تغییرات ریزرخسارهای، عنصری و ایزوتوپی نهشتههای کربناته سازند تیرگان (بارمین-آپسین) در حوضه رسوبی کپه داغ (شمال شرق ایران)
نویسندگان
1 گروه زمینشناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 گروه زمینشناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 گروه زمینشناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 گروه زمینشناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
5 گروه زمینشناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران
doi
10.48308/esrj.2021.101729چکیده
مقدمه: حوضه رسوبی کپه داغ به صورت یک حوضه درون قارهای، به دنبال بسته شدن اقیانوس پالئوتتیس بر اثر تصادم و برخورد بین دو قاره ایران و توران و بر اثر فاز کوهزایی سیمیرین پیشین شکل گرفته است و در پی تاثیر کوهزایی سیمیرین پیشین، در زمان تریاس میانی به وجود آمده است. رسوبگذاری کربناتهای کمعمق در زمان کرتاسه زیرین (بارمین-آپسین) در حوضه رسوبی کپه داغ به عنوان سازند تیرگان معرفی گردیده است. این سازند در سه برش مورد مطالعه به صورت هم شیب بر روی سازند سیلیسی آواری شوریجه و در زیر سازند آهکی-مارنی سرچشمه قرار دارد.مواد و روشها: در این تحقیق این سازند با استفاده از مطالعات پتروگرافی و آنالیزهای ژئوشیمیایی، به منظور ارزیابی مدل رسوبی، کانیشناسی اولیه کربناته و فرایندهای دیاژنزی در برشهای شیروان (7/197 متر)، قوچان (4/464 متر) و چناران (8/127 متر) مورد بررسی قرار گرفت. جهت مطالعات پتروگرافی 720 مقطع نازک تهیه شد. برای جداسازی کلسیت و دولومیت آهندار از نمونههای بدون آهن، نمونهها توسط محلول فروسیانید پتاسیم به روش (Dickson, 1996) رنگآمیزی شدند. به منظور نامگذاری سنگهای کربناته از روش دانهام (Dunham, 1962) و سنگهای آواری نیز از طبقهبندی فولک (Folk, 1980) بهرهگیری شد. همچنین برای تفسیر ریزرخساره ها و ارائه مدل رسوبی از روش فلوگل (Flugel, 2010) کمک گرفته شد. به منظور بررسیهای ژئوشیمیایی، 41 نمونه به روش ICP-OES در مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران-کرج (شرکت ایمیدرو) جهت آنالیز عنصری و به روش ICP-MS در مرکز آزمایشگاهی علوم دانشگاه Ottawa کانادا جهت ایزوتوپ کربن و اکسیژن آنالیز شد.نتایج و بحث: مطالعات پتروگرافی منجر به تشخیص 18 ریزرخساره گردید که در چهار کمربند رخسارهای دریای باز، لاگون، سدی و جزر و مدی نهشته شدند. فراوانی رخسارههای جزر و مدی همراه با رخسارههای اائیدی سدی و نبود سدهای بزرگ ریفی و رسوبات توربیدایتی حاکی از رسوبگذاری این سازند در یک سیستم رمپ هم شیب کربناته میباشد. فرایندهای دیاژنزی در این سازند شامل: سیمانی شدن، میکریتی شدن، انحلال، فشردگی، دولومیتی شدن و سیلیسی شدن میباشد. فراوانی اجزای اسکلتی و غیراسکلتی از جنس کلسیت اشاره به کانیشناسی اولیه کلسیتی در کربناتهای سازند تیرگان در زمان تشکیل دارد. هم چنین مقادیر عناصر اصلی (Mg، Ca) و فرعی (Sr، Na، Mn، Fe) و گستره ایزوتوپی اکسیژن 18 و کربن 13 سنگ آهکهای سازند تیرگان، نیز نشان دهنده ترکیب کانیشناسی اولیه کلسیتی در این نواحی است. هم چنین این مقدار تاثیر محیط دیاژنز تدفینی بر روی این نهشتهها را در یک سیستم دیاژنزی نیمه بسته و نسبت آب به سنگ پایین نشان میدهد. دمای اولیه دیاژنتیکی آب دریا بهطور میانگین در زمان تهنشست کربناتهای سازند تیرگان با بهرهگیری از سنگینترین ایزوتوپ اکسیژن در نمونههای آهکی، 21/18 درجه سانتیگراد برآورد شده است.نتیجه گیری: مقایسه اطلاعات به دست آمده از سه برش مورد مطالعه و اطلاعات ارائه شده از نواحی شرقی و غربی نشان دهنده افزایش دما و در نتیجه افزایش استرانسیم به سمت غرب میباشد که حاکی از تغییر ترکیب کانیشناسی از کلسیتی به آراگونیتی از سمت شرق به غرب حوضه میباشد.