محیط رسوبی، دیاژنز و ژئوشیمی بخش زیرین سازند الیکا در جنوب جلفا

فهرست مطالب

عنوان

چکیده ……………………………………………………………………………………………………………………………………. ۱

۱ – فصل اول…………………………………………………………………………………………………………………………۲

۱ – ۱-  مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………. ۳

۱ – ۲ – اهداف مطالعه ……………………………………………………………………………………………………………….. ۳

۱ – ۳- ویژگیهای منطقه مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………………………. ۴

۱  – ۳ – ۱- موقعیت زمین شناسی مورد مطالعه ……………………………………………………………………………. ۴

۱ – ۳ – ۲- موقعیت جغرافیایی ناحیه مورد مطالعه …………………………………………………………………………. ۴

۱ – ۴- روشهای مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………… ۱۰

۱ – ۵ – تاریخچه مطالعات قبلی …………………………………………………………………………………………………………… ۱۱

۱ – ۶ – زمین شناسی عمومی……………………………………………………………………………………………………………… ۱۳

۱ – ۶ –۱– توصیف چینه شناسی منطقه البرز………………………………………………………………………………………..۱۳

۱ – ۶ –۲– زمین شناسی ساختمانی البرز………………………………………………………………………………………………۱۵

۲ – فصل دوم ، روش تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………………. ۱۹

۲ – ۱- روش مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………………۲۰

۲ – ۱- ۱- جمع آوری اطلاعات ……………………………………………………………………………………………………………… ۲۰

۲ -۱-۲- مطالعات آزمایشگاهی …………………………………………………………………………………………………………… ۲۰

۳ -۱-۲- ترسیم ستون چینه شناسی …………………………………………………………………………………………… ۲۰

۲-۲- نمودارهای ترسیمی …………………………………………………………………………………………………. ۲۰

۳ – فصل سوم ، محیط رسوبی ، دیاژنز و ژئوشیمی ………………………………………………………………………………… ۲۱

۳ -۱- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………۲۲

۳ -۲- توصیف چینه شناسی سازند مولی در منطقه مورد مطالعه ……………………………………………………………. ۲۲

۳ -۳- اجزاء تشکیل دهنده سنگ های کربناته ……………………………………………………………………………….. ۴۲

۳ -۳-۱- دانه………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۴۲

۳ -۳-۱-الف- دانه های اسکلتی………………………………………………………………………………………………………۴۲

• دوکفه ای…………………………………………………………………………………………………………………..۴۲
• براکیوپود……………………………………………………………………………………………………………………………………۴۲
• گاستروپود……………………………………………………………………………………………………………………………………۴۳
• استراکود………………………………………………………………………………………………………………………………………۴۳
• فرامینیفر………………………………………………………………………………………………………………………………..۴۳

۳-۳-۱-ب-دانه های غیر اسکلتی…………………………………………………………………………………………………………۵۰

A- ائید……………………………………………………………………………………………………………………………………………۵۰

B- پلوئید……………………………………………………………………………………………………………………………………..۵۲

C- آنکوئید…………………………………………………………………………………………………………………………………۵۲

D- اینترکلست…………………………………………………………………………………………………………………………..۵۳

E-اگرگات (گریپیستون)…………………………………………………………………………………….۵۳

۳-۳-۲-زمینه……………………………………………………………………………………………………………………………۶۲

۳-۳-۲-الف-میکرایت یا کلسیت ریزبلور………………………………………………………………………………….۶۲

۳-۳-۲-ب-کلسیت اسپاری………………………………………………………………………………………………………..۶۲

۳ – ۴- رخساره های سنگی در برش مورد مطالعه ……………………………………………………………………………….. ۵۳

۳-۴-۱- دسته رخساره ای وابسته به شرایط آرام…………………………………………………………………………………۶۳

۳-۴-۱- A- میکروفاسیس های دریای باز …………………………………………………………………………………………………….. ۶۳

۳ -۴-۱- B-میکروفاسیس های گروه سدی ………………………………………………………………………………………………….. ۶۸

۳ -۴-۱-C- میکروفاسیس های گروه لاگون ………………………………………………………………………………………… ۷۴

۳ -۴-۱-D- میکروفاسیس های گروه پهنه جزر و مدی …………………………………………………………………………… ۸۱

۳-۴-۲- دسته رخساره ای وابسته به شرایط طوفانی……………………………………………………………………………………۹۰

۳-۵-الگوی رسوبی………………………………………………………………………………………………………………………………۹۵

۳-۶-محیط دیاژنزی………………………………………………………………………………………………………………………………..۹۷

۳-۶-۱-مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………۹۷

۳-۶-۲-انواع فرآیندهای دیاژنتیکی موجود در نهشته های منطقه مورد مطالعه………………………………………..۹۸

۳-۶-۳- میکریتی شدن…………………………………………………………………………………………………………………….۹۸

۳-۶-۴- نئومورفیسم……………………………………………………………………………………………………………………………….۹۸

۳-۶-۵-آشفتگی زیستی…………………………………………………………………………………………………………………..۹۹

۳-۶-۶-تراکم…………………………………………………………………………………………………………………………………………۱۰۲

۳-۶-۷-فابریک ژئوپتال…………………………………………………………………………………………………………………………..۱۰۸

۳-۶-۸-انحلال…………………………………………………………………………………………………………………………………….۱۰۸

۳-۶-۹-تخلخل…………………………………………………………………………………………………………………………..۱۰۸

۳-۶-۱۰-دولومیتی شدن……………………………………………………………………………………………………………………۱۱۷

۳-۶-۱۰-دولومیتی شدن انتخابی………………………………………………………………………………………………………….۱۲۴

۳-۶-۱۱-سیمانی شدن……………………………………………………………………………………………………………………………۱۲۷

۳-۷-ژئوشیمی رسوبی………………………………………………………………………………………………………………………..۱۳۴

۳-۷-۱-مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………۱۳۴

۳-۷-۲-ترکیب کانی شناسی اولیه کربناتها……………………………………………………………………………۱۳۴

۳-۷-۳-مطالعه ژئوشیمیایی سنگ های آهکی سازند الیکادر منطقه مورد مطالعه………………………………….۱۳۵

۳-۷-۴-عناصر فرعی…………………………………………………………………………………………………………………۱۳۹

۳-۷-۴-۱-استرانسیم………………………………………………………………………………………………………….۱۳۹

۳-۷-۴-۲-سدیم…………………………………………………………………………………………………………………………..۱۳۹

۳-۷-۴-۳-منگنز……………………………………………………………………………………………………………………………………..۱۴۰

۳-۷-۴-۴-آهن……………………………………………………………………………………………………………………………………..۱۴۰

۳-۷-۴-۵-نسبت استرانسیم به سدیم………………………………………………………………………………………………………….۱۴۴

۳-۷-۴-۶-نسبت استرانسیم به منگنز………………………………………………………………………………………………………….۱۴۴

۳-۷-۴-۷-نسبت استرانسیم به کلسیم…………………………………………………………………………………………………………۱۴۷

۳-۷-۵-مطالعات ایزوتوپی اکسیژن و کربن………………………………………………………………………………………………………۱۵۰

۳-۷-۶-ترسیم مقادیر ایزوتوپی در مقابل عناصر فرعی………………………………………………………………………………………….۱۵۳

۳-۷-۶-۱-ایزوتوپ اکسیژن در مقابل استرانسیم……………………………………………………………………………………….۱۵۳

۳-۷-۶-۲-ایزوتوپ اکسیژن در مقابل سدیم…………………………………………………………………………………………….۱۵۳

۳-۷-۶-۳-ایزوتوپ اکسیژن در مقابل منگنز…………………………………………………………………………………………….۱۵۶

۳-۷-۶-۴-ایزوتوپ کربن در مقابل استرانسیم…………………………………………………………………………………….۱۵۷

۳-۷-۷-محاسبه دمای قدیمه تشکیل آهک ها……………………………………………………………………………………………۱۶۰

۳-۷-۸-نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………..۱۶۱

منابع فارسی…………………………………………………………………………………………………………………………….۱۶۳

منابع انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………۱۶۵

 

 

چکیده

در این پایان نامه بخش زیرین سازند کربناتی الیکا به سن تریاس زیرین به منظور شناسایی زیر رخسار ه ها، دیاژنز و بررسی کانی شناسی اولیه این رسوبات در برش جنوب جلفا مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های سنگ نگاری منجربه شناسایی ۱۰ زیر رخساره در ۴ کمربند، شامل رخساره های پهنه های کشندی، لاگون، سدی و دریای باز گردید. باتوجه به زیر رخساره های شناسایی شده این توالی کربناته برروی یک سکوی کربناته ازنوع رمپ هموکلینال نهشته شده اند.

فرآیندهای مختلف دیاژنزی شامل میکریتی شدن، نئومورفیسم، آشفتگی زیستی، تراکم، ژئوپتال، انحلال، تخلخل، دولومیتی شدن، دولومیتی شدن انتخابی و انواع سیمانها در این سازند مورد شناسایی قرارگرفته است. تنوع سیمانهای غالب نوع دروزی، هم بعد، بلوکی، ثقلی، پناهگاهی و پلیتی نشان می دهد که رسوبات این سازند تحت تاثیر دیاژنز تدفینی و متئوریک قرار گرفته اند. پراکندگی عناصر اصلی و فرعی و گستره ی ایزوتوپی اکسیژن ۱۸ و کربن ۱۳ آهک های این سازند نشان دهنده ترکیب کانی شناسی اولیه آراگونیتی و همچنین تاثیر دیاژنز تدفینی و متئوریک در یک سیستم دیاژنتیک بسته، با نسبت آب به سنگ پایین می باشد.

شواهد پتروگرافی و داده های عنصری و ایزوتوپ های اکسیژن ۱۸ و کربن ۱۳ نشان می دهد که این سازند در یک محیط نیمه حاره ای با کانی شناسی اولیه آراگونیتی ترسیب شده اند. ترسیم نمودار تغییرات نسبت Sr/Ca در برابر Mn ونسبت تغییرات δ^۱۸O  در برابر Mn نشان می دهد سنگ آهک های منطقه تحت تاثیر یک سیستم بسته قرار داشته است. محاسبه درجه حرارت قدیمه براساس سنگین ترین مقدار δ^۱۸O  در گل های آهکی سازند الیکا با در نظر گرفتن مقدار δ^۱۸O  آب دریا در زمان تریاس پایینی (معادل ۵/۰-  ^۰/_۰۰ SMOW ) دمای آب دریا در زمان رسوبگذاری ۳۲ درجه سانتی گراد و دمای دیاژنز ۶۲ درجه سانتی گراد تخمین زده می شود.

 

مقدمه

دوره­ی تریاس حدود ۳۵ میلیون سال (۲۳۰ تا ۱۹۵ میلیون سال پیش) از تاریخ زمین را به خود اختصاص می­دهد (آقانباتی، ۱۳۸۵). بررسی­های دیرینه جغرافیایی تریاس ایران، گویای این است که در این زمان، سرزمین ایران شامل دو گستره­ی مستقل بوده که در امتداد محل تقریبی راندگی اصلی زاگرس از یکدیگر جدا بوده­اند.

سنگ­های تریاس پایینی-میانی البرز، ردیف­های کربناتی آهکی-دولومیتی به­ نام سازند الیکا هستند. همچنین سازند الیکا دارای آثار فسیلی فراوان و تنوع فسیلی اندک است به علت همین ویژگی ها از قدیم مورد توجه برخی زمین شناسان قرار گرفته است؛ اما از آنجایی که بخش عمده نهشته های این سازند دارای ساختار دولومیتی است، مطالعه شناسایی و تحلیل رخساره ای آن اهمیت داده نشده است. چون این سازند گسترش خوبی در زون البرز دارد و اولین مطالعات انجام شده بر روی این سازند مانند مطالعه­ی برش الگوی آن توسط کلاوس، درمنطقه­ی الیکا واقع در همین زون صورت گرفته است، دراین پژوهش نیز یک برش از بخش زیرین سازند الیکا در زون البرز غربی واقع در جنوب جلفا انتخاب و مورد مطالعه قرارگرفته است.

دراین پژوهش، علاوه بر مطالعات پتروگرافی جهت تعیین محیط رسوبی و تعبیر و تفسیرهای دیاژنتیکی لایه­ها، از مطالعات ژئوشیمیایی (عناصراصلی، فرعی و ایزوتوپها) نیز استفاده شده است. امید است این تحقیق زمینه را برای مطالعات بیشتر فراهم آورده و مورد استفاده قرار گیرد.

 

اهداف مطالعه

– تعیین ویژگی­های رخساره­ای نهشته­های الیکا در منطقه مورد مطالعه.

– تعیین مدل محیط رسوبگذاری نهشته­های الیکا براساس رخسار­ه­های تشخیص داده شده.

– بررسی فرآیندهای دیاژنتیک موثر در نهشته های الیکا در منطقه مورد مطالعه.

– تعیین دمای رسوبگذاری و دمای دیاژنز براساس داده­های ایزوتوپی اکسیژن ۱۸.

– تعیین ترکیب کانی­شناسی اولیه­ی نهشته­های تریاس براساس داده­های ایزوتوپی و به­ویژه عنصری.

– تعیین مرز سازند علی باشی با الیکای زیرین براساس یافته­های ایزوتوپی و عنصری.