مطالعه میکروفاسیس‌ها و محیط رسوبی سازند ایلام

مقدمه:

سازند آهکى ایلام براى اولین بار توسط جیمز و وایند (۱۹۶۵) در تنگ گراب در شمال غربى تاقدیس کبیرکوه در ۴۵ کیلومترى جنوب شرقى شهر ایلام در ناحیه لرستان معرفى گردید. این سازند در محل مقطع نمونه شامل ۱۹۰ متر سنگ آهک خاکسترى با لایه‌بندى متوسط تا نازک‌لایه همراه با میان لایه‌هاى شیلى است. این واحد در ناحیه لرستان با رخساره پلاژیک، سرشار از الیگوستژینا و فرامینیفرهاى پلانکتونى نظیر گلوبوترونکانا مى‌باشد. این واحد در منطقه لرستان بصورت قاطع بر روى سازند شیلى سورگاه قرار دارد و مرز بالایى آن را سازند شیلى گورپى بصورت واضح تشکیل مى‌دهد و سن  آن سانتونین تا کامپانین مى‌باشد(مطیعى، ۱۳۷۲).

این سازند بصورت تحت‌الارضى در منطقه خوزستان نقش سنگ مخزن نفت را ایفا مى‌نماید و در رأس مخزن بنگستان قرار دارد. به منظور شناخت رخساره‌ها و تفسیر محیط رسوبى سازند ایلام مطالعه، نسبتاً مبسوطى بر روى توالى کربناته این سازند در تاقدیس کمستان با ضخامت ۱۶۹ متر واقع در ۴۰ کیلومترى شمال شهر ایذه در شمال فروافتادگى دزفول و زون ساختارى ایذه به عمل آمد که نهایتاً منجر به ارائه مدل رسوبى گردید که ذیلاً به بحث پرداخته مى‌شود. (شکل ۱).

◊◊◊◊◊◊◊

بحث:

الف) روش مطالعه

براى مطالعه میکروسکوپى تعداد۱۵۰ مقطع نازک تهیه شده از نمونه­هاى سطحى، مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت نامگذاری سنگ­ها از روش دانهام (۱۹۶۲) استفاده شده است. برای توصیف میکروفاسیس­ها و تعیین محیط رسوبی آنها از روش‌های ویلسون (۱۹۷۵) و فلوگل (۲۰۰۴) استفاده شده است. پس از شناخت رخساره­ها و بررسى تغییرات جانبى و عمودى آنها و با استناد به قانون والتر، کاروزى (۱۹۸۹) و فلوگل (۲۰۰۴) مدل رسوبى سازند ایلام ارائه شد.

روش مطالعه بصورت آمارى با در نظر گرفتن میزان حضور عناصر اصلى متشکله در میکروفاسیس‌ها نظیر فرامینیفرهاى بنتیک، فرامینیفرهاى پلاژیک، میلیولیدها، جلبک‌هاى سبز، جلبک‌هاى قرمز، استراکودها، گاستروپودها، پلوئیدها، مرجانها، بریوزوآها، اکینوئیدها، خرده‌هاى صدف، اینتراکلاست‌ها و اسپیکول اسفنج‌ها اندازه‌گیرى شد، براى آمارگیرى بطور متوسط ۵ میدان دید در مقطع مورد بررسى قرار گرفت. سپس بر اساس مطالعات میکروسکوپى و روند تغییرات این اجزاء در جدول شماره ۱  تعداد ۹ میکروفاسیس شناسائى گردید.

ب) تعریف و تفسیر میکروفاسیس­ها

بر اساس مطالعه انجام شده تعداد ۹ میکروفاسیس شناسائى گردید که بر اساس میکروفاسیس‌هاى شناسائى شده سه زیر محیط رمپ داخلى (Inner ramp)، رمپ میانى (Mid-ramp) و رمپ خارجى (Outer ramp) از یکدیگر تفکیک گردیده‌اند که از خشکى به سمت حوضه تشریح مى گردند.

میکروفاسیس ۱: 

Intraclast / Miliolid / Pelloidal  Packstone                                                

اجزاى اصلى تشکیل دهنده این میکروفاسیس شامل پلت، اینتراکلاست و میلیولید است. همچنین خرده‌هاى اکینوئید در این میکروفاسیس مشاهده مى‌شوند. پلوئیدها گردشدگى خوبى دارند و میزان جورشدگى در آنها نیز خوب است. میزان گل در این میکروفاسیس نسبتاً بالا است و فراوانى اینتراکلاست و خرده­هاى اکینوئید بیانگر تأثیر امواج در مواقع طوفانى است. وجود میلیولید در این میکروفاسیس نمایانگر محیط نسبتاً محدود مى‌باشد (شکل ۲الف).

این میکروفاسیس معادل RMF-۱۶ معرفى شده توسط فلوگل (۲۰۰۴) است و به محیط بسته (Restricted) از رمپ داخلى (open inner ramp environment) نسبت داده می­شود. میزان فراوانى عناصر سازنده این میکروفاسیس در جدول شماره ۱ آمده ‌است.

میکروفاسیس ۲: 

Miliolid / Pelloidal  Packstone to Grainstone

فراوانى پلوئیدها به همراه فرامینیفرهاى میلیولیده و تکستولاریده در زمینه‌اى از میکرایت تا اسپارایت از مشخصه‌هاى این میکروفاسیس است. خرده‌هاى اکینودرم و اینتراکلاست به مقدار کمتر در این میکروفاسیس مشاهده مى‌شوند. همچنین بسیارى از فرامینیفرهاى تخریب شده در ابعاد پلوئید قابل مشاهده مى‌باشند که بیانگر انرژى بالا در حین رسوبگذارى بوده‌است (شکل۲ب). این میکرفاسیس معادل RMF-۱۶ از میکرفاسیس‌هاى معرفى شده توسط فلوگل (۲۰۰۴) است که به محیط بسته (Restricted) از رمپ داخلى نسبت داده می­شود. میزان فراوانى عناصر سازنده این میکروفاسیس در جدول شماره ۱ آمده ‌است.

میکروفاسیس ۳: 

Intraclast / Echinoid / Pelloid / Bioclast Packstone to Grainstone

اجراى اصلى سازنده میکروفاسیس شامل پلوئید، خرده‌هاى اکینوئید و اینتراکلاست است. این میکروفاسیس دانه پشتیبان (Grain supported) است ولى در برخى از توالى‌‌ها، اینتراکلاست‌ها در هم فرورفته و فشردگى نشان مى‌دهند و حالتى را بوجود آورده‌اند که اکینوئیدها با فراوانى بالا در زمینه میکرایتى مشاهده مى‌شوند.

فرامینیفرهاى آگلوتینه نظیر تکستولاریده و به مقدار اندک جلبک‌هاى قرمز در این میکروفاسیس وجود دارند. همچنین خرده‌هاى اندکى از بیوکلاست‌هاى رودیستى در این میکروفاسیس وجود دارد. اغلب دانه‌ها از محیط‌هاى پر انرژى‌تر به این قسمت انتقال داده ‌شده‌اند به همین دلیل در این میکروفاسیس معکوس‌شدگى بافتى (Textural inversion) قابل مشاهده است (شکل ۲ ج).

این میکروفاسیس معادل RMF-۷ فلوگل (۲۰۰۴) است و با توجه به اجزاء سازنده، به محیط بسته (Restricted) و دریاى باز (open marine) از رمپ داخلى نسبت داده می­شود. میزان فراوانى عناصر سازنده این میکروفاسیس در جدول شماره ۱ آمده ‌است.

میکروفاسیس ۴: 

Green  algae  Bioclast  Wackestone  to  Packstone 

این میکروفاسیس گل پشتیبان (mud supported) است. اجزاء اصلى این میکروفاسیس عمدتاً متشکل از خرده‌هاى جلبک سبز است که در زمینه میکرایت قراردارند. جلبک‌هاى سبز کلیستى شده‌اند و میزان پلوئید نیز به مقدار کم در این میکروفاسیس قابل مشاهده است. فراوانى حضور فرامینیفرهاى پلاژیک نسبت به بنتیک در این میکروفاسیس بیشتر مى‌باشد (شکل ۲د). با توجه به حضور میکروفسیل‌هاى پلاژیک و فراوانى گل، این میکروفاسیس معادل میکروفاسیس RMF-۱۷ فلوگل (۲۰۰۴) است و به محیط دریاى باز از رمپ داخلى تا رمپ میانى نسبت داده مى‌شود. میزان فراوانى عناصر سازنده این میکروفاسیس در جدول شماره ۱ آمده ‌است.

میکروفاسیس ۵: 

 Planktonic foraminiferal / Green  algae / Pelloidal  Packstone 

پلوئیدها اجزاء اصلى تشکیل دهنده این میکروفاسیس مى‌باشند. خرده‌هاى جلبک‌هاى سبز در حدود ۳۰ درصد در این میکروفاسیس وجود دارند. همراهى میکروفسیل‌‌هاى پلانکتونیک، الیگوستژیناها و روتالید‌هاى کوچک به مقدار کمتر خرده‌هاى اکینوئید و سوزن‌هاى اسفنج در این میکروفاسیس آنرا به قسمت‌‌هاى پایینى از رمپ میانى (Mid-ramp) منتسب مى‌نماید (شکل۲ھ). این میکروفاسیس معادل میکروفاسیس RMF-۴ معرفى شده توسط فلوگل (۲۰۰۴) مى‌باشد. میزان فراوانى عناصر سازنده این میکروفاسیس در جدول شماره ۱ آمده ‌است.

میکروفاسیس ۶:

/ Miliolid  Packstone  to  Grainstone Intraclast

اجزاى اصلى تشکیل دهنده این میکروفاسیس پلوئید و اینتراکلاست است که همراه با خرده‌هاى اکینوئید با فابریک دانه پشتیبان مشاهده مى‌گردند. وجود میلیولیدها در بافت اینتراکلست‌ها و همچنین خردشدن و ریزشدن میلیولیدها در ابعاد پلوئید بیانگر حمل و نقل و جابجائى آنها از یک محیط پرانرژى‌تر به محیط کم انرژى مى‌باشد. از طرفى همراهى روتالیدهاى کوچک، میکروفسیل‌‌هاى پلانکتونیک نظیر الیگوستژینا به همراه میلیولیدها و اینتراکلست‌ها در این میکروفاسیس بیایانگر آشفتگى در حین رسوبگذارى است که از مشخصات میکروفاسیس‌هاى رمپ میانى مى‌باشد (شکل ۲ و).

این میکروفاسیس با RMF-۹ فلوگل (۲۰۰۴) قابل مقایسه است. میزان فراوانى عناصر سازنده این میکروفاسیس در جدول شماره ۱ آمده ‌است.

میکروفاسیس ۷: 

Planktonic  Foraminiferal / Echinoid  Pelloidal  Packstone

پلوئید آلوکم اصلى سازنده این میکروفاسیس مى‌باشد. خرده‌هاى خارپوستان و روتالیدهاى کوچک، الیگوستژینید به مقدار کمتر در این میکروفاسیس مشاهده مى‌شوند. در بیشتر مقاطع این میکروفاسیس دانه پشتیبان (Grain supported) است ولى در برخى مقاطع بصورت گل پشتیبان
(Mud supported) مشاهده مى‌شود(شکل ۲ ز). این میکروفاسیس معادل RMF-۴ معرفى شده توسط فلوگل (۲۰۰۴) مى‌باشد و به قسمت‌هاى انتهائى رمپ میانى (Mid-ramp) تا ابتداى رمپ خارجى (Outer ramp) نسبت داده می­شود. میزان فراوانى عناصر سازنده این میکروفاسیس در جدول شماره۱ آمده ‌است.

میکروفاسیس ۸:

Echinoid / Pelloid  Bioclast  Wackestone  to  Packstone

اجزاى اصلى تشکیل دهنده این میکروفاسیس پلوئید و اکینوئید است که با فابریک دانه پشتیبان (Grain supported) و تا حدودى گل پشتیبان (Mud supported) مشاهده مى‌شود. وجود پلوئید همراه با میکروفسیل‌هاى پلانکتونى نظیر الیگوستژینا در این میکروفاسیس آن را به محیط رمپ خارجى (Ourter ramp) نسبت مى‌دهد (شکل ۲ ح). این میکروفاسیس معادل RMF-۴ فلوگل (۲۰۰۴) است. میزان فراوانى عناصر سازنده این میکروفاسیس در جدول شماره ۱ آمده ‌است.

میکروفاسیس ۹:

Microbrecciated  Intraclast / Bioclast  Packstone

خرده‌هاى بیوکلاست رودیستى و اینتراکلاست اصلى‌ترین عناصر سازنده این میکروفاسیس را تشکیل مى‌دهند. میزان حضور خرده‌هاى اکینوئید در این میکروفاسیس نسبتاً کم است. بافت داخلى اینتراکلست‌ها پلوئیدى بوده که بیانگر حمل و نقل از قسمت­هاى بالاتر حوضه مى‌باشد (شکل ۲ط).

این میکروفاسیس معادل میکروفاسیس شماره RMF-۹ فلوگل (۲۰۰۴) است که محیط رسوبى رمپ خارجى (Outer ramp) را مشخص مى‌نماید. میزان فراوانى عناصر سازنده این میکروفاسیس در جدول شماره ۱ آمده ‌است.

ج) مدل رسوبگذارى:

پس از مطالعۀ مقاطع نازک و تعیین میکروفاسیس­ها با مقایسه نمونه­هاى مورد مطالعه با انواع بررسى شده توسط کاروزی (۱۹۸۹)، فلوگل (۲۰۰۴) و با مقایسه با محیط­های امروزی تغییرات عمودی سازند ایلام در منطقه مطالعه شده ترسیم شده است (شکل ۳). با توجه به تبدیل تدریجى رخساره­ها به یکدیگر، عدم وجود ساخت­هاى ریفى، عدم حضور کورتوئید­ها، آنکوئیدها، پیزوئیدها و دانه­هاى آگرگات (شکل ۳) که خاص شلف کربناته می­باشند و یا به ندرت در رمپ­هاى کربناته یافت می­شوند (Flügle, ۲۰۰۴)، همچنین عدم وجود رخساره­هاى ریزشى و لغزشى که بیانگر شیب بالاى محیط رسوبى در هنگام رسوبگذارى می­باشند، مدل رسوبگذاری سازند ایلام پلاتفرم کربناته از نوع رمپ می­باشد که در قسمت انتهایى شیب­دار است (Distally steepened ramp)، تعیین گردیده است (شکل ۴). حضور میکروفاسیس شماره ۸ با فابریک برشى شده، معادل میکروفاسیس RMF ۹ معرفى شده توسط فلوگل می­باشد که از خصوصیات رمپ­هاى کربناته با بخش انتهایى شیب­دار می­باشد. در این سیستم کربناته تولید رسوبات کربناته دانه درشت در بخش کم­نور (عمیق­تر) صورت می­گیرد و کانون اصلى رسوبگذارى در این زون قرار دارد (Pomar, ۲۰۰۵).

بطور کلى مدل رسوبى پیشنهادى شامل رمپ داخلى (Inner ramp)، رمپ میانى (Mid-ramp) و رمپ خارجى (Outer ramp) مى‌باشد. در محیط رمپ داخلى منحصراً میکروفاسیس‌هاى مربوط به زیر محیط‌هاى بسته  (Restricted) و دریاى باز Open  marine)) مشاهده شده‌اند.

نتیجه گیرى:

۱- بر اساس مطالعات میکروسکوپى و آنالیز فراوانى عناصر تشکیل دهنده در نمونه­هاى مورد مطالعه تعداد  ۹ میکروفاسیس شناسائى گردید که بر اساس مشخصه­هاى اصلى آنها به سه زیر محیط رمپ داخلى (Inner ramp)، رمپ میانى (Mid-ramp) و رمپ خارجى (Outer ramp) نسبت داده شدند.

۲- از بین میکروفاسیس‌هاى شناسائى شده، میکروفاسیس‌هاى ۱، ۲ و ۳ مربوط به رمپ داخلى، ۴، ۵ و ۶ مربوط به رمپ میانى، ۸ و ۹ مربوط به رمپ خارجى و میکروفاسیس ۷ در قسمت‌هاى انتهایى رمپ میانى تا قسمت‌هاى ابتدائى  رمپ خارجى قرارگرفته‌است.

۳- حضور میکروفاسیس شماره ۸ با فابریک برشى شده، معادل میکروفاسیس RMF ۹ معرفى شده توسط فلوگل می­باشد که از خصوصیات رمپ­هاى کربناته با بخش انتهایى شیب­دار می­باشد. بنابراین مدل رسوبگذاری سازند ایلام پلاتفرم کربناته از نوع رمپ با عمق کم می­باشد که در قسمت انتهایى شیب­دار است (Distally steepened ramp)، تعیین گردیده است.

◊◊◊◊◊◊◊

منابع فارسى:

۱- مطیعى، ه.، ۱۳۷۲. "چینه شناسى زاگرس"، سازمان زمین شناسى و اکتشاف معدنى کشور، ۵۳۶ ص.

◊◊◊◊◊◊◊

References:

۲: Carozzi, A. V., ۱۹۸۹. “Carbonate Rock Depositional Models”, Prentice Hall, New Jersey۱:place>۱:state>, ۶۰۴ P.

۳: Dunham, R. J., ۱۹۶۲, “Classification of carbonate rock according to depositional texture. In: W.E. Ham (ed.) Classification of carbonate rocks”, AAPG Mem. ۱, pp.۱۰۸-۱۲۱.

۴: Flügel, E., ۲۰۰۴. “Microfacies Analysis of Limestone”, Springer Verlag, Berlin۱:place>۱:state>, ۶۳۳ P. (translated into English by K. Christenson).

۵: James, G. A. and Wynd, J. G., ۱۹۶۵. “Stratigraphic nomenclature of Iranian Oil Concertium Agreement Area”, AAPG. Vol. ۴۹, No. ۱۲, pp. ۱۲۸۲-۲۲۴۵,

۶: Pomar, L. ۲۰۰۵. Types of Carbonate Platform: A Genetic Approach. North American Data Model Steering Committee, Science Language Technical Team, SedimentaryMaterials.

۷: Wilson, J. L., ۱۹۷۵. “Carbonate facies in geologic history”, Springer Verlag, New York۱:place>۱:state>, ۴۷۱ PP.,

کلید واژه ها: ایلام