محیط رسوبی و چینه نگاری سکانسی یک سیستم مخروط دریایی عمیق (پالئوسن)، البرز شمالی (ناحیه سوچلما)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، پژوهشگاه صنعت نفت

2 شرکت نفت خزر

10.22084/psj.2019.2953

چکیده

رسوبات سیلیسی- آواری پالئوسن با ضخامت 318 مـتر در ناحـیه جــنوب نکا (برش سوچلما) در الـبرز شمـالی از مـارن ضخـیم و ماسه­سنگ­های نازک تا ضخیم لایه تشکیل شده است. مطالعات پتروگرافی و صحرایی منجر به شناسایی سه مجموعه رخساره­ای شامل کانال­های متحرک کم­عمق (shallow mobile channels, FA)، زون انتقالی کف حوضه- لبه مخروط (fan fringe-basin floor transition, FB) و کف حوضه (Basin floor, FC) از یک سیستم مخروط زیردریایی عمیق گردیده است. به طور کلی توالی رسوبات، توالی­های درشت شونده و ضخیم شونده متشکل از مجموعه­های رخساره­ای FB- FA و FC - FB را نشان می­دهند. اثر فسیل­های Zoophycus، Palaeodiction و Halopa همراه با کوکولیت، فرامینیفرهای پلانکتون و مقادیر فراوان پیریت­های خوشه­ای و پرکننده حجرات، فسفات و مواد آلی در این رسوبات بیانگر محیط ته­نشینی عمیق با نرخ رسوب­گذاری پایین و شرایط احیایی بستر رسوبی است. توالی پالئوسن در برش مورد مطالعه از چهار سکانس رسوبی درجه سه شامل دسته رخساره­های LST، TST و HST تشکیل شده است. فرآیند های تکتونیکی بالاآمدگی در یک رژیم فشارشی در انتهای کرتاسه- شروع پالئوسن منجر به تشکیل رشته کوه­های البرز گردیده است. این عامل به همراه تغییرات جهانی سطح آب دریا از عوامل اصلی کنترل کننده شرایط رسوب­گذاری (از جمله مخروط دریایی عمیق در این حوضه) و تغییرات نسبی سطح آب دریا در حوضه کاسپین جنوبی بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Depositional environment and sequence stratigraphy of a deep sea fan system (Paleocene), Northern Alborz (Suchelma area)

نویسندگان [English]

  • M. Sharafi 1
  • M. Moradpour 1
  • B. Biranvand 1
  • P. Kohansal 1
  • E. Abdollahi 1
  • F. Taati 2
  • H. Mohajer 2
چکیده [English]

The Palaeocene siliciclastic sediments with 318m thick in the southern Neka of Northern Alborz (Suchelma section) consist of thick marl and thin-thick bedded sandstone. Integrated petrography and field studies allow recognition three facies associations consisting of shallow mobile channels (FA), fan fringe-basin floor transition (FB) and basin floor (FC) of a deep sea fan depositional system. Generally, sediment sequence displays coarsening-thickening upward cycles of the FB-FA and FB-FC associations. Zoophycus, Palaeodiction and Halopa in association with coccolith, planktonic foraminifers and abundant framboidal and chamber filling pyrite, phosphate and organic material in these sediments display a deep see environment with low sedimentation rate and anoxic condition in the sedimentary substrate. Paleocene succession in the studied section consists of four 3rd order sequences, which include LST, TST and HST. The Late Cretaceous-Palaeocene uplift in a compressional tectonic regime tends to formation of the Alborz range. This element along with Eustatic sea level changes are the main controlling factors for depositional condition (including deep sea fan in this study) and relative sea level changes in the South Caspian Basin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Northern Alborz
  • Palaeocene
  • deep sea fan
  • South Caspian Basin

بایت­گل، آ.، محبوبی، ا.، حسینی­برزی، م.، و موسوی­حرمی، ر (1389) مدل ایکنولوژیکی نهشته­های آواری سازند شیرگشت در زیر پهنه کلمرد ایـران مـرکزی. مـجله چینه­نگاری و رسوب­شناسی. ص. 43-68.

بهبهانی، ر.، قویدل­سیوکی، م.، برجی، س.، مجیدی فرد، م.ر.، یوسفی، م (1397) محیط رسوبی سازند قلی در حوضه البرز (ناحیه رباط قربیل)، شمال خاور ایران. دوفصلنامه رسوب­شناسی کاربردی، دوره  6، شماره 12، ص. 62-86.

شرفی، م.، اکبری، س.، محمودی قرایی، م. ح (1393) بررسی مکانیسم تشکیل گلاکونی­های قاعده سازند گورپی در شمال­شرق گچساران (تاقدیس آنه). نشریه پـژوهـش­های چینه­نگاری و رسوب­شناسی، شماره 55، ص. 89-103.

شرفی، م.، عاشوری، م.، محبوبی، ا.، موسوی­حرمی، ر.، نجفی، م (1388) چینه­نگاری سکانسی سازند آیتامیر (آلبین- سنومانین) در ناودیس­های شیخ و بی­بهره غرب حوضه رسوبی کپه­داغ، مجله علوم دانشگاه تهران، شماره 35، ص. 201-211.

شرفی، م. محبوبی، ا.، موسوی­حرمی، ر (1391) ارتباط گلاکونیت­زایی و کلسیتی شدن با تغییرات نسبی سطح آب دریا در رسوبات سیلیسی آواری- کربناته سازند آیتامیر (کرتاسه میانی)، حوضه کپه­داغ. پژوهش­های چینه­نگاری و رسوب­شناسی، شماره 48، ص. 19-36.

شرفی، م. محبوبی، ا.، موسوی­حرمی، ر.، نجفی، م (1390) کاربرد لایه­های پرفسیل در تفسیر چینه­نگاری سکانسی سازند آیتامیر در ناودیس­های شیخ و بی بهره- باختر کپه داغ. فصلنامه زمین­شناسی ایران، شماره 17، ص. 31-47.

صادق­زاده، م.، مـصدق، ح.، حسـینی­نـژاد، م (1392). رخساره­های رسوبی یک رمپ با انتهای پرشیب (Distally steepened ramp) با نگاهی ویژه به رسوبات توربیدایتی در نهشته­های کربونیفر زیرین ناحیه میغان، البرز شرقی. نشریه پژوهش­های چینه­نگاری و رسوب­شناسی، شماره 50، ص. 79-102.

دانشمند، و.، سعیدی، ع (1369) نقشه زمین­شناسی ایران، سری 1:250000، شماره ورقه G4، ساری، سازمان زمین­شناسی کشور.

Alavi, M (1996) Tectonostratigraphic synthesis and structural style of the Alborz mountain system in northern Iran. Journal of Geodynamics, 21: 1-33.

Bayet-Goll, A., Neto de Carvalho, C., Moussavi-Harami, R., Mahboubi, A., Nasiri, Y (2014) Depositional environments and ichnology of the deep-marine succession of the Amiran Formation (Upper MaastrichtianePaleocene), Lurestan Province, Zagros Fold-Thrust Belt, Iran. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 401: 13-42.

Bayet-Goll, A., Monaco, M., Mahmudy-Gharaei, M.H., and Nadaf, R (2016) Depositional environments and ichnology of Upper Cretaceous deep-marine deposits in the Sistan Suture Zone, Birjand, Eastern Iran. Cretaceous Research, 60: 28-51.

Berberian, M (1983) The southern Caspian: a compressional depression floored by a trapped, modified oceanic crust. Canadian Journal of Earth Sciences, 20:163-183.

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

Brunet, M. F., Korotaev, M. V., Ershov, A. V., Nikishin, A. M (2003) The South Caspian basin: a review of its evolution from subsidence modelling. In: Brunet, M.-F., Cloetingh, S. (Eds.), Integrated Peri-Tethyan Basins Studies (Peri-Tethys Programme). Sedimentary Geology, 156: 119– 148.

Callow, R. H. T., Kneller, B., Dykstra, M., McIlroy, D (2014) Physical, biological, geochemical and sedimentological controls on the ichnology of submarine canyon and slope channel systems. Marine and Petroleum Geology, 54: 144-166.

Catuneanu, O., Abreu, V., Bhattacharya, J. P., Blum, M. D., Dalrymple, R. W., Eriksson, P. G., Fielding, C. R., Fisher, W. L., Galloway, W. E., Gibling, M. R., Giles, K. A., Holbrook, J. M., Jordan, R., Kendall, C. G. St. C., Macurda, B., Martinsen, O.J., Miall, A.D., Neal, J. E., Nummedal, D., Pomar, L., Posamentier, H. W., Pratt, B. R., Sarg, J. F., Shanley, K. W., Steel, R. J., Strasser, A., Tucker, M. E., and Winker, C (2009) Towards the standardization of sequence stratigraphy. Earth-Science Reviews, 92: 1–33.

Giannetti, Monaco, P (2015) Definition of sequences through ichnocoenoses and taphofacies: An example from the Sacaras Formation (early Cretaceous, eastern Spain). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 438: 70-80.

Haq, B. U., Hardenbol, J., and Vail, P. R (1987) Chronology of fluctuating sea levels since the Triassic (250 million years ago to present). Science, 235: 1156–1166.

Heard, T. G., Pickering, K. T (2008) Trace fossils as diagnostic indicators of deep marine environments, Middle Eocene Ainsa-Jaca Basin, Spanish Pyrenees. Sedimentology, 55: 809-844.

Heard, T. G., Pickering, K. T., Clark, J. K (2014) Ichnofabric characterization of a deep marine clastic system: a subsurface study of the Middle Eocene Ainsa System, Spanish Pyrenees. Sedimentology, 61: 1298-1331.

Hubbard, S. M., de Ruig, M. J., Graham, S. A (2009) Confined channel-levee complex development in an elongate depo-center: deep-water Tertiary strata of the Austrian Molasse basin. Marine and Petroleum Geology, 26: 85-112.

Johnson, S. D., Flint, S., Hinds, D., Wickens, H. De V (2001) Anatomy of basin floor to slope turbidite systems, Tanqua Karoo, South Africa: sedimentology, sequence stratigraphy and implications for subsurface prediction. Sedimentology, 48: 987–1023.

Knaust, D (2009) Characterization of a Campanian deep-sea fan system in the Norwegian Sea by means of ichnofabrics. Marine and Petroleum Geology, 26: 1199-1211.

Macauley, R. V., Hubbard, S. M (2013) Slope channel sedimentary processes and stratigraphic stacking, Cretaceous Tres Pasos Formation slope system, Chilean Patagonia. Marine and Petroleum Geology, 41: 146-162.

Monaco, P., Trecci, T (2014) Ichnocoenoses in the Macigno turbidite basin system, Lower Miocene, Trasimeno (Umbrian Apennines, Italy). The Italian Journal of Geosciences (Bollettino della Societ_a Geologica Italiana e del Servizio Geologico d'Italia), 133: 116-130.

Mutti, E., Davoli, G., Mora, S., Papani, L (1994) Internal stacking patterns of ancient turbidite systems from collisional basins. In: Weimer, P., Bouma, A.H., Perkins, B.F. (Eds.), Submarine Fans and Turbidite Systems: Sequence Stratigraphy, Reservoir Architecture and Production Characteristics, Proc. Gulf Coast Section SEPM 15th Annu. Res. Conf. 257-268.

Nikishin, A. M., Cloetingh, S., Brunet, M.-F., Stephenson, R. A., Bolotov, S. N., Ershov, A. V (1998) Scythian Platform and Black Sea region: Mesozoic –Cenozoic tectonic and dynamics. In: Crasquin- Soleau, S., Barrie, E. (Eds.), Peri-Tethys Memoir 3: Stratigraphy and Evolution of Peri-Tethyan Platforms. Me´moires du Muse´um national d’Histoire Naturelle, 177: 163–176.

Nikishin, A., Ziegler, P. A., Panov, D. I., Nazarevich, B. P., Brunet, M.-F., Stephenson, R. A., Bolotov, S. N., Korotaev, M. V., Tikhomirov, P. L (2001) Mesozoic and Cenozoic evolution of the Scythian Platform– Black-Sea– Caucasus domain. In: Ziegler, P. A., Cavazza, W., Robertson, A. H. F., Crasquin-Soleau, S. (Eds.), Peri-Tethys Memoir 6: Peri-Tethyan Rift/Wrench Basins and Passive Margins. Me´moires du Muse´um national d’Histoire Naturelle, 186: 295–346.

Prelat, A., Hodgson, D (2013) The full range of turbidite bed thickness patterns in submarine lobes: controls and implications. Journal of the Geological Society, London 170, 209-214.

Prelat, A., Hodgson, D. M., Flint, S. S (2009) Evolution, architecture and hierarchy of distributary deep-water deposits: a high-resolution outcrop investigation from the Permian Karoo Basin, South Africa. Sedimentology, 56: 2132-2154.

Scotese, C. R (2014) Atlas of Late Cretaceous Paleogeographic Maps, PALEOMAP Atlas for ArcGIS, vol.2. The Cretaceous, Maps 16-22, Mollweide Projection, PALEOMAP Project, Evanston, IL.

Şêngor, A. M. C (1990) A new model for the late Paleozoic‐ Mesozoic tectonic evolution of Iran and implications for Oman. In: Searle, M. P. and Ries, A. C. (Eds.): The geology and tectonics of the Oman region. Geological Society of London, 797–831.

Şêngor, A. M. C. and Natalin, B. A (1996) Paleotectonics of Asia: Fragments of a synthesis. In: Yin, A. and Harrison, M. (Eds.): The tectonic evolution of Asia. Cambridge, Cambridge University Press, 486–640.

Sharafi, M., Longhitano, S. G., Mahboubi, A., Mosaddegh, H (2016) Sedimentology of a transgressive mixed-energy (wave/tide-dominated) estuary, Upper Devonian, Geirud Formation (Alborz Basin, northern Iran), Sedimentology, IAS Special publication, Wiley Blackwell, 255-286.

Sharafi, M., Mahboubi, A., Moussavi‐Harami, R., Ashuri, M. and Rahimi, B (2013) Sequence stratigraphic significance of sedimentary cycles and shell concentrations in the Aitamir Formation (Albian–Cenomanian), Kopet‐Dagh Basin, northeastern Iran. Jornal of Asian Earth Science, 67–68: 171–186.

Sharafi, M., Mahboubi, A., Moussavi-Harami, R., Mosaddegh, H., Gharaie, M.H.M (2014) Trace fossils analysis of fluvial to open marine transitional sediments: Example from the Upper Devonian (Geirud Formation), Central Alborz, Iran. Palaeoworld, 23: 50-68.

Sharafi, M., Ashuri, M., Mahboubi, A., Moussavi-Harami, R (2012) Stratigraphic application of Thalassinoides ichnofabric in delineating sequence stratigraphic surfaces (Mid-Cretaceous), Kopet-Dagh Basin, northeastern Iran. Palaeoworld, 21: 202-216.

Stampfli, G. M., Marcoux, J. and Baud, A (1991) Tethyan margins in space and time. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 87: 373–409.

Stocklin, J (1968) Structural history and tectonics of Iran: A review. The American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 52: 1229-1258.

Van Wagoner, J. C., Mitchum, R. M. Jr., Campion, K. M., and Rahmanian, V. D (1990) Siliciclastic sequence stratigraphy in well logs, core, and outcrops: concepts for high-resolution correlation of time and facies. American Association of Petroleum Geologists Methods in Exploration Series 7: 55p.

Vincent, S., Allen, M., Ismail-Zadeh, A., Flecker, R., Foland K., and Simmons, M (2005) Insights from the Talysh of Azerbaijan into the Paleogene Evolution of the South Caspian Region. Geological Society of America Bulletin, 117(11-12): 1513-1533.