Formation mechanisms of intraformational conglomerate: Case study in Triassic and Jurassic of the Zanjan area

Authors

Abstract

In this research, conglomerate layers of the Triassic (Elika Formation) and Jurassic (Dalichai Formation) successions regarding to sedimentary environment and origin in Zanjan area has been studied for the first time. The Triassic conglomerates are composed of intraclast with floatstone-rudstone texture. The erosional surface and normal grading of these intraformational conglomerates indicate a high-energy condition and effect of storm process in a shallow marine environment. While in the Middle Jurassic strata, the presence of thin shell bivalves, radiolarian, ammonite, belemnite, planktonic foraminifera and microbialites show relatively deeper marine environments. The thick-bedded conglomerates along with these fossil contents are oligomictic, which contains microbialites, bryozoans, ammonite and belemnite. These layers are poorly sorted (grain size: 3 to 30 cm) and clearly show a high-energy condition during deposition (possibly related to falling stage of sea level across middle-upper Jurassic?). Angular to rounded grains, irregular fabric, the absence of sedimentary structures such as the bouma sequence show sedimentation with gravity flows (i.e.debris flow). Finally, the results show that the Zanjan area as a small part of northern Tethys realm, has been changed from near-shore marine environment to relatively off-shore area as e result of eustatic sea level rise during Triassic-middle Jurassic and then followed by a sea level fall at the middle/upper Jurassic boundary?. In this large-scale sedimentary package, the Triassic carbonate conglomerate has been considered as tempestite facies in a shallow marine environment. Whereas conglomerate sequences in upper part of Dalichai Formation shows effect of ocean currents on microbialites in relatively deeper marine environments.

Keywords

References

بابک­خوانی، ع.، و صادقی، ع (1383) نقشه زمین­شناسی مقیاس 1:100000 زنجان، سازمان زمین­شناسی و اکتشاف معدنی کشور.
بایت­گل، آ.، موسوی­حرمی، ر.، محبوبی، ا (1395) منشأ کنگلومراهای آهکی در رمپ کربناته سازند ده صوفیان از گروه میلا، البرز مرکزی، شمال ایران، نشریه علوم زمین، شماره 100، ص 79 تا 90.
بهرامی­راد، ع.، و اهری­پور، ر (1393) ریزرخساره­ها و محیط رسوبی سنگ­آهک­های سازند دلیچای در شمال­شرق شاهرود (برش ری آباد)، نشریه رخساره­های رسوبی، شماره 7، ص 196 تا 201.
توکلی، و (1397) بررسی توالی­های توفانی سازند کربناته کنگان در بخش مرکزی خلیج­فارس، نشریه پژوهش­های چینه­نگاری و رسوب­شناسی، شماره 73، ص 83 تا 100.
جهانی، د (1379) تحلیل حوضه­های رسوبی نهشته­های سازند الیکا در البرز شرقی و مرکزی، پایان­نامه دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، 275 ص.
جهانی، د (1397) رسوب­شناسی و محیط­رسوبی کنگلومراهای درون حوضه­ای با قلوه­های مسطح بخش زیرین سازند الیکا (تریاس زیرین) در کوه­های البرز، فصلنامه علوم زمین، شماره 110، ص 47 تا 54.
زهدی، ا (1394) مدل دولومیتی شدن سازند الیکا در منطقه زنجان، نوزدهمین همایش انجمن زمین­شناسی ایران و نهمین همایش ملی زمین­شناسی دانشگاه پیام­نور، دانشگاه پیام­نور، ص 843 تا 849.
زهدی، ا.، ربانی، ج (1397) تاریچه رسوب­گذاری سازند دلیچای در جنوب­غرب زنجان (با تأکیدی بر تشکیل میکروبیالیت­ها)، چهارمین همایش انجمن رسوب­شناسی ایران با تأکید بر مخازن هیدروکربوری، دانشگاه زنجان، ص 492 تا 502.
ستوهیان، ف (1383) مطالعه لیتواستراتیگرافی و بیواستراتیگرافی و تفسیر محیط­رسوبی سازند الیکا در ناحیه البرز شرقی، پایان­نامه دکتری، دانشگاه شهید بهشتی، 148 ص.
ستوهیان، ف (1394) رخساره­های توفانی بخش زیرین سازند الیکا در برش طرزه، اولین همایش ملی علوم­زمین و توسعه شهری، تبریز، شرکت کیان طرح دانش، 7 ص.
سجادی، ف.، هاشمی یزدی، ف.، نویدی ایزد، ن.، ده­بزرگی، ا (1393) پالینواستراتیگرافی و محیط­رسوبی دیرینه سازند دلیچای در برش چینه‏شناسی دیکتاش، شمال­شرق سمنان، نشریه رخساره­های رسوبی، شماره 30، ص 21 تا 46.
طهماسبی، ع. ر (1376) بررسی میکروفاسیس، محیط­های رسوبی چینه­شناسی توالی­های بخش زیرین و میانی سازند الیکا در شرق البرز مرکزی، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه تربیت معلم، 123 ص.
لاسمی، ی.، و جهانی، د (1380) نهشته­های توفانی بخش زیرین سازند الیکا (تریاس زیرین)، مجله علمی و پژوهشی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، سال یازدهم، شماره 40 ، ص. 3005 تا 3024
لطف­پور، م (1376) بررسی میکروفاسیس، محیط­های رسوبی چینه­شناسی توالی­های بخش میانی و بالایی سازند الیکا در شرق البرز مرکزی، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه تربیت معلم، 148 ص.
نبوی، م. ح (1355) دیباچه ای بر زمین­شناسی ایران، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 109 ص.
Aigner, T (1985) Storm depositional systems. Lecture Notes in Earth-Science 3, Stuttgart (Schweizerbart), 174 p.
Belghouthi, F., Zouari, H (2019) Storm-dominated shallow-marine carbonates of the lower Eocene succession of the northwestern Tunisian domain. Journal of African Earth Sciences, 160.
Blomeier, I., Reijmer, J. J. G (2002) Facies architecture of an Early Jurassic carbonate platform slope Jbcl Bou Dahar, High Atlas, Morocco). Journal of Sedimentary Research, 72: 463-476.
Calner, A., Lehnert, O., Joachimski, M (2010) Carbonate mud mounds, conglomerates, and sea-level history in the Katian (Upper Ordovician) of central Sweden. Facies, 56: 157-172.
Calvet, E., Tucker, M. E (1988) Outer ramp carbonate cycles in the Upper Muschelkalk, Catalan Basin, NE Spain. Sedimentary Geology, 57: 185-198.
Chen, J., Chough, S. K., Chun, S. S., Han, Z (2009) Limestone pseudoconglomerates in the Late Cambrian Gushan and Chaomidian Formations (Shandong Province, China): soft-sediment deformation induced by storm-wave loading. Sedimentology, 56: 1174-1195.
Chen, J., Chough, S. K., Han, Z.  Lee, J. H (2011) An extensive erosion surface of a strongly deformed limestone bed in the Gushan and Chaomidian formations (late Middle Cambrian to Furongian), Shandong Province, China: sequence–stratigraphic implications. Sedimentary Geology, 233: 129-149.
Comerio, M., Fernandez, D. E., Pazos, P. J (2018) Sedimentological and ichnological characterization of muddy storm related deposits: The upper Hauterivian ramp of the Agrio Formation in the Neuquén Basin, Argentina. Cretaceous Research, 85: 78-94.
Dickson, J. A. D (1965) A modified staining technique for carbonates in thin section. Nature, 205: 587.
Dunham, R. J (1962) Classification of carbonate rocks according to depositional texture. In Ham, W. E (Ed), Classification of carbonate rocks. American Association of Petroleum Geologists, Memoir, 1: 108-121.
Embry, A. F., Klovan, J. E (1971) A Late Devonian reef tract on Northeastern Banks Island NWT: Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 19: 730-781.
Flugel, E (2010) Microfacies of carbonate rocks: analysis, interpretation and application. Springer, 2nd edition, Berlin, 984 p.
Fursich, F. T., Wilmesen, M., Seyed-Emami, K., Schairer, G., Majidifard, M. R (2003) Platform/basin transect of a large-scale Middle-Late Jurassic carbonate platform system (Shotori Mountains, Tabas area, east-central Iran). Facies, 48: 171-198.
Haq, B. U (2018) Jurassic Sea-Level Variations: A Reappraisal. Geological Society of America, 28 (1): 4-10.
Komatsu, T., Naruse, H., Shigeta, Y., Takashima, R., Maekawa, T., Dang, H. T., Dinh, T. C., Nguyen, P. D., Nguyen, H. H., Tanaka, G. Sone, M (2014) Lower Triassic mixed carbonate and siliciclastic setting with Smithian-Spathian anoxic to dysoxic facies, An Chau basin, northeastern Vietnam. Sedimentary Geology, 300: 28-48.
Liu, H., Jiang, Z., Zhang, R., Zhou, H (2012) Gravels in the Daxing conglomerate and their effect on reservoirs in the Oligocene Langgu Depression of the Bohai Bay Basin, North China. Marine and Petroleum Geology, 29: 192-203.
Luczynski, P., Skompski, S.,  Kozłowski, W (2014) Stromatoporoid beds and flat-pebble conglomerates interpreted as tsunami deposits in the Upper Silurian of Podolia, Ukraine. Acta Geologica Polonica, 64: 261-280.
Myrow, P. M., Taylor, J. F., Runkel, A. C., Ripperdan, R. L (2012) Mixed Siliciclastic–Carbonate Upward-Deepening Cycles of the Upper Cambrian Inner Detrital Belt of Laurentia. Journal of Sedimentary Research, 82 (4): 216-231.
Myrow, P. M., Tice, L., Archuleta, B., Clark, B., Taylor, J. F., Ripperdan, R. L (2004) Flat-pebble conglomerate: its multiple origins and relationship to meter-scale depositional cycles. Sedimentology, 51: 973-996.
Perez-lopez, A., Perez-Valera, F (2012) Tempestite facies models for the epicontinental Triassic carbonates of the Betic Cordillera (southern Spain). Sedimentology, 59: 646-678.
Pruss, S. B., Corsetti, F. A., Bottjer, D. J (2005) The unusual sedimentary rock record of the Early Triassic: A case study from the southwestern United States. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 222: 33-52.
Ramajo, J., Aurell, M )2008( Long‐term Callovian-Oxfordian sea‐level changes and sedimentation in the Iberian carbonate platform (Jurassic, Spain): possible eustatic implications. Basin Research, 20: 163-184.
Reolid, M., Abad, I., Martín-García, J. M (2008) Palaeoenvironmental implications of ferruginous deposits related to a Middle-Upper Jurassic discontinuity (Prebetic Zone, Betic Cordillera, Southern Spain). Sedimentary Geology, 203: 1-16.
Scheibner, C., Reijmer, J. J. G (1999) Facies patterns within a Lower Jurassic upper slope to inner platform transect (Jbel Bou Dahar, Morocco). Facies, 41: 55-80.
Stocklin, J (1968) Structural history and tectonics of Iran: a review. American Association of Petroleum Geologists, 52: 1229-1258.
Wignall, P. B., Twitchett, R. J (1999) Unusual intraclastic limestones in Lower Triassic carbonates and their bearing on the aftermath of the end-Permian mass extinction. Sedimentology, 46: 303-316.

Files

History

  • Receive Date: 07 March 2020
  • Revise Date: 07 April 2020
  • Accept Date: 19 May 2020

Share

How to cite

Statistics