آنالیز رخساره ها، برخاستگاه تکتونیکی، ژئوشیمی، دیاژنز و چینه نگاری سکانسی سازند پادها در ایران مرکزی

حامد زندمقدم

چکیده

سازند پادها به سن دونین زیرین- میانی متشکل از سنگهای سیلیسی آواری، دولومیتی و تبخیری است و از این میان سنگهای سیلیسی آواری از گسترش بیشتری برخوردار هستند. جهت بررسی تاریخچه رسوبگذاری و پس از رسوبگذاری این نهشته ها در ایران مرکزی، شش برش ازبک کوه و دهنه کلوت (شرق ایران مرکزی واقع در شمال طبس)، سراشک، گزوئیه و شمس آباد (جنوب شرق ایران مرکزی واقع در شمال کرمان) و نچفت ( غرب ایران مرکزی واقع در شمال اصفهان) انتخاب و به ترتیب ضخامت های 492، 320، 297، 306، 109 و 149 متر اندازه گیری شده است. آنالیز رخساره های سازند پادها در این برش ها سبب تشخیص 27 لیتوفاسیس شده که در شش دسته رخساره کنگلومرایی(gcm, gms, gp, gh, gf) ، ماسه سنگی (st, sp, sh, sl, sr, sm, se)، حدواسط ماسه سنگی- گلسنگی (sr(fl), sr/fl, fl(sr))، گلسنگی (fl, fm)، دولومیتی (dl, ds, dm)، حدواسط ماسه سنگی- دولومیتی (sr/dl)، دولومیتی- چرتی (dcl, dcs) و تبخیری (el, efl, efm, edl) تقسیم بندی شده اند. از این میان رخساره های کنگلومرایی (به استثناء لیتوفاسیس gf) و دولومیتی- چرتی در شرایط قاره ای و به ترتیب مربوط به محیطهای آبرفتی و دریاچه ای هستند. مابقی رخساره ها اغلب در محیطهای ساحلی و در زیر محیطهای ساب تایدال-اینترتایدال و سوپراتایدال-سبخایی راسب شده اند. با این وجود در برش های گزوئیه و نچفت می توان به تاثیر جریانهای رودخانه مئاندری و محیطهای دلتایی اشاره کرد. مطالعات پتروگرافی نشان می دهد که سنگهای کنگلومرایی سازند پادها اغلب پلی میکتیک (شامل خرده سنگهای ریولیت، ریوداسیت، توف، چرت، دولومیت)، پاراکنگلومرا تا ارتوکنگلومرا و برون سازندی هستند. ماسه سنگهای سازند پادها اغلب از دو پتروفاسیس کوارتزآرنایت و ساب تشکیل شده اند. از سایر پتروفاسیس ها می توان به چرت آرنایت و ولکانیک آرنایت و کالک لیتایت اشاره کرد که از فراوانی اندکی نسبت به دو پتروفاسیس پیشین برخوردار هستند. مطالعات پتروگرافی و ژئوشیمیایی دولومیتهای سازند پادها نشان دهنده سه نوع دولومیت اولیه (pd)، جانشینی (rd) و پر کننده حفرات و رگه ها (vd) است. از مهمترین ویژگیهای دولومیتهای اولیه می توان به بلورهای ریز (کوچکتر از 20 میکرون)، بدون شکل تا نیمه شکل دار، فقدان فسیل، حضور ترک های گلی v شکل، فابریک فنسترال، حضور کانی های تبخیری، پراکندگی دانه های کوارتز آواری و لومینسانس تیره تا مات اشاره کرد. دولومیتهای نوع جانشینی به دو صورت جانشینی در زمینه و جانشینی در پوسته های فسیلی مشاهده شده و از لومینسانس نارنجی تا قرمز برخوردار هستند. دولومیتهای جانشینی اغلب بی شکل تا نیمه شکل دار و در اندازه ای بزرگتر از 20 میکرون هستند. دولومیتهای حفره و رگه پرکن درشت بلور و نیمه شکل دار تا شکل دار بوده و بر اساس شدت و زونینگ لومینسانسی به شش پتروتیپ تقسیم شده اند. آنالیز عنصری و ایزوتوپی در دولومیتهای pd و rd نشان دهنده پراکندگی تقریباً یکسان داده های ژئوشیمیایی در این دو نوع دولومیت است و چنین به نظر می رسد که دولومیتهای جانشینی به احتمال زیاد از تبلور مجدد یا جانشینی دولومیت های اولیه (pd) در عمق کم و تحت شرایط احیایی اندک به وجود آمده اند. این دولومیتها بر اساس داده های ایزوتوپ اکسیژن به ترتیب در دمای c?44 و c?59 تشکیل شده اند و دمای تشکیل دولومیت های نوع vd c?82 محاسبه شده است که در تعامل کامل با دمای به دست آمده از سیالات درگیر (c?83) است. مدل دریایی موثرترین مدل برای تشکیل دولومیتهای سازند پادها محسوب می شود که سبب ته نشینی گسترده دولومیتهای اولیه شده است. دولومیتهای جانشینی و پرکننده حفره و رگه ها نیز در طی دیاژنز و در مراحل مختلف تدفین تشکیل شده اند. مطالعات دیاژنتیکی در پتروفاسیس های مختلف ماسه سنگی بیانگر فرایندهای همچون فشردگی فیزیکی، سیمانهای دولومیتی فراگیر و سیمانهای هماتیتی (مربوط مرحله ائوژنز)، فشردگی شیمیایی و استیلولیتی شدن، سیمان شدگی سیلیسی، کربناته و رسی، دگرسانی فلدسپاتها و خرده های ولکانیکی، انحلال سیلیس و خرده های چرتی و به دنبال آن جانشینی کربنات (مربوط به مرحله مزوژنز)، شکستگیها و رگه های پر شده با کلسیت (مربوط به مرحله تلوژنز) است. آنالیز چینه نگاری سکانسی نیز نشان دهنده دو سکانس رسوبی کامل و دو سکانس رسوبی ناقص در برش های مورد مطالعه است. به استثناء برش نچفت، مرز سکانسها در سایر برش ها از نوع اول مشخص شده است که منطبق بر افق هایی از خاک دیرینه و لایه های کنگلومرایی است. بررسی سکانس های رسوبی و دسته رخساره های سازند پادها منعکس کننده عمیق شدن محسوس حوضه رسوبی به سمت شمال و غرب است. مطالعات برخاستگاه بیانگر سنگ مادر پلوتونیکی و بعضاً دگرگونی با ماهیت اسیدی برای اغلب ماسه سنگهای سازند پادها است. ناحیه برخاستگاه دارای هوازدگی نسبتاً شدید و در شرایط آب و هوای نیمه مرطوب تا مرطوب قرار داشته و رسوبات فرسایش یافته در طی چرخه های مجدد رسوبی و در شرایط مرزهای غیر فعال قاره ای راسب شده اند. بررسی جغرافیای دیرینه زمان دونین زیرین- میانی نشان می دهد که تاریخچه رسوبگذاری نهشته های مورد مطالعه در ارتباط با بازشدگی اقیانوس پالئوتتیس و تبدیل حوضه ریفتی به حاشیه غیر فعال قاره ای است. نهشته های سازند پادها در راستای قطعات بالا آمده و فرورفته و در حاشیه جنوبی اقیانوس پالئوتتیس و تحت شرایط غالباً ساحلی برجای گذاشته شده اند. با توجه به شدت تاثیر گسلهای نرمال و قطعه بالا آمده در حاشیه ریفتی پالئوتتیس، رسوبات سازند پادها می توانند از نهشته های همزمان با ریفت (اردوویسین- سیلورین) و قبل از ریفت (قبل از اردوویسین) ایران مرکزی و ناحیه زاگرس نشات گرفته باشند. چرخش بلوک های ایران مرکزی نیز سبب پیچیدگی در الگوی پراکندگی رخساره های سازند پادها در محدوده مورد مطالعه شده است.

اساتید راهنما و مشاور

اسدالله محبوبی، رضا موسوی حرمی، محمد حسین محمودی قرایی، بهنام رحیمی