زیست‌چینه‌نگاری سازند تیرگان در حوضۀ کپه‌داق: برش‌های چینه‌شناسی روستای تیرگان و امیرآباد

نوع مقاله: مقاله علمی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری چینه نگاری و دیرینه شناسی، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استاد گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار گروه زمین شناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

5 استادیار گروه زمین شناسی - دانشکده علوم - دانشگاه فردوسی مشهد - مشهد - ایران

چکیده

توالی‌های کرتاسۀ پایینی شمال‌شرق ایران در حوضۀ رسوبی کپه‌داق نتیجۀ پیشروی دریای بریازین - بارمین هستند که پس‌از نخستین چرخۀ فرسایشی ژوراسیک پسین - کرتاسۀ پیشین نهشته شده‌اند. در پژوهش حاضر، دو برش چینه‌شناسی از این توالی‌ها شامل سازند تیرگان با جزئیات دقیق توصیف و مطالعه شدند و چارچوب زیست‌چینه‌نگاری جدیدی برای آنها فراهم شد. یافته‌های دیرینه‌شناختی جدید از سازند تیرگان بر اساس شناسایی روزن‌داران کف‌زی هستند که برخی از آنها نظیر Conorbinella azerbaidjanica،Cuneolina composaurii، Feurtillia gracilis و Orbitolinopsis cf.nikoloviبرای نخستین‌بار گزارش می‌شوند. بر اساس Feurtillia gracilis taxon range zone سن والانژینین برای بخش‌های قاعده‌ای سازند تیرگان تعیین می‌شود. همچنین جنس‌ها و گونه‌های Balkhania balkhanica، Dictyoconus pachymarginalis و Orbitolinopsis cf. nikolovi سن بارمین پسین - آپتین را برای بخش‌های بالایی سازند تأیید می‌کنند. مطالعۀ حاضر نشان می‌دهد شروع توالی‌های سازند تیرگان هم‌زمان نیست؛ به‌طوری‌که در برش روستای تیرگان، نهشته‌های پیش‌رونده با سن والانژینین (یا احتمالاً بریازین) شروع می‌شوند و دربرش امیرآباد، شروع این پیشروی را بارمین پسین نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Biostratigraphy of the Tirgan Formation in the Kopet-Dagh basin:Stratigraphic sections of the Tirgan village and Amirabad

نویسندگان [English]

  • Masoumeh Gheiasvand 1
  • Alireza Ashouri 2
  • Ali Aghanabati 3
  • Morteza Taherpour Khalil Abad 4
  • Abbas Ghaderi 5
1 Ph.D. student in Paleontology & Stratigraphy, Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Professor, Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Ira
3 Associate Professor, Department of Geology, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
4 Young Researchers and Elite Club, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran
5 Assistant Professor - Department of Geology - Faculty of Science - Ferdowsi University of Mashhad - Mashhad - Iran
چکیده [English]

Abstract
The Lower Cretaceous successions of the NE Iran in the sedimentary Kopet-Dagh basin are result from transgression of the Berriasian-Barremian marine, which are deposited after first erosional cycle (Late Jurassic-Early Cretaceous). In this research, two stratigraphic sections of these successions, including the Tirgan Formation, described and studied in detail, and is provided a biostratigraphic framework for them. The new paleontological results of the Tirgan Formation are based on the benthic foraminifera. Some of them are reported for the first time (e.g. Conorbinella azerbaidjanica, Cuneolina composaurii, Feurtillia gracilis and Orbitolinopsis cf. nikolovi). Feurtillia gracilis taxon range zone offers the Valanginian age for the base parts of the Tirgan Formation as well genera and species; Balkhania balkhanica, Dictyoconus pachymarginalis and Orbitolinopsis cf. nikolovi confirm Late Barremian-Aptian age for the upper parts of this Formation. This study shows a diachrony in the age of base of the Tirgan Formation, so that transgressive successions start with Valanginian age (or probably Berriasian) in the Tirgan village section, however the Amirabad section shows Late Barremian age at the beginning of transgression.
Keywords: Kopet-Dagh basin, Tirgan Formation, Valanginian age.
 



Introduction
In Iran, Lower Cretaceous carbonate successions occur in different regions such as in the Zagros and Alborz Mountains, Kopet-Dagh basin, and Central Iran (Afshar-Harb 1994; Davoudzadeh 1997). In this research, we describe two sections through Lower Cretaceous sediments (Tirgan Formation) from the Kopet-Dagh basin (northern Tethys margin), which are located in the Khorasan-e-Razavi province. The first one is the Tirgan village section, placed in 3 km south of the Tirgan village (37° 07´ 11˝ N and 59° 18´ 45˝ E). The second investigated section is Amirabad section, which is located in 80 km northeast of the Mashhad city, about 20 km east of the Gojgi (36° 33´ 40˝  N and 60° 04´ 02˝ E). Here, we provided a new biostratigraphic framework for these sections using thin sections.
 
Material and Methods
In the Tirgan village and Amirabad sections, a total of 392 samples were collected and processed. In this study we examined the distribution of foraminifera using thin sections.
 
Discussion of Results and Conclusions
The Tirgan village section is approximately 640 m thick. This section is subdivided into four units. These lithostratigraphic divisions are separated by prominent surfaces, which can laterally be followed on Google Earth map. Lithologically, Tirgan village section is dominated by oolitic and bioclastic limestones, which includes partly reworked components and which are rich in bryozoans. Limestone rich in macrofossils, dolomitized limestone, nodular and marly limestone, marl, and fine sandstone beds, are further lithologies present in the section. At the Tirgan village section, unit 1 overlies clastic and evaporitic sediments (gypsum) of the Shourijeh Formation. The boundary between the Shourijeh and Tirgan formations is very irregular and erosive. This interval of the Tirgan Formation is marked by approximately 30 m of grey to buff, massive, limestone, without visible stratification. The sediments of this unit are barred by a dam and are unfortunately not accessible and could not be sampled. The Tirgan Formation also underlies shaly sediments of the Sarcheshmeh Formation. The second section, Amirabad section, is approximately 80 m thick, and is subdivided into three units, which can also be followed on Google Earth map. These units are named; carbonate platform facies, hemiplegic carbonates and shales and marls of the Sarcheshmeh Formation. The Tirgan Formation in the Amirabad section is mostly composed of fossiliferous limestones, gray argillaceous and marly limestone and shale. Like the Tirgan section, the Tirgan Formation is restricted here between the conglomerates and sandstones of the Shourijeh Formation and green shales of the Sarcheshmeh Formation.
The new paleontological results of the Tirgan Formation are based on the benthic foraminifera assemblages. Some of them are reported for the first time (e.g. Conorbinella azerbaidjanica, Cuneolina composaurii, Feurtillia gracilis and Orbitolinopsis cf. nikolovi), and taxon range zones of benthic foraminifera are used to obtain a first-order age control in the Tirgan village section (Neagu and Cîrnaru 2002). Feurtillia gracilis taxon range zone offers the Valanginian age for the base parts of the Tirgan Formation as well genera and species; Balkhania balkhanica, Dictyoconus pachymarginalis and Orbitolinopsis cf. nikolovi confirm Late Barremian–Aptian age for the upper parts of this Formation. Overall, the benthic foraminifera allowed to distinguish two distinct time intervals: 1) the Feurtillia gracilis range zone (Valanginian); 2) the Orbitolinid assemblage zone (Aptian). This study shows a diachrony in the age of base of the Tirgan Formation, so that transgressive successions start with Valanginian age (or probably Berriasian) in the Tirgan village section, however the Amirabad section shows Late Barremian age at the beginning of transgression, so this diachrony in the age of base of the Tirgan Formation suggests the effect of a long-term subsidence in the Kopet-Dagh Basin during the Early Cretaceous, following probably the Cimmerian phase of orogenesis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Kopet-Dagh basin
  • Tirgan Formation
  • Valanginian age

مقدمه

مطالعۀ پلت‌فرم کربناتۀ کرتاسۀ پیشین در حاشیۀ شمالی و جنوبی تتیس با روش‌های مؤثر و کارآمدی تجدیدنظر شده است و نتایج آن در قالب نوشته‌های متعدد و فراوانی ارائه شده‌اند (برای نمونه Föllmi et al. 1994, 2006، Schlagintweit and Ebli 1999، Arnaud-Vanneau 2006، Masse et al. 2009، Schlagintweit, 2011، Stein et al. 2012 وGodet et al. 2010, 2014). مطالعه‌های بخش شمالی تتیس غربی نشان می‌دهند پلت‌فرم‌های کربناتۀ ژوراسیک و کرتاسۀ پیشین بخشی از یک پلت‌فرم وسیع بوده و بیش از دوهزار کیلومتر گسترش یافته است (Föllmi et al. 1994; Rosenbaum et al. 2004; (Carević et al. 2013. توالی‌های کربناتۀ کرتاسۀ زیرین در ایران به‌عنوان بخشی از تتیس شرقی گسترده و بسیار ضخیم هستند و در نواحی مختلفی از زاگرس، البرز، کپه‌داق و ایران مرکزی دیده می‌شوند (Afshar-Harb 1994; Davoudzadeh (1997. در پژوهش حاضر، ردیف رسوبات سازند تیرگان از این توالی‌ها بررسی شد؛ به‌طوری‌که تجمع‌های فسیل‌های میکروسکوپی موجود در آن برای بایوزوناسیون کپه‌داق مرکزی و شرقی (بخشی از حوضه‌ای که طی زمان کرتاسه در حاشیۀ شمالی دریای نئوتتیس گسترده شده است) استفاده شدند.

 

مروری اجمالی بر پیشینۀ پژوهش

نخستین بررسی‌های سنگ‌چینه‌نگاری و زیست‌چینه‌نگاری گسترده را Clapp (1940) و Afshar-Harb (1969, 1979) در حوضۀ کپه‌داق انجام داده‌اند و Afshar-Harb (1969) نام سازند تیرگان را برای نهشته‌های اربیتولین‌دار بارمین - آپتین پیشین پیشنهاد کرده است. مطالعه‌های Stampfli (1978) نشان می‌دهند سنگ‌آهک‌های اربیتولین‌دار مناطق خزر جنوبی نسبت به سایر نواحی ایران قدمت بیشتری دارند و پیشروی دریای کرتاسه از حوضۀ خزر جنوبی و کپه‌داق به سایر نواحی ایران (شرقی و مرکزی) انجام شده است؛ او سن بارمین را برای این پیشروی پیشنهاد کرده است. افرادی ازجمله Kalantari 1969, 1986، Taherpour Khalil Abad et al. 2010a, b، Carević et al. 2013، Bucur et al. 2013، Davtalab Zarghi 2010 و Rivandi et al. 2010 مطالعه‌های فسیل‌شناسی میکروسکوپی کربنات‌های آب‌های کم‌عمق کرتاسۀ پایینی را در حوضۀ کپه‌داق انجام داده‌اند. این زمین‌شناسان سازند تیرگان را به بارمین (یا بارمین بالایی) - آپتین ارجاع داده‌اند و Kalantari (1986) مرز بین سازندهای شوریجه و تیرگان را برابر با مرز نئوکمین - بارمین دانسته است. در تمام مطالعه‌های یادشده مرزهای سازند ناهم‌زمان در نظر گرفته شده‌اند؛ درحالی‌که در برخی دیگر مرزهای سازند هم‌زمان فرض شده‌اند و سازند تیرگان تنها به بارمین ارجاع داده شده است (Raisossadat and Moussavi-Harami 2000; Raisossadat 2006; Raisossadat and Shokri 2011).

 

موقعیت جغرافیایی

برش چینه‌شناسی روستای تیرگان در استان خراسان رضوی و در 3 کیلومتری جنوب روستای تیرگان واقع شده است. موقعیت جغرافیایی آن ˝11 ´07 °37 عرض شمالی و
 ˝45 ´18 °59 طول شرقی است. برش امیرآباد دومین برش چینه‌شناسی بررسی‌شده در مطالعۀ حاضر است که در
80 کیلومتری شهر مشهد و حدود 20 کیلومتری شرق روستای گوجگی با موقعیت جغرافیایی ˝40 ´33 °36 عرض شمالی و ˝02 ´04 °60 طول شرقی واقع شده است
(شکل 1).

 

 

شکل 1- الف. نقشۀ ساختاری ایران Wilmsen et al. 2009) با ترسیم دوباره(، ب. نمایش برش‌های چینه‌شناسی مطالعه‌شده در کپه‌داق

 


بحث

برش چینه‌شناسی روستای تیرگان

برش روستای تیرگان حدود 640 متر ضخامت دارد و برای نخستین‌بار به‌طور جزئی نمونه‌گیری می‌شود. این برش ازنظر سنگی غالباً شامل سنگ‌آهک‌های زیستی و االیتی و به‌طور بخشی شامل شیل و سنگ‌آهک مارنی و ندولار است. در مطالعۀ حاضر، مرزهای سازندی بین لایه‌های ژیپس (سازند شوریجه)، سنگ‌آهک‌ها (سازند تیرگان) و شیل‌ها (سازند سرچشمه) قرار داده شدند و سنگ‌آهک‌های سازند تیرگان به 4 واحد تقسیم شدند (شکل 2). تقسیم‌بندی یادشده با سطوحی شناسایی می‌شود که روی تصویر گوگل‌ارث قابل‌پیگیری هستند.

- واحد 1: قاعدۀ سازند تیرگان با 30 متر سنگ‌آهک‌های توده‌ای خاکستری تا نخودی‌رنگ مشخص می‌شود که بدون لایه‌بندی‌اند. این واحد پشت سد قرار گرفته است و ازآنجاکه گسترش جانبی ندارد در دسترس نیست و بنابراین نمونه‌ای از این ضخامت در دست نیست؛

- واحد 2: 55 متر سنگ‌آهک‌های ضخیم‌لایۀ خاکستری تا نخودی‌رنگ حاوی االیت و بیوکلاست‌ها بالای واحد 1 وجود دارد. این ضخامت به‌وسیلۀ شیل‌های خاکستری با بین‌لایه‌های سنگ‌آهک دنبال می‌شود. واحد 2 دارای بریوزوآی فراوان است و درنهایت با شیل‌های خاکستری حاوی براکیوپودها و اسفنج‌های آهکی پایان می‌یابد.

- واحد 3: در آغاز واحد 3، لایه‌های شیل خاکستری واحد 2 با حدود 115 متر سنگ‌آهک ندولار و مارنی از تناوب شیل‌های سبز تا ارغوانی جدا می‌شوند. روزن‌داران کف‌زی اجزای زیستی غالب این ضخامت هستند. در قاعدۀ این واحد 23 متر از سنگ‌آهک‌های ندولار مانند واحد 2 دارای بریوزوآ است هرچند به فراوانی واحد 2 نیست. این توالی با سنگ‌آهک‌های حاوی تالاسینوئیدس ادامه می‌یابد. در ادامۀ واحد 3، شیل‌های سبز تا خاکستری با بین‌لایه‌هایی از سنگ‌آهک مارنی و مارن قرار دارند. این ضخامت به‌طور بخشی پوشیده شده و ازنظر فسیلی فقیر است و عمدتاً با سنگ‌آهک‌های خاکستری در سطحی غنی از بریوزوآ پایان می‌یابد.

- واحد 4: نهشته‌های بارمین تناوبی از سنگ‌آهک، سنگ‌آهک مارنی، شیل، مارن و لایه‌هایی از سنگ‌آهک‌های ندولار و سیلتی هستند که به‌طور بخشی دولومیتی شده‌اند و با سطحی از نخستین ظهور اربیتولینیده‌ها پوشیده شده‌اند. حدود 150 متر از بخش بالایی برش شامل لایه‌های حاوی اربیتولینیده‌ها است و با بخشی شروع می‌شود که عمدتاً از جنس سنگ‌آهک ندولار است و ازنظر براکیوپود و دوکفه‌ای‌ها غنی است. اربیتولینیده‌‌ها به‌سمت بالای برش دیده می‌‌شوند.

 

 

 

شکل 2- تصویر گوگل‌ارث از تکامل جانبی واحدهای سازند تیرگان در منطقه

 


روزن‌داران کف‌زی

به‌منظور تعیین سن نسبی برش روستای تیرگان مطالعۀ زیستی 300 مقطع نازک انجام شد (شکل 3). محدودۀ چینه‌شناسی روزن‌داران کف‌زی معرفی‌شده بر اساس مطالعه‌های Neagu and Cîrnaru 2002 است. جنس و گونه‌هایی مانند «Dictyoconus» pachymarginalis،Everticyclammina kelleri، Feurtillia gracilis و Montsalevia salevensis شاخص‌هایی‌اند که محدوده‌های زمانی مشخصی دارند و ابزارهای مهمی برای زیست‌چینه‌نگاری به شمار می‌آیند. این گروه توصیف سنی جدیدی در مقایسه با مطالعه‌های قبلی در حوضۀ کپه‌داق ارائه می‌دهد که سن والانژینین تا آپتین را تأیید می‌کند؛ علاوه‌بر مطالب یادشده، گزارشی از انواعی مانند Cuneolina composauriiوFeurtillia gracilisبرای نخستین‌بار از این توالی ارائه می‌شود.. در مطالعۀ حاضر برای تعیین سن نسبی طبقه‌ها از محدودۀ زمانی Feurtillia gracilis استفاده شد که با ظهور و ناپدیدشدن آن تعریف می‌شود؛ از‌این‌رو، به‌طور غیررسمی یک تاکسون رنج‌زون و یک اسمبلیج‌زون تعریف شد که در ادامه شرح داده می‌شود:

 

Feurtillia gracilis Rang Zone

این محدودۀ زمانی با گونۀ Feurtillia gracilis تعریف می‌شود. محدودۀ زمانی Feurtillia gracilis بر اساس Neagu and Cîrnaru (2002) در بریازین پسین تا والانژینین جای می‌گیرد؛ به‌طوری‌که سن جوان‌تر از والانژینین را مشخص نمی‌کند. این گونه به تعداد کمی وجود دارد و برای نخستین‌بار تنها در سه مقطع نازک (نمونه‌های K3.109، K3.138 و K3.149) از شمال‌شرق ایران گزارش می‌شود که حاوی برش‌هایی عرضی و طولی از این گونه‌اند و آن را به‌خوبی توصیف می‌کنند؛ درنتیجه، این محدودۀ زمانی سن والانژینین را برای ضخامت 138 تا 230 متری برش روستای تیرگان تعیین می‌کند که شامل بخش‌هایی از واحد 3 (115 تا 420 متری) است. باتوجه‌به موقعیت چینه‌شناسی، ضخامت زیرین این محدوده احتمالاً به سن بریازین؟ تا والانژینین زیرین؟ مشخص می‌شود.

تجمع‌های همراه: در بین روزن‌داران کف‌زی به نمونه‌های زیر اشاره می‌شود:

Danubiella sp., Epistomina sp., Haplophragmoides joukovski, Montsalevia salevensis

 

Orbitolinid Assemblage Zone

این محدودۀ زمانی با نخستین ظهور اربیتولینیده‌ها مشخص می‌شود و بخشی از سن آپتین (آپتین پیشین و میانی) را پوشش می‌دهد. تعداد فراوانی از فسیل‌های بزرگ به‌ویژه براکیوپودها، دوکفه‌ای‌ها و اکینودرم‌ها در این محدوده دیده می‌شوند. اربیتولینیده‌ها به‌سمت بالای برش همچنان وجود دارند؛ هرچند ما بخش بالایی این محدودۀ زمانی را باتوجه‌به گونۀ شاخص «Dictyoconus» pachymarginalis محدود کردیم و ضخامت 487 تا 587 متری از برش روستای تیرگان را به آن اختصاص دادیم که شامل بخش‌هایی از واحد 4 است. با نگاهی به موقعیت چینه‌شناسی، ضخامت 442 تا 487 متری این برش به سن بارمین بالایی مشخص می‌شود.

تشخیص مرز بارمین - آپتین بر اساس اربیتولینیده‌های مشاهده‌شده غیرممکن است؛ اما حضور گونۀ شاخص یادشده تعیین می‌کند این محدودۀ زمانی جوان‌تر از بخش پایینی آپتین پسین نیست و ما قاعدۀ نهشته‌های آپتین را در ضخامت 487 متری برش قرار دادیم که معادل با ظهور نخستین اربیتولینیده‌ها است. گفتنی است حضور گونۀ Balkhania balkhanica از برخی نواحی مانند افغانستان میانی و شمال‌شرق ایران در بارمین- آپتین گزارش شده است (Schroeder and de Lapparent 1967). در مطالعۀ حاضر، حضور این گونه بین ضخامت 480 تا 490 متری سن بارمین- آپتین را تأیید می‌کند. ازجمله روزن‌داران کف‌زی عبارتند از:

Ammodiscus cf. glabratus, Balkhania cf. balkhanica, Cuneolina sp., Debarina hahounerensis, Dictyopsella sp., Gaudryna sp., Iraqia cf. hensoni, Meandrospira favrei, Montseciella sp., Neotrocholina friburgensis, N. sabbati, Patellina sp., Praeorbitolina? P. transiens?, Pseudocyclammina hedbergi, Simplorbitolina sp., Valserina sp.?.

 

 

 

 

شکل 3- تصاویر میکروسکوپی و گسترش روزن‌داران کف‌زی در طول برش روستای تیرگان

 


برش چینه‌شناسی امیرآباد

برش امیرآباد حدود 80 متر ضخامت دارد و شامل سازند تیرگان و بخش قاعده‌ای سازند سرچشمه است. این برش ازنظر سنگی غالباً شامل سنگ‌آهک‌های زیستی، آرژیلی و مارنی به همراه لایه‌های شیلی - مارنی سازند سرچشمه است. مرزهای سازندی همانند برش روستای تیرگان بین لایه‌های ماسه‌سنگی و کنگلومریت (سازند شوریجه)، سنگ‌آهک‌ها (سازند تیرگان) و شیل‌ها (سازند سرچشمه) قرار داده شدند و 3 واحد برای سنگ‌آهک‌های سازند تیرگان تعریف شد (شکل 4):

- واحد 1: واحد 1 که رخسارۀ پلت‌فرم کربناته نامیده می‌شود تناوبی از سنگ‌آهک‌های نازک تا ضخیم‌لایه‌ای است که شامل حدود 6/1 متر لایه‌های شیل، سنگ‌آهک و سنگ‌آهک آرژیلی در بخش قاعده‌ای است. باتوجه‌به مطالعه‌های میکروسکوپی، اجزای اسکلتی و غیراسکلتی لایه‌های قاعده‌ای، بیشتر حمل‌شده‌اند. روزن‌داران کف‌زی اجزای زیستی غالب این ضخامت‌اند؛ همچنین در بالاترین بخش این واحد، خروج از آب و کارستی‌شدن وجود دارد که به‌شکل کارست همراه با حفره‌های ریز (Microcave) دیده می‌شود و سطح فرسایشی را مشخص می‌کند.

- واحد 2: همان‌طور که در شکل (4) دیده می‌شود لایۀ قرمزرنگ (خاک قدیمی) روی سطح فرسایشی این واحد قرار گرفته است و در ادامه با توالی‌ای از شیل و مارن خاکستری با بین‌لایه‌های سنگ‌آهک نازک‌لایه دنبال می‌شود و درنهایت با ضخامتی از لایه‌های سنگ‌آهک مارنی و آرژیلی پایان می‌یابد. واحد 2 کربنات‌های همی‌پلاژیک نامیده می‌شود زیرا دارای رسوبات دانه‌ریز همراه با بقایایی از قطعه‌های موجودات شناور است.

- واحد 3: سطح بالایی سازند تیرگان همانند برش روستای تیرگان با پیشروی شیل‌ها و مارن‌های سازند سرچشمه مشخص می‌شود. بخشی از سازند سرچشمه واحد 3 را شامل می‌شود.

 

 

شکل 4- نمایی از واحدهای معرفی‌شدۀ برش امیرآباد


روزن‌داران کف‌زی

مطالعۀ فسیلی حدود 66 مقطع نازک از سازند تیرگان در برش امیرآباد انجام شد (شکل 5). همچنین 26 نمونۀ نرم از سازند سرچشمه شستشو و مطالعه شدند. نتایج به شناسایی محدوده‌های سنی برای سازند تیرگان منجر شدند؛ درحالی‌که نمونه‌های سازند سرچشمه دارای انواع شاخص برای تعیین سن نبودند. روزن‌دارانی مانند Balkhania balkhanica و Orbitolinopsis cf. nikolovi شاخص‌هایی هستند که محدوده‌های زمانی مشخصی دارند و ابزارهای مهمی برای زیست‌چینه‌نگاری به شمار می‌آیند. این گروه سن بارمین پسین تا آپتین را تأیید می‌کند. همچنین برای نخستین بار گزارشی از برخی جنس و گونه‌ها مانندConorbinella azerbaidjanica وOrbitolinopsis cf. nikolovi  از این توالی ارائه می‌شود. در مطالعۀ حاضر به‌طور غیررسمی یک اسمبلیج‌زون تعریف شد که شرح داده می‌شود:

 

 

Orbitolinid Assemblage Zone

این محدودۀ زمانی همانند برش روستای تیرگان با نخستین ظهور اربیتولینیده‌ها مشخص می‌شود و سن آپتین پیشین را پوشش می‌دهد. همچنین حضور گونۀ Balkhania balkhanica از قاعدۀ برش به سن بارمین پسین گزارش می‌شود. اربیتولینیده‌ها به‌سمت بالای برش همچنان وجود دارند اگرچه ما بخش بالایی این محدوده را با درنظرگرفتن سطح فرسایشی موجود در بالاترین بخش واحد 1 محدود کردیم و ضخامت حدود 17 متر از سازند تیرگان را به آن اختصاص دادیم. در بین روزن‌داران کف‌زی گونۀ شاخص Orbitolinopsis cf. nikolovi از پایین‌ترین بخش این محدودۀ زمانی دارای اهمیت در بایوزوناسیون است. O. nikoloviفسیلی شاخص برای آپتین پیشین است (Hfaiedh et al. 2013). حضور این گونه همراه با روزن‌داران دیگر مانند Conorbinella azerbaidjanica، Paleodictyoconus sp. و Sabaudia briacensis سن آپتین پیشین را تأیید می‌کند.

 

 

شکل 5- تصاویر میکروسکوپی و گسترش روزن‌داران کف‌زی در طول برش امیرآباد

 


نتایج

در پژوهش حاضر، دو توالی کربناته از نهشته‌های کرتاسۀ پایینی حوضۀ کپه‌داق نمونه‌گیری و مطالعه شدند. باتوجه‌به مطالعه‌های فسیل‌شناسی، یافته‌های جدید از روزن‌داران کف‌زی دو محدودۀ زمانی را مشخص می‌کنند که عبارتند از: Feurtillia gracilis range zone (Valanginian) و Orbitolinid assemblage zone (Aptian).

برش روستای تیرگان توالی‌های کاملی از نهشته‌های کرتاسۀ پایینی را نشان می‌دهد. مقایسۀ این برش با برش چینه‌شناسی دیگر (برش امیرآباد) در حوضۀ کپه‌داق (محتوای فسیلی و تصاویر گوگل‌ارث) نشان می‌دهد شروع این توالی‌ها هم‌زمان نیست؛ به‌طوری‌که در برش روستای تیرگان نهشته‌های پیش‌رونده روی درۀ قدیمی قرار گرفته‌اند و احتمالاً از بریازین شروع می‌شوند و در برش امیرآباد، بخش‌های مرتفع‌تری از منطقه تحت پیشروی قرار گرفته‌اند و شروع این پیشروی را بارمین پسین نشان می‌دهد؛ احتمالاً این نتیجه‌ای از فرونشینی‌های بلندمدت حوضۀ کپه‌داق طی کرتاسۀ پیشین است که در پی فاز کوه‌زایی‌های سیمرین ایجاد شده است. همچنین، برش چینه‌شناسی روستای تیرگان دید جامعی از سازند تیرگان به دست می‌دهد و زمینه را برای مطالعه‌های بهتر و کامل‌تر نهشته‌های کرتاسۀ پایینی در شمال‌شرق ایران فراهم می‌کند.

 

سپاسگزاری

نویسندۀ اول از حمایت و مشاورۀ استادان گرامی خانم دکتر Annie Arnaud-Vanneau و آقای پروفسور Karl B. Föllmi در راستای پیشبرد پروژۀ حاضر سپاسگزاری می‌کند.

Afshar-Harb A. 1969. A brief history of geological exploration and geology of the Sarakhs area and the Khangiran field. Bulletin of the Iranian Petroleum Institute. 37(2): 86-96. (In Persian).

Afshar-Harb A. 1994. Geology of Iran: Geology of kopet dagh. Tehran: Geological Survey of Iran, 275 p. (In Persian).

Afshar Harb A. 1979. The Stratigraphy, Tectonics and Petroleum Geology of the Kopet Dagh Region, Northern Iran. PhD thesis, Imperial College, University of London, England, 316 p.

Arnaud-Vanneau A. 2006. Biogeographic distribution of large shallow-water benthic foraminifers during the Early Cretaceous. Anu ario do Instituto de Geociências 29 (1) (Forams 2006). 694 p.

Bucur I. I. Majidifard M. R. and Senowbari-Daryan B. 2013. Early Cretaceous calcareous benthic microfossils from the eastern Alborz and western Kopet Dagh (northern Iran) and their stratigraphic significance. Acta Palaeontologica Romaniae, 9(1): 23-37.

Carević I. Taherpour Khalil Abad M. Obradovi D. L. Vaziri S. H. Mirkovi M. Aryaei A. A. Steji P. Ashouri A. R. 2013. Comparisons between the Urgonian platform carbonates from eastern Serbia (Carpatho-Balkanides) and northeast Iran (Kopet-Dagh Basin): Depositional facies, microfacies, biostratigraphy, palaeoenvironments and palaeoecology.Cretaceous Research. 40: 110-130.

Clapp. F. G., 1940. Geology of eastern Iran. Geological Society of America. Bulletin 51, 1-102.

Davoudzadeh M. 1997. Iran. In: Moores, E.M., Fairbridge (Eds.), Encyclopedia of European and Asian Regional Geology, 384-404.

Davtalab Zarghi E. 2010. Palynostratigraphy and Palynofacies Sarcheshmeh Formation at Anjirbolagh section (NE Mashhad). Master’s thesis, Ferdowsi University of Mashhad, 122 p. (In Persian).

Föllmi KB. Weissert H. Bisping M. and Funk H. 1994. Phosphogenesis, carbon-isotope stratigraphy, and carbonate platform evolution along the Lower Cretaceous northern Tethyan margin. Geological Society of America Bulletin. v. 106, 729-746.

Föllmi K. B. Godet A. Bodin S. and Linder P. 2006. Interactions between environmental change and shallow-water carbonate build-up along the northern Tethyan margin and their impact on the Early Cretaceous carbon-isotope record, Paleoceanography, 21: PA4211.

Godet A. Föllmi K. B. Bodin S. de Kaenel E. Matera V. and Adatte T. 2010. Stratigraphic, sedimentological and palaeoenvironmental constraints on the rise of the Urgonian platform in the western Swiss Jura. Sedimentology, Wiley. 57(4): 1088-1125.

Godet A. Hfaiedh R. Arnaud-Vanneau A. Zghal I. Arnaud and H. Ouali J. 2014. Aptian palaeoclimates and identification of an OAE1a equivalent in shallow marine environments of the southern Tethyan margin: Evidence from Southern Tunisia (Bir Oum Ali section, Northern Chott Chain). Cretaceous Research, 48: 110-129.

Hfaiedh R. Arnaud-Vanneau A. Godet A Arnaud H. Zghal I. Ouali J. Latil J-L and Jallali H. 2013. Biostratigraphy, palaeoenvironments and sequence stratigraphy of the Aptian sedimentary succession at Jebel Bir Oum Ali (Northern Chain of Chotts, South Tunisia): Comparison with contemporaneous Tethyan series. Cretaceous Research. 46: 177-207.

Kalantari A. 1969. Foraminifera from the Middle Jurassic-Cretaceous successions of the Koppet-Dagh region (N.E. Iran). Nat Iran Oil Company Geol Lab Publ. 3:1-298.

Kalantari A. 1986. Microfacies of carbonate rocks of Iran. Ministry of Oil, National Iranian Oil Company Geological Laboratory Publication 11, 287 p.

Masse J.-P. Villeneuve M. Leonforte E. and Nizou J. 2009. Block tilting of the North Provence early Cretaceous carbonate margin: stratigraphic, sedimentologic and tectonic data. Bull. Soc. G eol. France, 180: 105-115.

Neagu Th. and Cîrnaru P. 2002. New species of Ammomarginulina and Feurtillia in the Lower Cretaceous deposits from Cernavoda-Aliman area, Southern Dobrogea, Romania. Studia Universitatis Babes-Bolyai, Geologia, v. 1, 245-254.

Raisossadat S.N. and Moussavi-Harami R. 2000. Lithostratigraphic and facies analyses of the Sarcheshmeh Formation (Lower Cretaceous) in the eastern Kopet Dagh asin, NE Iran. Cret Res, 21: 507-516.

Raisossadat S.N. 2006. The ammonite family Parahoplitidae in the Saganeh Formation of the Kopet Dagh Basin, north-eastern Iran. Cret Res, 27: 907-922.

Raisossadat S.N. and Shokri M.H. 2011. Biostratigraphic studies of the Lower Cretaceous (upper Barremian-lower Aptian) Sarcheshmeh and Sanganeh formations in the Kopet Dagh basin, NE Iran: an integration of calcareous nannofossil and ammonite stratigraphies. Stratigr Geol Corr, 19: 188-204.

Rivandi B. Najafi M. Moussavi-Harami R. Mahboubi A. and Vahidinia M. 2010. Biostratigraphy of the Tirgan formation in two areas; Jozak and Chaman-bid, placed at the western Kopet-Dagh sedimentary basin.Stratigraphy and Sedimentology Researches. 4: 89-110.

Rosenbaum G. Lister G. S. Duboz C. 2004. Mesozoic and Cenozoic motion of Adria (central Mediterranean): a review of constraints and limitations. Geodinamica Acta, 17: 125-139.

Schlagintweit F. Ebli O. 1999. New results on microfacies, biostratigraphy and sedimentology of Late Jurassic-Early Cretaceous platform carbonates of the Northern Calcareous Alps. Abh Geol Bundesanst, 56:379-418.

Schlagintweit F. 2011. The dasycladalean algae of the Plassen carbonate platform (Kimmeridgian-Early Berriasian): taxonomic inventory and palaeogeographical implications within the platform-basinsystem of the Northern Calcareous Alps (Austria, p.p. Germany). Geologia Croatica, 64 (3): 185-206. Schröeder, R. 1964: Orbitoliniden-Biostratigraphie des Urgons nordöstlich von Teruel (Spanien). – N. Jb. Geol. Paläont. Mh., 8: 462-474, Stuttgart.

Schroeder R. de Lapparent AF. 1967. Orbitolinides du Crétacé d’Afghanistan. C R Soc géol France. 3: 94–96.

Stampfli G.M. 1978. Etud géologique générale de l’Elbourz oriental au S de Gonbad-e-Qabus, Iran N-E. PhD thesis, Université de Genève., 329 p.

Stein M. Westermann S. Adatte T. Matera V. Fleitmann D. Spangenberg J. E. and Föllmi K. B. 2012. Late Barremian–Early Aptian palaeoenvironmental change: The Cassis-La Bédoule section, southeast France: Cretaceous Research, v. 37, 209-222.

Taherpour Khalil Abad M. Aryaei A. A., Ashouri A. R. and Hosseini S. A. 2010a. Benthic foraminiferal assemblages in Tirgan Formation (Urgonien facies type), West of Kopet-Dagh sedimentary basin, NE of Iran. 1st Int Applied Geol Congr Dept of Geol, Islamic Azad Univ Mashad Branch, Iran, 1027-1031.

Taherpour Khalil Abad M. Conrad M. A. Aryaei A. A. and Ashouri A. R. 2010b. Barremian-Aptian Dasycladalean algae, new and revisited, from the Tirgan Formation in the Kopet Dagh, NE Iran. Carnets Géol/Notebooks Geol, Art 2010/05 (CG2010-A05): 1-13.

Wilmsen M. Fürsich F. T. Seyed-Emami K. Majidifard M. R. Taheri J. 2009. The Cimmerian Orogeny in northern Iran: tectonostratigraphic evidence from the foreland. Terra Nova. 21: 211-218.