نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
3 کارشناسی‌ارشد گروه زمین‌شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Abstract
Stratigraphic and sedimentology studies have been carried out on sixty-nine rock samples related to the one hundred fifteen meters thickness of the Dalichai and Lar formations in the southeast of Zanjan. The carbonate layers of the Dalichai Formation with seventy-eight meters thickness overlay the strata of the Shemshak Group/Formation (the boundary has been covered) and are overlaid by thirty-seven meters thickness of carbonate layers of the Lar Formation with gradual boundary in this area. There are some sedimentological changes in the succession across the Dalichai-Lar formations boundary such as color changes, bedding thickness changes from medium to thick, disappearance of Thalassinoides facies, chert nodules, and Ammonite/Belemnite facies and finally changes in microfacies from mudstone to the wackestone/packstone (deeper to the shallower). The Lar Formation is the youngest formation in this area that has been covered by the Quaternary sediments. Five lithofacies have been identified based on field and microscopic studies: 1- Pelloidal packstone with intraclasts, 2- Pellet/oncoid wackestone/packstone, 3- Mudstone with Thalassinoides, 4- Bositra buchi pelagic packstone and 5- Pelagic mudstone that shows basin and outer ramp as depositional environments for the Dalichai and Lar formations in this section. Field and facies studies show a deepening upward trend to the middle parts of the section (upper parts of the Dalichai Formation) and followed by shallowing upward trend to the upper parts (Lar Formation) of the section.
Keywords: Stratigraphy, Sedimentary environment, Dalichai Formation, Lar Formation, Zanjan.
Introduction
Several studies have been carried out on the stratigraphy and sedimentary environment of the Dalichai and Lar formations in different parts of the Alborz sedimentary basin, which show that the Dalichai Formation is lithologically composed of marls, shales, and limestones, and the Lar Formation include thick-bedded fossiliferous limestones. Microfacies studies on the Dalichai Formation show that this formation was deposited in a deep marine ramp environment. Separation of the boundary between Dalichai and Lar formations has been discussed by many geologists, so for this purpose, in addition to fieldwork studies and lithological boundary, geochemical data have also been used for this purpose in some studies. In this research, a suitable outcrop in the southeast of Zanjan was examined for the purpose of studying stratigraphy, separating the boundary between the Dalichai and Lar formations, and reconstructing the sedimentary environment of these formations.
Material & Methods
During the initial field studies, the best and most complete section was selected for stratigraphic study and sampling. During the field studies, features such as changes in lithology composition and the thickness of succession, fossil content, the color of the weathered surface of rocks and rock texture were considered. Sixty-nine samples were collected from the Dalichai and Lar formations. Thirty samples are related to Dalichai Formation and the rest are related to Lar Formation. Also, two samples were collected from the Shemshak Formation/Group. Thin sections were prepared from all the samples. The classification of Dunham (1962) was used in determining and naming the microfacies, and the environmental interpretation was based on Flügel and Munnecke (2010). The proposed sedimentary model for these deposits was presented based on the combination of field and microscopic data.
Discussion of Results & Conclusions
The lithology of the Dalichai Formation in the western Alborz is mainly limestones and argillaceous limestones (Adabi and Abarghani 2001), but towards the central and eastern Alborz, it is observed as shale and marl (Hashemi-Yazdi et al. 2020). The Dalichai Formation in the studied section consists of about 78 meters of blue and grey medium-bedded limestones with mudstone texture. A collection of ammonite and belemnite fossils are observed in the upper parts of the Dalichai Formation, which are mainly in the form of external molds and in most cases are filled with secondary silica. The identification of the boundary between the Dalichai and Lar formations is based on the presence of cherty sequences and thick-bedded limestone layers, which is clearly visible in the studied section. The stratigraphic and sedimentological studies on the Dalichai and Lar formations in the Yengje section led to the identification of five facies, which are as follows from shallow to the deep marine environment: pelloidal packstone with intraclast, pellet-oncoid wackestone-packstone, mudstone with Thalassinoides, Bositra buchi pelagic packstone and finally pelagic mudstone. The identified microfacies indicate the deposition of the Dalichai Formation in the studied area in an open marine environment belonging to the outer ramp and deep basin during the Middle Jurassic. The dominant presence of micrite and little amounts of cement in the carbonate facies also probably indicates a low-energy sedimentary environment during the deposition of carbonates of the Dalichai Formation in the studied area. The presence of semi-rounded intraclasts shown in situ intra-basin transport can be affected by the activities of the Middle Cimmerian orogenic phase in the region. This facies can indicate the beginning of a transgression, and then, the facies of the deep basin were deposited. Following that, as a result of the sea level fall, the facies change to wackestone to packstone with pellets and ancoid related to the outer ramp of the Lar Formation.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
لایههای به سن ژوراسیک در البرز، شامل توالیهای گروه شمشک و توالیهای دریایی (سازندهای لار و دلیچای) هستند (Aghanabati 2004). مطالعات متعددی دربارۀ چینهنگاری و محیط رسوبی دیرینۀ سازندهای دلیچای و لار در نقاط مختلف انجام شده است که نشان میدهد توالیهای سازند دلیچای عموماً شامل مارن، شیل و سنگ‌آهک بوده است که در بر دارندۀ محدودۀ سنی باژوسین تا کالووین ( Boroumand et al. 2012; Vaziri et al. 2012; Sajjadi et al. 2018; Hashemi-Yazdi et al. 2018; Asgharnia Roshan et al. 2019; Dehbozorgi and Senemari 2020; Zarei 2022) و در برخی نواحی سن باژوسین تا آکسفوردین (Seyed Emami et al. 2011; Behfar et al. 2012; Vaziri et al. 2009; ) است و به‌ندرت در محدودۀ سنی کرتاسۀ زیرین (Shiri and Hadavi 2021) نیز گزارش شده است. مطالعات ریزرخسارهها بر سازند دلیچای نشان میدهد این سازند در یک محیط رمپ کربناتۀ عمیق نهشته شده است (Zohdi and Rabbani 2018; Zohdi et al. 2021). سازند لار متشکل از مجموعه توالیهای کربناتۀ متوسط تا ضخیم‌لایه است که به‌صورت تدریجی و پیوسته بر نهشته‌های سازند دلیچای واقع شده است؛ اما در برخی نواحی ممکن است سازند لار با ناپیوستگی فرسایشی بر نهشته‌های گروه شمشک نیز مشاهده شوند (Aghanabati 2004). بسیاری از زمین‌شناسان دربارۀ تفکیک مرز بین سازندهای دلیچای و لار بحث کرده‌اند؛ به‌طوری که برای این منظور علاوه بر مشاهدات صحرایی و تفکیک سنگ‌شناسی، در برخی از مطالعات از دادههای ژئوشیمیایی نیز برای این کار استفاده شده است (Monajati-Maleki and Siabeghodsy 2018). براساس مطالعات چینه‌شناسی و رسوب‌شناسی، محدودۀ سنی ژوراسیک بالایی و محیط رسوبی رمپ کربناته برای نهشته‌های سازند لار تعیین شده است (Salehi 2013; Alinejad and Rezaei 2014; Asghari et al. 2014; Monajati-Maleki et al. 2015; Dehbozorgi and Sadeghi 2020). فعالیت فازهای کوهزایی سیمرین و آثار آن در نهشته‌های ژوراسیک ایران، باعث شده است تا توجه زمین‌شناسان به سازندهای این محدودۀ زمانی بیشتر شود. مجموعه نهشته‌های ژوراسیک در البرز تحت تأثیر فاز کوهزایی سیمرین بوده است؛ به‌طوری که در فازهای مختلف باعث تشکیل نهشته‌های مولاس (گروه شمشک)، ناپیوستگیها و مرزهای فرسایشی در این محدودۀ زمانی شده است. در ادامۀ آن و طی فعالیت فاز کوهزایی سیمرین میانی در ژوراسیک میانی، یک ناپیوستگی بزرگ‌مقیاس در محدودۀ بین سازندهای شمشک و دلیچای در ناحیۀ شمال ایران به وقوع پیوسته است (Fursich et al. 2009) در ادامه، با تشکیل حوضۀ پشت کمانی حاصل از فرورانش نئوتتیس به زیر اورازیا، نهشته‌های دریایی عمیق سازند دلیچای به سن ژوراسیک میانی و توالیهای سکوی کربناتۀ سازند لار به سن ژوراسیک بالایی تشکیل شدهاند (Wilmsen et al. 2009). با هدف مطالعۀ چینهنگاری، تفکیک سازندهای دلیچای و لار و بازسازی محیط ته‌نشست دیرینۀ سازندهای مذکور، یک رخنمون در محدودۀ جنوب شرقی زنجان مطالعه شد.
راه دسترسی به برش مطالعه‌شده
برش مطالعه‌شده در جنوب باختر شهر سلطانیه و در جنوب خاور زنجان واقع شده است. به‌منظور دسترسی به این برش، از شهر سلطانیه در مسیر سلطانیه-قیدار پس از طی مسافت حدود 5 کیلومتر از سه راهی چپ دره، میتوان به برش مدنظر دسترسی یافت. این برش، پس از عبور از روستاهای چپ دره، طهماسب و امام کندی، بین روستای امام کندی و ینگجه در سمت راست جاده واقع شده است. سازندهای دلیچای و لار در این برش، ارتفاعات منطقه را تشکیل میدهند (شکل1).
شکل 1 – نقشۀ راه دسترسی به منطقۀ مطالعه‌شده
Fig 1- Road map of the studid section
ادامۀ این مسیر پس از عبور از روستاهای ینگجه، محمدآباد، بولاماجی و ... درنهایت به جادۀ زنجان-بیجار در محدودۀ روستای پاپایی ختم میشود؛ به‌طوری که میتوان از سمت پاپایی نیز به این منطقه دسترسی یافت (شکل1).
روش مطالعه
بازدید اولیه از منطقه پس از بررسی مقالات و نقشهها انجام شد. در این بازدید، رخنمون نهشته‌های ژوراسیک در این منطقه بررسی و بهترین و کاملترین برش در منطقه، مابین روستاهای ینگجه و امام کندی برای نمونه‌برداری انتخاب شد. تمرکز اصلی نمونه‌برداری بر نهشته‌های سازندهای دلیچای و لار به‌خصوص در مرز این دو سازند انجام شد. در این باره، برای تفکیک مرز این دو سازند در صحرا، ویژگیهایی از قبیل تغییر در ترکیب سنگ‌شناسی، تغییر در ضخامت توالیها، تغییرات محتوای فسیلی در این محدوده، تغییر رنگ سطح هوانزده سنگها، بافت سنگ و دیگر شواهد صحرایی درخور توجه قرار گرفت.
تعداد 69 نمونه از مجموع 115 متر از سازندهای دلیچای و لار برداشت شد که 30 نمونه مربوط به سازند دلیچای و مابقی مربوط به سازند لار است. همچنین دو نمونه سنگی نیز از واحدهای سنگی سازند شمشک برداشت شد.
از تمامی نمونهها در کارگاه مقطعگیری دانشگاه فردوسی مشهد برش نازک میکروسکوپی تهیه و مطالعات ریزرخسارهها با استفاده از میکروسکوپ نور عبوری در آزمایشگاه رسوب‌شناسی دانشگاه زنجان انجام شد. در تعیین و نام‌گذاری ریزرخسارهها، از تقسیم‌بندی استاندارد دانهام (1962) استفاده و تفسیر محیطی بر مبنای کمربندهای رخسارهای استاندارد فلوگل (2010) انجام شد. مدل رسوبی پیشنهادی برای این نهشتهها براساس تلفیق دادههای صحرایی و میکروسکوپی با استفاده از نرم‌افزار کرل دراو ترسیم شد.
چینه‌شناسی منطقه و برش مطالعه‌شده
براساس نقشۀ زمین‌شناسی 1: 100.000 خدابنده - سلطانیه، منطقۀ مطالعه‌شده در بین کمربند رخنمون‌یافتۀ جنوب سلطانیه با راستای شمال غربی-جنوب شرقی واقع شده است (شکل2). براساس مطالعات صحرایی، سازند شمشک قدیمی‌ترین واحدهای سنگی و نواحی پست و فروافتاده را در منطقه تشکیل میدهد. این سازند متشکل از توالیهای ماسه‌سنگی و سیلت سنگی (شکل6) به رنگ سبز است (شکل3-A) که رخنمون محدودی در منطقه دارد؛ به‌طوری که واریزههای سنگی و نهشته‌های کواترنری، بخش بسیار زیادی از این سازند را پوشانیده است.
شکل2- نقشۀ زمین‌شناسی منطقۀ مطالعه‌شده، برگرفته از نقشۀ 1:100.000 خدابنده - سلطانیه (Alavi Naeini 1994)
Fig2- Geological map of the studied section (cropped from geological map of Khodabande-Soltaniye 1:100000)
مرز بین سازند شمشک و دلیچای در این منطقه با واریزههای بخشهای ابتدایی سازند دلیچای پوشیده است (شکل3-B)؛ اما با توجه به وجود یک لایۀ آهکی حاوی خردههای درون حوضهای (اینتراکلاست) در بخشهای ابتدایی سازند دلیچای، میتوان بیان کرد که مرز بین این دو واحد سنگی به‌صورت فرسایشی درون حوضهای است (شکل4). این رخساره اینتراکلاستی در محدودۀ جنوب زنجان در نزدیکی روستای احمد کندی نیز، در ابتدای سازند دلیچای گزارش شده است (Zohdi et al. 2021). سنگ‌شناسی سازند دلیچای در البرز غربی عمدتاً به‌صورت آهک و آهک رسی بوده است (Zohdi et al. 2021; Adabi and Abarghani 2001; Ghasemi-Nejad and Khaki 2002 )؛ اما این سازند به‌سمت البرز مرکزی و شرقی با تغییر لیتولوژی (شیل، مارن) همراه است (Hashemi-Yazdi et al. 2020). سازند دلیچای در این برش متشکل از حدود 78 متر توالیهای کربناتۀ متوسط‌لایه (شکل5-A) به رنگ آبی و خاکستری با بافت مادستونی است. در بخشهای انتهایی سازند دلیچای، مجموعهای از فسیلهای آمونیت و بلمنیت (شکل 5-B وC) مشاهده میشوند که عمدتاً به‌صورت قالب خارجی بوده و در بیشتر موارد به‌وسیلۀ سیلیس ثانویه پر شدهاند.
شکل3- A- نمای نزدیک از توالیهای ماسه‌سنگی و سیلت سنگی سازند شمشک؛ B- نمایی از مرز بین سازندهای دلیچای و لار (دید به‌سمت شمال باختری)
Fig 3- A- Sandstone and siltstone of Shemshak Formation B- Dalichai/Lar Formations boundary (to the Northwest)
شکل4- نمای نزدیک از توالیهای حاوی قطعات اینتراکلاست در قاعدۀ سازند دلیچای در منطقۀ مطالعه‌شده
Fig 4- Intraclasts bearing layers from the basal parts of the Dalichai Formation in the study area
شناسایی مرز بین سازندهای دلیچای و لار براساس وجود توالیهای چرتی و آهکهای ضخیم‌لایه است (Aghanabati 2004) که این موضوع در برش مطالعه‌شده به‌وضوح دیده میشود. پس از عبور از توالیهای آمونیتدار و بلمنیت‌دار بخشهای انتهایی سازند دلیچای، مجموعهای از توالیهای کربناته مملو از چرت دیده میشود که به‌صورت ثانویه حفرات را پر کرده است. این حفرات پرشده درواقع اثر فسیلهای تالاسینوئید هستند (شکل5-D وE). همچنین در این محدوده، توالیهای متوسط‌لایۀ سازند دلیچای به‌طور تدریجی به کربناتههای ضخیم‌لایۀ رنگ روشن تبدیل میشوند. تغییر در ضخامت لایهها در گذر از سازند دلیچای به لار کاملاً مشهود است (شکل5-F). مطالعات رخسارهها نیز تفکیک این دو سازند را تأیید می‌کند؛ به‌طوری که در گذر از مرز سازند دلیچای به سازند لار، رخسارهها از مادستون به رخسارههای حاوی پلوئید و آنکوئید تبدیل میشوند. در این محدوده، گسلهای متعددی به‌صورت عمود بر امتداد لایه‌بندی فعالیت داشته‌اند؛ به‌طوری که در مسیر این گسلها، به‌دلیل تزریق سیال غنی از منیزیم، فرایند دولومیتی‌شدن رخ داده است که به‌صورت محدودههای قرمز کمرنگ عمود بر لایه‌بندی دیده میشوند (شکل5-I,H,G). توالیهای کربناتۀ ضخیم‌لایۀ سازند لار به ضخامت 37 متر، آخرین واحدهای سنگی منطقه را تشکیل میدهند که حاوی فسیل دوکفهایاند (شکل6). مرز بالایی این سازند با واریزهها و زمینهای کواترنری منطقه پوشیده شده است (شکل5).
شکل5- A- نمایی از توالیهای کربناتۀ متوسط‌لایۀ سازند دلیچای در برش مطالعه‌شده؛ دید به‌سمت شمال باختری؛ B- نمای نزدیک از فسیل آمونیت در توالیهای انتهای سازند دلیچای در برش مطالعه‌شده؛ C- نمای نزدیک از فسیل بلمنیت در واحدهای انتهایی سازند دلیچای در برش مطالعه‌شده؛ D- نمای دور از طبقات مملو از اثر فسیل تالاسینوئید در نزدیکی مرز سازند دلیچای و لار برش مطالعه‌شده که با کانی ثانویه سیلیس پر شدهاند؛ E- نمای نزدیک از اثر فسیل تالاسینوئید در برش مطالعه‌شده؛ F- نمای دور از مرز بین سازند دلیچای و لار در برش مطالعه‌شده؛ دید به‌سمت شمال باختر. تغییر ضخامت توالیها از راست (سازند دلیچای) به چپ (سازند لار) به‌وضوح مشاهده‌شدنی است؛ G- نمای دور از زون دولومیتی‌شدۀ عمود بر لایه‌بندی در برش مطالعه‌شده. رنگ قرمز مایل به قهوهای زون دولومیتی در این تصویر مشاهده‌شدنی است؛ H , I – تصاویر میکروسکوپی بلورهای دولومیت در زون‌های دولومیتی‌شدۀ برش مطالعه‌شده.
Fig 5- A- Medium bedded limestone of Dalichai Formation in the studied section (to the Northwest). B- Ammonite fossil in the carbonate layers of the upper parts of the Dalichai Formation. C- Belemnite fossil in the carbonate layers of the upper parts of the Dalichai Formation. D- Silicified thalassinoides ichnofossils near the Dalichai/Lar Formations boundary. E- Thalassinoides ichnofossils in the studied section. F- Thicknesses changes across the Dalichai/Lar boundary (to the Northwest). G- Dolomitic zones that crosscut the layers (brownish red color parts). H,I- Microscopic pictures of dolomite crystals in the dolomitic parts of the studies section.
شکل6- ستون چینه‌شناسی برش مطالعه‌شده
Fig 6- Stratigraphic column of the studied section
رخسارهها
مطالعات چینه‌شناسی و سنگ‌شناسی رسوبی بر دو سازند دلیچای و لار در برش ینگجه، به تفکیک پنج رخساره منجر شد که به ترتیب رخسارههای کم‌عمق به عمیق به شرح زیرند:
پکستون پلوئیدی دارای اینتراکلاست (1-Pelloidal packstone with intraclast)
این رخساره در بر دارندۀ توالیهای نازک تا متوسط‌لایۀ کربناته‌اند که حاوی قطعات اینتراکلاست کربناته با اندازههای مختلف (طول 1 تا 5 سانتی‌متر) با فراوانی حدوداً 35 تا 45درصدند. قطعات اینتراکلاست به‌صورت نیمه‌گردشده است و ازنظر رنگی با سنگ زمینه متفاوت‌اند (شکل4). وجود گردشدگی ضعیف تا متوسط در این قطعات و نبود خردشدگی بیانگر اینتراکلاست‌بودن قطعات مذکور است که تحت شرایط جابه‌جایی کوتاه‌مدت و درجا تشکیل شدهاند. در این رخساره، قطعات پلوئید نیز با فراوانی در حدود 5 تا 7درصد دیده میشود که حاصل شکسته‌شدن قطعات اینتراکلاست در اثر برخورد امواج‌اند. قطعات اینتراکلاست و پلوئید دارای جورشدگی ضعیف‌اند و در زمینۀ گلی با بافت پکستونی قرار گرفتهاند. این رخساره معادل کمربند رخسارهای استاندارد شمارۀ 4 رمپ کربناته (Flugel and Munnecke 2010) است که بخش نزدیک به ساحل محیط رسوبی رمپ خارجی (Proximal outer ramp) را مشخص می‌کند. اینتراکلاست‌های درون حوضهای ابتدای سازند دلیچای می‌تواند بیانگر فاز فرونشست مربوط به فاز سیمرین میانی باشد که شروع یک پیشروی سریع را نمایان می‌کند. این رخساره در بخشهای ابتدایی سازند دلیچای مشاهده شده است؛ به‌طوری که اولین رخنمونهای سازند دلیچای به ضخامت 3 متر (از ضخامت 1 تا 3 متر) را شامل میشوند. این رخساره گسترش جانبی زیادی دارد؛ به‌طوری که علاوه بر گسترش در کل محدودۀ مطالعه‌شده، در فاصلۀ افقی حدوداً 35 کیلومتری شمال باختری این برش نیز در نزدیکی روستای احمد کندی در قاعدۀ سازند دلیچای مشاهده‌شدنی است.
وکستون تا پکستون داری پلت و آنکوئید (2-Pellet-oncoid wackestone-packstone)
این رخساره در سنگآهکهای ضخیم‌لایۀ سازند لار شناسایی شده است (ضخامت 78 تا 115 متری). گرهکها و باندهای چرتی با ضخامتی در حدود 10 تا 20 سانتی‌متر در طی مطالعات صحرایی همراه با این رخساره شناسایی شده است (شکل7-C وD). این رخساره با پوششهای میکروبی نامنظم، با یک فابریک لختهای و رشد نامنظم و لامینهای مشخص میشود. اجزای اصلی تشکیل‌دهندۀ این رخساره را ذرات غیراسکلتی، شامل پلت و پلوئید، اینتراکلست و آنکوئید فراوانی در حدود 35 تا 40درصد تشکیل میدهد. همراه این قطعات غیراسکلتی به میزان ناچیز قطعات خارپوست و روزنبران کفزی با فراوانی در حدود 5 تا 7درصد در این رخساره تشخیص‌دادنی‌اند (شکل 8-A وB). بعضی از مقاطع نازک میکروسکوپی متعلق به این رخساره تحت تأثیر فرایند دولومیتی‌شدن قرار گرفتهاند که درنتیجۀ این فرآیند، دولومیت با فراوانی در حدود 10 تا 15درصد در بر گیرندۀ آلوکمهای اسکلتی است. همراه بلورهای دولومیت، پیریت نیز با فراوانی در حدود 5درصد شناسایی شده است. این رخساره بخشهای بالایی برش مطالعه‌شده (از ضخامت 78 تا 115 متر) را در بر میگیرد که مربوط به سازند لار است. رخسارۀ مذکور معادل کمربند رخسارهای استاندارد شمارۀ 4 رمپ کربناته (Flugel and Munnecke 2010) است که بخش دور از ساحل محیط رسوبی رمپ خارجی (Distal outer ramp) را مشخص می‌کند.
مادستون دارای اثر فسیل تالاسینوئید (3-Mudstone with thalassinoides)
تالاسینوئیدس در حقیقت اثر فسیل حرکتی و تغذیۀ موجوداتی از قبیل خرچنگهاست که به‌جهت یافتن و تغذیه به روش رسوب‌خواری تشکیل و به‌صورت پرشدگی کانال حفاری افقی دیده میشوند. این ساختار به‌صورت لولههای افقی و چندشاخه به شکل Y یا T دیده میشود که از اردویسین تا عهد حاضر گزارش شدهاند (Ekdale 1992; Vaziri and Fursich 2007). این رخساره در برش مطالعه‌شده در انتهایی‌ترین واحدهای کربناتۀ سازند دلیچای در یک زمینۀ گل سنگی به ضخامت 3 متر واقع شده است که در سطح توالیهای کربناته با فراوانی و گسترش زیاد مشاهده‌شدنی است. عمدۀ این ساختاره، اثر فسیلی به‌وسیلۀ کانی سیلیس ثانویه پر شده است؛ به‌طوری که در ظاهر به‌صورت الگوهای دوشاخۀ قهوهایرنگ مشاهده میشوند. در مجاورت لایههای مملو از تالاسینوئید، واحدهای کربناتۀ خردشده دارای درزه و شکستگیهای فراوان دیده میشود که می‌تواند شرایط را برای حرکت سیال غنی از سیلیس فراهم آورد و موجب جایگزین‌شدن این کانی در اثر فسیلها شود (شکل7-A وB). این رخساره بخشهای انتهایی سازند دلیچای (از ضخامت 75 تا 78 متر) را در بر میگیرد. رخسارۀ مذکور معادل کمربند رخسارهای استاندارد شمارۀ 2 رمپ کربناته (Flugel and Munnecke 2010) است که بخش دور از ساحل محیط رسوبی رمپ خارجی(Distal outer ramp) را مشخص می‌کند.
شکل7- رخسارههای شناسایی‌شده در برش مطالعه‌شده، A و B –تالاسینوئید در آخرین توالیهای سازند دلیچای؛ C- گرهک‌های چرتی؛ D- باندهای چرتی
Fig 7- Identified facieses in the studied section; A,B- Thalassinoides in the upper parts of the Dalichai Formation; C- Cherty nodules. D- Cherty layers
پکستون پلاژیک حاوی دوکفه‌ای (4-Bositra buchi pelagic packstone)
این رخساره در سنگآهکهای نازک‌لایه و بخشهای پایینی (ضخامت 10 متری) سازند دلیچای شناسایی شده است. تغییر رخساره از اینتراکلاست به پلاژیک در این محدوده به‌طور تدریجی رخ داده است. ویژگی اصلی این رخساره حضور نسبتاً بالایی (10 تا 15درصد) از دوکفهایهای پلانکتون نازک است که همراه با ذرات اسکلتی دیگر نظیر رادیولرها، اسپیکول اسفنج، روزنبران پلانکتون و قطعات خارپوست، سازندگان اسکلتی تشکیل‌دهندۀ این رخساره محسوب میشوند. جهت‌یافتگی مشخصی در این دوکفهایها تشخیص‌دادنی نیست. پلوئید با فراوانی کم، ذرات غیراسکلتی تشکیل‌دهندۀ این رخساره را تشکیل میدهند. فضای بین ذرات، از ماتریکس آهکی تشکیل شده است و دارای بافت غالب دانه‌پشتیبان است. پیریت با فراوانی در حدود 2 تا 3درصد در این رخساره شناسایی شده است (شکل 8-C وD). این رخساره در بخشهای ابتدایی سازند دلیچای (از ضخامت 3 تا 12 متر) دیده میشود. رخسارۀ مذکور معادل کمربند رخسارهای استاندارد شمارۀ 5 رمپ کربناته (Flugel and Munnecke 2010) است که بخش حوضۀ محیط رسوبی رمپ کربناته (Basin) را مشخص می‌کند.
مادستون پلاژیک (5-Pelagic mudstone)
این رخساره در سنگآهکهای نازک‌لایۀ آبی‌رنگ بخشهای میانی تا بالایی سازند دلیچای (از ضخامت 12 تا 75 متر) مشاهده و شناسایی شده است که گسترش درخور توجهی دارد و بیشترین نمونهها را در بر میگیرد. در زمینۀ میکرایتی، این رخساره به میزان ناچیز قطعات خارپوست به‌همراه رادیولر و روزنبران پلانکتون مشاهده‌شدنی است. پیریت با فراوانی در حدود 3درصد در این رخساره شناسایی‌شدنی است. در بخشهایی از آخرین توالیهای سازند دلیچای در منطقه که رخسارۀ مادستونی دارند، تعداد بسیار محدودی از فسیلهای آمونیت و بلمنیت مشاهده میشود که عمدتاً به‌صورت قالبهای داخلی و خارجی و Cast در توالیها دیده میشوند. حضور درخور توجهی از باندهای چرتی از خصوصیات بارز این رخساره در صحرا محسوب میشود. همچنین، در مقاطع نازک میکروسکپی مربوط به این رخساره، مجموعهای از شکستگیهای پرشده با کانی کلسیت دیده میشود که در حدود 2 تا 3درصد مقطع نازک را در بر دارد (شکل8 –E وF). رخسارۀ مذکور معادل کمربند رخسارهای استاندارد شمارۀ 5 رمپ کربناته (Flugel and Munnecke 2010) است که بخش حوضۀ محیط رسوبی رمپ کربناته (Basin) را مشخص می‌کند.
شکل8- رخسارههای شناسایی‌شده در برش مطالعه‌شده
Fig 8- Identifies facieses in the studied section
Facies 2: Pellet-ancoid wackestone-packstone.
Facies 4: Bositra buchi pelagic packstone. Facies 5: Pelagic mudstone
بحث
در رشتهکوههای البرز، سیستم رسوب‌گذاری تخریبی سازند شمشک به‌طور ناپیوسته و با تغییر ناگهانی مشخص به سیستم کربناتۀ سازندهای دلیچای و لار به سن ژوراسیک میانی تا بالایی تبدیل میشود. شواهد نشان میدهد تغییر از شرایط تخریبی (سازند شمشک) به رسوب‌گذاری کربناته (سازند دلیچای)، در منطقۀ مطالعه‌شده بسیار سریع اتفاق افتاده است. این تغییر سریع از رسوب‌گذاری تخریبی (سیلتستونهای سبز رنگ) به رخسارۀ اینتراکلاستی و در ادامه به رخسارۀ کربناتۀ عمیق (پکستون حاوی دوکفه‌ای پلاژیک نازک‌لایه) با افزایش نسبی سطح آب دریا، رخ داده است؛ به‌طوری که حضور دوکفهایهای نازک‌لایه (Bositra buchi)، رادیولرها، اسپیکول اسفنج، آمونیت، بلمنیت و قطعات خارپوست همگی بیانگر رسوب‌گذاری سازند دلیچای در منطقۀ مطالعه‌شده در یک محیط دریای باز متعلق به بخشهای رمپ خارجی و حوضۀ عمیق در زمان ژوراسیک میانی است (Flugel and Munnecke 2010). حضور غالب میکرایت و مقادیر کم سیمان در رخسارههای کربناته نیز احتمالاً بیانگر یک محیط رسوبی کم‌انرژی در زمان رسوب‌گذاری کربناتهای سازند دلیچای در منطقۀ مطالعه‌شده است.
شواهد مربوط به عملکرد فاز کوهزایی سیمرین میانی در ایران، از قبیل وجود قطعات کنده‌شده در قاعدۀ سازند دلیچای در برخی از نواحی گزارش شده است (Zohdi et al. 2021). ناپیوستگی حاصل از فعالیت فاز کوهزایی سیمرین میانی در نهشته‌های ژوراسیک میانی دیگر نواحی ایران از قبیل ایران مرکزی (بین سازندهای هجدک و پرورده) و البرز جنوبی در دو فاز بالاآمدگی بستر و پایین‌افتادگی بستر (بین سازندهای فیل زمین و دانسیریت مربوط به گروه شمشک، همچنین بین سازندهای دانسیریت از گروه شمشک و دلیچای) نیز گزارش شده است (Fursich et al. 2009) (شکل9).
شکل9- ناپیوستگیهای حاصل از فعالیت فاز کوهزایی سیمرین میانی برگرفته از (Fursich et al. 2009).
Fig 9- Unconformities during middle Cimmerian orogeny
در نمونههای مطالعه‌شده از سازند دلیچای، رخسارههای مربوط به نواحی ساحلی و دریایی کم‌عمق مشاهده نشده است که در بسیاری از بخشهای حوضۀ رسوبی البرز، برای نهشته‌های سازند دلیچای توسط محققان مختلف (Bahramirad and Aharipour 2014 Sajjadi et al. 2015) شناسایی شده است، به‌جز رخسارۀ اینتراکلاستی که در قاعدۀ سازند دلیچای قرار دارد. این رخساره اینتراکلاستی که در نقاط دیگر نیز گزارش شده است (Zohdi et al. 2021)، به‌دلیل وجود فاز سیمرین میانی در محدودۀ البرز تشکیل شده است؛ به‌طوری که در اثر فعالیت این فاز کوهزایی، توالیهای ابتدایی سازند دلیچای را تحت تأثیر خود قرار داده است (Aghanabati 2004). وجود اینتراکلاست‌های کربناتۀ نیمه‌گردشده که حمل و نقل درون حوضهای به‌صورت درجا را نشان میدهند نیز، می‌تواند متأثر از آخرین فعالیتهای این فاز کوهزایی در منطقه باشد. این رخساره بیانگر شروع یک پیشروی (مرز آغاز پیشروی سریع) است؛ به‌طوری که در ادامه، رخسارههای نواحی حوضۀ عمیق نهشته شدهاند.
با توجه به تغییر ناگهانی رخسارهها از سازند شمشک به دلیچای در فاصلۀ کوتاه و وجود شواهد فعالیت فاز کوهزایی سیمرین میانی (وجود رخسارههای اینتراکلاستی در قاعدۀ سازند دلیچای) و وجودنداشتن کنگلومرای قاعدۀ سازند دلیچای که از دیگر نواحی گزارش شده است (Naderiyan et al. 2020)، احتمال ناپیوسته‌بودن مرز بین سازندهای شمشک و دلیچای در برش مطالعه‌شده دور از انتظار نیست. سازند دلیچای در بخش البرز غربی عمدتاً شامل نهشته‌های کربناته با رخسارۀ مادستونی‌اند؛ به‌طوری که یک محیط کاملاً آرام و دور از ساحل رمپ کربناته را نشان میدهد (Adabi and Abarghani 2001). در برش مطالعه‌شده نیز این سازند عمدتاً از توالیهای آهک رسی مادستون پلاژیک تشکیل شده است که محیط آرام و دور از ساحل را نشان میدهد.
این توالیها در بخشهای پایینی حاوی فسیلهای دوکفه‌ای با بافت رشتهای و در بخشهای انتهایی حاوی فسیلهای آمونیت و بلمنیت است که عمدتاً به‌صورت قالب فسیلی دیده میشوند. این مجموعه عمدتاً مرتبط با محدودۀ حوضۀ عمیق است که به‌تدریج به‌سمت سازند لار به محیط رمپ بیرونی تبدیل میشود (شکل10).
شکل10- مدل رسوبی پیشنهادی برای نهشته‌های مطالعه‌شده
Fig 10- Sedimentary environment model of the studied strata
شکلگیری رخسارۀ تالاسینوئید عمدتاً مربوط به محیطهای کم‌عمق دریایی است (Vaziri and Fursich 2007; Ekdale 1992)؛ اما حضور این آثار فسیلی در زمینۀ مادستونی بیانگر محیط آرام است؛ اما با توجه به روند تغییرات رخسارهای در طول برش مطالعه‌شده، میتوان گفت انتهایی‌ترین واحدهای سازند دلیچای (رخسارۀ تالاسینوئید مادستونی) که بلافاصله بر نهشته‌های مادستونی عمیق رمپ خارجی قرار گرفته است، بیانگر فاز پس‌روی سطح آب دریا در مدت‌زمان کوتاه در منطقه است. این فاز پس‌روی ادامه‌دار است؛ به‌طوری که در پی آن، در اثر پس‌روی سطح آب دریا، رخسارهها به وکستون تا پکستون دارای پلت و آنکوئید مربوط به رمپ بیرونی (Flugel and Munnecke 2010) سازند لار تبدیل میشوند (شکل11).
شکل11- ستون چینه‌شناسی و روند تغییرات رخسارهای و محیطی در برش مطالعه‌شده
Fig 11- Environmental and facieses changed along the stratigraphic column
نتیجه
مطالعات صحرایی و میکروسکوپی بر سازندهای دلیچای و لار در جنوب خاوری زنجان انجام شد. تفکیک سازند لار و دلیچای در برش مطالعه‌شده براساس شواهدی از قبیل تغییر ضخامت، تغییر رخساره، وجود گرهک‌های چرتی، تغییر رنگ توالیها و دولومیتی‌شدن برخی توالیها در محدودۀ مرز بین دو سازند انجام شد. مطالعات صحرایی و بررسیهای آزمایشگاهی نشان میدهد عمدۀ توالیهای سازند دلیچای شامل آهکهای میکرایتی مربوط به نواحی عمیق حوضه است که به‌تدریج به‌سمت سازند لار به توالیهای کربناتۀ کم‌عمق‌تر مربوط به بخشهای رمپ خارجی تبدیل میشوند. درمجموع یک روند پیش‌رونده - پس‌رونده در داخل توالی مطالعه‌شده از سازندهای دلیچای و لار در برش ینگجه، شناسایی و تشخیص داده شد. این چرخۀ رسوبی پیش‌رونده- پس‌رونده، بازگوکنندۀ یک الگوی رسوب‌گذاری پیش‌رونده قبل از تشکیل رخسارۀ وکستون تا پکستون داری پلت و آنکوئید است و بعد از شکلگیری این رخساره در قالب یک الگوی رسوب‌گذاری یکنواخت و پس‌رونده تا انتهای توالی مطالعه‌شده، ادامه پیدا کرده است. مطالعات رخسارههای رسوبی، درمجموع یک محیط رمپ کربناته را برای نهشته‌های مطالعه‌شده تعیین می‌کند. مطالعات پیشین محیط رسوبی بر سازند دلیچای در محدودۀ جنوب استان زنجان نیز محیط رمپ کربناته را برای این نهشتهها تأیید می‌کند. تأثیر فاز کوهزایی سیمرین میانی به‌صورت یک مرز پیش‌رونده در ابتدای سازند دلیچای مشاهده‌شدنی است و باعث به وجود آمدن رخسارۀ اینتراکلاستی درون حوضهای شده است. با در نظر گرفتن مطالعات مختلف انجام‌شده بر سازند لار، مشاهده میشود که این سازند در برشهای مختلف ضخامتهای متفاوتی دارد. این تغییر در ضخامت را میتوان متأثر از فاز کوهزایی سیمرین پسین دانست؛ به‌طوری که در منطقۀ مطالعه‌شده، ضخامت سازند لار به‌طور نسبی کم بوده است؛ اما به‌سمت نواحی باختری ناحیۀ مطالعه‌شده، بر ضخامت این سازند افزوده میشود.
)
