Lower-Middle Cambrian Boundary in Iran

Yaghoob Lasemi  and Hadi Amin-Rasouli, Dept. of Geology, Tarbiat Moallem University, Tehran, Iran,

چکیده:

نهشته های مرز کامبرین زیرین و میانی در ایران دربرگیرنده واحدهای شیلی و کوارتزیت بالایی سازند لالون و کربنات های بخش زیرین سازند میلا است. نبودن فسیل های راهنما سبب شده است که زمین شناسان برای موقعیت مرز کامبرین زیرین و میانی دیدگاه یکسانی نداشته باشند. بیوهرم های ترومبولیتی در بخش زیرین سازند میلا (نزدیک 3 متر بالاتر از کوارتزیت بالایی) و ریف های اسکلتی که به تازگی در واحد شیلی سازند لالون کشف شده اند گواهانی است که به شناسایی مرز کامبرین زیرین و میانی در ایران و هم ارزهای جهانی آن انجامیده است. فزون بر این آنالیز رخساره ها و چینه نگاری سکانسی سنگ های کامبرین ایران، به شناسایی ناپیوستگی مشخصی بر روی واحد کوارتزیت بالایی سازند لالون انجامیده است که در بیشتر جای دنیا شناسایی شده است. در ناحیه تویه (جنوب باختر دامغان) واحد شیلی به طور ناپیوسته در روی واحد ماسه سنگی قرمز سازند لالون جای دارد و مرز بالایی آن با واحد کوارتزیت بالایی پیوسته است. در این برش دو افق ریف اسکلتی در بخش زیرین واحد شیلی شناخته شده است. در برش شهمیرزاد (60 کیلومتری باختر تویه) یک زون ریف ترومبولیتی در بخش زیرین سازند میلا (نزدیک 3 متر بالاتر از مرز ناپیوسته سازند لالون) دیده می شود. این ترومبولیت ها گنبدی شکل اند و در درون آن ها فابریک های لخته ای و چشم پرنده ای دیده می شود.

نهشته های رودخانه ای قرمز رنگ وابسته به بالاترین بخش کامبرین زیرین (سازند زایگون و واحد پایینی ماسه سنگ سازند لالون) که در میان دو ناپیوستگی مهم جای دارند نشاندهنده وقفه ای در پیشروی جهانی کامبرین هستند و به گمان قوی همزمان با پسروی تیونین پیشین اند. ناپیوستگی شناسایی شده بر روی واحد کوارتزیت بالایی نشاندهنده پسروی مهم دیگری در سرانجام تیونین پسین است که به نابودی تمام موجودات اسکلتی ریف ساز کامبرین زیرین انجامیده است. پس از حادثه تیونین پسین، نابودی زیستی هاک بی، تنها ریف های میکروبیولیتی (استروماتولیت/ترومبولیت) در سنگ های کامبرین میانی جهان پدیدار می شوند.

در نهشته های کامبرین زیرین ایران (برای نمونه، بخش های 1 و 2 سازند میلا در البرز)، همچنین، تنها ریف های ترومبولیتی- استروماتولیتی شناخته شده اند. واحد کوارتزیت بالایی سازند لالون، همسان کوارتزیت پسرونده هاک بی در امریکای شمالی و هم ارزهای آن در دیگر جاهای دنیا به طور پیوسته بر روی شیل، ماسه سنگ و ریف های اسکلتی جای دارد و کربنات های میکروبیولیت دار بخش 1 سازند میلا به طور ناپیوسته آن را می پوشاند. بنابر این، مرز ناپیوسته روی کوارتزیت بالایی مرز کامبرین زیرین و میانی در ایران است.

Abstract

The Lower-Middle Cambrian boundary interval in Iran includes the Shale and Top Quartzite units of the Lalun Formation and the lower part of the Mila Formation. Due to lack of guide fossils in this interval, there have been conflicting views on the Lower-Middle Cambrian boundary position of Iran. Recent discoveries of metazoan reefs in the Shale unit of the Lalun Formation and thrombolite bioherms at the base of Member 1 carbonates of the Mila Formation have provided evidence for global correlation and recognition of the Lower-Middle Cambrian boundary position in Iran. In additions, facies analysis and sequence stratigraphy of the Cambrian sections of Iran have revealed the presence of a regional unconformity on the Top Quartzite unit of the Lalun Formation. The unconformity is traceable in many parts of the world. In Tuyeh area of east Central Alborz, the Shale units unconformably overlies the lower Sandstone unit of the Lalun Formation and gradationally underlies white mature sandstone of the Top Quartzite unit. In this section two dolomitized metazoan reef horizons are present near the base of the Shale unit. In the Shahmirzad section, about 60 kilometers west of Tuyeh section, a thrombolite reef zone occurs at the base of Mila Formation, about 3 meters above the Top Quartzite unconformable boundary. The thrombolites are domical and their structure is dominated by clotted and spar filled fenestral fabrics.

The fluvial red beds of the uppermost Lower Cambrian succession (Zaigoon Formation and the lower Sandstone unit of the Lalun Formation), which are bounded by two major unconformities signify a pause in the Cambrian transgression and most likely corresponds to early Toyonian regression. The well-documented unconformity on the upper surface of the Top Quartzite unit indicates a late Toyonian regression that resulted in the demise of the Lower Cambrian metazoan reef builders. Following late Toyonian event, the Hawke Bay extinction even, only microbialite (stromatolite/thromboloite) reefs appear in the Middle Cambrian successions worldwide. In the Middle Cambrian deposits of Iran (e. g., Members 1 and 2 carbonates of the Mila Formation of the Alborz), too, only thrombolite and stromatolite reefs are recognized. The Top Quartzite of the Lalun Formation, similar to regressive Hawke Bay Quartzite of North America and equivalent intervals in other parts of the world, conformably overlies inter-bedded shale, sandstone and carbonates (including metazoan reefs) and unconformably underlies microbialite bearing Middle Cambrian carbonates suggesting that the upper unconformable boundary of the Top Quartzite marks the Lower-Middle Cambrian boundary position in Iran.