانه های کوارتز ، فلدسپات و میکا به همراه کانی های اوپک از جنس اکسیدآهن می بادش. در برخی از نمونه ها شکستگی های زیادی مشاهده می شود که توسط اکسیدآهن پرشده است . این شکستگی ها ناشی از تکتونیک شدید منطقه می باشد.
رخساره شیل و چرت های رایدولرداز : رخساره مزبور به رنگ قرمز تیره تا ارغوانی می باشد و در مرز تحتانی هر سه برش دیده می شود. تنها تفاوت این رخساره در برش های مورد مطالعه ، ضخامت و حضور یا عدم حضور فسیل رادیولر می باش. در برش فنود، مقادیر فراوانی فسیل رادیولر به همراه تعداد معدودی فسیل فرامینیفرا، در این سنگها دیده می شود، در حالی که در دو برش دیگر این فسیل ها مشاهده نشده اند.
پتروگرافی سنگهای آذرین مطالعه شده :
به منظور مطالعه این سنگها، سنگهای اولترامافیکی که در اثر عملکرد گسل ها در حد فاصل رسوبات فلیشی کرتاسه فوقانی و پالئوسن در منطقه چهکند تر است شده اند را به همراه لیستونیت ها که ناشی از دگرسانی این سنگها هستند، برداشت نموده و تعداد 30 مقطع نازک از آنها تهیه گردید. از میان سنگهای مافیک نیز مقاطعی از اسپیلیت های موجود در مرز تحتانی برش ها تهیه و مطالعه شده است. سنگهای اولترامافیک در منطقه عمدتاً پریدوتیت ها می باشند که سرپانتیتینت ها و لیستونیت ها نیز از دگرسانی آنها به وجود آمده اند.
- پریدوتیت ها: پریتدوتیت های مورد مطالعه، شامل هارزبورژیت و لرزولیت بوده که کم و بیش تکتونیزه و به سرپانتینیت تبدیل شده اند. سنگهای مزبور براساس طبقه بندی اشتریکایزن (1979) نامگذاری گردیده است . رنگ این سنگها از سبز زیتونی (به علت وجود الیوین ) تا سبز تیره (به علت تجزیه به سرپانتین ) تغییر میک ند. مطالعات پتروگرافی بر روی پریدوتیت های منطقه نشان می دهد که این سنگها شامل چهار کانی به شرح زیر می باشد.
1- بلورهای ریز و درشت الیوین که گاهی تحت تأثیر محلولهای گرمابی به کریزوتیل و آنتی گوریت تبدیل گردیده اند (40 تا 45 درصد).
2- ارتوپیروکسن (برونزیت ) که به سرپانتین و بستیت دگرسان شده است (50 تا 55 درصد).
3- کلینوپیروکسن ها به مقدار کم وجود دارد (کمتر از 10 درصد).
4- کانی های فرعی مانند : بلورهای بی شکل و قهوه ای رنگ کروم اسپینل و کانی های اوپک از جنس اکسید آهن .
بافت های مشاهده شده در این سنگها شامل: بافت هایگرانولار، پورفیری ، غربالی (پوئی کیلیتیک )، آنلینگ و بافت شبکه ای در بخش های سرپانتینی شده می باشند.
- سرپانتینیت: پریدوتیت ها در منطقه مورد مطالعه ، کم و بیش و در برخی نمونه ها به طورکامل به سرپانتینیت تبدیل گردیده اند. رنگ این سنگها اکثراً سبز زیتونی بوده و دارای لمس صابونی هستند کانی های تشکیل دهنده سرپانتینیت ها در مقاطع نازک تهیه شده، شامل انواع زیر می باشند.
1- سرپانتین های صفحه ای و به مقدار کمر سرپانتین رشته ای، که ازتجزیه الیوین و پیروکسن به وجود آمده اند.
2- بلورهای ارتوپیروکسن که به سرپانتینیت و بستیت تبدیل شده اند (عمدتاً برونزیت و گاهی انسانیت ).
3- بقایای الیوین هایی که بهسرپانتین تبدیل شده اند .
4- کلریت های زرد مایل به سبز که در مجاورت کلسیت وکانی های تیره قرار دارند.
5- کانی های اوپک از جنس اکسید آهن
6- دانه های تقریباً بی شکل و قهوه ای رنگ کروم اسپینل که به طور پراکنده قابل مشاهده است.
- اولترامافیک هایلیستونیتی شده: اکثرتوده ها و رگه های لیستونیتی منطقه در طول گسل های موجود در پریدوتیت های سرپانتینی شده رخنمون دارند. گاهی نیز به دلیل فعالیت تکنونیکی زیاد و درهم آمیختگی ناشی آن، رگه های لیستونیتی درون واحدهای رسوبی دیده می شوند. این سنگها به رنگ زرد مایل به قهوه ای و در برخی نمونه ها خاکستری متمایل به سبز هستند و گاهی آثاری از سطوح .گسلی در آنها مشاهده می شود. براساس مطالعات میکروسکپی سه نوع لیستونیت در منطقه تشخیص داده شده است که به ترتیب گسترش و فراوانی عبارتند از: لیستونیت های سیلیسی – کربناته ، لیستونیت سیلیسی و لیستونیت های کربناته.
- لیستونیت های سیلیسی – کربناته : ین نوع لیستونیت در غرب چهکند، شمال غرب فنود و غرب قصیبه به وفوردیده می شود. این سنگها از لحاظ کانی شناسی شامل نسبت های متفاوتی از سیلیس و کربنات (دولومیت و کلسیت ) به همراه کانی های تیره مگنتیت و هماتیت می باشند. اثار خردشدگی و پرشدگی ثانویه درمقاطع مورد مطالعه دیده می شود. از جمه بافت های میکروسکپی که در این نوع لیستونیت ها مشاهده گردید، بافت رگه ای می باشد.
- لیستونیت سیلیسی: این نوع لیستونیت بیشتر در برش قصیبه دیده شده و عمدتاً از کوارتز (مخفی بلور یا بلورین) تشکیل شده اند. علاوه برآن آثاری از کانی های اولیه سنگ میزبان از جمله کرومیت و کروم اسپنیل نیز مشاهده می شود. در مقاطع نازک ، تعداد نسبتاً زیادی رگه های کربناته نیز وجود دارد . لیستونیت های این گروه، در چند مرحله تزریق و جایگزینی ، سیلیسی شده اند، به گونه ای که شامل یک مرحله اصلی و مراحل بعدی به صورت گره ای و رگچه ای است. بافت های موجود شامل بافت ریز بلور، مخفی بلور، گل کلمی و رگه ای است.
-لیستونیت کربناته : این گروه از لیستونیت ها در هر سه ناحیه مورد مطالعه با نسبت های متفاوت مشاهده شده ند و گاهی ضخامت رگه ها و عدسی های آن تا 20 متر می رسد. کانی های موجود در مقاطع به ترتیب فراوانی شامل : دولومیت ، دولومیت آهن دار (آنکریت)، کلسیت و مگنزیت و درصد کمتی سیلیس می باشد. این گروه بیشتر دارای رنگ زرد نخودی تا نارنجی است و در مواردی که دولومیت آنها آهن دار است به رنگ قهوه ای تغییر مییابند. گاهی آثار کانی های اولیه سنگ میزبان از جمله مگنتیت ، هماتیت و کرومیت در مقاطع نازک دیده می شود. بافت های موجود در این لیستونیت ها شامل بافت گل کلمی، جریان ، رشد متقارن رگه ای ، موزائیکی و بافت مش باقیمانده ازسنگهای اولیه می باشد.
- اسپیلیت ها: اسپیلیت ها از جمله سنگهای باریک منطقه هستند که وسعت زیادی داشته و در برش فنو دارای ساخت بالشی می باشند. این سنگها در مرز تحتانی برش های مطالعه شد دیده میشوند و در برش چهکند از نوع اسپیلیت های دگرگون شده هستند. مطالعات پتروگرافی بر روی هر دو نمونه اسپیلیت انجا شده است . این مطالعات نشان می دهد که پلاژیوکلاز با ترکیب آلبیتی فراوانترین کانی تشکیل دهنده بوده و علاوه بر آن، کانی های دیگری از جمله : کوارتز ، کلریت و کانی های اوپک با بلورهای شکل دار نظیر مگنتیت نیز درمقاطع دیده می شود. اسپیلیت های مزبور از لحاظ رنگ با هم متفاوتند، به گونه ی که متااسپیلیت ها به دلیل دگرسانی ،سبز رنگ بوده ولی اسپیلیت های بالشی خاکستری متمایل هب قهوه ای می باشند.
پتروگرافی سنگهای دگرگونی مطالعه شده :
در رسوبات فلیشی به خصوص قسمت های فوقانی آن ، آثار دگرگونی مشاهده می شون. به طوریکه تمام اجزاء تشکیل دهنده مجموعه کالرد ملانژ کم و بیش یک دگرگونی ناحیه ای – حرکتی ضعیفی را تحمل کرده اند که اثرات آن تقریباً در بیشتر واحدهای سنگیاز جمله سنگهای اولترامافیک و رسوبی دیده می شود. سنگهای رسوبی این مجموعه در اثر دگرگونی ضعیف به اسلیت و فیلیت تبدیل شده اند.
- اسلیت : اسلیت های مطالعه شده ، اکثراً از دگرگونی شیل های سبز، ارغوانی و یا زرد رنگ ، ماسه سنگ و یا سیلتستون به وجود آمده اند. کانی های اصلی آنها شامل سرسیت ، کوارتز و کلریت است. حالت فولیاسیون در مقاطع تهیه شده دیده میشو. مقادیری اکسید آهن و مواد آلی نیز عمدتاً در امتداد فولیاسیون متمرکز شده اند. حضور این مواد، باعث ایجاد رنگ سبز تیره تا سبز مایل به قهوه ای در اسلیت ها شده است. برخی از اسلیت های مطالعه شده رنگ سبز روشن تری دارند، که ناشی از حضور اپیدوت در آنهاست . نمونه ای اخیر اکثراً از دگرگونی توف ها به وجود آمده اند. سنگهای مزبور اکثراً در بخش تحتانی برش چکهکند دیده شده اند.
- فیلیت : با افزایش درجه دگرگونی اسلیت های موجود، به فیلیت تبدیل شده اند. فیلیت های موجود در منطقه به علت داشتن گرافیت به رنگ خاکستری و یا به علت داشتن اکسیدآهن به رنگ سبز دیده می شوند. از نظر نوع کانی های تشکل دهنده مشابه اسلیت ها می باشند ولی ازآنها درشت بلورترن کانی های موجود در آن بیشتر سرسیت ،کوارتز و کلریت است. این سنگها نسبت به اسلیت ها فولیاسیون مشخص تری دارند. چین های کوچکی که در نمونه دستی و میکروسکپی دیده می شوند، باعث ایاد لینه آسیون در آنها گشته است. علاوه برکانی های اصلی نامبرده مقادیری کربنات نیز در آنها دیده می شود، لذا بیشتر از نوع کالک فیلیت می باشند. این سنگها در بخش فوقانی برش فنود دارای ضخامتی حدود 30 متر هستند.