شواهد رسوبات توفانی و توربیدایتی در سازند پابده، شمال و جنوب غرب حوضه زاگرس

نویسندگان

1 ر کارشناس ارشد رسوب شناسی، سازمان زمین شناسی کشور

2 استادیار، گروه زمین شناسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

3 دانشیار، گروه زمین شناسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

4 کارشناس ارشد، رسوب شناسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

چکیده

 
   سازند پابده در مناطق مورد مطالعه (در شمال غرب حوضه زاگرس و فروافتادگی دزفول شمالی) از تناوب سنگ آهک‌های نازک لایه تا ضخیم لایه (مادستون آهکی، وکستون، پکستون و گرینستون) و شیل‌های خاکستری روشن تا تیره که غنی از فرامینیفرهای پلانکتونیک هستند، تشکیل شده است. با توجه به ویژگی رخساره‌های میکروسکوپی مطالعه شده و بررسی تغییرات عمودی رخساره‌های این سازند در برش تیپ، محیط رسوبی از یک رمپ بیرونی با رخساره های پلاژیک و شرایط احیایی تا کمی احیایی تدریجاً به یک رمپ میانی متاثر از توفان با رخساره­های پر انر‍‍ژ‍ی پشته­های االیتی و نهایتا" به یک لاگون (رمپ درونی) تحول یافته است که در آن توفان نقش بسزایی در فرایند های حمل و نقل رسوبات و ته نشینی آنها ایفاء نموده است. رخساره های توفانی با ساختمان های رسوبی ویژه خود از قبیل قاعده فرسایشی ، چینه بندی متقاطع پشته ای، دانه بندی تدریجی، لامیناسیون متقاطع ریپلی، ریپل مارک و تناوب لامینه های نازک رسوبات خرده های بیوکلاستی بر جای مانده با گل آهکی در رمپ میانی تشکیل شده است. بر اساس مطالعات مشابه صورت گرفته درشمال غرب حوضه زاگرس، محیط رسوبی سازند پابده از رمپ بیرونی با رخساره‌های پلاژیک و توربید‌ایتی (میکروفاسیس‌های B4 و C4) و شرایط احیایی تا فقیر از اکسیژن (رخساره‌های حاوی 5/2% TOC>) تدریجاً به یک رمپ میانی تحول یافته است که جریانات دریایی نقش بسزایی در فرایندهای حمل و نقل رسوبات و ته‌نشینی مجدد آنها ایفا نمودند.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evidences of Tempestite and Turbidite deposits in Pabdeh Formation, north and southwest of Zagros Basin

نویسندگان [English]

  • R Behbahani 1
  • H Mohseni 2
  • S Khodabakhsh 3
  • Z Atashmard 4
1 M.Sc. Geological Survey of Iran
2 Assistant Professor, Department of Gology, Bu-Ali Sina University, Hammadan
3 Associated Profesor, Department of Geology, Bu-Ali Sina University, Hammadan
4 M.Sc. Bu-Ali Sina University, Hammadan
چکیده [English]

Pabdeh Formation in studied area (northwest of Zagros Basin and north Dezful Embayment) comprises alternation of thin to Thic limestones (lime mudstone, wackestone, packstone and grainstone) and dark to light gray shale beds, rich in planktonic microfauna. Vertical stacking of these facies suggests that depositional environment of the type section evolved  gradually from an outer ramp with planktonic facies and anoxic to suboxic conditions in to a mid ramp with high energy oolitic shoal facies and inner ramp with lagoonal facies. In the mid ramp, strong storms were important for sediment transport and sedimentation. Storm deposits (carbonate tempestite facies) with their unique sedimentary structures such as erosional basal contact, hummocky cross-stratification, normal grading, ripply cross-lamination, ripple mark on top of each event bed, couplets of fine (lime mudstone) and coarse (shell-lags) laminae, deposited in this suite. Based on the same studies in the northwest of Zagros Basin, suggest a shallowing-upward trend of the facies deposited in a distally steepend carbonate ramp, wherein the depositional setting evolved from an outer ramp with pelagic and turbidite facies (Microfacies 4B and 4C) and reducing condition to oxygen depleted waters (TOC>2.5%) that gradually changed into middle ramp where marine currents (e.g. turbidity currents) had important roles in sediment reworking and redeposition.
 
.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Microfacies
  • Turbidite
  • Tempestite deposits
  • Depositional environment and Pabdeh Formation
 


منابع

1- بهبهانی،  ر.، 1385،  بررسی میکروفاسیس­ها، ژئوشیمی آلی و محیط رسوبی توالی­ها بیتومین­دار سازند پابده در ایوان غرب: پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه بوعلی سینا همدان، دانشکده علوم، گروه زمین شناسی، 148 ص.

2-بهبهانی، ر.، س. خدابخش، ح. محسنی، ز. آتش مرد و ع. مقدسی، 1387، نقش موثر شواهد پتروگرافی  (میکروفاسیس)، ژئوشیمی آلی و آثار فسیلی در تعیین محیط رسوبی (یک مثال از سازند پابده، حوضه زاگرس، جنوب غرب ایران): دانشگاه تهران، مجله علوم، جلد 34، شماره 2، ص 131-121.

3-محسنی، ح.، 1382، محیط رسوبی و دیاژنز سازند پابده در فروافتادگی دزفول شمالی: پایان نامه دکتری، دانشگاه تهران، دانشکده علوم، گروه زمین شناسی،194 ص.

4- Agard, P., J. Omrani, L. Jolivet and F. Mouthereau, 2005, Convergence history across Zagros  (Iran): Constraints from collisional and earlier deformation: International Journal of Earth Science, v. 94, p. 401- 419.

5-                  Al-Aasm, I. S., and K. Azmy, 1996, diagenesis and evolution of microporosity of Middle-upper Devonian Kee Scarp Reefs, Norman Wells, Northwest Territories, Canada: petrographic and   geochemical evidence: AAPG, Bull. v. 80, p. 82-100.

6-                  Alavi, M., 1994, Tectonic of the Zagros orogenic belt of Iran, new data and interpretations: Tectonophysics, v. 229, p. 211-238.

7-                  Alavi, M., 2004, Regional stratigraphy of the Zagros fold-thrust belt of Iran and its proforeland evolution: American Journal of Science, v. 304, p. 1-20.

8-                  Alsharhan, A. S., and A. E. M. Nairn, 1995, Sedimentary Basins and Petrolum Geology of the Middle east:  Journal of African Earth Science, v. 28, p. 76 -771.

9-                  Altinaker, M. S., and W. H. Graf, 1996, Flow structure in turbidity currents: Journal of Hydraulic Research, v. 34, p. 713- 721.

10-              Azeredo, A., 1998, Geometry and facies dynamic of Middle Jurassic Carbonate ramp sand bodies, West-Central Portugal. In: V. P.  Wright, and T. P. Burchette (Eds.), Carbonate Ramps: Geol. Soc. Spc. Pub, no. 149, p.281-314.

11-              Basu, D., and A. H. Bouma, 2000, Thin bedded turbidites of the Tanqua Karoo: physical and depositional characteristics. in: A. H. Bouma and C. G. Steno (Eds.), Fine grained turbidite systems: AAPG Memoir 72 / SEPM Special Publication 68, p. 203- 248.

12-              Bordenave, M. L., and J. A. Herge, 2005, The influence of tectonics on the entrapment of oil in the Dezful embayment, Zagros fold belt, Iran: Journal of Petroleum Geology, v. 28, p. 339- 368.

13-              Bordenave, M. L., and A.Y.  Huc, 1995, The Cretaceous source rocks in the Zagros Foothills of Iran: Reve De Institut Francais Du Petrole, v. 50, p. 727- 754.

14- Bromley, R.G., 1996,Trace fossils: biology and thaphonomy: Academic Division of Unwin Hyman Ltd, London, 280pp.     

15-               Burchette, T. P., and V. P.  Wright, 1992, Carbonate ramp depositional system: Sedimentary  Geology, v. 79,  p. 3-58.

16-              Calvert, S.E., R.M. Bustin, and E.D. Ingall, 1996, Influence of water column anoxia and sediment supply on the burial and preservation of organic carbon in marine shales: Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 60, p. 1577- 1593.

17-              Cheel, R. J., and D. A. Leckie, 1993, Coarse-grained storm beds of the upper Cretaceous Chungo  Member  (Wapiabi Formation), Southern Alberta, Canada: J.S.P., v. 62, p. 933-945.                 

18-­ Dickson, J. A. D., 1965, A modified staining technique for carbonates in thin section: Natur, v. 205, 587 pp.

19- Droste, J.B., 1990, Trends in depth and extent of bioturbation in       Cambrian carbonate marine environment: Western United States, Geology, v.16, p. 233- 246.

20- Dumas, S. and R. W. C. Arnott, 2006, Origin of hummocky and swaley cross- stratification- the controlling influence of unidirectional current strength and aggradation rate: Geology, v. 34, p. 1073- 1076.

21-              Dunham, R. J., 1962, classifications of carbonate rocks according to depositional texture. In: W. E. Ham (Eds.), Classification of Carbonate Rocks: A. A. P. G. Mem. 1, p. 108-121.

22-               Eberli, G.P., 1987,Calcareous Turbidites and their relationship to sea- level fluctuations and tectonism. in: G. Einsele, W. Ricken, and A. Seilacher (Eds.), Cycles and events in stratigraphy: Springer- Verlag, p. 340- 359.

23-              Ekdale, A.A., 1988, Pitfalls of paleobathymetric interpretations based on trace fossils assemblages, Palaios, v. 3, p. 464- 472.

24-              Elgadi, M. S. M., and M. E.  Brookfield, 1999, Open Carbonate  ramp facies, microfacies and   paleoenvironments of the Gramme Formation (Maastrichtian), Pernambuco-Paraiba Basin,  northeastern Brazil: journal of south American Earth Sciences, v. 12, p.411-433.

25- Flugel, E., 2004, Microfacies of Carbonate Rocks, Springer-Verlag,  Berlin,   976 pp.

26-               Gilham, R. F. and C. S.  Bristow, 1998, Facies architecture and geometry of a prograding carbonate ramp during early stage of foreland basin evolution: Lower Eocene sequences, Sierra Del Cadi, SE Pyrenees, Spain. in: V. P.  Wright and T.P. Burchette (Eds.), Carbonate Ramps: Geol. Soc.  London, Spec. Pub., no. 149, p.181-204.

27-              Gonzalez, R., 1996, Response of shallow-marine Carbonate facies to 3 rd –order and high-frequency  sea-level fluctuations: Hauptrogenstein Formation, northern Switzerland: Sed. Geol., v. 102,  p.111-130.

28-               Hessami, K., F. Milforoushan, and C. J. Talbot, 2006, Active deformation within the Zagros mountains deduced from GPS measurements. Journal of Geological Society, London, v. 163, p. 143- 148.

29-              Heydari, E., 2008, Tectonics versus eustatic control on supersequences of the Zagros mountains of Iran : Tectonophysics, v. 451, p. 56- 70.                                                          

30-              Marsaglia, KM., and G. D.  Klein, (1983) The Paleogeography of The Paleozoic And  Mesozoic  storm  Depositional Systems: Journal of Geol., v. 91, p. 117-142.

31-                Moghaddam, H. V., and C. R.  Paul, 2000,Trace fossils of the Jurassic, Blue Lias, Lyme Regis, Southern England: Ichnos, v. 7, p. 283-306.

32-              Mohseni, H., and I.S.  Al –Aasm, 2004, Tempestite deposits on a storm – influenced carbonate ramp : an example from the Pabdeh Formation (Paleogene), Zagros Basin, SW Iran: Journal of Petroleum Geology, v. 27, p. 163-178.

33-              Molina, J. M., P.A.  Ruiz-Ortiz, and J. A. Vera, 1997, Calcareous tempestites in pelagic facies  (Jurassic) Betic Cordilleras, Southern Spain: Sed. Geol., v. 109, p.95-109.                           

34-               Murris, R.J., 1980, Middle east, stratigraphic evolution and oil habitat: AAPG Bulletin, v. 4, p. 597- 618.

35-              Pedley, M., 1998, A review of sediment distributions and processes in Oligo-Moicene ramps of the southern Italy and Malta (Mediterranean divide).in: V. P. Wright and T.P.  Burchette (Eds.), Carbonate Ramps: Geol. Soc. London, Sp. Pub. no. 149, p. 163-180.

36-              Shakeri, S., and R. Okhravi, 2001, Tempestit facies in upper Permian sediments (Ruthe Formation), Aru section, central Alborz: Proceeding of the 19th Annual congress of the Geological Society of Iran, Tehran, p.19 ( in Persian).

37-              Sherkati, S., and J. Letouzey, 2004, Variation of structural style and basin evolution in the central Zagros (Izeh zone and Dezful embayment), Iran: Marine and Petroleum Geology, v. 21, p. 535- 554.                     

38-               Sinclair, H. D., Z. R. Sayer, and   M.E. Tucker, 1988, Carbonate Sedimentation during early foreland basin subsidence: the Eocene succession of French Alps. in:V. P. Wright, and  T.P. Burchette (Eds.), Carbonate Ramps: Geol. Soc. London, Sp. Pub., no.149, p.205-228.

39-              Stoneley, R., 1990, The Arabian continental margin in Iran during the late Cretaceous. in: A.H.F. Roberston, M.P. Searl, and A. Ries (Eds.), The geology and tectonics of the Oman region: Geol.Soc. London. Spec. Pub, v. 49, p. 787- 795.

40-              Tucker, M. E., and P.V.  Wright, 1990, Carbonate Sedimentology: Blackwell Scientific Pub., Oxford, 482 pp.          

41-              Van Buchem, F. S. P., P. Razin, P.W. Homewood, W. Oterdoom, and J. Handphilip,  2000, Stratigraphic organization of carbonate ramps and organic rich intrashelf basins, Natih Formation (middle Cretaceuos) of nothern Oman: AAPG Bulletin, v. 87, p. 21- 54.

42-              Vera, J. A., and J. M.  Molina, 1998, Shallowing-upward cycles in pelagic troughs, (Upper Jurassic, Subbetic, Southern Spain): Sed. Geol. v. 119, p. 103-121.

43-              Wach, G. D., T. C. Lukas, R. K. Goldhammer, H. dev. Wickens, and A. H. Bouma, 2000, Submarine fan through slope to deltaic transition basin- fill succession, Tanqua Karoo, south Africa. in: A. H. Bouma and C. G. Steno (Eds.), Fine grained turbidite systems: AAPG Memoir 72 / SEPM Special Publication 68, p. 173- 180.

44-               Walker, R. G., 1992, Turbidites and submarine fans. In: R. G. Walker and N. P. James (Eds.), Facies model: respone to sea level chang: Published by Geological Association of Canada, p. 239- 263.

45-              Walker, R. G., and A. G. Plint, 1992, Wave and storm dominated shallow marine systems. In: R. G. Walker and N. P. James (Eds.), Facies model: respone to sea level chang: Published by Geological Association of Canada, p. 219- 238.

46-Watkins, R.T., Y.  Nathan and J. M.  Brenner, 1995, Rare earth elements in phosphoresce and associated sediments from the Namibian and South Africa Continental shelves: Marine Geology, v. 129, p. 111-128.      

46-              Wilson, J. L., 1975, Carbonate Facies in Geologic History: Springer-Verlag, Berlin, 471 pp.

47-              Wynd, J.G., 1965, Biofacies of the Iranian Oil Consortium Agreement Area: NIOC, unpub. rep., no. 1082.

 Ziegler, M. A., 2001, Late Permian to Holocene paleofacies evolution of the Arabian plate and its hydrocarbon occurrences: GeoArabia, v. 6, p. 445- 504