سیلیسیشدن در نهشتههای کربناته ائوسن جنوب خاور نیزار قم
نویسندگان
1 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران
2 مدیریت اکتشاف شرکت ملی نفت ایران، تهران، ایران
3 مدیریت اکتشاف شرکت ملی نفت ایران، تهران، ایران
4 گروه زمین شناسی، دانشکدۀ علوم پایه، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
doi
10.48308/esrj.2023.104048چکیده
مقدمه نهشتههای ائوسن در منطقه مورد مطالعه از توالی ضخیمی از سنگهای پیروکلاستیک، آتشفشانی و رسوبی تشکیل شده است (Hajian, 1970). در این پژوهش نهشتههای کربناته متعلق به واحد سنگی E5 در منطقه تخت چکاب (جنوب خاور نیزار) مورد بررسی قرار گرفته که بهطور عمده از توف، سنگهای رسوبی و همچنین ریولیت تشکیل شده است. برحسب مطالعات (Hajian, 1970) نهشتههای ائوسن به 6 واحد سنگی غیر رسمی (E1 تا E6) تقسیم شده است، بهطوری که واحد E1 به ایپرزین- لوتسین و واحد E6 به پریابونین نسبت داده شده است. مواد و روشها به منظور شناسایی فرآیندهای دیاژنتیکی موثر در این نهشتهها، یک برش چینهشناسی در تاقدیس تختچکاب در 35 کیلومتری شمال دلیجان انتخاب و مطالعه شده است. در این راستا تعداد 87 مقطع نازک آماده و مطالعه شده است. نتایج و بحث آلوکمهای عمده تشکیل دهنده واحد سنگی کربناته E5 از اجزای اسکلتی روزنداران کفزی (Nummulitidae and Discocyclinidae) و مقداری پلانکتون، دوکفهایها، شکمپایان و به میزان کمتر سرپولید، بریوزوئر، جلبک قرمز و گاه خرچنگ و مرجان تشکیل شدهاند). نمونهها یا سنگ آهکهای هیبرید در نمونههای مورد مطالعه از اجزای کربناته درون حوضهای، اجزای تخریبی برون حوضهای و خاکسترها و قطعات آتشفشانی تشکیل شدهاند. مطالعه پتروگرافی نهشتههای مورد مطالعه بیانگر آن هست که این نهشتهها به شدت تحتتاثیر فرآیندهای دیاژنتیکی قرار گرفتهاند و منجر به ایجاد و یا از بین رفتن تخلخل شدهاند. از فرآیندهای دیاژنتیکی که در محیط تدفینی بر روی نهشتههای کربناته ائوسن تاثیر نموده است، فرآیند فشردگی است که منجر به آرایش نزدیکتر دانهها، تغییر شکل و گاه شکستگی بایوکلاستها شده است. ایجاد مرزهای مضرس بین دانهها و همچنین استیلولیت از نشانههای تراکم شیمیایی در نهشتههای مورد مطالعه است. بارزترین پدیده دیاژنتیکی در نهشتههای مورد مطالعه فرآیند سیلیسیشدن است. براساس بررسی نمونهها، انواع سیلیس دیاژنتیکی شامل کلسدونی، میکروکوارتز و مگاکوارتز شناسایی شده است که به صورت ثانویه و جانشینی ایجاد شدهاند. این فرآیند به دو صورت انتخابی و غیر انتخابی در برخی از نمونه رخ داده است. سیلیس جانشینی به صورت انتخابی در پوسته فسیلها ایجاد شده است و سیمان سیلیسی پر کننده حفرات در خلل و فرج رسوبات به ویژه در تخلخلهای دروندانهای دیده میشود. فرآیند جانشینی سیلیس از نوع کلسدونی در بایوکلاستها، در دو نوع بافت جانشینی اسفرولیتی و جانشینی کنترل شده صورت گرفته است. در جانشینی اسفرولیتی، رشتههای کالسدونی دارای آرایش شعاعی هستند و از ساختمان میکروسکوپی صدف (Microstructure) و جهت یافتگی آن تبعیت نمیکند. در جانشینی کنترل شده، نحوه قرارگیری و آرایش فیبرهای کلسدونی از ساختمان میکروسکوپی پوسته تبعیت میکنند و جهتیافتگی ترجیحی منطبق با ساختمان میکروسکوپی صدف را نشان میدهند. کوارتز میکروکریستالین دارای بلورهای هم بعد، با قطری کمتر از 20 میکرون هستند (Maliva and Siever, 1988). در برخی از بایوکلاستها، کوارتز میکروکریستالین به صورت سیلیس جانشینی ایجاد شده است. این فرآیند در برخی از بایوکلاستها مانند Assilina و Nummulites مشاهده شده است. بلورهای مگاکوارتز بهطور عمده از نوع سیمان بیندانهای و سیمان دروندانهای است که از این میان سیمان دروندانهای گسترش بیشتری دارد. مطالعه میکروسکوپی مقاطع نازک نشان میدهد که سیلیسیشدن انتخابی در بین بایوکلاستها، بیشترین تاثیر را در پوسته Assilina و Nummulites و نیز استراها داشته است. مطالعات انجام شده بیانگر آن است که سیلیسیشدن در گونههای مختلف جنس Nummulites نیز به صورت متفاوت عمل نموده است، بهطوری که این پدیده در گونههایی با پوستههای بزرگتر بسیار متداولتر از گونههای با پوستههای کوچکتر است. بیشترین میزان سیلیسیشدن در روزنداران با پوسته هیالین دیده میشود، اما این پدیده در روزنداران با پوستههای پورسلانوز مشاهده نشده است. تاثیر این فرآیند در بین روزنداران با پوسته هیالین نیز متفاوت است، به نحوی که بیشترین سیلیسیشدن در جنسهای Assilina و Nummulites دیده میشود، اما در برخی از قبیل Discocyclina، Actinocyclina و Asetrocyclina این فرآیند تاثیر نکرده و یا به صورت نادر به مقدار بسیار جزئی تاثیر کرده است. سیلیس مورد نیاز جهت پدیده سیلیسیشدن از دو منشا آلی و یا آتشفشانی تامین میشود (Robertson, 1977). بسیاری از محققین تمرکز سیلیس در آبهای روزنهای رسوبات را ناشی از انحلال اپال با منشا زیستی (Scholle and Ulmer-Scholle, 2003; Chang et al, 2018) و یا شیشه آتشفشانی میدانند و از سویی دیگر برخی نیز دگرسان شدن کانیهای رسی را منشا احتمالی دیگر برای این مسئله در نظر گرفتهاند (Nobel and Van Stempvoort, 1989). با توجه به مقدار ناچیز فسیلهای با پوسته سیلیسی به ویژه رادیولر و سوزنهای سیلیسی اسفنج در نهشتههای مورد مطالعه، نمیتوان منشا آلی برای پدیده سیلیسیشدن در نظر گرفت، بنابراین سیلیس مورد نیاز جهت پدیده سیلیسیشدن در مناطق مورد مطالعه از منشا آتشفشانی تامین شده است (Okhravi and Mobasheri, 1998). نتیجه گیری نهشتههای کربناته متعلق به واحد سنگی E5 بهطور عمده از سنگ آهک، سنگ آهک توفی و مارن تشکیل شده است. این نهشتهها در برخی از افقها به صورت سنگ آهکهای هیبرید میباشند. فرآیند سیلیسیشدن مهمترین پدیده دیاژنتیکی شناخته شده در نهشتههای مورد مطالعه است که به دو صورت سیلیس جانشینی و سیمان سیلیسی پرکننده خلل و فرج سنگها مشاهده میشود. فاکتورهای اسکلتی نقش بارزی در میزان و نوع سیلیسی شدن ایفا نمودهاند. براساس مطالعات پتروگرافی سیلیسیشدن روزنداران با پوسته هیالین را نسبت به سایر قطعات بایوکلاستی بیشتر تحت تاثیر قرار داده است.