نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری زمین شناسی دانشگاه فردوسی مشهد، ایران
2 گروه زمینشناسی دانشگاه فردوسی مشهد، ایران
چکیده
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Silisiclastic deposits of Member 5 of the Mila Group in Central Alborz that call Lashkarak Formation in this research, were studied in Shahmirzad, Tueh-Darvar, and Deh-Molla sections in order to reconstruct their depositional environments and sequence stratigraphic framework. The integration of sedimentological and ichnological characteristics of estuary and open marine deposits of the Lashkarak Formation has led to more reliable determinations of the relative degree of influence imposed by river influx, waves, and storms on the coastal regime. Relying on the facies characteristics and stratal geometries, the siliciclastic successions of the Lashkarak Formation are divided into two facies associationswave-dominated shoreface-offshore complex andwave-influenced estuary. High resolution sequence stratigraphic data have been used to subdivide the strata into two third-order sequence sets contains ïve fourth-order parasequence sets. Lowstand ïuvial deposits of the ïrst stage of the valley-system ïll occur in sequence 1. These ïuvial deposits are overlain by coastal-plain and wave-dominated estuarine strata during TST and HST. A drastic change to open-marine conditions is marked by a marine ïooding surface during HST. Open-marine strata are dominatly lower-shoreface and offshore-transition deposits. Although the interpreted depositional systems and stratigraphic architecture of sequence 1 of the Lashkarak Formation resemble transgressive incised-valley-ïll successions, the greater thickness and larger size of the Lashkarak valleys suggest valley development during a relative sea-level fall. The sequences 2 of the lashkarek Formation is composed of transgressive and highstand systems tract couplets interpreted as reïecting eustatic sea-level changes and the continuous creation of accommodation during eustatic sea-level changes. These sequences indicate the transgressive and regressive cycles coeval with eustatic sea-level ïuctuations during Ordovician.
کلیدواژهها [English]
مقدمه
بررسی و تعیین رخسارههای سنگی، الگوهای انباشتگی چینهای و نوع سطوح چینهنگاری سکانسی بهویژه تغییرات آنها در طول امتداد حوضههای رسوبی مهمترین عنصر برای بازسازی تاریخچه حوضههای رسوبی است. سیستمهای رسوبی درههای فرسایشی (incised valley) در طول پایین آمدن سطح آب دریا (گستره ترازهای LST, FRST) بر اثرفرسایش رودخانهای ایجاد میشوند (Ramos et al. 2006; Schwarz et al. 2011; Bayet-Goll et al. 2014 a) و در طول بالا آمدن سطح آب دریا (گستره تراز پیشرونده TST) پر میشوند (Zaitlin et al. 1994). این درهها بسته به محیطی که در آن توسعه یافتهاند در طی بالا آمدن آب دریا میتوانند با رسوبات مختلف مانند رودخانه، دلتا و خلیج دهانهای پر شوند. یک توالی ایدهال سیستمهای رسوبی درههای فرسایشی ارائه شده بوسیله مدلهای سکانسی در نهشتههای سازند لشکرک در این مطالعه ارائه شده است. همچنانکه در این مطالعه مشخص شده است آرشیتکتور سیستمهای رسوبی درههای فرسایشی (شامل نهشتههای دسته رخساره LST, TST, HST) بهوسیله فاکتورهای مختلفی از جمله موقعیت نسبی ساحل در طول گستره تراز پایین LST، ارتباط بین فضای تجمع و نرخ تأمین رسوبی، و نرخ بالا آمدن سطح آب در یا در طول کنترل میشود (Dalrymple 2006). در این مطالعه با ادغام دادههای رسوبشناسی و ایکنولوژیکی حاصل از مطالعات صحرایی همراه با دادههای پتروفاسیسی، سطوح چینهنگاری سکانسی، سیستم تراکتها و سکانسهای موجود در نهشتههای سازند لشکرک از گروه میلا در البز مرکزی شناسایی و بررسی شدهاند. بررسی الگوی چینهنگاری سکانسی نهشتههای رسوبی اردویسین میتواند کمک قابل توجهی جهت فهم تاریخچه حوضهرسوبی البرز مرکزی در طول پالئوزوئیک زیرین باشد.
از آنجایی که براساس توزیع عمودی و جانبی رخسارهها، چارچوب چینهنگاری سکانسی سازند ارائه میگردد (Catuneanu 2003, 2006; Catuneanu et al. 2009) جهت بررسی تغییرات سطح آب دریا در زمان تهنشست سازند لشکرک، مطالعه تغییرات رخسارهای این سازند صورت گرفته است.
زمینشناسی عمومی منطقه
اولین بار اشتوکلین و همکاران (Stöcklin et al. 1964) سازند میلا را بر اساس مطالعات زیستچینهنگاری بر مبنای تریلوبیتها و کنودونتها و مطالعات چینهسنگی به 5 عضو تقسیم کردهاند و برش الگوی آن را در میلاکوه دامغان معرفی نمودند. بر مبنای این مطالعات عضوهای 1 و 2 با سن کامبرین میانی با نهشتههای کامبرین بالایی عضوهای 3 و 4 پوشیده میشوند. سن عضو 5 سازند میلا در این مطالعه اردویسین پیشین تعیین شده است. ویژگیهای سنگچینهای سازند میلا در برش الگو بر اساس مطالعات اشتوکلین (Stöcklin 1964)، از پایین به بالا به شرح زیر است. «عضو 1 سازند میلا» : 189 متر دولومیت بدون فسیل همراه با میانلایههاى مارنى و شیلى زردرنگ است. «عضو 2 سازند میلا» : 89 متر سنگآهک، لایهلایه، به رنگ قهوهاى تا خاکسترى تیره است که تناوب ناچیزى از مارن و آهک مارنى دارد. تریلوبیت، بازوپا و هیولیتیده فسیلهاى این عضو هستند. «عضو 3 سازند میلا» : به عنوان مشخصترین عضو این سازند، شامل 82 متر سنگآهک دانه درشت روشن رنگ، بلورین گلوکونیتدار است. تریلوبیت و بازوپایان (از جنس Billingsella) با فراوانی بالا در این عضو نشاندهنده سن کامبرین میانی است. اغلب در سنگ آهکهای این عضو، لکه یا نوارهای تیرهتری که حاصل تجمع دانههای گلوکونیت است، مشاهده میشود. «عضو 4 سازند میلا» : 96 متر سیلتستون، ماسهسنگ، سنگآهک گلوکونیدار و مارن است که همچنان حاوى تریلوبیتها و هیولیتیده کامبرین پسین است. «عضو 5 سازند میلا یا رسوبات معادل سازند لشکرک»: 129 متر شیل بدون فسیل، ماسهسنگ و سنگ آهکهاى نازک لایه است که یک واحد ماسه سنگ کوارتزى سفید در قاعدة آن وجود دارد. در میلا کوه (بُرش الگو) این عضو فسیل ندارد ولى، در دیگر نقاط ایران، تعلق عضو 5 به زمان اردویسین حتمى است. فرسایش پس از اردویسین سبب شده تا این عضو در همه جا وجود نداشته باشد.
بر اساس مطالعات گیر و همکاران (Geyer et al. 2014) واحدهای رسوبی منسوب به سازند میلا عدم تجانس یا ناسازگاری زیادی را در تعریف و خصوصیات فیزیکی بر مبنای تعریف کمیته چینهشناسی برای یک سازند، نشان میدهند. بنابراین به دلیل وجود ناپیوستگیهای اصلی در بین عضوهای 2 و 3 و عضوهای 4 و 5 سازند میلا، بازنگری در تعریف لیتواستراتیگرافی و چینهشناسی این سازند صورت گرفته است (Geyer et al. 2014; Bayet-Goll et al. 2014a) (شکل 1). بر اساس مطالعات گیر و همکاران (2014) و بایتگل (1393) صورت گرفته بر روی نهشتههای کامبرین-اردویسین البرز یک الگوی جدید لیتواستراتیگرافی برای نهشتههای پالئوزوئیک زیرین البرز ارائه شده است. به طوریکه نهشتههای کامبرین- اردویسین البرز مرکزی با عنوان گروه میلا معرفی شده است که شامل سازندهای فشم (جدید، معادل با کوارتزیت راسی یا قاعدهای)، ده- صوفیان (جدید، معادل با ممبرهای 1 و 2 سازند میلا)، ده- ملا (جدید، معادل با ممبرهای 3 و 4 سازند میلا) و سازند لشکرک (معادل با ممبر 5 سازند میلا) است. نهشتههای کامبرین اردویسین ایران در البرز مرکزی و ایران مرکزی به گروه میلا تعلق دارد (Geyer et al. 2014 و بایت گل 1393). این گروه در ایران مرکزی شامل سازندهای فشم، کالشانه، درنجال و شیرگشت است. در مقابل گروه میلا در البرز مرکزی شامل سازندهای فشم، ده-صوفیان، ده- ملا و لشکرک میباشد. گروه میلا در البرز مرکزی اغلب بطور ناپیوسته بوسیله سازند جیرود به سن دونین پسین پوشیده میشود. مرز بین گروه میلا و سازند جیرود حاوی توالی ضخیمی از ماسه سنگ، شیل و گهگاهی کربنات است که تبا عنوان سازند لشکرک معرفی میشود. با این وجود اشتوکلین و همکاران (Stöcklin et al. 1964) این توالی رسوبی را به عنوان بخش 5 سازند میلا معرفی کرده اند. در مناطق مورد مطالعه سازند لشکرک بر اساس خصوصیات لیتولوژیکی به دو واحد تقسیم شده است. واحد (Unit 1) با سن ازدویسین زیرین تا میانی از واحدهای ماسه سنگی ضخیم لایه با میان لایههای نازک شیل تشکیل شده است. در مقابل واحد بالایی (Unit 2) این سازند از لایههای شیلی سبزرنگ زیتونی ضخیم لایه با میان لایههای ماسهسنگی و سیلتستونی تشکیل شده است. مرز پایینی سازند لشکرک در گروه میلا بهوسیله قرارگیری ماسهسنگهای با طبقهبندی مورب تراف کانالی شکل در واحد یک این سازند بر روی کربناتهای بخش بالایی سازند ده- ملا بهصورت ناپیوسته تعیین میشود. همچنین براساس مطالعات دیرینهشناسی سازند لشکرک (Ghavidel-Syooki 2006; Ghobadi Pour et al. 2007; Popov et al. 2009) سن آن را میتوان اردویسین زیرین تا بالایی در نظر گرفت. در این مطالعه چینهنگاری سکانسی واحد پایینی (Unit 1) سازند لشکرک با سن اردویسین زیرین تا میانی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه رسوبات سازند لشکرک از غرب به شرق شامل میلاکوه، تویه دروار و ده- ملا، در مسیر جاده تهران به شاهرود مورد مطالعه قرار گرفتهاند (شکل1).
محیطرسوبی و رخسارههای سازند لشکرک
مشاهدات صحرایی و مطالعات پتروگرافی (110 مقطع نازک) انجام شده بر روی واحدهای سیلیسی-آواری سازند لشکرک در 3 برش، به شناسایی 2 مجموعه گروه توالی رخسارهرسوبی شامل مجموعه توالی رخسارهای (شکل 2) خلیج دهانهای تحت تأثیر امواج و مجموعه توالی رخسارهای دریای باز (دور از ساحل- حاشیه ساحلی) منجر گردیده است.
جهت استنتاج محیطرسوبی در برداشتهای صحرایی ضخامت نهشتهها، سطوح لایهبندى، ساختارهاى رسوبى، اثرات فسیلى، میزان زیست آشفتگی، تغییرات اندازه دانهها و همچنین ارتباط لایهها مورد بررسى قرار گرفتند (بایتگل 1393). جهت تفسیر واحدهای ایکنولوژیکی، بررسی آثار فسیلی در مجموعههای ایکنولوژیکی (شامل انواع آثار فسیلی موجود در یک طبقه رسوبی) و ارتباط آنها با یکدیگر (MacEachern et al. 2007; Bayet-Goll et al. 2015a, b) و درجه زیست آشفتگی (BI) (Taylor and Goldring 1993 ) همراه با تحلیل رخسارهای (Bayet-Goll et al. 2014b, 2015b) صورت گرفته است.
شکل 1-A) موقعیت جغرافیایی برشهای مورد مطالعه در زون البرز مرکزی (علامت زرد رنگ) 1: برش ده-ملا، 2: برش میلاکوه، 3: برش تویه دروار. B) نقشه زمینشناسی ایران (بر گرفته از آقانباتی 1385 با تغییرات). C- ستون چینهشناسی سازندهای پالئوزوئیک زیرین بر اساس گیر و همکاران (Geyer et al. 2014).
شکل 2- ستون تغییرات رخسارهها، محیط رسوبی و سکانسهای رسوبی سازند لشکرک در برش ده-ملا، تویه دروار و میلاکوه.
واحدهای سیلیسی-آواری سازند لشکرک شامل 2 مجموعه رخسارهرسوبی خلیج دهانهای تحت تأثیر امواج و مجموعه رخسارهای دریای باز (دور از ساحل- حاشیه ساحلی) است که به ترتیب شرح داده میشوند
مجموعه رخسارههای خلیج دهانهای تحت تأثیر امواج
محیطهای رسوبی خلیج دهانهای سازند لشکرک به 3 بخش تقسیم میشوند که شامل (شکلهای3 و 4): 1) توالی رخسارهای (FA1) یا بخش داخلی (inner zone) شامل دلتای سدی- خلیج (bay-head delta, Facies A) و کانالهای رودخانهای (fluvial channel, Facies B). 2) توالی رخسارهای (FA2) بخش میانی (central zone) شامل نهشتههای لاگون (central bay or lagoon, Facies C) و مخروطهای شسته شده (washover or flood tidal delta, Facies D). 3) توالی رخسارهای بخش خارجی (outer zone) (FA3) شامل رخسارههای تودههای دهانه خلیج (Estuary-mouth complexes, Facies E)، کانالهای جزرومدی (tidal inlets, Facies F) (شکل5). این مجموعه گروه توالی رخسارهای فقط در شرق حوضهرسوبی در زمان اردویسین در برش ده- ملا مشاهده میشود و به سمت غرب در برشهای تویه دروار این توالی رخسارهای حذف میگردد.
مجموعه رخسارهای 1 (FA1)
رخساره A دلتای سدی- خلیج: این رخساره از ماسهسنگ، ماسهسنگ سیلتی، شیل و سیلتستون به صورت توالیهای به سمت بالا درشت شونده و ضخیم شونده با تشکیل شده است. ساختارهای رسوبی غالب در این رخساره شامل طبقهبندی تودهای، طبقهبندی مورب تراف و مسطح با بین لایههای دانه ریز شیلی- سیلتستونی حاوی لامیناسیون ریپل جریانی و موازی میباشند. ترکهای سینآرسیس در این رخساره نیز به فراوانی دیده میشود (شکل3A, B). جهت جریان دیرینه حاصل از طبقهبندی مورب تراف، طبقهبندی مورب مسطح با جهت غالب یک جهته NNE میباشد (شکل 5).
شکل 3- تصاویر صحرایی مجموعه رخسارههای دلتای سدی خلیج و لاگونی سازند لشکرک. A- نهشتههای ضخیم شونده به سمت بالا از دلتای سدی- خلیج (bay-head delta) همراه با طبقهبندی مورب تراف و مسطح و لامیناسیون ریپلی موجی و موازی، برش ده- ملا. B- ترکهای سینآرسیس در توالی رخسارهای دلتای سدی- خلیج، برش ده- ملا. C- رخساره کانالی شکلی از ماسهسنگهای قرمز قاعده سازند لشکرک با طبقهبندی مورب تراف (با حفظ شدگی ضعیف) در برش ده- ملا (دید به سمت شرق). D- ماسهسنگهای کانال رودخانهای قاعده سازند لشکرک بر روی کربناتهای سازند ده- ملا و در زیر نهشتههای رخساره دلتای سدی- خلیج با مرز تدریجی، برش ده ملا (دید به سمت شرق). E- مجموعه رخسارهای لاگون در بخش مرکزی خلیج دهانهای. F- توالی رخسارهای لاگون حاوی ماسهسنگها با لامیناسیون موازی و ریپلی همراه با رسوبات مخروطهای شسته شده در قاعده توالی حاوی سطح قاعده فرسایشی و لامیناسیون موازی و ریپلی موجی با حالت تدریجی نرمال، برش ده ملا. G- تناوب رسوبات مخروطهای شسته شده با الگوی به سمت بالا درشت شونده و نهشتههای دانهریز لاگون. بالاترین بخش شامل نهشتههای تودههای دهانه خلیج، برش ده ملا (دید به سمت شمال). H- کنگلومرا همراه با توالی رخسارهای مخروطهای شسته شده.
شکل 4- تصاویر صحرایی مجموعه رخسارههای تودههای دهانهای خلیج و کانالهای جزرومدی سازند لشکرکA- تودههای دهانه خلیج (Estuary-mouth complexes) از لایههای ضخیم ماسه سنگی به سمت بالا تبدیل به توالیهای ماسهسنگی دریای باز (دید به سمت جنوب شرق). B- توالی رخسارهای دهانه خلیج با طبقهبندی مسطح. برش ده- ملا. C- چینهبندی مورب پشتهای و لامیناسیون موجی در رخساره دهانه خلیج. D- مانکرونچینوس در رخساره دهانه خلیج. E- تالاسینوئیدس در ماسهسنگهای دهانه خلیج. F- پلانولیتس در رخساره دهانه خلیج. G- کانالهای جزرومدی با طبقهبندی مورب تراف در رخساره دهانه خلیج. H- طبقهبندی مورب تراف بزرگ مقیاس در دو لایه متوالی کانال جزرومدی با جهت جریان مخالف هم (بایمدال).
رخساره B کانالهای رودخانهای: این رخساره به طور غالب از ماسهسنگهای قرمز رنگ با جورشدگی ضعیف و اندازه متوسط تا درشت به صورت واحد کانالی با سطح فرسایشی تند و مقعر است تشکیل شده است که در گاهی موارد با نهشتههای باقیمانده (lag deposit) در قاعده فرسایشی خود همراه است. این واحد کانالی به صورت ریز شونده به سمت بالا دیده میشود و ساختارهای رسوبی از طبقهبندی مورب تراف به مسطح و لامیناسیون موازی تغییر مییابند. بخش بالایی این رخساره دارای سطح تماس تدریجی با رخسارههای بخش قاعدهای دانه ریزرخساره دلتای سدی- خلیج است (شکل3C, D). جهت جریان دیرینه حاصل از طبقهبندی مورب تراف با جهت غالب یک جهته NNE میباشد (شکل 5).
شکل 5- مدل رسوبی خلیج دهانهای تحت تأثیر امواج سازند لشکرک در برشهای مورد مطالعه همراه با جهت جریان قدیمه (مدل اولیه شکل اقتباس از Dalrymple et al. 1992).
تفسیر توالی رخسارهای 1 (FA1)
تودههای ماسه سنگی با اندازه درشت، جورشدگی ضعیف، طبقهبندی مورب تراف و مسطح یک جهته، شکل کانالی با سطح قاعدهای فرسایشی مقعر همراه با نهشتههای باقیمانده و روند به سمت بالا ریزشونده و عدم وجود اثرفسیلها، بیانگر فرسایش، پرشدن و مهاجرت اشکال لایهای رخساره A در کانالهای رودخانهای است (Willis and Gabel 2001; Willis 2005). مجموعه اثر فسیلها در این توالی رخساره (بایتگل 1393) حاکی از ایکنوفاسیس محدود شده اسکولایتوس (Skolithos-depauperate ichnofacies) است که مشابه ایکنوفاسیسهای معرفی شده برای بخش به سمت خشکی (leeward-influenced) خلیجهای دهانهای است (Pemberton et al. 2012). روند به سمت بالا درشت شونده همراه با طبقهبندیهای مورب یک جهته و همراهی نزدیک با کانالهای رودخانهای از تشکیل این رخساره به صورت نهشتههای پیشرونده (bayhead-delta progradation) بر روی لاگون حمایت میکند. تفکیک نهشتههای رخساره A از کانالهای رودخانهای رخساره B، بر اساس وجود اثر فسیلها، وجود ساختارهای تحت تأثیر امواج در لبه به سمت لاگون و الگوی به سمت بالا درشت شونده است.
مجموعه رخسارهای 2 (FA2)
رخساره C لاگون: این رخساره از شیل، شیل سیلتی، سیلتستون و سیلتستون ماسهای و ماسه سنگ با ترکهای سین آرسیس تشکیل شده است. در این رخساره طبقهبندی فلاسر، موجی و عدسی در مجموعههای رسوبی هترولیک شیل-ماسهسنگ به فرم توالیهای به سمت بالا درشت شونده دیده میشود. این رخساره با رخسارههای مخروطهای شسته شده نیز میتوانند به صورت توالیهای به سمت بالا درشت شونده دیده شوند. لایههای ماسهسنگی در این مجموعهها در گاهی موارد دارای لامیناسیون ریپلی جریانی و لامیناسیون موازی هستند (شکل3E, F).
رخساره D مخروطهای شسته شده : این رخساره با گسترش جانبی محدود از تناوب لایههای مادستونی، ماسهسنگی، ماسه سیلتی، سیلتستون و شیل با الگوی به سمت بالا درشت شونده تشکیل شده است. این رخساره همراهی نزدیکی با کمپلکسهای ماسهای بخش خارجی خلیج دهانهای دارد و در بیشتر موارد به طور بین انگشتی در بین رخسارههای لاگونی دیده میشود. ساختارهای رسوبی غالب در این بخشها شامل طبقهبندی مورب تراف، طبقهبندی مورب مسطح، لامیناسیون موازی و لامیناسیون ریپلی جریانی میباشد. لایههای ماسنگی در این رخساره به طور غالب تودهای با قاعده تدریجی دیده میشوند (شکل 3G, H).
تفسیر مجموعه رخسارهای 2 (FA2)
اندازه ریزرخساره C حاکی از تهنشینی این رخساره در محیطهای آرام و احتمالاً در بخش مرکزی خلیج دهانهای با سطح انرژی پایین است (Zaitlin et al. 1993). همراهی با نهشتههای لاگونی و تغییرات اندازه ذرات و ساختارهای رسوبی با الگوی به سمت بالا درشت شونده حاکی از تهنشینی رخساره D بهعنوان مخروطهای شسته شده با تأمین ماسه بهوسیله جریان امواج و جریانهای ورودی از کانال جزرومدی است (Zaitlin et al. 1993).
مجموعه رخسارهای 3 (FA3)
رخساره E تودههای دهانه خلیج: این رخساره از لایههای ضخیم ماسه سنگی درشت دانه با جورشدگی ضعیف به صورت نازک شونده به سمت بالا تشکیل شده است (شکل 4A). ساختارهای رسوبی شامل لایههای تودهای، طبقهبندی مورب تراف، مسطح و لامیناسیون موازی (شکل 4B) و به مقدار کمتر چینهبندی مورب پشتهای و لامیناسیون موجی میباشد (شکل 4c). بررسی جهت جریان دیرینه حاصل از طبقهبندی مورب تراف، طبقهبندی مورب مسطح با جهت غالب SW میباشد (شکل 5). این رخساره در زیر توالی رخسارههای دریایی باز یا بخش بالایی دور از ساحل قرار میگیرد.
رخساره F کانالهای جزرومدی : این رخساره از تودههای کانالی با سطح قاعده فرسایشی تند از ماسهسنگهای متوسط تا درشت دانه جورشده تشکیل شده است (شکل4G). ساختارهای رسوبی غالب در این رخساره شامل طبقهبندی مورب تراف بایمدال (bi-directional)، طبقهبندی مورب کم زاویه در تناوب با طبقهبندی مورب مسطح و لامیناسیون مسطح میباشد (شکل 4H). بررسی جهت جریان دیرینه حاصل از طبقات مورب تراف به صورت بایمدال NNE و SSW با جهت غالب SSW میباشد (شکل 5).
تفسیر مجموعه رخسارهای 3 (FA3)
خصوصیات رسوبشناسی و ایکنولوژیکی (بایتگل 1393) این رخساره حاکی از نهشت در بخش خارجی (outer zone) پرانرژی خلیجهای دهانهای تحت تأثیر امواج با تامین زیاد ماسه تحت تأثیر جریانهای غالب دریایی به سمت ساحل و محیطی ناپایدار زیستی از لحاظ فیزیکو- شیمیایی میباشد. اندازه دانه، ترتیب ساختارهای رسوبی و وجود ضخامت بالای طبقات ماسهسنگی حاکی از تهنشینی توالی رخسارهای 3 به احتمال زیاد در بخش خارجی (شکل 5) یک محیط خلیج دهانهای و کانالهای جزرومدی است (Schwarz et al. 2011). قرارگیری این رخساره در زیر رخسارههای دریای باز یا offshore، از این نظر حمایت میکند. تنوع و فراوانی کم اثر فسیلها (بایتگل 1393) نشاندهنده ایکنوفاسیس محدود شده اسکولایتوس میباشد (شکل 4D,-F). با وجود فراوانی بالای طبقات ماسهای جورشده در این رخساره، نسبت خیلی پایین از اثر فسیلها حاکی از تأثیر انرژی بالای جریانهای با نرخ رسوبگذاری بالا و عدم وجود بسترهای گلی غنی از مواد غذایی میباشد (Coates and MacEachern 1999; MacEachern et al. 2007a, b).
مجموعه رخسارهای دریای باز
محیطهای رسوبی دریای کم عمق در بخش بالایی سازند لشکرک به 3 بخش تقسیم میشوند (شکلهای 6 و 7) که شامل: 1) توالی رخسارهای 4 (FA4) شامل حاشیه ساحلی پایینی (lower shoreface, Facies G)، حاشیه ساحلی میانی (middle shoreface, Facies H) حاشیه ساحلی بالایی- پیش ساحل (upper shoreface-foreshore, Facies I). 2) توالی رخسارهای 5 (FA5) شامل رخساره دور از ساحل حدواسط (offshore transition, Facies J). 3) توالی رخسارهای 6 (FA6) شامل رخسارههای شلف (shelf, Facies K)، دور از ساحل پایینی (lower offshore, Facies M) و دور از ساحل بالایی (upper offshore, Facies N) میباشد (شکل8).
مجموعه رخسارهای 4 (FA4)
رخساره G حاشیه ساحلی پایینی: این رخساره از توالیهای به سمت بالا ضخیم شونده لایههای ماسهسنگی با جورشدگی و گردشدگی خوب و میان لایههای نازک سیلتستونی- شیلی تشکیل شده است. این رخساره در بخش پایینی به طور غالب از میان لایههای ماسهسنگی و سیلتستونی- شیلی با لامیناسیون ریپلی موجی و جریانی، طبقهبندی مورب پشتهای و لامیناسیون موازی تشکیل شده است. نسبت ماسهسنگ به شیل در این رخساره 1:1 تا 3:1 میباشد و به سمت بالا نسبت شیل کاهش مییابد (شکل6 A, B).
رخساره H حاشیه ساحلی میانی: این رخساره از توالیهای برافزاینده ضخیم لایه ماسهسنگی با جورشدگی و گردشدگی بالا با طبقهبندی مورب مسطح، موازی با رسوبات باقیمانده قاعدهای و سطح فرسایشی مشخص و طبقهبندی مورب پشتهای مشخص شده است. ساختارهای رسوبی غالب موجود در این رخساره مشابه بخش بالایی رخساره G میباشد با این تفاوت که ضخامت طبقات در این رخساره بیشتر است. (شکل 6C, D). بررسی جهت جریان دیرینه حاصل از طبقهبندی مورب تراف و مسطح و ریپلها E تا NE میباشد (شکل 8).
رخساره I حاشیه ساحلی بالایی- پیش ساحل: این رخساره از توالیهای بر هم افزاینده ضخیم ماسهسنگهای با جورشدگی و گردشدگی بالا از طبقهبندی مورب مسطح و کم زاویه، طبقهبندی مورب تراف و مسطح موازی همراه با لاگهای قاعدهای و سطح فرسایشی مشخص تشکیل شده است. این رخساره در بخش پایینی به طور غالب از طبقهبندی مورب تراف و مسطح تشکیل شده است. بخش بالایی این رخساره به طور غالب از توالیهای ضخیم لایه ماسهسنگ با طبقهبندی مسطح موازی تشکیل شدهاند (شکل 6E, F). بررسی جهت جریان دیرینه حاصل از طبقهبندی مورب تراف و مسطح به صورت چندجهته میباشد (شکل 8).
تفسیر مجموعه رخسارهای 4 (FA4)
دادههای رسوبشناسی و ایکنولوژیکی توالی برافزاینده رخساره مورد نظر نشاندهنده تهنشینی در محیطهای حاشیه ساحلی (shoreface) کم عمق میباشد (شکل8). زیاد بودن آشفتگی زیستی در بخشهای پایینی رخساره G با تنوع سنگشناسی و ساختارهای فیزیکی حاکی از تغییرات در انرژی هیدرودینامیکی و نرخ رسوبگذاری است. مجموع اثرفسیلها در این رخساره (بایتگل 1393) نشاندهنده بخش انتهایی ایکنوفاسیس اسکولایتوس میباشد که منطبق بر lower shoreface میباشد (Bann and Fielding 2003; Bayet-Goll et al. 2015b). در نهشتههای بخش میانی و بالایی حاشیه ساحلی (رخسارههای I, H) ساختارهای رسوبی نشان دهنده تهنشینی بهوسیله جریانات حاصل از امواج به موازات ساحل است. چنین جریانهای بیشتر نشاندهنده جریانهای در امتداد ساحل است که موجب تشکیل ساختارهای رسوبی غالب تابولار و افقی شده است. تاثیر جریانهای طوفانی و تقابل جریانات طوفان با جریانهای به موازات ساحل در چنین موقعیتهایی موجب ایجاد طبقهبندی مورب تراف و HCS میشود. وجود جهت جریان دیرینه یک جهته غالب E در رخساره H و وجود جهت جریان دیرینه چند جهته در رخسارهI حاکی از تأثیر همزمان جریانهای به موازات ساحل و جریانهای طوفانی بر روی توالی رخسارهای سازند لشکرک است. لامیناسیونهای ریپلی در بخشهای بالایی حاکی از کاهش شدت جریان به صورت دورهای است. این گونه شرایط به طورغالب در رخسارههای بالایی حاشیه ساحلی و پیش ساحل مشاهده میشود (Pemberton et al. 2012). مجموعه اثر فسیلهای رخساره H (بایتگل 1393) حاشیه ساحلی میانی حاکی از ایکنوفاسیس پیش الگوی اسکولایتوس (the archetypical Skolithos ichnofacies) است اما کاهش فراوانی اثر فسیلها به سمت رخساره I حاشیه ساحلی بالایی-پیش ساحل حاکی از بخش انتهایی ایکنوفاسیس اسکولایتوس (impoverished expression of the Skolithos ichnofacies) است که منطبق بر رخساره پیش ساحل در زون شکست امواج است (Bayet-Goll et al. 2015a, b).
مجموعه رخسارهای 5 (FA5)
رخساره J دور از ساحل حدواسط: این رخساره از توالیهای به سمت بالا درشتشونده شامل تناوب میان لایههای ماسهسنگی، شیلی و سیلتستونی با HCS، لامیناسیون ریپلی موجی و جریانی، طبقهبندی مورب کم زاویه و لامیناسیون موازی تشکیل شده است. لایههای سیلتستونی- شیلی لامینهای بوده و حاوی میان لایههای نازک ماسهسنگی با لامیناسیون ریپلی موجی تا جریانی است. هر دو الگوی توالی به سمت بالا ضخیم شونده و نازک شونده دیده میشود. نسبت ماسهسنگ به شیل 1:1 تا 1:5میباشد (شکل6G).
تفسیر مجموعه رخسارهای 5 (FA5)
بیشتر ساختارهای رسوبی دلالت بر وجود تاثیر نوسانات امواج نسبت به تأثیر جریان است. تناوب لایههای ماسهسنگی (موجسار هوای طوفانی) و لایههای شیلی- سیلتستونی (موجسار هوای آرام) اشاره بر قرارگیری رخساره مورد نظر در حد بین موجسار هوای آرام و طوفانی است. چنین محیطی منطبق بر رخساره دور از ساحل حدواسط (offshore transition) است (Buatois et al. 2012; Bayet-Goll et al. 2015a, b). مجموعه اثر فسیلهای موجود در رخساره J (بایتگل 1393) نشاندهنده ایکنوفاسیس مخلوط کروزیانا-اسکولایتوس میباشد (شکل6H). این ایکنوفاسیس به طور غالب در شرایط نوسانات شدید رسوبی در محیطهای دور از ساحل حدواسط که در حد بین موجسار هوای آرام و موجسار هوای طوفانی قرار دارد، تشکیل میشود (MacEachern and Bann 2008; Bayet-Goll et al. 2015a, b).
شکل 6- تصاویر صحرایی مجموعه رخسارههای بخش حاشیه ساحل- پیش ساحل سازند لشکرکA- توالی رخسارهای حاشیه ساحلی پایینی به صورت توالیهای به سمت بالا ضخیم شونده، برش ده ملا. B- بخش پایینی حاشیه ساحلی پایینی با چینهبندی مورب هوموکی (پیکانها)، برش شهمیرزاد. C- رخساره بخش میانی حاشیه ساحلی شامل تودههای ماسه سنگی به سمت بالا درشت شونده با فراوانی طبقهبندی مورب تراف و مسطح (پیکان زرد)، برش تویه دروار (دید به سمت شمال شرق). D- فراوانی بالای بخش قاعدهای اثر فسیلهای دیپلوکراتریون در بخش میانی حاشیه ساحلی. E- بخش بالایی حاشیه ساحلی و پیش ساحل به سمت بالا تبدیل به رخساره حاشیه ساحلی پایینی در برش شهمیرزاد با طبقهبندی مسطح موازی (دید به سمت شمال).F- رخساره بخش بالایی حاشیه ساحلی و پیش ساحل همراه با طبقهبندی مورب کم زاویه (پیکان زرد) به سمت بالا تبدیل به طبقهبندی مورب تراف (پیکان قرمز). G- توالی رخساره بخش میانی دور از ساحل یا offshore transition، برش شهمیرزاد (دید به سمت شمال شرق). H- بخش بالایی طبقات رخساره بخش میانی دور از ساحل با ریپلهای موجی با خط الراس نامتقارن همراه با فراوانی بالا از اثر فسیلهای تافروهلمنتوپسیس برش شهمیرزاد.
مجموعه رخسارهای 6 (FA6)
رخساره K شلف: این رخساره از شیل و شیل سیلتی زیتونی یا سبز کمرنگ بندرت با لامیناسیون موازی تشکیل شده است. در بیشتر موارد این رخساره به صورت شیلهای هوازده در سطح بدون هیچ گونه ساخت رسوبی دیده میشود (شکل7A).
رخساره L دور از ساحل پایینی: این رخساره از شیل، شیل سیلتی، سیلتستون ماسهای و ماسهسنگ (کمتر از 5 سانتیمتر ضخامت) تشکیل شده است. لایههای ماسهسنگی در گاهی موارد دارای لامیناسیون ریپلی موجی و لامیناسیون موازی هستند (شکل7B). به ندرت HCS کوچک مقیاس در این رخساره با سطح قاعده فرسایشی دیده میشود (شکل7C). نسبت ماسهسنگ به شیل در این رخساره 1:20 تا 1:10 میباشد.
رخساره M دور از ساحل بالایی : این رخساره از مجموعه لایههای به سمت بالا درشتشونده و یا ریزشونده شامل شیل لامینهای، شیل سیلتی و لایههای نازک تا ضخیم ماسهسنگی (5-30 سانتیمتر) تشکیل شدهاند. لایههای ماسهسنگی در این رخساره حاوی HCS و لامیناسیونهای ریپلی موجی میباشند. در این رخساره HCS در لایههای ماسهسنگی با ضخامت بالا غالب میباشد در حالیکه HCS کوچک مقیاس در لایههای با ضخامت کمتر از 10 سانتیمتر غالب میباشد (شکل7E, F ). نسبت ماسهسنگ به شیل در این رخساره 1:10 تا 1:5میباشد.
تفسیر مجموعه رخسارهای 6 (FA6)
بررسی خصوصیات ایکنولوژیکی و رسوبشناسی نهشتههای توالی رخسارهای 6 حاکی از رسوبگذاری در بخشهای پایینی و بالایی دور از ساحل در مجاورت با شلف کم انرژی زیر موجسار هوای طوفانی است. این رخسارهها به طور غالب در زیر موجسار هوای طوفانی (SWB) تشکیل میشود. در زمان کاهش انرژی و عدم نوسانات جریان غالب رسوبگذاری شامل نهشتههای دانهریز سیلتی- شیل میباشد. این بخش که در محدوه پایینی رخساره K قرار دارد منطبق بر ایکنوفاسیس زئوفیکوس بوده (شکل 7D) ایکنوفاسیس زئوفیکوس به طور غالب در محدودههای با انرژی و نرخ رسوبگذاری پایین و اکسیژن کم و بستری گلی غنی از مواد ارگانیک وجود دارد (MacEachern et al. 2007a; MacEachern and Bann 2008; Buatois et al. 2012). به سمت بخشهای بالایی این رخساره به دلیل افزایش نوسانات موجسار هوای طوفانی میزان انرژی و شدت نرخ رسوبگذاری افزایش پیدا میکند که به انضمام آن نوع رسوبگذاری، ساختارهای فیزیکی و زیستی افزایش مییابند. در این محدوده اثر فسیلها منطبق بر ایکنوفاسیس دور از ساحل کروزیانا (distal cruziana Ichnofacies) در رخساره L میباشد. در مقابل رخساره M نسبت به رخساره قبلی حاوی لایههای ضخیمتر ماسهسنگی و ماسهسیلتی با لامیناسیون ریپلی موجی و HCS است. بر اساس خصوصیات رسوبشناسی و ایکنولوژیکی این نهشتهها در محدوده نزدیک به موجسار هوای طوفانی تشکیل شدهاند. مجموعه اثر فسیلهای موجود در این رخساره منطبق بر ایکنوفاسیس پیش الگوی کروزیانا (the archetypical Cruziana ichnofacies) است. این ایکنوفاسیس به طور غالب در شرایط آرام رسوبی با دورههای موقتی در افزایش انرژی در محیطهای دور از ساحل بالایی و به ندرت دور از ساحل حدواسط در حد بین موجسار هوای آرام و طوفانی قرار دارد، تشکیل میشود (MacEachern and Bann 2008; Buatois et al. 2012; Bayet-Goll et al. 2015b).
سکانسهای رسوبی واحد پایینی (Unit 1) سازند لشکرک
با توجه به موقعیت هر یک از رخسارهها و تغییرات آنها در توالی عمودی (شکل2)، سازند لشکرک در برش مورد مطالعه ده- ملا از 2 سکانسرسوبی و در برشهای دیگر (میلاکوه و تویه دورا) از 1 سکانس رسوبی تشکیل گردیده است. مرزهای سکانسی شامل مرزهای فرسایشی یا مرز نوع اول (SB1) و مرزهای غیر فرسایشی یا مرز نوع دوم (SB2) میباشند. این سکانسهای رسوبی پس از پسروی دریا از سمت شرق به طرف غرب حوضه البرز مرکزی و در طول اردویسین زیرین تا اردویسین میانی تشکیل شدهاند. در برشهای مختلف، سازند لشکرک از دسته رخسارههایTST, LST و HST تشکیل شده است. دسته رخسارهها در نهشتههای سازند لشکرک براساس الگوهای انباشتگی چینهای، موقعیت در سکانس و نوع سطوح مرزی تفسیر شده و موقعیتهای ویژهای را در طول منحنی تغییرات نسبی سطح دریا مشخص میکنند (Bayet-Goll et al. 2014b).
شکل 7- تصاویر صحرایی مجموعه رخسارههای دور از ساحل- شلف سازند لشکرک.A- توالی رخسارهای شلف در مجاورت با رخسارههای بخش پایینی دور از ساحل، برش ده- ملا (دید به سمت شمال شرق). B- لامیناسیون ریپلی موجی و لامیناسیون موازی در رخساره دور از ساحل پایینی، برش ده-ملا. C- لامیناسیون ریپلی موجی (پیکان زرد) و MICRO-HCS (پیکان قرمز) در رخساره دور از ساحل پایینی، برش میلاکوه. D- زئوفیکوس در رخساره دور از ساحل پایینی، برش شهمیرزاد. E- HCS کوچک مقیاس در رخساره دور از ساحل بالایی، برش ده- ملا. F- HCSدر رخساره دور از ساحل بالایی، برش تویه دروار.
شکل 8- مدل رسوبی توالی دریایی باز (دور از ساحل- حاشیه ساحلی) تحت تأثیر امواج سازند لشکرک در برشهای مورد مطالعه همراه با جهت جریان قدیمه
سکانس1 (DS1)
سکانس یک فقط در برش ده- ملا مشاهده شدهاند و به سمت غرب در برش تویه دروار این سکانس حذف میشود. سطح قاعدهای سکانس یک سازند لشکرک منطبق بر مرز سکانسی نوع اول میباشد (SB1). این مرز سکانسی با قرارگیری ماسهسنگهای کانالی-رودخانهای قاعده سازند لشکرک بر روی نهشتههای کربناته سازند ده- ملا قرار میگیرد. با توجه به اینکه قسمت پایینی نهشتههای سکانس یک لشکرک از رخسارههای خلیج دهانهای تشکیل شده است، این شواهد حاکی از آن است که سطح قاعدهای این سازند تحت تأثیر فرایندهای رودخانه در طول گسترهتراز پایین (LST) و درههای فرسایشی قرار گرفتهاند (Allen and Posamentier 1994; Zaitline et al. 1994; Schwarz et al. 2011). نهشتههای خلیج دهانهای در این سکانس براساس توزیع عمودی وجانبی رخسارهها یک تغییر گسترده را از بخش داخلی و مرکزی خلیج دهانهای به بخش خارجی (outer zone) و نهشتههای حاشیه ساحلی دریایی کم عمق نشان میدهند، به طوریکه بر اساس سطوح محصور کننده و ترتیب توالیهای رخسارهای، 6 نوع پاراسکانس در بخش خلیج دهانهای سکانس یک و 4 نوع پاراسکانس در بخش دریایی باز سکانس یک سازند لشکرک شناسایی شده است (شکلهای 9 و 10) (بایتگل 1393). با توجه به اینکه توالی رخسارهای خلیج دهانهای بر اثر فرسایش رودخانهای در درههای فرسایشی در طول پایین آمدن سطح آب دریا ایجاد شده است، توزیع دسته رخسارهها و شیوه پرشدگی درههای فرسایشی شباهت زیادی به مدلهای سکانسی ارائه شده بهوسیله دیگر محققان برای پرشدگی درههای فرسایشی دارد (Dalrymple et al. 1992; Allen and Posamentier 1994; Zaitlin et al. 1994; Dalrymple and Choi 2007 ). یک توالی ایدهال سیستم رسوبی درههای فرسایشی ارائه شده بهوسیله مدلهای سکانسی در نهشتههای سازند لشکرک شامل دسته رخسارههای زیر میباشد:
گستره تراز پایین (LST): پایینترین بخش نهشتههای سکانس 1 شامل توالیهای ماسهسنگی- کانال رودخانهای با ماسهسنگهای با طبقهبندی مورب تراف و دلتای سدی- خلیج (bay-head delta) با الگوی کم عمق شونده به سمت بالا از توالیهای به سمت بالا درشتشونده و ضخیمشونده تشکیل شده است (شکل11). تهنشینی این توالی حاکی از توالی آواری گستره تراز پایین در بخش داخلی خلیجهای دهانهای است که در طول زمانهای که میزان ورود مواد آواری از طریق کانالهای رودخانهای در بخشهای داخلی خلیج دهانهای افزایش مییابد، گسترش مییابد. گستره تراز پایین (LST) از پارسکانسهای کم عمقشونده به سمت بالا تشکیل شدهاند (شکل9). با توجه به شکل 9 پاراسکانسهای نوع 1 (پاراسکانسهای کم عمق شونده کانالهای رودخانهای) و 2 (پاراسکانسهای بخش دلتای سدی- خلیج به صورت کمعمق و ضخیمشونده به سمت بالا) تشکیلدهنده LST سکانس یک میباشند. این پاراسکانسها از کانالهای رودخانهای به سمت بالا کم عمقشونده و رخسارههای دلتای سدی- خلیج کمعمق و ضخیمشونده به سمت بالا تشکیل شدهاند. بخش بالایی گستره تراز پایین (LST) بهوسیله سطح پیشرونده TS1 پوشیده شده است در امتداد این سطح یک تغییر در الگوی برانبارش رخسارهای از الگوی پیشرونده در LST پایینی به الگوی پسرونده در TST بالایی ایجاد میشود.
گستره تراز پیشرونده (TST): همزمان با بالا آمدن سطح آب دریا پیشروی و روند رخسارههای عمیق شونده به سمت بالا ایجاد میشود (شکل12). در زمان تشکیل این دسته رخساره نرخ تأمین رسوب از میزان فضای رسوبگذاری کمتر است و میزان بالا آمدن آب دریا بیشتر از نرخ رسوبگذاری میباشد (بایتگل 1393). از اینرو این مرحله به صورت الگوی پاراسکانسی برهم افزاینده تا پسرونده دیده میشود. نهشتههای گستره تراز پیشرونده (TST) خلیجهای دهانهای سازند لشکرک به دو بخش تقسیم میشود. 1) early TST جاییکه فرایندهای جزرومدی حاصل از کانال جزرومدی و ورود مخروطهای شسته شده بیشتر از فرایندهای امواج است. این بخش در قاعده بهوسیله سطح سطح پیشرونده فرسایش جزرومدی (TRS) و در بالا بهوسیله سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) محصور میشود. 2) Late TST جاییکه فرایندهای امواج غالب است و مجموعه پاراسکانسهای این بخش بهوسیله سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) در قاعده و سطح حداکثر غرقابی (MFS) در بالا محصور شدهاند. مدل مشابهی به وسیله کاتانیو (Catuneanu 2003, 2006) برای سکانسهای تشکیل شده در سیستم رسوبی درههای فرسایشی ارائه شده است. سطح پیشرونده فرسایش جزرومدی در نهشتههای سازند لشکرک در بین گلهای بخش داخلی خلیج دهانهای یا لاگون در زیر و تودههای دهانه خلیج در بالا قرار دارد. در مقابل سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) در نهشتههای سازند لشکرک در بین تودههای دهانه خلیج در زیر و نهشتههای دریایی کمعمق حاشیه ساحلی در بالا قرار دارند.
در نهشتههای سکانس یک سازند لشکرک بهعلت اینکه نرخ تجمع تودههای دهانهای خلیج بیشتر از نرخ فرسایش بهوسیله امواج و جرزو مد است هر دو سطح پیشرونده فرسایش جزرومدی (TRS) و امواج (WRS) در بین توالیهای لاگون- تودههای دهانه خلیج و تودههای دهانه خلیج- حاشیه ساحلی مشاهده میشود. بر اساس مطالعات کاتانیو (Catuneanu 2006) در صورتیکه میزان فرسایش بهوسیله امواج بیش از نرخ تجمع تودههای دهانهای خلیج باشد، بخش خارجی خلیج دهانهای بر اثر فرسایش از بین رفته و سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) منطبق بر سطح پیشرونده فرسایش جزرومدی (TRS) میشود.
شکل 9- انواع پاراسکانسهای تشکیلدهنده سیستم رسوبی درههای فرسایشی بخش قاعدهای سازند لشکرک (اقتباس از Dalrymple et al. 1992). 1: پاراسکانسهای کم عمقشونده کانالهای رودخانهای. 2. پاراسکانسهای بخش دلتای سدی- خلیج (bay-head delta) به صورت کمعمق و ضخیمشونده به سمت بالا. 3: پاراسکانسهای بخش لاگونی عمیق و ضخیمشونده به سمت بالا. 4: پاراسکانسهای بخش لاگونی- مخروطهای شسته شده به صورت عمیق و ضخیمشونده به سمت بالا. 5: پاراسکانسهای مخروطهای شسته شده- سد با سطح پیشرونده فرسایش جزرومدی (TRS) در پایین و الگوی به سمت بالا عمیق و ضخیمشونده. 6: پاراسکانسهای تودههای دهانه خلیج به صورت توالیهای برافزایی (Aggrdational) با سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) در بالا. 7: پاراسکانسهای تودههای دهانه خلیج به صورت توالیهای برافزایی (Aggrdational) تا پسرونده به سمت خشکی.
شکل 10- انواع پارسکانسهای تشکیلدهنده گستره تراز بالا (HST) سکانس 1 سازند لشکرک در برش ده- ملا.
در نهشتههای پیشرونده سکانس یک سازند لشکرک همزمان با بالا آمدن سریع آب دریا در طول early TST نرخ فضای تجمع بیشتر از نرخ تأمین رسوب میباشد، در نتیجه مجموعه پاراسکانسهای این بخش که شامل پاراسکانسهای بخش لاگونی عمیق و ضخیمشونده به سمت بالا (پارسکانس نوع 3، شکل 9)، پاراسکانسهای بخش لاگونی- مخروطهای شسته شده به صورت عمیق و ضخیمشونده به سمت بالا و پاراسکانسهای مخروطهای شسته شده- سد با سطح پیشرونده فرسایش جزرومدی (TRS) در پایین و الگوی عمیق و ضخیمشونده به سمت بالا (پاراسکانسهای نوع 4 و 5، شکل 9) و در نهایت توالیهای از پاراسکانسهای تودههای دهانه خلیج (Estuary-mouth complexes) به صورت توالیهای برهم افزاینده تا پسرونده به سمت خشکی با سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) است، به صورت الگوی عمیقشونده به سمت بالا (Retrogradotional) (پاراسکانس نوع 6 و 7، شکل 9) تشکیل میشوند (شکل 13). لازم به ذکر است که در پاراسکانسهای early TST سطح پیشرونده فرسایش جزرومدی (TRS) تنها در قاعده پارسکانس نوع پنجم (شکل 9) با شواهدی از رخسارههای کانال جزرومدی دیده شده است. در امتداد سطح TRS مشاهده شده تغییر رخسارهای عمیق شونده به سمت بالا دیده میشود. بر اساس مطالعات آلن و سامنتیر (Allen and Posamentier 1994) این سطح در زیر کانالهای جزرومدی در نتیجه مهاجرت به سمت خشکی کانال جزرومدی در طول بالا آمدن سطح آب دریا ایجاد میشود. در پاراسکانسهای تودههای دهانه خلیج (پاراسکانسهای 6 و 7) سطح قاعدهای این پارسکانسها در بیشتر موارد با لاگهای پیشرونده به صورت لنزهای کنگلومرایی خیلی نازک منطبق بر سطوح سیلابی است (شکل 14a). وجود چنین شواهدی در قاعده این پارسکانسها حاکی از مهاجرت رخسارههای تودههای دهانه خلیج به سمت خشکی در طول بالا آمدن سطح آب دریا است (Harris et al. 2002; Ramos et al. 2006).
در مقابل در طول Late TST با افزایش تأثیر فرایندهای امواج و تأمین بالای رسوب در تعادل با نرخ بالا آمدن سطح آب دریا توالیهای از پاراسکانسهای حاشیه ساحلی کم عمق در بالای تودههای دهانه خلیج ایجاد میشوند (Schwarz et al. 2011). این پاراسکانسها به طور غالب از نهشتههای حاشیه ساحلی با الگوی به سمت بالا ریز یا عمیقشونده تشکیل شده است (شکل13). بخش قاعدهای توالی Late TST با پاراسکانسهای حاشیه ساحلی کمعمق از سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) تشکیل شده است. سطح WRS سطح قطع شده بهوسیله فرسایش امواج در طول پیشروی ساحل است (Dominguez and Wanless 1991). این سطح در نهشتههای سکانس یک بوسیله یک لاگ قاعدهای با شواهدی از فرسایش لایههای زیرین تشکیل شده است (شکل 14b). بر اساس کاتانیو میزان فرسایش در زیر WRS، به میزان انرژی امواج و طوفان بستگی دارد و به نسبت قدرت فرسایش میتواند نهشتههای رسوبی کاملاً متغیر در زیر WRS ایجاد شود. سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) در سکانس شماره یک سطح آنلپ شده بهوسیله نهشتههای ساحلی کم عمق است که در طول تغییر پسرونده رخسارهها در نتیجه نهشتههای پیشرونده حاشیه ساحلی ریز شونده به سمت بالا ایجاد میشوند (Catuneanu 2006).
در نهایت نهشتههای گستره تراز پیشرونده (TST) به سطح حداکثر غرقابی (MFS1) ختم میشوند. این سطح نشاندهنده یک سطح با شواهدی از عمیق شوندگی ناگهانی از نهشتههای دریایی حاشیهای (marginal-marine) با رخسارههای حاشیه ساحلی کم عمق به نهشتههای دور از ساحل عمیق است. این سطح بر اساس مطالعات کاتانو و ستیل (Cattaneo and Steel 2003) نشاندهنده سطح حداکثر غرقابی در سیستمهای پیشرونده خلیج دهانهای-حاشیه ساحلی (Estuary-Shoreface) میباشد.
گستره تراز بالا (HST): توالیهای رخسارهای حاشیه ساحلی- پیش ساحل با الگوی پیشرونده به سمت دریا و توالیهای به سمت بالا کم عمقشونده گستره تراز بالا (HST) سکانس یک سازند لشکرک را تشکیل میشوند (شکل 15). پاراسکانسهای تشکیلدهنده HST سکانس به صورت توالیهای به سمت بالا درشت شونده از چهار نوع پاراسکانس تشکیل شدهاند که هر چهار نوع به صورت توالیهای به سمت بالا درشتشونده از رخسارههای دور از ساحل حدواسط تا بخشهای کم عمق ساحلی (پیش ساحل) دیده میشوند (شکل 10).
سطح بالایی سکانس یک منطبق بر مرز ناپیوستگی نوع دوم است. این مرز در سازند لشکرک با قرارگیری ناگهانی نهشتههای دریایی عمیق دور از ساحل- شلف سکانس دو سازند لشکرک بر روی نهشتههای حاشیه ساحلی کم عمق گستره تراز بالا (HST) سکانس یک قرار میگیرد.
شکل 11- گستره تراز پایین (LST) سکانس 1 با توالیهای ماسهسنگی-کانال رودخانهای و دلتای سدی- خلیج.
شکل 12- گستره تراز پیشرونده (TST) سکانس 1 با توالیهای از نهشتههای لاگونی، مخروطهای شسته شده و تودههای دهانه خلیج (Estuary-mouth complexes).
شکل 13- دسته رخسارههای LST, TST, HST سکانس یک سازند ده- ملا در برش ده- ملا.
شکل 14- تصاویر صحرایی سطوح چینهنگاری سکانسی سازند لشکرک، سکانس یک. a- سطح قاعدهای پاراسکانسهای تودههای دهانه خلیج با لاگهای پیشرونده کنگلومرایی. b- بخش قاعدهای توالی Late TST با پاراسکانسهای حاشیه ساحلی کم عمق از سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) به صورت لاگ فرسایشی. c- توالیهای رخسارهای حاشیه ساحلی-پیش ساحل با الگوی پیشرونده به سمت دریا گستره تراز بالا (HST) سکانس یک.
شکل 15- گستره تراز بالا (HST) سکانس 1 با توالیهای از نهشتههای دریای باز کم عمق حاشیه ساحلی منطبق بر Late TST از پاراسکانسها متشکل از حاشیه ساحلی پایینی، میانی و بالایی با الگوی به سمت بالا ریز یا عمیقشونده به سمت بالا در زیر و تبدیل به سمت بالا به نهشتههای دریایی حاشیه ساحلی- دور از ساحل با سطح قاعده WRS.
سکانس 2 (DS2)
بر خلاف سکانس یک که فقط در برش ده- ملا مشاهده میگردد، نهشتههای رسوبی سکانس دوم در طول کل حوضه البرز مرکزی قابل شناسایی است (بایتگل 1393). بخش بالایی واحد یک سازند لشکرک منطبق بر سکانسهای 2 از توالیهای رخسارهای تهنشین شده در محیطهای دریایی کم عمق تحت تأثیر نوسانات هوای موجسار طوفانی و هوای موجسار آرام تهنشین شده است که به صورت پاراسکانسهای با الگوی رخسارهای مختلف کم عمقشونده به سمت بالا دیده میشود این پاراسکانسها شامل (شکلهای 16 و 17): 1) پاراسکانسهای بخش حاشیه ساحلی-پیش ساحل شامل پاراسکانسهای که در بالای موجسار هوای آرام قرار میگیرند. توالی رخسارهای این بخش در نهشتههای سازند لشکرک شامل حاشیه ساحلی پایینی، حاشیه ساحلی میانی حاشیه ساحلی بالایی- پیش ساحل است. 2) پاراسکانسهای بخش میانی دور ازساحل میانی در حد بین موجسار هوای آرام (FWWB) و موجسار هوای طوفانی. توالی رخسارهای این بخش شامل رخساره دور از ساحل حدواسط است که به سمت بالا به رخسارههای حاشیه ساحلی تبدیل میشود. 3) پاراسکانسهای بخش دور از ساحل- شلف کم انرژی در زیر موجسار هوای طوفانی (SWB). توالی رخسارهای این بخش در واحد یک سازند لشکرک شامل رخسارههای شلف، دور از ساحل پایینی و دور از ساحل بالایی میباشد که در گاهی موارد به سمت بالا به حاشیه ساحلی پایینی و دور از ساحل حداوسط تبدیل میشود.
شکل 16- انواع پاراسکانسها در سکانسهای 1 و 2 سازند لشکرک.
شکل17- انواع پاراسکانسهای تشکیلدهنده سکانسهای 1 و 2 سازند لشکرک. A- پاراسکانسهای بخش حاشیه ساحلی بالایی-پیش ساحل شامل پاراسکانسهای که در بالای موجسار هوای آرام (دید به سمت شمال شرق)، منطبق بر شکل 5-37a. B- بخش پاینی پاراسکانسهای بخش حاشیه ساحلی- پیش ساحل با رخسارههای حاوی پینهبندی مورب هوموکی از حاشیه ساحلی پایینی (lower shoreface)، حاشیه ساحلی میانی (middle shoreface). منطبق بر شکل 5-37b. C- پاراسکانسهای بخش حاشیه ساحلی-پیش ساحل در بالای موجسار هوای آرام، شامل حاشیه ساحلی پایینی، حاشیه ساحلی میانی و حاشیه ساحلی بالایی-پیش ساحل (upper shoreface-foreshore) است.منطبق بر شکل 5-37b. d- پاراسکانسهای بخش حاشیه ساحلی پایینی-دور از ساحل در محدوده نزدیک به موجسار هوای آرام، شامل حاشیه ساحلی پایینی- میانی و دور ازساحل میانی است.منطبق بر شکل 5-37c. E- بخش بالایی پاراسکانسهای بخش حاشیه ساحلی پایینی-دور از ساحل در زیر موجسار هوای آرام، شامل حاشیه ساحلی پایینی و دور ازساحل میانی است، منطبق بر شکل 5-37d. F- پاراسکانسهای بخش حاشیه ساحلی پایینی- دور از ساحل منطبق بر شکل 5-37d.
سکانس شماره 2 سازند لشکرک از گسترههای تراز پیشرونده (TST) و تراز بالا (HST) تشکیل شده است. مرز پایینی این سکانس (SB2) منطبق بر مرز ناپیوستگی نوع دوم با عنوان پیوستگیهای معادل ناپیوستگی Conformity) (Correlative است. این مرز در سازند لشکرک با قرارگیری ناگهانی نهشتههای دریایی عمیق دور از ساحل- شلف سکانس 2 سازند لشکرک بر روی نهشتههای حاشیه ساحلی کم عمق گستره تراز بالا (HST) سکانس یک قرار میگیرد. عدم وجود نهشتههای گستره تراز پایین این سازند موجب شده است که سطح سکانسی مرکب از TS/SB2 در قاعده سکانس 2 سازند لشکرک ایجاد گردد.
گستره تراز پیشرونده (TST): رسوباتی که بلافاصله در روی سطح پیشروی بین مرز سکانسی یک و دو سازند لشکرک قرار میگیرند تشکیل این دسته رخساره را میدهد و همه آنها در طی بازۀ زمانی که نرخ افزایش در فضای رسوبگذاری بیشتر از نرخ تأمین رسوب بوده است، نهشته میشود (شکل 18).
پاراسکانسهای تشکیل دهنده گستره تراز پیشرونده TST سکانس 2 به صورت طرح برانبارش عمیق شونده به سمت دریا یا پسرونده میباشند. بهرحال انواع پاراسکانسهای تشکیلدهنده گستره تراز پیشرونده TST سکانس 2 در طول برشهای مورد مطالعه تغییراتی زیادی را نشان میدهند. این تغییرات به احتمال زیاد میتواند ناشی تغییرات محلی فورنشینی در طول حوضه یا شرایط متغییر محیط رسوبی و موقعیت پالئوجوگرافی دیرینه متفاوت آنها نسبت به جریانات رسوبی داخلی حوضه باشد. در برش ده- ملا غالب پاراسکانسهای تشکیلدهنده گستره تراز پیشرونده TST سکانس 2 از پاراسکانس F (شکل 16) تشکیل شده است و به ندرت رخسارههای حاشیه بالایی دور از ساحل در آن مشاهده میشود. به سمت غرب حوضه در برشهای تویه دروار و میلاکوه TST سکانس 2 از پاراسکانس E, F, D, C و به ندرت B (شکل 16) در الگوی پسرونده تشکیل شده است. به سمت غرب حوضه نسبت پاراسکانسهای E, F کاهش مییابد. در نهایت نهشتههای گستره تراز پیشرونده (TST) به سطح حداکثر غرقابی (MFS2) ختم میشوند. در برشهای مورد مطالعه این بخش منطبق بر عمیقترین بخش محیط رسوبی در پاراسکانسهای نوع F در بالای بالاترین بخش لایه شیلی قرار میگیرد (شکل 18).
گستره تراز بالا (HST): توالیهای رخسارهای حاشیه ساحلی بالایی- پیش ساحل، حاشیه ساحلی میانی و پاییی همراه با توالیهای رخسارهای دور از ساحل حدواسط با الگوی پیشرونده به سمت دریا و به سمت بالا کم عمقشونده HST سکانس دو سازند لشکرک را تشکیل میدهند (شکل 18). پاراسکانسهای تشکیلدهنده گستره تراز بالا HST سکانس 2 از پاراسکانس A, B, C در الگوی پیشرونده به سمت دریا تشکیل شدهاند (شکلهای 16 و 17). بهرحال در ابتدا چون مقدار فضای رسوبگذاری ایجاد شدۀ جدید برای پاراسکانسها با نرخ تأمین رسوب برابر است پاراسکانس ایجاد شده نوع C از نوع برافزایی (Aggradation) است. در ادامه چون سطح دریا با نرخ کمتری شروع به بالا آمدن میکند، مقدار فضای رسوبگذاری ایجاد شده کمتر از مقدار رسوب تأمین برای پاراسکانسها است، پاراسکانسهای A, B از نوع پیشرونده (Progradational) است.
بخش بالایی HST سکانس دو سازند لشکرک در برش ده- ملا با شواهد از ناپیوستگی فرسایشی نوع اول (SB3) همراه با شواهدی از پایین افتادن سطح آب دریا و وجود لایههای شیلی قرمز رنگ و میکروکنگلومرا قارهای قرمز رنگ با آغشتگی به آهن همراه به نهشتههای شیلی شبز زیتونی واحد 2 (Unit 2) سازند لشکرک تبدیل میشود (شکل 18). این به نظر میرسد نرخ پایین آمدن سطح آب بیشتر از فرونشینی (فرونشینی تکتونیکی و فرونشینی ناشی از وزن رسوبی) در حاشیه ساحل سازند لشکرک اتفاق میافتد، در نتیجه سطح آب به سرعت افت کرده و مرز سکانس نوع اول تشکیل گردیده است. به سمت بخشهای دیگر حوضه مرز سکانسی مرز پایینی این سکانس (SB3) منطبق بر مرز ناپیوستگی نوع دوم با عنوان پیوستگیهای معادل ناپیوستگی است. این مرز در نهشتههای سازند لشکرک با قرارگیری ناگهانی نهشتههای دریایی عمیق توربیدایتی واحد دوم (Unit 2) سازند لشکرک بر روی نهشتههای حاشیه ساحلی بالایی-پیش ساحل عمق گستره تراز بالا (HST) سکانس دوم قرار میگیرد.
شکل 18- تصاویر صحرایی سکانسهای 2 و 3 سازند لشکرک. A- نمای کلی از سکانسهای 2 سازند ده- ملا در برش تویه دروار (دید به سمت جنوب غرب). B- مرز ناپیوستگی فرسایشی قرمز رنگ سکانس 2 با سکانس 3 سازند لشکرک در برش ده- ملا (دید به سمت شمال). C- نمای کلی از سکانسهای 2 و 3 سازند لشکرک در برش میلاکوه (دید به سمت جنوب شرق).
تکامل محیطرسوبی
در مدلهای تکاملی ساحلی ارائه شده بهوسیله بوید و همکاران (Boyd et al. 1992, 2006; Harris et al. 2002) تغییرات سطح آب دریا بهوسیله گسترش خلیجهای دهانهای در طول بالا آمدن سطح آب دریا و پرشده آنها در طول پیشروی ساحل در گستره تراز بالا آب فرض شده است. پایین افتادن سطح آب دریا و گسترش مرحلۀ افت FSST به طور غالب با تهنشینی و تجمع رسوبات همراه نمیباشد (Nordfjord et al. 2006; Schwarz et al. 2011). بهرحال شواهد آن همراه با وجود درههای فرسایشی (fluvial valleys) در ساحل را میتوان اثبات نمود (Ramos et al. 2006). در طول شرایط پیشرونده ساحلی فرایندهای جزرومدی و امواج افزایش مییابند. به سمت دهانههای خلیجهای دهانهای قدرت جزرومد در درههای قطع شده افزایش مییابد. غالب نهشتههای درههای قطع شده با سطح پیشرونده فرسایش جزرومدی در قاعده همراه میباشند. پرشدگی درههای قطع شده حاصل از تأثیر متقابل فرایندهای امواج، جزرومد و رودخانه است. وجود توالیهای رسوبی ساحلی- حدواسط سازند لشکرک در طول البرز میتواند کمک قابل توجهی به بررسی تغییرات سطح آب دریا در طول اردویسین زیرین و میانی در زون البرز میانی داشته باشد. به نظر میرسد فاکتورهای اصلی کنترل کننده تکامل محیطرسوبی در طول اردویسین زیرین و میانی سازند لشکرک در طول البرز میانی تغییرات سطح آب دریا، نرخ فرونشینی و میزان تأمین رسوب باشند (Dalrymple et al. 1992; Walker and Plint 1992; Boyd et al. 1992, 2006; Plint-Bjklund and Steel 2006).
بعد از پایین افتادن جهانی سطح آب درای در مرز بین کامبرین- اردویسین و به دنبال آن در طول بالا آمدن سطح آب دریا در اردویسین زیرین نهشتههای پایینی سازند لشکرک با سن اردویسین زیرین (Ghavidel-Syooki 1995, 2006) نهشتههای ساحلی- خلیج دهانهای سکانس یک تشکیل میشوند. در طول این بالا آمدن خلیجهای دهانهای تشکیل شده تحت تأثیر سیلابی شدن قرار میگیرند و در طولTST, HST سکانس یک به صورت توالیهای منظم پسرونده-پیشرونده پر میشوند (Boyd et al. 1992; Harris et al. 2002; Schwarz et al. 2011). مورفولوژی خلیج دهانهای سکانس یک سازند لشکرک میتواند در نتیجه تکتونیک و فرونشینی محلی و موقعیت پالئوجوگرافی آنها نسبت به رودخانههای محلی در طول البرز ایجاد شده باشد این عوامل اندازه و نرخ فرونشینی حوضه را کنترل میکنند (بایتگل 1393). در نتیجه این عوامل یک ناحیه گسترده از درههای فرسایشی (fluvial valleys) در بخش شرق حوضه ایجاد میشود. به سمت غرب حوضه این عوامل به نظر میرسد که تأثیر کمتری داشتهاند و نهشتههای سکانس یک در این برشها (میلاکوه و تویه دروار) تشکیل نشدهاند. بهرحال با توجه به وجود شواهد تأثیر امواج در سکانس یک، به نظر میرسد درههای فرسایشی (fluvial valleys) گرادیانت شیب قابل ملاحظهای داشتهاند. با این شرایط میزان حجم آب و رسوبات وارد شده از بخش دریای باز به سمت خلیج دهانهای افزایش مییابد (Dalrymple et al. 1992; Dalrymple and Choi 2007). این عوامل به نفع گسترش خلیجهای دهانهای و حاشیه ساحلی کم عمق تحت تأثیر امواج به نسبت سواحل تحت تأثیر جزرومد است. در سکانس یک سازند لشکرک نرخ تأمین رسوب و زمان لازم برای تکامل و پرشدن خلیج دهانهای نه تنها تابع تأمین رسوب و نرخ سوبسیدانس حوضه میباشد بلکه ژئومتری و اندازه حوضه یا فضای تجمع نیز از مهمترین فاکتورهای کنترل کننده است (Ramos et al. 2006). در نهشتههای سکانس یک سازند لشکرک با توجه به حجم بالا نهشتههای خلیج دهانهای- حاشیه ساحلی و گستردگی قابل ملاحظه آنها در برش ده- ملا، میتواند در نتیجه فضای تجمع بالا در طول تهنشینی سکانس یک باشد. ترتیب توالی قائم نهشتههای تشکیل شده در سکانس یک حاکی از تأثیر تغییرات سطح آب دریا به عنوان فاکتور اصلی است. در طول LST (شکل 19a) با تأمین رسوبات از کانالهای رودخانهای توالیهای ماسهسنگی- کانال رودخانهای و دلتای سدی- خلیج (bay-head delta) با الگوی کم عمقشونده تشکیل میشوند (شکل 19). در طول بالا آمدن سطح آب دریا و تحت تأثیر قرار گرفتن خلیج دهانهای در طول پیشروی بهوسیله فرایندهای سیلابی شدن، رسوبگذاری گستره تراز پیشرونده TST صورت میگیرد. همچناکه مشاهده شد این گستره تراز به دو بخش early TST (شکل 19b) با فراوانی بالا از پاراسکانسهای بخش لاگونی- مخروطهای شسته شده، مخروطهای شسته شده- سد و تودههای دهانه خلیج با سطح پیشرونده فرسایش جزرومدی (TRS) در پایین و سطح پیشرونده فرسایش امواج (WRS) در بالا و Late TST با پاراسکانسهای از نهشتههای حاشیه ساحلی پایینی، حاشیه ساحلی بالایی و میانی با الگوی به سمت بالا ریز یا عمیقشونده تشکیل میشوند (شکل 19c). در نهایت توالیهای رخسارهای حاشیه ساحلی- پیش ساحل با الگوی پیشرونده به سمت دریا گستره تراز بالا (HST) سکانس یک سازند لشکرک را تشکیل میدهند (شکل 19d). نهشتههای خلیج دهانهای- حاشیه ساحلی سکانس 1 در بین برشهای مورد مطالعه در ناحیه ده- ملا در شرق حوضه دیده میشوند و به سمت غرب حوضه این سکانس حذف میشود (شکلهای 20 و 21). همزمان با بالا آمدن سطح آب دریا در طول سکانس دوم سازند شکرک نهشتههای دریایی عمیق دور از ساحل- حاشیه ساحلی در الگویهای پسرونده-پیشرونده (شکل 19e, f) تشکیل میشوند. پاراسکانسهای تشکیلدهنده گستره تراز پیشرونده TST سکانس 2 در طول البرز با عمیق زیاد حاکی از بالا آمدن سریع آب دریا در طول اردویسین میانی (Haq and Schutter 2008) است (شکل 20). این سکانس در طول توالیهای البرز مرکزی ضخامت نسبتاً برابر دارند و در بخش پایینی از برشهای مورد مطالعه دارای توالیهای عمیق رسوبات دور از ساحل- شلف تا حاشیه ساحلی هستند (شکل 19e, f).
شکل 19- مدل تکامل حوضهرسوبی البرز در زمان اردویسین زیرین و میانی. A- نهشتههای بخش پایینی اردویسین زیرین سکانس یک شامل LST با توالیهای ماسهسنگی-کانال رودخانهای و دلتای سدی- خلیج و الگوی کم عمقشونده. B-early TST از پاراسکانسهای بخش لاگونی- مخروطهای شسته شده، مخروطهای شسته شده- سد و تودههای دهانه خلیج با الگوی پسرونده به سمت خشکی. C- Late TST از پاراسکانسهای حاشیه ساحلی پایینی، حاشیه ساحلی بالایی و میانی با الگوی به سمت بالا ریز یا عمیق شونده. D- HST توالیهای رخسارهای حاشیه ساحلی-پیش ساحل با الگوی پیشرونده به سمت دریا. E- بخش بالایی اردویسین زیرین با سکانس 2 با نهشتههای دریایی عمیق دور از ساحل-حاشیه ساحلی در الگویهای پسرونده از گستره تراز TST. F- HST توالیهای رخسارهای حاشیه ساحلی-پیش ساحل با الگوی پیشرونده به سمت دریا.
به سمت بخش بالایی این توالی مجموعه رخسارهای حاشیه ساحلی همراه با توالیهای رخسارهای دور از ساحل حدواسط با الگوی پیشرونده به سمت دریا در طول HST سکانس 2 تشکیل میشوند (شکل 19f). همزمان با پایین آمدن دریا در مرز بین اردویسین میانی و بالایی، نهشتههای دریای کم عمق حاشیه ساحلی- دور از ساحل سازند لشکرک نیز از این پسروی جهانی سطح آب دریاها در انتهای اردویسین میانی تبعیت کرده و با مرز ناپیوسته سکانسی نوع اول بین سکانسهای دوم و نهشتههای توربیدایتی واحد دوم این سازند همراه است. بهرحال ضخامت رسوبات و الگوی رخسارهای تشکیل شده در نهشتههای سکانس دوم سازند لشکرک در طول برشهای مورد مطالعه تغییرات زیادی را نشان میدهند. مهمترین فاکتور کنترل کننده این تغییرات به نظر میرسد که تأثیر تغییرات محلی فرونشینی در طول حوضه البرز مرکزی باشد. در برش ده- ملا در شرق حوضه وجود توالیهای ضخیم از سکانس یک تشکیل شده در محیطهای خلیج دهانهای-حاشیه ساحل موجب افزایش تأثیرات سوبسیدانس در این بخش از حوضه میشود (شکل 20). همزمان با میزان فرونشینی بیشتر در شرق حوضه، سکانس دوم سازند لشکرک در برش ده- ملا در نتیجه فرونشینی بالاتر ضخامت و عمق بیشتر را نشان میدهد (شکلهای 20 و 21). به سمت غرب حوضه در نتیجه تأثیر کمتر فرونشینی عمق حوضه رسوبی به نسبت زیادی کمتر از شرق حوضه میباشد. در نهایت وجود توالی ضخیمی از نهشتههای دور از ساحل- شلف تا حاشیه ساحلی پایینی در دسته رخسارههای پیشرونده- پسرونده در برش ده- ملا حاکی از عمق بیشتر شرق حوضه میباشد.
شکل20- مدل حوضه رسوبی البرز در زمان اردویسین زیرین و میانی. نهشتههای خلیج دهانهای سکانس یک در طول حوضه البرز مرکزی به سمت غرب حذف میشوند. تأثیر سوبسیدانس حاصل از وزن بالای نهشتههای سکانس یک در شرق حوضه موجب ایجاد سکانسهای 2 و 3 عمیقتر توالیهای دور از ساحل- حاشیه ساحلی در بخش شرق حوضه شده است.
شکل 21- تطابق سکانسهای سازند لشکرک در برشهای ده- ملا، میلاکوه و تویه دروار
نتیجه
مشاهدات صحرایی و مطالعات پتروگرافی (110 مقطع نازک) انجام شده بر روی واحدهای سیلیسی-آواری واحد یک سازند لشکرک به شناسایی 2 مجموعه رخسارهای منجر شده است که عبارتند از 1) مجموعه رخسارهای خلیج دهانهای تحت تأثیر امواج و 2) مجموعه رخسارهای دریای باز (دور از ساحل- حاشیه ساحلی). بخش قاعدهای سازند لشکرک در محیطهای خلیج دهانهای تحت تأثیر امواج تهنشین شده است. محیطهای رسوبی خلیج دهانهای سازند لشکرک به 3 بخش تقسیم داخلی شامل دلتای سدی- خلیج و کانالهای رودخانهای، بخش میانی کم انرژی شامل نهشتههای لاگون و مخروطهای شسته شده و بخش خارجی پرانرژی شامل رخسارههای تودههای دهانه خلیج و کانالهای جزرومدی. بخش بالایی واحد 1 سازند لشکرک از توالیهای رخسارهای تهنشین شده در محیطهای دریای کم عمق تحت تأثیر نوسانات هوای موجسار طوفانی و هوای موجسار آرام تهنشین شده است، که شامل رخسارههای بخش حاشیه ساحلی- پیش ساحل شامل در بالای موجسار هوای آرام، بخش میانی دور ازساحل میانی در حد بین موجسار هوای آرام و موجسار هوای طوفانی و بخش دور از ساحل- شلف (offshore) کم انرژی در زیر موجسار هوای طوفانی است.
با توجه به موقعیت هر یک از رخسارهها و تغییرات آنها در توالی عمودی، واحد یک سازند لشکرک در برش ده- ملا از 2 سکانس رسوبی و در برشهای دیگر از 1 سکانس رسوبی تشکیل گردیده است. بعد از پایین افتادن جهانی سطح آب در مرز بین کامبرین- اردویسین، در نواحی مورد مطالعه شرایط بهینهای جهت تشکیل درههای فرسایشی ایجاد میگردد. با تشکیل درههای فرسایشی در نهشتههای پایینی سازند لشکرک با سن اردویسین زیرین و بالا آمدن سطح آب دریا به دنبال آن در طول اردویسین زیرین، نهشتههای ساحلی- خلیج دهانهای در بخش پایینی سکانس یک تشکیل میشوند. مورفولوژی خلیج دهانهای سکانس یک در سازند لشکرک میتواند در نتیجه فعالیتهای تکتونیکی و فرونشینی محلی و موقعیت جغرافیای دیرینه آنها نسبت به رودخانههای محلی در طول البرز ایجاد شده باشد. در نتیجه این عوامل یک ناحیه گسترده از درههای فرسایشی در بخش شرق حوضه ایجاد میشود. به سمت غرب حوضه این عوامل به نظر میرسد که تأثیر کمتری داشتهاند و نهشتههای سکانس یک در این برشها (میلاکوه و تویه دروار، شهمیرزاد) تشکیل نشدهاند. در طول بالا آمدن سطح آب دریا، خلیجهای دهانهای یا درههای فرسایشی تشکیل شده تحت تأثیر سیلابی شدن قرار میگیرد و در طول TST, HST سکانس یک به صورت توالیهای منظم پسرونده-پیشرونده پر شده است. بالا آمدن سطح آب دریا در طول تشکیل سکانس دوم سازند شکرک منجر به رسوب گذاری نهشتههای دریایی عمیق دور از ساحل- حاشیه ساحلی در الگوهای پسرونده-پیشرونده تشکیل میشوند.
تشکر و قدردانی
از گروه زمینشناسی دانشکده علوم دانشگاه فردوسی مشهد به خاطر در اختیار گذاشتن امکانات جهت مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی سپاسگزاریم. از همکاری مهندس حامد محمدیان، یعقوب نصیری و حسن خزائی به خاطر انجام مطالعات صحرایی و آقایان قزوینی و شجاعی به خاطر همراهی در جمعآوری نمونهها تشکر میشود. در انتها از داوران محترم که با نظرات خود به ارتقاء سطح علمی این مقاله کمک نمودند، تشکر و قدردانی میگردد.