سیلیسی شدن در نهشته های کربناته ائوسن جنوب خاور نیزار قم

مقدمه نهشته­های ائوسن در منطقه مورد مطالعه از توالی ضخیمی از سنگ­های پیروکلاستیک، آتشفشانی و رسوبی تشکیل شده است (Hajian, ۱۹۷۰). در این پژوهش نهشته های کربناته متعلق به واحد سنگی E۵ در منطقه تخت چکاب (جنوب خاور نیزار) مورد بررسی قرار گرفته که به­طور عمده از توف، سنگ های رسوبی و همچنین ریولیت تشکیل شده است. برحسب مطالعات (Hajian, ۱۹۷۰) نهشته­های ائوسن به ۶ واحد سنگی غیر رسمی (E۱ تا E۶) تقسیم شده است، به­طوری­ که واحد E۱ به ایپرزین- لوتسین و واحد E۶ به پریابونین نسبت داده شده است. مواد و روش­ها به منظور شناسایی فرآیندهای دیاژنتیکی موثر در این نهشته ها، یک برش چینه شناسی در تاقدیس تخت چکاب در ۳۵ کیلومتری شمال دلیجان انتخاب و مطالعه شده است. در این راستا تعداد ۸۷ مقطع نازک آماده و مطالعه شده است. نتایج و بحث آلوکم های عمده تشکیل دهنده واحد سنگی کربناته E۵ از اجزای اسکلتی روزن داران کف زی (Nummulitidae and Discocyclinidae) و مقداری پلانکتون، دوکفه ای ها، شکم پایان و به میزان کمتر سرپولید، بریوزوئر، جلبک قرمز و گاه خرچنگ و مرجان تشکیل شده اند). نمونه­ها یا سنگ آهک­های هیبرید در نمونه های مورد مطالعه از اجزای کربناته درون حوضه ای، اجزای تخریبی برون حوضه ای و خاکسترها و قطعات آتشفشانی تشکیل شده اند. 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 نهشته های کربناته ائوسن تاثیر نموده است، فرآیند فشردگی است که منجر به آرایش نزدیک تر دانه ها، تغییر شکل و گاه شکستگی بایوکلاست ها شده است. ایجاد مرزهای مضرس بین دانه ها و همچنین استیلولیت از نشانه­های تراکم شیمیایی در نهشته­های مورد مطالعه است. بارزترین پدیده دیاژنتیکی در نهشته­های مورد مطالعه فرآیند سیلیسی شدن است. براساس بررسی نمونه ها، انواع سیلیس دیاژنتیکی شامل کلسدونی، میکروکوارتز و مگاکوارتز شناسایی شده است که به صورت ثانویه و جانشینی ایجاد شده اند. این فرآیند به دو صورت انتخابی و غیر انتخابی در برخی از نمونه رخ داده است. سیلیس جانشینی به صورت انتخابی در پوسته فسیل ها ایجاد شده است و سیمان سیلیسی پر کننده حفرات در خلل و فرج رسوبات به ویژه در تخلخل های درون دانه ای دیده می شود. فرآیند جانشینی سیلیس از نوع کلسدونی در بایوکلاست ها، در دو نوع بافت جانشینی اسفرولیتی و جانشینی کنترل شده صورت گرفته است. در جانشینی اسفرولیتی، رشته های کالسدونی دارای آرایش شعاعی هستند و از ساختمان میکروسکوپی صدف (Microstructure) و جهت یافتگی آن تبعیت نمی کند. در جانشینی کنترل شده، نحوه قرارگیری و آرایش فیبرهای کلسدونی از ساختمان میکروسکوپی پوسته تبعیت می کنند و جهت یافتگی ترجیحی منطبق با ساختمان میکروسکوپی صدف را نشان می دهند. کوارتز میکروکریستالین دارای بلورهای هم بعد، با قطری کم تر از ۲۰ میکرون هستند (Maliva and Siever, ۱۹۸۸) . در برخی از بایوکلاست ها، کوارتز میکروکریستالین به صورت سیلیس جانشینی ایجاد شده است. این فرآیند در برخی از بایوکلاست ها مانند Assilina و Nummulites مشاهده شده است. بلورهای مگاکوارتز به­طور عمده از نوع سیمان بین دانه ای و سیمان درون دانه ای است که از این میان سیمان درون دانه ای گسترش بیشتری دارد. مطالعه میکروسکوپی مقاطع نازک نشان می دهد که سیلیسی شدن انتخابی در بین بایوکلاست ها، بیشترین تاثیر را در پوسته Assilina و Nummulites و نیز استراها داشته است. مطالعات انجام شده بیانگر آن است که سیلیسی شدن در گونه های مختلف جنس Nummulites نیز به صورت متفاوت عمل نموده است، به­طوری که این پدیده در گونه هایی با پوسته های بزرگ تر بسیار متداول تر از گونه های با پوسته های کوچک تر است. بیشترین میزان سیلیسی شدن در روزن داران با پوسته هیالین دیده می شود، اما این پدیده در روزن داران با پوسته های پورسلانوز مشاهده نشده است. تاثیر این فرآیند در بین روزن داران با پوسته هیالین نیز متفاوت است، به نحوی که بیشترین سیلیسی شدن در جنس های Assilina و Nummulites دیده می شود، 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 سیلیسی شدن از دو منشا آلی و یا آتشفشانی تامین می شود (Robertson, ۱۹۷۷). بسیاری از محققین تمرکز سیلیس در آب های روزنه ای رسوبات را ناشی از انحلال اپال با منشا زیستی (Scholle and Ulmer-Scholle, ۲۰۰۳; Chang et al, ۲۰۱۸) و یا شیشه آتشفشانی می دانند و از سویی دیگر برخی نیز دگرسان شدن کانی های رسی را منشا احتمالی دیگر برای این مسئله در نظر گرفته اند (Nobel and Van Stempvoort, ۱۹۸۹). با توجه به مقدار ناچیز فسیل های با پوسته سیلیسی به ویژه رادیولر و سوزن های سیلیسی اسفنج در نهشته های مورد مطالعه، نمی توان منشا آلی برای پدیده سیلیسی شدن در نظر گرفت، بنابراین سیلیس مورد نیاز جهت پدیده سیلیسی شدن در مناطق مورد مطالعه از منشا آتشفشانی تامین شده است (Okhravi and Mobasheri, ۱۹۹۸). نتیجه­ گیری نهشته های کربناته متعلق به واحد سنگی E۵ به­طور عمده از سنگ آهک، سنگ آهک توفی و مارن تشکیل شده است. این نهشته ها در برخی از افق ها به صورت سنگ آهک های هیبرید می باشند. فرآیند سیلیسی شدن مهم ترین پدیده دیاژنتیکی شناخته شده در نهشته های مورد مطالعه است که به دو صورت سیلیس جانشینی و سیمان سیلیسی پرکننده خلل و فرج سنگ ها مشاهده می شود. فاکتورهای اسکلتی نقش بارزی در میزان و نوع سیلیسی شدن ایفا نموده­اند. براساس مطالعات پتروگرافی سیلیسی شدن روزن داران با پوسته هیالین را نسبت به سایر قطعات بایوکلاستی بیشتر تحت­ تاثیر قرار داده است.

Keywords:

فرآیندهای دیاژنری , ائوسن , نیزار قم , حوضه ایران مرکزی