مقایسه میکروفاسیس و محیط رسوبی سازند داریان در تاقدیس آنه و چاه چلینگر (۳)

مقدمه :

سیستم کرتاسه از مهمترین سیستمها در تاریخ زمین شناسی و بویژه زمین شناسی ایران در منطقه زاگرس بوده و از حدود ۲۷ سازند که در مزوزوئیک زاگرس تشخیص داده شده ۱۷ سازند به این سیستم تعلق دارد. سازند داریان به عنوان سنگ آهک اوربیتولین دار در ایران شناخته شده و در کشورهای عربی معادل سازند شوئیبا می باشد. در این مطالعه ۲۵۰ مقطع میکروسکوپی از این سازند در دو منطقه چاه چلینگر (۳) واقع در فروافتادگی دزفول به مختصات   ۲ ْ۳۰ عرض شمالی و  ۵۶  ْ۵۰  طول شرقی  و ضخامت ۱۲۴ متر و تاقدیس آنه در زون ایذه به مختصات   ۲۳ ْ۲۰ عرض شمالی ۲۰ ْ ۵۱ طول شرقی و ضخامت ۱۲۳ متر با هم مقایسه شده اند (شکل ۱ ). لیتولوژی سازند داریان در مقطع تحت الارضی شامل سنگ آهک خاکستری تا قهوه ای روشن و سنگ آهک چرت دار در قسمت میانی و آهک های دریایی کم عمق تا عمیق می باشد . در مقطع سطح الارضی لیتولوژی شامل سنگ آهک قهوه ای تا خاکستری روشن با میان لایه های چرتی، شیل در قسمت میانی (زبانه کژدمی ) و آهکهای کم عمق تا عمیق می باشد. هدف از این مطالعه تحلیل روند رسوبگذاری سازند داریان در دو مقطع نامبرده ، شناسایی رخساره های رسوبی و مقایسه آنها در دو مقطع و در نهایت ارائه مدل رسوبی است که بازگو کننده  شرایط محیطی حاکم بر حوضه در زمان رسوبگذاری و نحوه تغییرات آنها می باشد.

بحث :

توصیف میکروفاسیسها:

پس ار مطالعه ۲۵۰ مقطع میکروسکوپی سازند داریان در دو مقطع تحت الارضی و سطح الارضی  به طور کلی ۴ گروه رخساره ای تشخیص داده شده است که شامل:

رخساره های گروه A: (لاگون)

A۱:Algal bioclast wackestone

 این رخساره شامل خرده های اسکلتی نظیر قطعات دوکفه ای ، گاستروپود ، براکیوپود ، فرمهای بنتیک (نظیر اوربیتولین و میلیولید) و مقادیر کمی از قطعات اسفنج می باشد. مهمترین اجزای اسکلتی این رخساره جلبک سبز داسی کلادسه آ بوده که مقادیر فراوانی از بیوکلاستها را به خود اختصاص داده است (شکل A۱. ۲ ). این رخساره معادل با میکروفاسیس استاندارد ۸ ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۲ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشد. 

A۲:Pelloid bentic foraminifer packstone

در این رخساره فرامینیفرهای بنتیک نظیر تکستولارید ، پسویدوسیکلامینید ، میلیولید و اوربیتولین فراوانترین اجزای این رخساره را تشکیل می دهند همچنین پلوئید و قطعات اسکلتی دیگر نظیر کرینوئید و دوکفه ای نیز در این رخساره قابل مشاهده می باشد ( شکل .A۲۲ ). این رخساره معادل با میکروفاسیس ۹ ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۲ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشد.

A۳:Intraclast pellet bentic foraminifer grainstone:

در این رخساره نیز قطعات اسکلتی و بخصوص فرمهای بنتیک (تکستولارید ، پسدوسیکلامید ، میلیولید و عمدتا اوربیتولین) اجزای اصلی رخساره را تشکیل می دهند. در این رخساره قطعات اینتراکلاست و پلتها با جورشدگی و گردشدگی خوب به طور فراوان در زمینه اسپاریتی مشاهده می شوند (شکل  A۳ .۲ ). این رخساره معادل با میکروفاسیس استاندارد ۱۶ ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۲ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشد.

رخساره گروه B : (پشت سدی یا leeward shoal)

B: Intraclast pelloid bioclast packstone to grainstone

در این رخساره نیز اجزای اصلی قطعات اسکلتی و بخصوص فرامینیفرهای بنتیک بوده که به همراه اینتراکلاست و پیلوئید در زمینه اسپارایت تا میکرایت دیده می شوند (شکل A۳. ۲ ). این رخساره معادل با میکروفاسیس ۱۱ ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۳ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشد.

رخساره گروه C : (سدی یا shoal)

C۱: Bioclast packstone to grainstone

در این رخساره سنگی اجزاء اسکلتی و خصوصا فرامینیفرهای بنتیک (عمدتا اوربیتولینا) در زمینه میکرایت تا اسپارایت قرار گرفته اند (شکل C۱ .۲ ). این رخساره معادل با میکروفاسیس استاندارد ۱۲ ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۳ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) است.

C۲: Pelloid bioclast grainstone

در این رخساره نیز قطعات اسکلتی نظیر گاستروپود ، دوکفه ای ، کرینوئید و بخصوص فرامینیفرهای بنتیک با فراوانی اوربیتولین در زمینه اسپارایت روشن قرار دارند. پلوئیدها نیز به طور پراکنده در بین اجزای اسکلتی دیده می شوند (شکل C۲ .۲ ). این رخساره معادل با میکروفاسیس ۱۱ ویلسون (۱۹۷۵) و ۳ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) است.

رخساره های گروه D : (جلو سدی  یا seaward shoal)

D۱: Bioclast wackestone

در این رخساره قطعات اسکلتی درشت مهمترین بخش را به خود اختصاص داده که می توان به دوکفه ای ها ، براکیوپود ، کرینوئید و فرمهای بنتیک و پلاژیک اشاره کرد که بین آنها توسط گل کربناته پر شده است (شکل D۱ .۲ ). این رخساره معادل میکروفاسیس ۹  ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۴ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشد.

D۲: Brachiopod wackestone

در این رخساره فراوانی با براکیوپودهای مشخص و درشت بوده که همراه با مقادیر بسیار ناچیزی از  قطعات بیوکلاستی دیگر ( دوکفه ایها و فرامینیفرها) در یک زمینه از گل کربناته مشاهده می شوند (شکل D۲ .۲ ). این رخساره معادل میکروفاسیس ۸ ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۷ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) است.

D۳: Spicule spong bioclast wackestone to mudstone

در این رخساره نیز قطعات اسکلتی نظیر قطعات  دوکفه ای ، براکیوپود، کرینوئید ، گاستروپود و فرامینیفر به همراه سوزنهای اسفنج در یک زمینه میکرایتی  دیده می شوند (شکل D۳ .۲ ). این رخساره نیز معادل میکروفاسیس استاندارد ۹ ویلسون (۱۹۷۵) می باشد.

رخساره های گروه E : (دریای عمیق)

E۱: Plagic foraminifer wackestone to mudstone

در این رخساره موجودات پلاژیک و عمدتا گلوبیژرین (فرامینیفر پلاژیک) در یک زمینه میکرایتی مشاهده می شوند. در این رخساره فرامینیفرهای بنتیک دیده نمی شود (شکل E۱ .۲ ). این رخساره معادل میکروفاسیس  ۳ ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۸ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشد.

E۲: Radiolar spicule sponge wackestone to packstone

در این رخساره سوزنهای اسفنج (عمدتا تک محوره و کلسیتی) به همراه رادیولر در زمینه گل کربناته مشاهده می شوند. در برخی نمونه ها این رخساره دارای لامیناسیون میلیمتری تیره رنگ بوده و به همراه رخساره حاوی چرت (به صورت نوارهای تیره رنگ) مشاهده می شود (شکل E۲ .۲ ). این رخساره معادل میکروفاسیس ۱ ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۸ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشد.

E۳: Argillaceous mudstone

این رخساره شامل سنگ آهک با بافت آرژیلیتی بوده که گاها با مقادیر بسیار ناچیز فرامینیفرهای پلاژیک همراه است (شکل E۳ .۲ ). این رخساره معادل میکروفاسیس ۳ ویلسون (۱۹۷۵) و میکروفاسیس ۸ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) است.

تفسیر محیط رسوبی:

رخساره گروه A از سه زیر رخساره آلگال بایوکلاست وکستون (A۱) ، پلوئید بنتیک فرامینیفر پکستون (A۲) و اینتراکلاست بنتیک فرامینیفر گرینستون تشکیل شده است. حضور وکستون و پکستون ها با اجزای اسکلتی نظیر فرامینیفرهای بنتیک (بخصوص اوربیتولین) ، جلبکهای سبز و ذرات پلوئید مشخص کننده محیط لاگونی کرتاسه پایینی می باشد (Bebout et al., ۱۹۸۱). فرامینیفرهایی با صدف تیره و ضخیم لایه نظیر تکستولاریده ها و میلیولیده ها نشاندهنده شرایط محیطی کم عمق و کم انرژی و حاوی مواد غذایی و شدت نور بالا می باشند (Sinclair et al, ۱۹۹۸). جلبک سبز داسی کلادسه آ تا عمق ۱۵ متری حضور داشته و معرف محیط کم عمق با هیدرودینامیسم کم و شوری متوسط مثل خلیج ها و لاگونها می باشند .(Castro, ۱۹۹۷) پلوئید گرینستون ها معرف محیط های پر انرژی و وجود شل ها در محیط های بسته می باشند. بنابراین با توجه به وجود عناصر اسکلتی و برخی عناصر غیر اسکلتی نظیر پلوئید ها که عموما معرف شرایط محیطی کم انرژی می باشند و همچنین وجود آشفتگی های زیستی در برخی نقاط می توان رخساره A را رخساره لاگون معرفی کرد. رخساره گروه B یا رخساره اینتراکلاست پلوئید بایوکلاست پکستون تا گرینستون به دلیل دارا بودن قطعات اسکلتی خصوصا فرامینیفرهای بنتیک در کنار اجزای غیر اسکلتی نظیر پلوئید و اینتراکلاست و همچنین حضور میکرایت در برخی نمونه ها در کنار اسپارایت که معرف کم بودن انرژی محیط و شسته نشدن میکرایت است معرف رخساره پشت سدی می باشد. این رخساره عموما در حاشیه پلت فرم و به سمت لاگون قرار گرفته و جدا کننده رخساره سدی از رخساره لاگون می باشد. رخساره گروه  Cبه دو زیر رخساره  بایوکلاست پکستون تا گرینستون(C۱) و پلوئید بایوکلاست گرینستون (C۲) تقسیم می شود. این گروه از رخساره ها عموما در حاشیه پلت فرم کربناته  و جداکننده رخساره دریایی باز از رخساره دریایی بسته (لاگون) می باشند. اجزای اسکلتی در سیمان اسپارایتی (گرینستون) با جورشدگی بالا معرف رسوبگذاری در یک سد ماسه ای و موید محیط پرانرژی می باشد. رخساره پکستون تا گرینستون معرف بخشهایی از سد است که در نزدیکی لاگون یا به عبارتی  رو به خشکی (Leeward shoal)  می باشند. در این بخش انرژی محیط در مقایسه با قسمت مرکزی سد نسبتا کمتر بوده میکرایت در بین دانه ها قرار گرفته است. رخساره گروه D به سه زیر رخساره بیوکلاست وکستون (D۱) ، براکیوپود وکستون (D۲) و اسپیکول اسفنج وکستون (D۳) تقسیم می شود. در این رخساره حضور اجزای اسکلتی و فسیلهای کامل نظیر فرامینیفرهای بنتیک ، اکینودرمها ، دوکفه ای ها و براکیوپودهای درشت در یک زمینه میکرایتی نشاندهنده کاهش انرژی محیط و مشخص کننده بخشی از دریاست که در زیر سد واقع شده است و عمدتا اعماق ۱۰ تا ۳۰ متری را نشان می دهند .(Cluff, ۱۹۸۴) این قسمت معرف بخش دریایی کم عمق یا به عبارتی seaward shoal می باشد. حضور سوزنهای اسفنج در کنار اجزای اسکلتی و در زمینه میکرایت می تواند معرف کم انرژی بودن محیط و افزایش عمق باشد. رخساره گروه E شامل زیر رخساره های پلاژیک فرامینیفر وکستون تا مادستون(E۱)  ، رادیولر اسپیکول اسفنج وکستون تا پکستون(E۲)  و آرژیلیت مادستون(E۳)  می باشد. حضور فرامینیفرهای پلاژیک (عمدتا گلوبیژرین) که به طور یکنواخت در زمینه گلی پراکنده شده اند معرف رسوبگذاری در محیط باز ، آرام و عمیق دریایی می باشد. حضور گلوبیژرین (اواسط – اواخر آپسین) که شاخص فاز پیشروی دریایی می باشد را می توان با بالا آمدن سطح آب دریا در آپسین مطابقت داد (Cooper, ۱۹۷۷). همچنین رادیولرها ارگانیزمهای پلانکتونیک دریای باز بوده  که در چند صد متر بالای آب دیده شده و با یک کاهش تند فراوانی در آبهایی با ژرفای زیاد زندگی می کنند .(Flugle, ۲۰۰۴) تجمع رادیولرهای دریایی در محیطی که پلانکتون ها کمتر دیده می شوند معرف عمق زیاد و سرد بودن آب دریا می باشد .(Casey, ۱۹۷۷) حضور گلسنگ های آرژیلیتی معرف اعماق زیاد (حوضه) می باشد. بنابراین رخساره E معرف محیط دریایی عمیق است.

مدل رسوبی:

توالی رخساره ای در سازندهای کربناته  معرف تغییرات محیطی در طی زمان می باشند. الشرحان و نایرن (Alsharhan, ۱۹۹۱) حوضه رسوبی زاگرس و خلیج فارس را یک پلت فرم پهناور می داند که حاشیه شمال شرق آن به صورت ملایم اما با فرونشست یکنواختی از زمان پرمین ادامه دارد. با توجه به مطالعات صورت گرفته و عدم وجود موجودات ریف ساز (Burchette and Wright, ۱۹۹۲) شیب کم حوضه و عدم وجود رسوبات توربیدیتی یا آهکهای حاوی کلاستهای ریزشی (سنگ آهک آلوداپیک) محیط رسوبی سازند داریان یک پلت فرم کربناته کم عمق از نوع رمپ معرفی می شود که رسوبات  این پلت فرم در چندین زیر محیط رسوبی بر جا گذاشته شده اند و مشابه با رمپ های  کربناته عهد حاضر نظیر سواحل خلیج فارس و پلتفرم باهاما می باشند. مطالعه رخساره ها و مقایسه آن با مدل رسوبی ارائه شده توسط فلوگل (۲۰۰۴) و شناسایی چهار محیط رمپ داخلی ، رمپ میانی ، رمپ خارجی و حوضه عمیق ( محیط خارجی رمپ) از ساحل به سمت دریا گردیده  است که بر این اساس میکروفاسیسهای A۱ و A۲  به محیط رمپ داخلی که در بالای سطح اساس نرمال لمواج دریا (FWWB) قرار گرفته تعلق دارند. میکروفاسیسهای , C۱ , B , A۳  D۲ , D۱ , C۲و D۳ در منطقه رمپ میانی (بین سطح اساس نرمال آب دریا (FWWB) و سطح اساس امواج طوفانی (SWB) قرار گرفته اند. در این مطالعه رمپ میانی را بر اساس انرژی به دو بخش پر انرژی و کم انرژی  تقسیم نموده که رخساره های B , A۳ و C مربوط به بخش پر انرژی و  رخساره های D در بخش کم انرژی رمپ میانی می باشند. محیط رمپ  داخلی شامل رخساره های گروه E۱ و E۲ بوده که محیط رسوبگذاری آنها پایینتر از سطح اساس  امواج طوفانی ، زیر سطح اکسیژن و نفوذ نور می باشد. محیط رسوبی رخساره E۳ در شرایط پایین تر از سطح اساس امواج و انرژی پایین بوده و در بخش خارجی رمپ (حوضه) یا محیط همی پلازیک تشکیل  گردیده است.

◊◊◊◊◊◊◊

نتیجه گیرى :

مطالعات میکروسکوپی صورت گرفته در مناطق مورد مطالعه منجر به شناسایی ۵ گروه رخساره ای                                                 از محیط کم عمق به عمیق گردیده که شامل : رخساره های گروه A یا لاگون که خود به سه زیر رخساره A۲ , A۱ وA۳  تقسیم گردیده و قابل مقایسه با میکروفاسیسهای ۸ ، ۹ و ۱۱ ویلسون (۱۹۷۵) و ۲ و ۳ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشد. همچنین زیر رخساره های A۱ و A۲ در منطقه رمپ داخلی و A۳ در منطقه رمپ میانی قرار گرفته اند. رخساره B  معرف رخساره پشت سدی بوده و قابل مقایسه با میکروفاسیسهای ۱۱ ویلسون (۱۹۷۵) و ۳ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) و در منطقه رمپ میانی قرار گرفته است. رخساره گروه C  به دو زیر رخساره C۱ و C۲ تقسیم شده و نشاندهنده محیط سدی می باشد. این رخساره ها قابل مقایسه با میکروفاسیسهای ۱۱ و ۱۲ ویلسون (۱۹۷۵) و ۳ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) بوده و در منطقه رمپ میانی قرار دارند. رخساره گروه D  یا جلو سدی  به سه زیر رخساره D۲ , D۱ و D۳ تقسیم شده و در بخش رمپ میانی واقع شده اند. این رخساره ها قابل مقایسه با میکروفاسیسهای ۸ و ۹ ویلسون (۱۹۷۵) و ۴ و ۷ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشند. رخساره گروه E به سه زیر رخساره E۲ , E۱  و E۳ تقسیم شده و قابل مقایسه با میکروفاسیسهای ۳و ۱ ویلسون (۱۹۷۵) و ۸ و ۹ پدلی و بوکستون (۱۹۸۹) می باشند. زیر رخساره های E۱ و E۲ در محدوده رمپ خارجی و زیر رخساره E۳  در خارج از محدوده رمپ کربناته و در بخش همی پلاژیک (حوضه)  قرار گرفته اند. کلیه رخساره های ذکر شده در مقطع سطح الارضی به ترتیب از پایین به سمت بالا شامل رخساره های جلو سدی و دریایی عمیق (داریان پایینی) ، زبانه کژدمی (داریان میانی) و رخساره های سدی ، پشت سدی و لاگون ( داریان بالایی) می باشد. در مقطع تحت الارضی فراوانی با رخساره های دریایی عمیق است. این رخساره ها قابل مقایسه با رخساره های داریان پایینی در مقطع سطح الارضی بوده و دلیل دیده نشدن رسوبات رخساره های بالایی در آن فاصله زیاد این دو ناحیه از هم می باشد . به نظر می رسد که همزمان با نهشته شدن رخساره های کم عمق در تاقدیس آنه  رسوبگذاری رخساره های عمیق در چاه چلینگر ۳ ادامه داشته است (شکل ۳).

◊◊◊◊◊◊◊

منابع فارسى :

۱_ آقا نباتی , علی . ,۱۳۸۳, زمین شناسی ایران ,  سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور , طرح تدوین

◊◊◊◊◊◊

References:

- Alsharhan, A.S., and Kendall, C.G.St.C., ۱۹۹۱. Cretaceous chronostratigraphy, unconformities and eustatic sea – level changes in the sediments of Abu Dhabi۱:place>۱:city>, U.A.E.: Cretaceous Res., v.۱۲, p. ۳۷۹-۴۰۱

- Banner, F.T. and Simons, M.D., ۱۹۹۴, Calcareous algae and foraminifera as water – depth indicators: an example from the Early Cretaceous carbonates of northeast Arabia In: Simmons, M.D., Micropalaeontology and hydrocarbon exploration in the Middle East., Chapman & Hall Pub., ۴۱۸ p.

- Bebout, D.G., Budd, D.A. and Schatzinger, R.A., ۱۹۸۱, Depositional and diagenetic history of the Sligo۱:place> and Huston Formations (Lower Cretaceous) in South Texas۱:place>.

- Bureau of Economic Geology, University۱:placetype> of Texas۱:placename>۱:place> at Austin۱:place>۱:city>, Report of investigations, p. ۱۰۹-۷۰.

- Burchette, T.P., and Wright, V.P., ۱۹۹۲, Carbonate ramp depositional systems, Sed. Geology, v.۷۹, p. ۳-۵۷.

- Choquette, P.W. and James, N.P., ۱۹۸۷, Diagenesis in Limestone-۳. The Deep Burial Environment. Canadian Jour. Earth Sciences, v.۱۴, p.۳-۳۵.

- Cluff, R.M., ۱۹۸۴, Carbonate sand shoal in the Middle Mississippian Salem – st. Genevieve Limestone, Illinois۱:placename> Basin۱:placetype>۱:place>. In: Harris P.M., Carbonate sands. A core Workshop., S.E.P.M., No. ۵, ۴۶۴ p.

- Flugel, E., ۲۰۰۴. Microfacies Analysis of Limestone: Analysis, Interpretation and Application: Springer Verlag, Berlin۱:place>۱:state>, ۹۷۶ p.

- Gomez-Perez, I.۱:place>, Fernandez – Mendiola, P.A. and Garcia Mondejar, J., ۱۹۹۸. Constructional dynamics for a Lower Cretaceous carbonate ramp (Gorbea Massif۱:city>,  N۱:state> Iberia۱:country-region>۱:place>) In: Wright, V.P. and Burchette, T.P. (eds) Carbonate ramps. Geological Society, London۱:place>۱:city>, Special Pub., ۱۴۹, p. ۲۲۹-۲۵۲.

-  Morse, J.W. and Mackenzie, F.T. ,۱۹۹۰, Geochemistry of  Sedimentary Carbonates:

کلید واژه ها: سایر موارد