پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 43 |
| تعداد شماره‌ها | 1,719 |
| تعداد مقالات | 14,064 |
| تعداد مشاهده مقاله | 34,073,953 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,644,855 |
مطالعۀ شواهد پسروی جهانی سطح آب دریا در رسوبات میوسن میانی منطقۀ زنجان | |||
| پژوهش های چینه نگاری و رسوب شناسی | |||
| دوره 38، شماره 2 - شماره پیاپی 87، تیر 1401، صفحه 1-12 اصل مقاله (2.22 M) | |||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | |||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22108/jssr.2022.132732.1225 | |||
| نویسندگان | |||
| جواد ربانی* 1؛ افشین زهدی2 | |||
| 1استادیار، چینه نگاری و دیرینه شناسی، گروه زمین شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | |||
| 2استادیار، رسوب شناسی و سنگهای رسوبی، گروه زمین شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | |||
| چکیده | |||
| مطالعۀ تأثیر پسروی جهانی آب دریا بر نهشته‌های میوسن میانی (بخش انتهایی سازند قم و ابتدای سازند قرمز بالایی)، در دو برش چینهشناسی محدودۀ زنجان صورت گرفت. بررسیهای سنگشناسی نشان می‌دهد توالیهای سنگی در این محدودۀ سنی به‌تدریج از یک سیستم کربناته به تخریبی (ماسه‌سنگ و کنگلومرا) و در برخی نواحی به توالیهای تبخیری تبدیل شده است که این موضوع در مطالعات ریزرخسارهها نیز مشاهده‌شدنی است؛ به‌طوری که در این محدودۀ سنی، رخساره‌های پلاژیک وکستون/پکستون به‌تدریج به بایوکلاست پلاژیک وکستون/پکستون با ذرات ماسه و درنهایت به ماسه‌سنگ قارهای تبدیل می‌شود. در پی این موضوع در برخی از نقاط، حوضههای بستهای تشکیل شد که وجود توالیهای تبخیری شاهدی بر این موضوع است. این تغییر در سنگشناسی و رخسارهها بیانگر عقب‌نشینی خط ساحلی در این زمان است و با نمودار نوسانات جهانی سطح آب مطابقت دارد. نوسانات ایزوتوپ اکسیژن در مقیاس جهانی در این محدوده، بیانگر گسترش یخچال‌ها در مقیاس وسیع است که میتواند مهمترین دلیل کاهش جهانی سطح آب دریا باشد. بر این اساس، توالیهای میوسن میانی در محدودۀ زنجان، تحت تأثیر پسروی جهانی قرار گرفته است. | |||
| کلیدواژه‌ها | |||
| پسروی؛ میوسن؛ ریزرخساره؛ زنجان | |||
| اصل مقاله | |||
|
مقدمه رخنمون وسیعی از سازند قم در ایران مرکزی به‌سمت شمال باختری ایران گسترده شده است (Daneshian and Dana 2019). مطالعات رسوبشناسی و چینهشناسی این سازند در شمال باختری ایران در محدودۀ زنجان توسط افراد مختلف صورت گرفته است؛ به‌طوری که در برخی از برشها، سن بوردیگالین (Daneshian and Saiedi Mehr 2005; Daneshian et al. 2009; Noroozpour 2020; Rabbani and Zohdi 2021) و در برخی دیگر از برشهای چینهشناسی سن اکیتانین-بوردیگالین (Daneshian et al 2010) برای این سازند معرفی شده است. براساس مطالعات (Rabbani et al. 2022)، بر مبنای انقراض فسیل شاخص Borelis melo curdica در آخرین توالیهای سازند قم، این توالیها که درمجموع حدود 13متر ضخامت دارند، سن جوان‌تر از بوردیگالین (لانگین) را دارند و دارای سنگشناسی سنگ آهک و سنگ آهک ماسهایاند. یکی از مهمترین نوسانات سطح آب دریا در مقیاس جهانی، افت سطح آب در محدودۀ میوسن میانی است (Haq et al. 1987; Thomas 2008). شواهد یخچالی وسیع در زمان میوسن میانی از نواحی قطب جنوب (Lewis et al. 2014; Halberstadt et al. 2021)، شاهدی بر سردشدن کرۀ زمین در مقیاس جهانی و تأیید افت سطح آب اقیانوس‌های آزاد در آن زمان است. با توجه به اهمیت جهانی این موضوع و اینکه آیا این افت جهانی سطح آب دریا در سازندهای موجود در ایران نیز اثرگذار بوده است یا خیر، این پژوهش در نظر دارد با بررسی انتهایی‌ترین توالیهای سازند قم به سن لانگین در محدودۀ زنجان، تغییرات رخسارهای و در پی آن نوسانات سطح آب دریا را در این محدودۀ سنی ارزیابی کند. در این محدوده، سازندهای قرمز پایینی و کرج هسته تاقدیس را تشکیل داده و در ادامه سازند قم با مرز فرسایشی و به‌صورت ناپیوسته بر این توالیها قرار گرفته است. همچنین، در محدودۀ زنجان عمدتاً بخشهای بالایی سازند قم (عضوهای e,f,g) رخنمون دارند و در انتها به‌تدریج به سازند قرمز بالایی تبدیل میشوند. عضو f از سازند قم، ارتفاعات منطقه را تشکیل می‌دهد و نهشته‌های سازند قرمز بالایی به‌صورت تپه‌ماهوری، فرسایش می‌یابد و فاقد رخنمون مناسب است.
موقعیت جغرافیایی و روش مطالعه این مطالعه بر برش آق‌بلاغ (محدودۀ شمال غربی استان زنجان) و مقایسۀ آن با برش قمچقای (محدودۀ جنوب غربی زنجان) انجام شده است. برش آق‌بلاغ با مختصات جغرافیایی (طول: 48درجه، 1دقیقه و 42 ثانیۀ شرقی، عرض: 36درجه، 48دقیقه و 41 ثانیۀ شمالی) در محدودۀ 43کیلومتری جادۀ زنجان به‌سمت ماهنشان در ابتدای جادۀ منتهی به روستای قرهگل واقع شده است (Rabbani et al. 2021). مطالعات چینهشناسی را بر این توالیها در برش قمچقای (Rabbani et al. 2020) انجام داده‌اند که این برش در محدودۀ 40کیلومتری جنوب خاوری زنجان، در مسیر زنجان به‌سمت بیجار واقع است. برش قمچقای دارای طول جغرافیایی 48درجه، 11دقیقه و 58 ثانیۀ شرقی و عرض جغرافیایی 36درجه، 23دقیقه و 38 ثانیۀ شمالی است (شکل1). تعداد 47نمونه از برش آق‌بلاغ و 42نمونه از برش قمچقای برداشت و مطالعه شده است. در این مطالعه نمونههای انتهایی در هر برش، دقیق بررسی شده است. تمام نمونه‌ها در هر دو برش در آزمایشگاه دیرینهشناسی دانشگاه زنجان قرار دارند. نمونهبرداری هریک از برشها به مدت یک روز به طول انجامید. مطالعۀ مقاطع نازک میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ پلاریزان نور عبوری با لنز شیئی 4x و تفکیک و نام‌گذاری ریزرخسارهها بر مبنای طبقه‌بندی Dunham 1962 و Embry and Klovan 1971 صورت گرفت. به‌منظور تعیین مدل رسوبی و کمربندهای رخسارهای، دادههای به‌دست‌آمده با زونهای استاندارد Flugel 2010 مقایسه شد.
.
شکل 1- راه دسترسی و نقشۀ زمین‌شناسی برشهای مطالعه‌شدۀ برگرفته از نقشۀ یکصد هزار زنجان (Haddadan 2004) Fig 1- Road and Geological map of studied sections
نتایج و بحث توالیهای پایانی سازند قم در برشهای بررسی‌شده، شامل سنگ آهک و سنگ آهک ماسهای است. براساس انقراض فسیل شاخص سن بوردیگالین (Borelis melo curdica)، قبل از انتهایی‌ترین لایههای سازند قم در برشهای قمچقای و آق‌بلاغ و ظهور فسیل شاخص لانگین (Praeorbulina glomerosa) در بخشهای بالایی سازند قم، سن میوسن میانی برای آخرین لایههای سازند قم در نظر گرفته می‌شود. این توالیها به‌تدریج در برش آق‌بلاغ به توالیهای تخریبی سازند قرمز بالایی (شکل2) و در برش قمچقای به یک واحد تبخیری در قاعدۀ سازند قرمز بالایی تبدیل می‌شود (شکلهای 3 و 4و 5).
شکل2- نمایی از توالیهای ابتدای سازند قرمز بالایی در برش آق‌بلاغ (الف- دید به‌سمت باختر) که شامل توالیهای ماسه‌سنگی (ب) و کنگلومرایی (ج) در این برش است. Fig 2- Lower parts of Upper Red Formation in Aghbolagh section (A-to the west) That composed of sankdstone (B) and conglomerates (C) in this section.
شکل3- نمای دور از انتهایی‌ترین توالیهای سازند قم در برش قمچقای که به‌تدریج به بخشهای تبخیری ابتدای سازند قرمز بالایی تبدیل میشوند. دید به‌سمت جنوب شرقی Fig 3- Upper parts of Qom Formation in Ghamchoghay section that gradually turn to evaporitic strata in the bas of Upper Red Formation (to the Southeast)
براساس مطالعات برشهای نازک میکروسکوپی، آخرین توالیهای سازند قم در هر دو برش مطالعه‌شده، دو ریزرخساره (براساس طبقه‌بندی Dunham 1962 و Embry and Klovan 1971) و دو رخسارۀ سنگی (رخسارۀ ماسه‌سنگی و رخسارۀ تبخیری) تفکیک شد که به‌ترتیب از قدیم به جدید به شرح زیرند: ریزرخسارۀ پلاژیک وکستون/پکستون(Pelagic wacke/packstone) نمونههایی که دربردارندۀ این ریزرخساره‌اند شامل شمارۀ نمودههای Q39,Q40 در برش آق‌بلاغ و S37,S38,S39 در برش قمچقای‌‌اند. در این نمونه‌ها، مجموعهای از فسیلهای روزنبران شناور که عمدتاً از گونۀ (Globigerina praebulloides) است، با فراوانی بالا در یک زمینۀ گلی دیده می‌شود (شکل6). فراوانی این فسیلها در نمونههای مذکور تغییر می‌کند و به میزان دوربودن از ساحل و عمق حوضه مرتبط است. مقایسۀ ویژگیهای این رخساره با رخساره‌های استاندارد فلوگل (Flugel 2010) نشان می‌دهد رخسارۀ مذکور معادل کمربند رخسارهای شمارۀ 3 (SMF 3) و زون رخسارهای شمارۀ 3 مربوط به انتهای شیب قاره (FZ3: toe of slope) است و نواحی دور از ساحل در بخشهای پایین‌دست، شیب قارۀ محیط رسوبی کربناته را نشان می‌دهد.
شکل6- ریزرخسارۀ پلاژیک وکستون/پکستون در برشهای مطالعه‌شده (الف- نمونۀ Q39؛ ب- نمونۀ S37) Fig 6- Pelagic wacke/packstone microfacies in the studied sections (A- Sample Q39, B- Sample S37)
ریزرخسارۀ بایوکلاست پلاژیک وکستون/پکستون حاوی ذرات ماسه (Sandy bioclast pelagic wacke/packstone) شمارهۀ نمونههای Q43,Q46,Q47 در برش آق‌بلاغ و S40,S41,S42 در برش قمچقای، این ریزرخساره را دارند. در برخی از نمونههای این ریزرخساره، ذرات گلاکونیت به مقدار بسیار کم دیده می‌شود. در این ریزرخساره، مجموعهای از فسیلهای روزنبران شناگر و خردههای جلبکی و روزنبران کف‌زی با فراوانی متوسط در زمینهای مملو از ذرات ماسه، به‌صورت کوارتز تک‌بلور دیده میشوند (شکل7). این بلورهای کوارتز، جورشدگی و گردشدگی ضعیف دارند. فراوانی و اندازۀ ذرات ماسه و فسیلها در نمونه‌ها با تغییرات اندکی همراه است که این موضوع نوسانات شرایط محیط رسوبی را نشان می‌دهد؛ به‌طوری که در برخی از نمونه‌ها فراوانی ذرات ماسه بیشتر است و انرژی بالای محیط در زمان حادثه، توربیدایت و محیط کانال، شیب قاره را نشان می‌دهد. این ریزرخساره را میتوان معادل کمربند رخسارهای شمارۀ 4 (SMF 4) و زون رخسارهای شمارۀ 4 مربوط به شیب قاره (FZ4: slope) در نظر گرفت. با توجه به اینکه در رخسارۀ مذکور، ذرات ماسه و خردهفسیلهای کف‌زی به‌صورت نابرجا در یک رخسارۀ پلاژیک قرار گرفته است، میتوان گفت جریان‌های آبی در کانال‌های زیردریایی انتهای شیب قاره باعث شده است تا ذرات تخریبی از خارج حوضه وارد بخشهای عمیق و در محدودۀ رخسارۀ پلاژیک نهشته شوند. براساس اینکه محیط رسوبی سازند قم در این نواحی عمدتاً یک محیط شلف کربناته گزارش شده است (Rabbani et al. 2020; Rabbani and Zohdi 2021) و در برشهای مطالعه‌شده نیز در بخشهای میانی، مجموعهای از رخساره‌های مرجانی ریفی و ریزشی ریفی (ریف تالوس) به چشم میخورد، محیط شلف کربناته را برای این سازند تأیید می‌کند. با در نظر گرفتن این موضوع میتوان گفت محیط رسوب‌گذاری سازند قم در این منطقه، یک شلف کربناتۀ باز است؛ به‌طوری که بخشهای ساحلی به‌وسیلۀ کانال‌های بین ریفی دارای جریان‌های زیردریایی یک طرفه، با نواحی انتهای شیب قاره در ارتباط است. مطالعات صحرایی در برش قمچقای نشان می‌دهد در توالیهای حاوی ریزرخسارۀ مذکور، مجموعهای از ساخت‌های رسوبی شامل طبقه‌بندی مورب، ریپل مارکهای نامتقارن و دانه‌بندی تدریجی دیده می‌شود که وجود کانال‌های زیردریایی با جریان یک طرفه را در این نواحی تأیید می‌کند (شکل8). ورود رسوبات تخریبی به حوضه، به‌دلیل فعالیت‌های تکتونیکی در منطقه یا افت جهانی سطح آب دریاست.
شکل7- ریزرخسارۀ بایوکلاست پلاژیک وکستون/پکستون حاوی ذرات ماسۀ فراوان (الف- شمارۀ نمونۀ Q47؛ ب- شمارۀ نمونۀ Q43) Fig7- Sandy bioclast pelagic wacke/packstone microfacies (A- sample Q47, B- sample Q43).
شکل8- ساخت‌های رسوبی در توالیهای حاوی ریزرخسارۀ بایوکلاست پلاژیک وکستون/پکستون حاوی ذرات ماسه در برش قمچقای A- دانه‌بندی تدریجی؛ B- ریپل مارک نامتقارن در سطح زیرین لایه؛ C- طبقه‌بندی مورب (Rabbani et al. 2020) Fig 8- Sedimentary structures in the Sandy bioclast pelagic wacke/packstone microfacies in Ghamchoghay section A- graded bedding, B- asymmetrical ripple marks, C- cross bedding (Rabbani et al. 2020)
رخساره‌های ماسه‌سنگی قارهای و تبخیری این رخسارهها مربوط به توالیهای ابتدایی سازند قرمز بالایی است که در برش آق‌بلاغ به‌صورت رخسارۀ تخریبی ماسه‌سنگی و در ادامۀ کنگلومرایی مشاهده‌شدنی است (شکل2)؛ اما در برش قمچقای به‌صورت مجموعهای از توالیهای تبخیری در ابتدای سازند قرمز بالایی رخنمون دارد (شکلهای 3 و 4). تغییر رخسارهها از رخسارۀ پلاژیک عمیق به رخسارۀ تخریبی (ماسه‌سنگی) و تبخیری، بیانگر پسروی خط ساحلی است. این پدیده در برخی از نواحی حوضههای تبخیری محصور به‌صورت پراکنده تشکیل شده و باعث ته‌نشست واحدهای تبخیری به‌صورت لنزی‌شکل در قاعدۀ سازند قرمز بالایی در برخی از نواحی، مانند برش قمچقای (شکل4) و محدودۀ روستای اندآباد شده است. در برش اندآباد که با فاصلۀ حدودی 5کیلومتری جنوب باختری برش آق‌بلاغ واقع است (شکل1)، این نهشته‌های تبخیری در قاعدۀ سازند قرمز بالایی و بر نهشته‌های کربناتۀ ضخیم لایۀ عضو f از سازند قم قرار گرفتهاند و به‌صورت لنزی‌شکل، به‌وضوح قابل مشاهده‌اند (شکل9).
شکل9- نمای کلی از بخش لنزی‌شکل تبخیری در قاعدۀ سازند قرمز بالایی در برش اندآباد Fig 9- Lensic geometry in evaporitic strata in the lower parts of the Upper Red Formation in Andabad section
نتایج این پژوهش با نمودارهای نوسانات جهانی سطح آب دریا (Haq et al. 1987) و نوسانات جهانی ایزوتوپ اکسیژن در محدودۀ میوسن میانی تا بالایی (Lewis et al. 2014) قابل انطباق است؛ به‌طوری که افت سطح آب دریا از محدودۀ سنی لانگین آغاز شده و در همین محدودۀ زمانی، یخبندان گستردهای در مقیاس جهانی نیز به ثبت رسیده است که میتواند دلیل اصلی کاهش جهانی سطح آب دریاهای آزاد باشد (شکل10). این کاهش جهانی در نواحی دیگر نیز گزارش شده است (Passchier et al. 2013; Griener et al. 2015; Bassant et al. 2017; Raitzsch et al. 2021). با توجه به اینکه حوضۀ رسوبی میوسن در ایران با آب‌های آزاد در ارتباط است (Reuter et al. 2009)، از این رو این کاهش جهانی بر نهشته‌های لانگین ایران نیز اثرگذار بوده است؛ به‌طوری که نتایج این افت جهانی به‌صورت تغییر رخساره‌های عمیق به کم‌عمق و ته‌نشست توالیهای تبخیری در این محدوده مشاهده‌شدنی است.
شکل10- تطابق نتایج حاصل از مطالعات رخسارهای و صحرایی در انتهایی‌ترین بخش سازند قم در برشهای مطالعه‌شده با نمودارهای نوسانات جهانی سطح آب دریا و نوسانات ایزوتوپ اکسیژن در مقیاس جهانی در محدودۀ میوسن میانی Fig10- Correlation of field and microfacies studies in the upper parts of Qom Formation with eustatic and global oxygen isotope changes in the middle Miocene
درمجموع یک مدل رسوبی شلف کربناته، مرتبط با آب‌های آزاد برای توالیهای سازند قم در ایران در نظر گرفته می‌شود؛ به‌طوری که با کاهش سطح آب دریا در لانگین، کانال‌های زیردریایی گسترش می‌یابد و در این کانال‌ها، رخساره‌های ترکیبی (کربناته/تخریبی) تشکیل می‌شود و نهشته‌های پلاژیک نیز بخشهای بین کانالی را در انتهای شیب قاره در بر میگیرد (شکل11).
شکل11- مدل رسوب‌گذاری نهشته‌های میوسن میانی در برشهای مطالعه‌شده Fig 11- sedimentary environment model of middle Miocene strata in the studied sections
نتیجه با انجام آنالیزهای رخسارهای و مطالعات صحرایی بر نهشته‌های لانگین در دو برش آق‌بلاغ و قمچقای، دو ریزرخساره (پلاژیک وکستون/پکستون و بایوکلاست پلاژیک وکستون/پکستون حاوی ذرات ماسه) و دو رخسارۀ سنگی (ماسه‌سنگ و تبخیری) شناسایی شد. براساس بررسی تغییرات رخسارهای در این محدودۀ زمانی مشخص شد در فاصلۀ کوتاهی، رخساره‌های نواحی عمیق به توالیهای تخریبی و تبخیری تبدیل شده است که بیانگر یک حادثۀ پسروی در سطح وسیع در این منطقه است. در اثر این افت سطح آب دریا، در برخی از نواحی مانند برشهای قمچقای و اندآباد، مجموعهای از حوضچههای تبخیری محصور تشکیل شده است که شواهد آنها را به‌صورت نهشته‌های تبخیری لنزی‌شکل در این دو برش میتوانیم مشاهده کنیم. ورود نهشته‌های تخریبی به حوضه میتواند به دو دلیل (تکتونیک محلی یا پسروی جهانی) باشد. دادههای به‌دست‌آمده با نمودار نوسانات جهانی سطح آب دریا و نمودار نوسانات جهانی ایزوتوپ اکسیژن 18، تطابق خوبی را نشان می‌دهد. با علم به اینکه حوضۀ رسوبی میوسن ایران با دریاهای آزاد مرتبط بوده است، میتوان گفت افت جهانی سطح آب دریا بر توالیهای این محدودۀ سنی در ایران مرکزی اثر گذاشته است. این پسروی جهانی میتواند در پی افت سردشدگی جهانی و گسترش یخچال‌ها در مقیاس وسیع باشد. | |||
| مراجع | |||
|
Daneshian J. Baghbani D. Imendost A. and Jalali M. 2009. Lithofacies analysis and sequence stratigraphy of the Qom Formation in southwest of Soltanyeh. 3th Symposium of Iranian Paleontological Society, Ferdowsi University of Mashhad. P. 96-100.
Rabbani J. Mirzaee Ataabadi M. Mirzaee H. Hasanpour M. and Mirahmadi A. 2021. Lithostratigraphy of the most complete section of Qom Formation in Zanjan area. 13th Symposium of Iranian Paleontological Society. University of Esfahan. P. 236-246.
Rabbani J. Mirzaie Ataabadi M. and Shahsavari E. 2022. Stratigraphy and paleontology of Miocene strata in the southwest of Zanjan. Research in Earth Sciences. (in press).
| |||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 4,166 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 357 |
|||