واکاوی فرآیند های دیاژنزی سنگ های کربناته سازند باغ ونگ در شمال طبس (خاور ایران مرکزی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

2 استادیار گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

چکیده

به منظور شناسایی و درک تاریخچه بعد از رسوب­گذاری در سنگ­های کربناته سازند باغ­ونگ، دو برش چینه­شناسی باغ­ونگ و شش­انگشت در شمال طبس (خاور ایران مرکزی ) انتخاب شده است. سازند باغ­ونگ در برش باغ­ونگ به ضخامت 5/58 که مرز زیرین آن با سازند سردر به صورت ناپیوستگی فرسایشی و مرز بالایی آن با سازند جمال تدریجی است. در برش شش­انگشت ضخامت این سازند 62 متر که با ناپیوستگی فرسایشی برروی سازند سردر قرار می­گیرد و مرز آن با سازند جمال تدریجی می­باشد. نمونه­های گردآوری شده در دو برش (74 نمونه از برش باغ­ونگ و 70 نمونه از برش شش­انگشت) از لحاظ فرآیند­های دیاژنزی مورد بررسی قرار گرفتند که نتایج مطالعه برش­ها منجر به شناسایی چندین فرآیند دیاژنزی مانند میکریتی شدن، نوریختی (افزایشی و کاهشی)، سیمانی شدن (سیمان هم­محور، برمحور، دروزی، پوئی­کیلوتوپیک، هلاله­ای، آویزه­ای، هم­بعد و بلوکی)، فشردگی (مکانیکی و شیمیایی )، انحلال (وابسته به فابریک و غیروابسته به فابریک)، جانشینی (پیریتی شدن، سیلیسی شدن و دولومیتی شدن) و تعیین مدل دیاژنزی شده است. براساس شواهد پتروگرافی، توالی پاراژنتیکی نهشته­های پرمین زیرین در این دو برش در چهار محیط دریایی، آب شیرین، تدفینی و بالاآمدگی تفسیر و طی سه مرحله دیاژنزی یعنی دیاژنز اولیه (ائوژنز) و دیاژنز میانی (مزوژنز) و دیاژنز نهایی (تلوژنز) تعیین شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation and interpretation of diagenetic processes of carbonate rocks of the Bagh- e Vang Formation in north Tabas (East Central Iran)

نویسندگان [English]

  • S. Yasbolaghi sharahi 1
  • B. Yosefi yegane 2
  • S. Arefifard 2
  • M. M. Farahpor 2
چکیده [English]

In order to identify and understand the post-depositional history of carbonate rocks in Bagh-e Vang Formation, tow stratigraphy sections of Bagh-e Vang and Shesh Angosht  have been selected in north Tabas (East Central Iran). Bagh–e Vang Formation in the Bagh-e Vang section is 58/5 m thick, its lower boundry with the Sardar Formation is disconformity and the upper boundry with the Jamal Formation is gradual. This formation in the Shesh Angosht section is 62 m thick, it overlies on Sardar Formation with disconformity and its boundry with Jamal Formation is gradual. Diagenetic investigation leads to the identification of several diagenesis processes such as micritization, neomorphism (aggrading and degrading), cementation (syntaxial, epitaxial, drusy, poikilotopic, meniscus, pendant, equant and blocky), compaction ( mechanical and chemical), dissolution (fabric selective and non fabric selective), replacment (pyritization, silicification, and dolomitization). Based on the evidence of petrography, the paragenetic sequence of the Lower Permian deposits in these two sections are interpreted in four environments, marine, metoric, burial, and uplift, and into three stages including: early diagenetic (eogenentic) and middle diagenetic (mesogenetic) and late diagenetic (telogenetic).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diagenetic processes
  • Bagh- e Vang Formation
  • north Tabas
پرتوآذر، ح (1371) آشکوب Changsingian همردیف Dorashamian در شرق ایران، کشف جنس Colaniella و اهمیت زیست­چینه­ای آن. فصل­نامه علوم­زمین، شماره 3، سال اول، ص 44-53.
ستوهیان، ف.، رنجبران، م (1394) رخساره­های کربناته، میکروفاسیس­ها و چینه­شناسی سکانسی نهشته­های پرمین در برش باغ­ونـگ (طبس). نشریه رسوب­شناسی کاربردی، دوره 2، شماره 4، ص 90- 104.
رحیم­پوربناب، ح (1389) سنگ­شناسی کربناته با نگرشی بر کیفیت مخزنی، دانشگاه تهران، 570 ص.
عارفی­فرد، س.، آدابی، م. ح.، خسروتهرانی، خ.، آقانباتی، ع.، شمیرانی، الف.، دیویداف، و (1385) بیواستراتیگرافی سازند­های خان و جمال در مناطق کلمرد، شتری و شیرگشت (ایران­مرکزی) برمبنای فرامینیفر­ها (فوزولینید). نشریه زمین­شناسی ایران، شماره 4، سال دوم، ص 3-31.
فیض­نیا، س (1377) سنگ­های رسوبی کربناته، آستان قدس، دانشگاه امام رضا (ع)، 304 ص.
Adam, J., Al-Aasm, I. S) 2017( Petrologic and geochemical attributes of calcite cementation, dolomitization and dolomite recrystallization: an example from the Mississippian Pekisko Formation, west-central Alberta. Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 65: 235–261.
Ahmad, A. H. M., & Bhat, G. M) 2006( Petrofacies, provenance and diagensis of the Dhosa sandstone member (Chari Formation) at Ler, Kachch Sub – basin, Western, India. Journal of Asian Earth Science, 27: 857- 872.
Alavi, M) 1991( Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in northeastern Iran. Geological Society of American Bulletin,103: 983-992.
Arefifard, S., and Isaacson, E. P (2011) Permian sequence stratigraphy in East – Central Iran: Microplate records of Peri – Tethyan and Peri – Gondwanan events. Strtigraphy, 8: 61- 83.
Arosi, A. H., Wilson, M. E. J) 2015 (Diagenesis and fracturing of a large-scale, syntectonic carbonate platform. Journal of Sedimentary Geology, 326: 109–134.
Barner, R. A (1981) New geochemical classification of sedimentary. Journal of Sedimentary Petrology, 51: 359 – 365.
Bathurst, R. G. C )1975) Carbonate Sediments and their Diagensis: Developments in Sedimentalogy, 2nd Edication, Elsevier, Amesterdam, 658 p.
EL – G hali, M. A. K., Tajoti, K. G., M ansorbeh, H., Ogle, N., & Kalin, R. M (2006) Origin and timing of sidrelite cementation upperordivisian glacogenic sandstone from the Murzuk basin, SW Libya. Journal of Marine and Petroleum Geology, 23: 459- 471.
El- Saiy. A. K., and Jordan, B. R (2007) Diagenetic aspects of tertiary carbonates west of the Northern Oman Mountains, United Arab Emirates. Journal of Asian Earth Science, 31: 43 – 53.
Fabricius, I. L., and Borre, M (2007) Stylolites, Prosity, depositional texture, and silicates in Chalk facies sediments. Ontony Jave Plateau – Gorm and Tyra fields, North Sea. Journal of Sedimentalogy, 54: 183 – 205.
Flügel, E (2004) Microfacies of Carbonate Rocks: Analysis Interpretation and Application, Springer-Verlag, Berlin, 976p.
Flügel, E (2010) Microfacies of Carbonate Rocks: Analysis Interpretation and Application, Springer-Verlag, Berlin, 976p.
Folk, R. L (1965) Some aspect of recrystallization in ancient limestones. In: Pray, L. C., & Murray, R. C., (EDS.), Dolomitization and Limestone Diagensis. Society of Economic Paleontologists and Mineralogisis, 13: 14-48.
Garcia – pichel, F (2006) Plausible mechanisms for the boring on carbonates by microbial protorophs. Journal of Sedimentary Geology, 125: 29-50.
Goldhaber, M. B (2004) Sulfur – rich sediment, In: Mackezie F. T., (ED), Sediments, Diageniss, and Sedimentary Rocks, Treatise on Geochemistray. Elsevier, Amesterdam, 257 – 288.
Halley, R. B., and Harris, P. M (1979) Fresh water cementationof a 1, 000 year-old oolite. Journal of Sedimentary Research, 49: 969–988.
Heydari, E., and Wade, W (2002) Massive recrystalization of low – Mg calcite at high tempretures in hedrocarbon source rocks: Implication for organic acids as factors in diagensis. American Assocation of Petrleum Geologists Bulletin, 86: 1285 – 1303.
Kasih, G. A. A., Chiba, S., Yamagata, Y., Shimizu, Y., & Haraguchi, K (2008) Modelling early diagensis of sediment in Ago Bay, Japan, A comparison of steady satae and dynamic calculation. Ecological Modelling, 215: 40-54.
Leven, E. Ja., and Vaziri, H (2004) Carboniferous-Permian stratigraphy and fusulinids of eastern Iran.The Permian in the Bagh-e- Vang section (Shirgesht area). Rivista Italiana di Paleontologia Stratigrafia, 110: 441-465.
Leven, E. Ja., and Bogoslovskaya, M. F) 2006 a( The Roadian Stage of the Permian and Problems of Its Global Correlation. Stratigraphy and Geological Correlation, 14: 67–78
Leven, E. Ja., and Gorgij, M. N (2006 b) Upper Carboniferous–Permian Stratigraphy and Fusulinids from the Anarak Region, Central Iran, Russ. Journa of Earth Science, 8: 1–25.
Leven, E. Ja., and Gorgij, M. N) 2011)  Fusulinids and Stratigraphy of the Carboniferous and Permian in Iran. Stratigraphy and Geological Correlation, 19: 687–776.
Li, Z., Goldstein, R. H., Franseen, E. K (2017) Meteoric calcite cementation: diagenetic response to relative fall in sea-level and effect on porosity and permeability, Las Negras area, southeastern Spain. Sedimentary Geology, 348: 1–18.
Longman, M. W (1980) Carbonate diagenetic textures fromnearsurfacediagenetic environments. The American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 64: 461-487.
Messadi, A. M., Mardassi, B., Ouali, J, A., Touir, J (2018) Diagenetic process as tool to diagnose paleo – environment conditions, bathymetry and oxygenation during Late Paleocene – Early Eocene in the Gafsa Basin. Carbonate and Evaporites, 1-16.
Moore, C. H) 2001( Carbonate Reservoirs, Porosity Evolution and Diagenesis in a Sequence Stratigraphic Framework. Elsevier, Amsterdam, 444 p.
Morad, S., Al Suwaidi, M., Mansurbeg, H., Morad, D., Ceriani, A., Paganoni, M., Al-Aasm, I ( 2019 ) Diagenesis of a limestone reservoir ( Lower Cretaceous ), Abu Dhabi, United Arab Emirates: Comparison between the anticline crest and flanks. Sedimentary Geology, 380: 127–142.
Nicolaides, S., Wallace, M. W) 1997)  Submarine cementation and subaerial exposure inOligo-Miocene temperate carbonates, Torquay Basin, Australia. Journal of Sedimentary Research, 67: 397–410.
Pettijohn, F. J) 1975( Sedimentary Rocks. Harper& Row, New York, 628 p.
Purser, B. H) 1978( Early diagenesis and the preservation of porosity in Jurassic limestone. Journal of Petroleum Geology, 1: 83-94.
Railsback, L. B )1993) Lithologic controls on morphology of pressure-dissolution surfaces (stylolites and dissolution seams) in Paleozoic carbonate rocks from the mideasternUnited States. Journal of Sedimentary Research, 63: 513–522.
Rao, C. P) 1996)  Modern Carbonates: Tropical, Temperate and Polar: Intruduction to Sedimentology and Geeochemistry. Carbonates, Hobart (Tasmania), 206 p.
Richter, D. K. Neuser, R. D., Schreuer, J, Gies, H, and Immenhauser, A (2011) Radiaxial-fibrous calcites: a new look on an old problem. Sedimentary Geology, 239: 23- 36.
Ritter, A.-C., Kluge, T., Berndt, J., Richter, D. K., John, C. M., Bodin, S., Immenhauser, A  (2015)  Application of redox sensitive proxies and carbonate clumped isotopes to Mesozoic and Palaeozoic radiaxial fibrous calcite cements. Chemistry Geology, 417: 306–321
Rogen, B., and Fabricius, I. L) 2002)  Influence of clay and slica on permability and capillary entry pressure of chalk reservoirs in the North sea. Petroleum Geoscience, 8: 287 – 293.
Ruttner, A., Nabavi, M., and Hajian, J )1968( Geology of the Shirgesht area (Tabas area, East Iran), Geological Survey of Iran, Report 4, 133p.
Sanders, D) 2001) Burrow-mediated carbonate dissolution in rudist biostromes (Aurisina, Italy), implications for taphonomy in tropical, shallow subtidal carbonate environments. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 168: 39-74.
Scotese, C. R., and Langford, R. P) 1995)  Pangea and the paleogeography of the Permian. In: Scholle, P. A., Peryt, Scholle, T. M., Peryt, and Ulmer – Scholle, D. S. (Ulmer – Scholle, eds), The Permian of Northen Pangea. Paleogeogeraphy,  Paleoclimates, Stratigraphy, Berlin: Springer- Verlag, I: 3-19.
Seeling, M., Emmerich, A., Bechsta, T., and Zuhlke, R (2005) Accommodation/ sedimentation development and massive early marine cementation. Sedimentary Geology, 175: 439-457.
Sengor, A. M. C) 1984)  The Cimmeride orogenic system and the tectonic of Eurasia. Geological Society of America Special Paper, 195: 1- 82.
Seibel, M. J., and James, N. P)  2017 ( Diagenesis of Miocene, incised Valley – filling limestones: Provence Southern France. Journal of Sedimentary Geology, 347: 21 – 35.
Smith, J. V (2000) Three – dimensional morphology and connectivity of Stylolite shape reactivated during veining. Journal of Structural Geology, 22: 59 – 64.
Stampfli, G., and Pillevuit, A) 1993( An alternative Permo Triassic reconstruction of the kinematics of the Tethyian realm. In: Dercourt, J., Ricou, L. E., and Vrielynck, B. (EDS). Atlas Tethys Paleoenvironmental Maps. Gauthier-Villars, Paris, 55-62.
Stepanov, D. L )1971)  Carboniferous Stratigraphy of Iran, In: Stubblefield, C. J. (ed.) Sixieme Congres de Stratigraphie et de Geologie du Carbonifere,Sheffield, 11–16 September 1967, Compte Rendu, 4: 1505–1518.
Stocklin, J., Eftekhar-Nezhad, J., and Hushmand- Zadeh, A (1965) Geology of the Shotori Range (Tabas area, East Iran). Geological Survey of Iran, Report 3, 69p.
Stocklin, J (1971) Stratigraphic Lexicon of Iran, Part Ι, central, North and East Iran, Geological Survey of Iran, Report 18, 338p.
Tucker, M. E., Wright, V. P (1990) Carbonate sedimentology. Blackwell Scientific Publications , Oxford, 482 p.
Tucker, M. E., and Bathurst, R. G. C., (EDS.) (1990) Carbonte Diagensis. Int. Ass. Sediment. Reprint Series, 1: 312 p.
Tucker, M. E (1991) Sequence stratigraphy of carbonate – evaporate basins: Permian (Zechstein) of northeast England and adjoining North Sea. Journal of the Geological Society, London, 148p, 1019- 1036.
Tucker, M. E (2001) Sedimentary Petrology. 3nd Edition, Blackwell, Oxford, 260 p.
Warren, J. K (2006) Evaporites: Sedimentes, Resources and Hydrocarbons. Springer – Verlag, Brunei, 1035 p.
Westphal, H) 2006)  Limestone – Marl alternation as environmental archives and the role of early diagensis: a critical review. International Journal of Science (Geology Rundsch), 95: 947-961.
Wignall, P. B., Newton, R., Brookfield, M (2005) Pyrite framboid evidence for oxygen – poor deposition during the Permian – Teriass crisis in Kashmir. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 216: 183 – 188.