محیط رسوبی سازند شهبازان در پهنه لرستان: روایتی از تحول شلف به رمپ

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

2 بخش زمین‌شناسی، مدیریت اکتشاف شرکت ملی نفت ایران، تهران

3 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه لرستان، خرم آباد

چکیده

سازند شهبازان به سن ائوسن میانی تا پسین گسترش قابل توجهی در شمال خاوری پهنه لرستان دارد. مرز پایین و بالای آن به ترتیب با سازندهای کشکان و آسماری است، اما  به سمت جنوب لرستان سازند کشکان با سازند پابده جایگزین می­شود. برای بررسی محیط رسوبی و تعیین مدل رسوبی سازند شهبازان از پنج برش سطحی و چهار چاه که دو روند عمود و موازی با روند زاگرس در خاور پهنه لرستان را پوشش می­دهند 700 برش نازک تهیه و بررسی شده است. نتایج بررسی منجر به شناسایی 17 ریزرخساره شد که در کمربندهای کشندی (سه ریزرخساره)، لاگون (چهار ریزرخساره)، پشته زیرآبی (چهار ریزرخساره)، ریف (یک ریزرخساره) و دریای باز (پنج ریزرخساره) نهشته شده­اند. توزیع ریزرخساره­ها نشان داد که از شمال به جنوب و از خاور به باختر ریزرخساره­های دریایی جایگزین کمربند کشندی می شوند. کمربندهای کشندی و لاگون در شمال و خاور و پشته زیرآبی و شرایط دریایی در جنوب و باختر محدوده مورد مطاالعه گسترش دارند. نبود یک سد کربناته قابل توجه و نیز نبود شواهد توربیدیتی نشان از یک رمپ کربناته با امتداد شمال خاوری ـ جنوب باختری با انتهای پرشیب در زمان ائوسن میانی و پسین در محدوده مورد پژوهش دارد. این در حالی است که مطالعات پیشین بیانگر وجود یک شلف کربناته در ائوسن میانی و رمپ کربناته در ائوسن پسین در فروافتادگی دزفول است. این تغییر از شلف در فروافتادگی دزفول به رمپ در پهنه لرستان را می توان نتیجه عملکرد گسل اصلی جبهه کوهستان دانست که فعالیت آن از پایان کرتاسه آغاز شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Depositional Environment of the Shahbazan Formation: a tail of evoloving ramp to shelf

نویسندگان [English]

  • M. Janbaz 1
  • H. Mohseni 1
  • A.R. Piraee 2
  • B. Yousefi yegane 3
  • H. Seradeghi 2
چکیده [English]

The middle-late Eocene Shahbazan Formation is extended in the Lurestan zone. It is underlain by Asmari Formation and overlaying the Kashkan Formation, however to the southwest of the Lurestan, it overlying the Pabdeh Formation with some interfingering lateral changes. Five surface sections and four well which are located in east of the Lurestan zone were sampled to investigate the depositional setting of the Shahbazan Formation. These sections were tentatively selected to survey across and normal to the basin as well. Petrographic examinations on 700 thin sections revealed 17 microfacies which are deposited in tidal flat (3 microfacies), lagoon (4 microfacies), shoal (4 microfacies), reef (1 microfacies) and shallow open marine (5 microfacies). Tidal flat and lagoon facies associations are extended in the north and east, whearas shoal and shallow open marine facies are more frequent in the south and west of the study area. Lack of barrier and also turbidite deposits suggest a NE-SW trending distally steepened ramp in studied area at middle-late Eocene. It is belived that the Shahbazan Formation in Dezful Embayment was deposited on a shelf type carbonate platform in middle Eocene and ramp in late Eocene. This variation could be explained as the consequence of activity of the Mountain Front Fault which was active since late Cretaceous.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Depositional environment
  • microfacies analysis
  • The Shahbazan Formation
  • Eocene
  • Lurestan zone
  • Zagros fold-thrust belt

پیریایی، ع. ر.، فیضی، ا.، صوفیانی، ح.، همت، س.، معتمدی، ب (1393) پالئوژئوگرافی نهشته­های ترشیاری زاگرس. گزارش داخلی مدیریت اکتشاف شرکت ملی نفت، شماره GR-2362، 207 صفحه.

حسن­زاده نعمتی، م (1393) مطالعه پتروگرافی و دیاژنز سازند شهبازان بین معمولان و پل دختر در استان  لرستان. پایان­نامه کارشناسی­ارشد رسوب­شناسی و سنگ­شناسی رسوبی، دانشگاه بوعلی سینا، 132 ص.

حسین­زاده ، م.، معلمی، ع.، دانشیان، ج (1393) چینه­نگاری سنگی، ریز رخساره­ها و محیط رسوبی سازند جهرم باختر و شمال باختر بندرعباس در جنوب ایران. مجله پژوهش نفت، شماره 82، 117-103.  

خطیبی­مهر، م.، معلمی، ع (1388) مقایسه تاریخچه رسوبگذاری سازندهای جهرم (زاگرس) و زیارت (البرز) بر مبنای فرامینیفرهای بنتیک. فصلنامه زمین­شناسی ایران، شماره نهم، صفحات 102-87.

زارع، م.، وزیری­مقدم، ح.، طاهری، ع.، غبیشاوی، ع (1394) ریزرخساره­ها، محیط رسوبی و چینه­نگاری سکانسی سازند آسماری در یال جنوبی تاقدیس کوه سیاه، شمال دهدشت، زاگرس. دوفصلنامه رسوب­شناسی کاربردی، دوره 3، شماره 5، 28-12.

عبدل­نیا، ا.، مغفوری­مقدم، ا.، باغبانی، د (1395) چینه­نگاری سازند شهبازان در حوضه لرستان. علوم زمین، شماره 103، 168-157.

عبدی، ا (1386) ژئوشیمی و محیط رسوبی نهشته‌های کربناته سازند شهبازان در برش شبیخون (شمال خرم‌آباد) و مقایسه آن با برش دارابی (شمال کوهدشت). پایان­نامه کارشناسی­ارشد رسوب­شناسی و سنگ­شناسی رسوبی، دانشگاه شهید بهشتی، 79 ص.

قنبرلو، ح.، وزیری­مقدم، ح.، صیرفیان، ع.، طاهری، ع.، رحمانی، ع (1396) ریزرخساره­ها و محیط رسوبی سازند شهبازان در چاه شماره 3 میدان نفتی قلعه نار، جنوب­غرب لرستان. فصنامه زمین­شناسی ایران، سال 11، شماره 41، 78-63.

کلنات، ب.،  وزیری­مقدم، ح.، وحیدی­نیا، م (1393) مقایسه چینه­نگاری سکانسی و محیط رسوبی سازند آسماری در نواحی فارس، خوزستان و لرستان از حوضه زاگرس. نشریه رخساره­های رسوبی، شماره 7، 124-107.

میرزایی محمودآبادی، ر.، افقه، م (1388) محیط­های رسوبی و چینه­نگاری سکانسی سازندهای ساچون و جهرم در منطقه ی شیراز. نشریه زمین­شناسی ژئوتکنیک، سال 5، شماره 1، 75-59.

مطیعی، ه (1374) زمین­شناسی نفت زاگرس (جلد اول و دوم). طرح تدوین کتاب زمین­شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین­شناسی کشور، تهران، 1010 ص.

مغفوری­مقدم، ا.، نصیری، ی.، فروزنده، س. خ.، صحرایی، م.، روز پیکر، ا (1395) ریزرخساره­ها، مـحیط رسـوبی و چینه­نگاری سکانسی نهشته­های میوسن در برش هفت چشمه، شمال­خاوری نورآباد، پهنه سنندج ـ سیرجان، دوفصلنامه رسوب­شناسی کاربردی، دوره 4، شماره 8، 73-56.

ملکی، م.، پروانه­نژاد شیرازی، م.، قلاوند، ه.، بهرامی، م (1384) بررسی ریز رخساره­ها و بازسازی محیط دیرینه سازند جهرم، برش دودج (شرق شـیراز). سومین هـمایش دیرینه­شناسی ایران، 287-283.

هاتفی، م.، صیرفیان، ع.، وزیری­مقدم، ح.، رحمانی، ع (1393) ریز رخساره­ها و محیط رسوبی سازند آسماری در یال شمال شرقی تاقدیس دشتک، شمال کازرون، هشتمین همایش انجمن دیرینه­شناسی ایران، زنجان، 140-135.

Adabi, M. H (2002) Petrography and geochemical criteria for recognition of unaltered cold water and diagenetically altered Neoproterozoic dolomite, western Tasmania, Australia. 16th Australian Geol. Conf., Australia (Abst.), 350 p.

Adabi, M. H., Zohdi, A., Ghabeishavi, A., Amiri-Bakhtiyar, H (2008) Applications of nummulitids and other larger benthic foraminifera in depositional environment and sequence stratigraphy: an example from the Eocene deposits in Zagros Basin, SW Iran. Facies, 54: 499–512.

Aigner, T (1985) Biofabrics as dynamic indicators in nummulite accumulations. Journal of Sedimentary Petrology, 55: 131–134.

Al-Aasm, J. S., Packard, J. J (2000) Stabilization of early-formed dolomite: a tale of divergence from two Mississippian dolomites. Sedimentary Geology, 131 (6): 97–108.

Alavi, M (2004) Regional stratigraphy of theZagros fold-thrust belt of Iran and its proforlandevolution. American Journal of Science, 304: 1–20.

Alsharhan, A. S., Narin, A. E. M (1999) Sedimentary basins and petroleum geology of the Middle East. Journal of African Earth Sciences, 28(3): 769-771.

Badenas, B., Aurell, M., Bosenc, D (2010) Continuity and facies heterogeneities of shallow carbonate ramp cycles (Sinemurian, Lower Jurassic, North-east Spain). Sedimentology, 57: 1021–1048.

Bassi, D (1998) Coralline algal facies and their palaeoenvironments in the late Eocene of northern Italy (Calcare di Nago Trento), Facies, 39: 179– 202.

Beavington-Penney. S. J (2002) Characterisation of selected Eocene Nummulites accumulations. Ph.D. thesis, University of Wales, Cardif.

Beavington-Penney, S. J., Racey, A (2004) Ecology of extant nummulitids and other larger benthic foraminifera: applications in palaeoenvironmental analysis. Earth-Science Reviews, 67: 219–265.

Beavington-Penney, S. J, Wright, V. P., Racey, A (2006) The Middle Eocene Seeb Formation on Oman: an investigation of acyclicity, stratigraphic completeness, and accumulation rates in shallow marine carbonate setting. Journal of Sedimentary Research, 76: 1137–1161.

Berberian, M (1995) Master blind thrust faults hidden under the Zagoros folds: active basement tectonics and surface morphotectonics. Tectonophysics, 241:193–224.

Berberian, M., King, G .C. P (1981) Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, 18: 210–265.

Bosence, D (2005) A genetic classification of carbonate platforms based on their basinal and tectonic settings in the Cenozoic. Sedimentary Geology, 175: 49– 72

Brandano, M., Frezza, V., Tomassettie, L., Pedley, M., Matteudgi, R (2009) Facies analysis and paleoenvironmental interpretation of the Late Oligocene Attard Member (Lower corralian limestone Formation), Malta. Sedimentology, 56 (4): 1-26.

Burchette, T. P., Wright, V. P (1992) Carbonate ramp depositional systems. Sedimentary Geolgy, 79: 3–57.

Buxton, M. W. N., Pedley, H. M (1989) Short paper: a standardised model for Tethyan Tertiary carbonate ramps. Journal of Geological Society, 146: 746–748.

Dickson, J. A. D (1965) A modied staining technique for carbonate in thin section. Nature, 205: 587.

Dunham, R. J (1962) Classification of carbonate rocks according to depositional texture. American Association of Petroleum Geologists (AAPG), Memoir 1, p. 108–121.

Embry, A. F., and J. E. Klovan (1971) A Late Devonian reef tract on northeastern Banks Island, N. W. T. Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 19: 730-781.

Flügel, E (2004) Microfacies of Carbonate Rocks. Springer, 984 p.

Flügel, E (2010) Microfacies of Carbonate Rocks, Analysis Interpretation and Application. Springer-Verlage, Berline, Heidelberg, 976 p.

Geel, T (2000) Recognition of stratigraphic sequences in carbonate platform and slope deposits: empirical models based on microfacies analysis of Palaeogene deposits in southeastern Spain. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 155: 211–238.

Gilham, R. F., Bristow, C. S (1998) Facies architecture and geometry of a prograding carbonate ramp during the early stages of foreland basin evolution: lower Eocene sequences, Sierra del CadÌ, SE Pyrenees, Spain. Geological Society London, 149: 181–203.

Golonka, J (2000) Cambrian-Neogen Plate Tectonic Maps: Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellonskiego.

Gonzalez, R (1996) Response of shallow marine carbonate facies to 3rd order and high frequency sea level fluctuations: Hauptrogenstein Formation, northern Switherland. Sedimentary Geology, 102: 111-130.

Gregg, J. M., Shelton, K. L (1990) Dolomitization and neomorphism in the back reef facies of the Bonneterre and Davies Formations (Cambrian), southeastern Missouri. Journal of Sedimentary Petrology, 60: 549-562.

Hallock, P (1979) Trends in test shape with depth in large, symbiont-bearing foraminfera. Journal of Foraminiferal Research, 9: 61–69.

Hallock, P., Glenn, E. C (1986) Larger foraminifera: a tool for paleoenvironmental analysis of Cenozoic depositional facies. Palaios, 1: 55–64.

Hohenegger, J (2000) Coenoclines of larger foraminifera. Micropaleontology, 46: 127–151.

Hohenegger, J., Yordanova, E., Nakano, Y., Tatzreiter, F (1999) Habitats of larger foraminifera on the reef slope of Sesoko Island. Okinawa, Japan. Marine Micropaleontology, 36: 109–168.

Homke, S., Vergés, J., Serra-Kiel, J., Bernaola, G., Sharp, I., Garcés, M., Montero-Verdú, I., Karpuz, R., Goodarzi, M. H (2009) Late Cretaceous-Paleocene formation of the proto-Zagros foreland basin, Lurestan Province, SW Iran. Geological Society of America Bulletin, 121 (7/8): 963-978.

Homke, S., Verge´s, J., van der Beek, P., Fernandez, M., Saura, E., Barbero, L., Badics, B., Labrinw, E (2010) Insights in the exhumation history of the NW Zagros frombedrock and detrital apatite fission-track analysis: evidence for a long-lived orogeny. BasinResearch, 22: 659–680

Hottinger, L (1997) Shallow benthic foraminiferal assemblages as signals for depth of their deposition and their limitations. Bulletin de la  Socie´te´ Ge´ologique de France, 168: 491– 505.

James, G. A., Wynd, J. G (1965) Stratigraphic nomenclature of Iranian Oil Consortium Agreement Area. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 49(12): 2182-2245.

Khatibi Mehr, M., Adabi, M. H (2014) Microfacies and geochemical evidence for original aragonite mineralogy of a foraminifera-dominated carbonate ramp system in the late Paleocene to Middle Eocene, Alborz basin, Iran. Carbonates Evaporites, 29: 155–175.

Koop, W.J., Orbell, G (1977) Regional chronostratigraphic thickness and facies distribution map of southwest Iran. National Iranian Oil Company (Exploration division), Report No. 1269.

Lasemi, Y (1995) Platform carbonates of the Upper Jurassic Mozduran Formation in the Kopet Dagh basin, NE Iran-facies, palaeoenvironments and sequences. Sedimentary Geology, 99: 151–164.

Lasemi, Y., Jahani, D., Amin-Rasouli, H., Lasemi, Z (2012) Ancient Carbonate Tidalites. In: Principles of Tidal Sedimentology, R.A. Davis and R.W. Dalrymple (eds.), Springer Science, 567-607.

Luterbacher, H (1998) Sequence stratigraphy and the limitations of biostratigraphy in the marine Paleogene strata of the Tremp Basin (central part of the southern Pyrenean foreland basin), Spain. SEPM Special publication, 60: 303–309.

Mohseni, H., Al-Aasm, I.S (2004) Tempestite deposits on a storm-influenced carbonate ramp: an example from the Pabdeh Formation (Paleogene), Zagros Basin, SW Iran. Journal of Petroleum Geology, 27(2): 163-178.

Mohseni, H., Hassanvand, V., Homaei, M (2016) Microfacies analysis, depositional environment, and diagenesis of the Asmari-Jahrum reservoir in the Gulkhari oil field, Zagros basin, SW Iran. Arabian Journal of Geosciences, 9(2): 113-126.

Murray, J.M (1973) Distribution and ecology of living benthic foraminiferids. New York, Crane, Russak and Co., 274 p.

Nebelsick, J.H., Stingl, V., Rasser, M. (2001) Autochthonous facies and allochthonous debris flows compared: Early Oligocene carbonate facies patterns of the Lower Inn Valley (Tyrol, Austria). Facies, 44: 31-46.

Ӧzgen-Erdem, N (2008) Biostratigraphy of Thanetian-Ilerdian benthic foraminifera in the Akcatas-Cebeci (NW Tosya-SE Kastamonu) region. Mineral reseach exploration bulletin, 137: 49-59.

Payros, A., Pujalte, V., Tosquella, J., Orue- Etxebarria, X (2010) The Eocene storm- dominated foralgal ramp of the western Pyrenees (Urbasa- Andia Formation): an analogue of future shallowmarine carbonate system. Sedimentary Geology, 228: 184–204.

Petters S. W (1979) Nigerian Paleocene benthonic Foraminiferal biostratigraphy, paleoecology and paleobiogeography.Mar Micropaleontol, 4: 85–99.

Racey, A (1994) Biostratigraphy and palaeobiogeographic significance of Tertiary nummulitids (foraminifera) from northern Oman. In Simmons, M. D. (ed.), Micropalaeontology and Hydrocarbon Exploration in the Middle East, London, Chapman and Hall, 343–370.

Reiss, Z., Hottinger, L (1984) The Gulf of Aqaba; ecological micropaleontology. Springer, New York, 354 p.

Romero, J., Caus, E., Rossel, J (2002) A model for the paleoenvironmental distribution of larger foraminifera based on late Middle Eocene deposites on the margin of the south Pyrenean basin. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 179: 43-56.

Sadeghi, R., Vaziri-Moghaddam, H., Taheri, A (2011) Microfacies and sedimentary environment of the Oligocene sequence (Asmari Formation) in Fars sub-basin, Zagros Mountains, southwest Iran. Facies, 57: 431- 446.

Saura, E., Garcia-Castellanos D., Casciello, E., Parravano, V., Urruela, A., Vergés, J (2015) Modeling the flexural evolution of the Amiran and Mesopotamian foreland basins of NW Zagros (Iran). Tectonics, 34 (3): 377-395.

Saura, E., Vergés, J., Homke, S., Blanc, E., Serra-Kiel, J., Bernaola, G., Casciello, E., Fernandez, N., Romaire, I., Casini, G., Embry, J.C., Sharp, I.R., Hunt, D.W (2011) Basin architecture and growth folding of the NW Zagros early foreland basin during the Late Cretaceous and early Tertiary. Journal of the Geological Society, 168( 1): 235-250.

Scheibner, C., Speijer, R.P (2008) Decline of coral reefs during late Paleocene to early Eocene global warming. Earth-Science Reviews, 3: 19-26.

Scheibner, C., Speijer, R. P., Marzouk, A. M (2005) Turnover of larger foraminifera during the Paleocene-Eocene Thermal Maximumandpaleoclimatic control on the evolution of platform ecosystems. Journal of Geology, 33: 493–496.

Schlager, W (2005) Carbonate Sedimentology and Sequence Stratigraphy. SEPM Concepts in Sedimentology and Paleontology #8, 200 p.

Scholle P. A., Ulmer-Scholle, D. S (2006) A Color Guide to the Petrography of Carbonate Rocks: grains, textures, porosity, diagenesis. AAPG, Tulsa, 463 p.

Sepehr, M., Cosgrove, J. W (2004) Structural framework of the Zagros Fold–Thrust Belt, Iran. Marine and Petroleum Geology, 21: 829–843.

Shinn, E. A (1983) Tidal flat environment. In: Scholle, A., Bebout, D.G., Moore, C.H. (eds.), Carbonate Depositional Environments. AAPG, Memoir, 33: 171–210.

Sibley, D. F., Gregg, J. M (1987) Classification of dolomite rock texture. Journal of Sedimentary Petrology, 57: 967- 975.

Taheri, A., Vaziri-Moghaddam, H., Seyrafian, A (2008) Relationships between foraminiferal assemblages and depositional sequences in Jahrum Formation, Ardal area (Zagros Basin, SW Iran). Historical Biology, 20 (3): 191–201.

Tucker, M. E., Wright, V. P (1990) Carbonate sedimentology. Blackwell, Oxford, 482 p.

Vaziri-Moghaddam H, Kimiagari M, Taheri A (2006) Depositional environment and sequence stratigraphy of the Oligo-Miocene Asmari Formation in SW Iran. Facies. 52: 41–51.

Vaziri-Moghaddam, H., Seyrafian, A., Taheri, A., Motiei, H (2010) Oligocene-Miocene ramp system (Asmari Formation) in the NW of the Zagros basin, Iran: Microfacies, paleoenvironment and depositional sequence. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 27: 56-71.

Warren, J. K (2000) Dolomite: occurrence, evolution and economically important association. Earth- Science Reviews, 52: 1-81.

Warren, J. K (2006) Evaporite: sediments, resources and hydrocarbons. Springer-Verlag, Berlin, 1035 p.

Wilson, J. L (1975) Carbonate facies in geologic history. Springer, New York.

Yousefi Yeganeh, B., Feiznia, S., van Loon, A. J (2012) Sedimentary environment and palaeogeography of the Palaeocene–Middle Eocene Kashkan Formation, Zagros fold-thrust belt, SW Iran. Geologos, 18 (1): 13–36.

Zachos, J. C, Pagani, M., Sloan, L., Thomas, E., Billups, K (2001) Trends, rhythms, and aberrations in global climate 65 Ma to present. Science, 292: 686–693.

Zachos, J. C., Dickens, G. R., Zeebe, R. E (2008) An early Cenozoic perspective on greenhouse warming and carbon-cycle dynamics. Nature, 451: 279–283.