محیط رسوبی دیرینه، چینه‎‍نگاری توالی‌ها و ژئوشیمی عنصری سازند تله‎‍زنگ در جنوب خاوری پهنۀ لرستان، تاقدیس ریت

مقدمه

در اواخر پالئوسن و در یک دورۀ بسیار کوتاه (حدود 4 تا 5 میلیون سال)، دمای زمین 5 تا 8 درجۀ سانتی‌گراد افزایش یافت (Zachos et al. 2001). این تغییرات اقلیمی هم‌زمان با تشدید فعالیت‌های تکتونیکی بود که به باز‌شدگی اقیانوس اطلس شمالی ‌(Courtillot and Renne 2003) و افزایش نیروهای فشاری در بخش‌های وسیعی از قلمروی تتیس، به‌ویژه حوضۀ زاگرس (Alavi 2004) اشاره می‌شود. این تحولات تأثیرات مهمی در روند فرگشتی حوضه‌های رسوبی، به‌ویژه پلتفرم‌های کربناته داشته است (Scheibner and Speizer 2008).

نهشته‌های نریتیک پالئوسن- ائوسن در بخش‌های حاشیۀ شمالی و جنوب خاوری پهنۀ لرستان، سازند تله‌زنگ نام دارد که به‌سوی مرکز این پهنه به مارن‎‍های عمیق سازند پابده تبدیل می‎‍شود (James and Wynd 1965).

برای اولین بار (1965)James and Wynd  سازند تله‌زنگ را براساس محتویات روزن‌داران کف‌زی بزرگ، به سه زون زیستی تفکیک کردند:

1. Miscellanea- Kathina assemblage Zone (late Paleocene)
2. Opertorbitolites subzone (early Eocene)
3. Somalina subzone (middle Eocene)

این زون‌های زیستی بر مبنای شناسایی روزن‌داران کف‌زی بزرگ در حد جنس معرفی شده بودند و لایه‌های سازند تله‌زنگ را در حد زیرسری/اپوک تفکیک می‌کردند. مطالعات بعدی بر‌اساس این زون‌های زیستی استوار بود که ‌به این موارد اشاره می‌شود (et al. 2008 Maghfouri‌). بدیهی است مقایسۀ تغییرات محیط رسوبی و چینه‌نگاری توالی‌های سازند تله‌زنگ با حوادث جهانی، به‌ویژه فرگشت پلتفرم‌های تتیس با این دقت و تعیین سن‌ مشکلاتی دارد. از چندین سال قبل، استفاده از زون‌های زیستی پالئوژن (Shallow benthic zone = SBZ) حوضۀ مدیترانه (معرفی‌شده به‌وسیلۀ Serra-Kiel et al. 1998 ) در مطالعات زیست چینه‌نگاری سازند تله‌زنگ شروع شد (Bagherpour and Vaziri 2012). با معرفی این زون‌های زیستی، نهشته‌های سازند تله‌زنگ به آشکوب و حتی زیر آشکوب تفکیک شدند و به این وسیله امکان مقایسۀ شرایط بوم‌شناسی دیرینه و محیط دیرینۀ آنها با حوادث جهانی فراهم شد (مانند Zohdi and Adabi 2008 در جنوب لرستان و Shalavand et al. 2020 در جنوب کرمانشاه). مطالعات اخیر نشان می‌دهد‌ تغییرات رخساره‌های سازند تله‌زنگ، متأثر از دو عامل مهم است: یکی تغییرات جهانی و به‌ویژه فرگشت پلتفرم‌های کربناتۀ تتیس (Scheibner and Speizer 2008) و دیگری موقعیت برش مورد سازند تله‌زنگ در پهنۀ لرستان، به‌طوری که سن این سازند از سمت شمال خاور به‌سوی جنوب باختر پهنۀ لرستان جوان‌تر می‌شود (Jafarizadeh et al. 2023) و حاصل آن، تغییرات شدید محتویات زیستی و شرایط بوم‌شناسی دیرینۀ این سازند در مناطق مختلف است؛ بنابراین به نظر می‌رسد بررسی سازند تله‌زنگ در تاقدیس‌های مختلف پهنۀ لرستان، نقش بسزایی در روشن‌تر‌شدن روند فرگشت این پهنه دارد.

 در پژوهش حاضر، محیط رسوبی و چینه‎‍نگاری توالی‌های این سازند از دیدگاه رسوب‌شناسی و ژئو‌شیمی عنصری سازند تله‌زنگ در تاقدیس ریت بررسی شده است. مطالعۀ زیست چینه‌نگاری سازند تله‌زنگ در این تاقدیس را (Zakerzadeh et al. 2023) انجام داده است که نتایج آن مبنای تعیین سن سازند تله‌زنگ در مطالعۀ حاضر است.

روش مطالعه

تعداد 60 نمونه سنگ به‌صورت دست‌نخورده و غیر هوازده برداشت و پس از انتقال به دانشگاه لرستان، از این نمونه‌ها مقاطع نازک پتروگرافی برای شناسایی ریزرخساره‎‍ها تهیه شد. شناسایی و تفسیر ریزرخساره‎‍ها به روش (Flügel 2010) و (Wilson 1975) انجام گرفته است. از میان بخش‎‍های میکرایتی (به دور از هرگونه هوازدگی، شکستگی، رگه، درزه و شکاف)،20 نمونه و به مقدار 50 گرم انتخاب و پس از پودر‌کردن آنها در آزمایشگاه مرکزی شمارۀ 1 دانشگاه لرستان، آنالیز عنصری (EDX) شد.

عناصر اصلی (Ca, Mg) بر‌حسب درصد و عناصر (Sr, Mn, Fe, Na) بر‌اساس پی‎‍پی‎‍ام اندازه‎‍گیری شده‎‍اند. دقت آنالیزها برای عناصر اصلی، 5/0درصد و برای عناصر فرعی، 5± پی‎‍پی‎‍ام بوده است. به‌منظور تعیین ترکیب کانی‌شناسی اولیۀ کربنات‎‍های سازند تله‎‍زنگ در برش‌ مطالعه‌شده، از عناصر اصلی  Ca و Mg و عناصر فرعی ,Fe ,Sr Na و Mn و به‌جهت مقایسۀ آنها با محدوده‌های معرفی‌شدۀ پژوهشگران مختلف، برای کانی‌شناسی اولیۀ کربنات‎‍ها استفاده شده است (Milliman 1974; Adabi and Rao 1991; Rao 1991; Adabi and Asadi-Mehmandosti 2008; Adabi et al. 2010, 2016 ). همچنین برای تشخیص کانی کلسیت، از دولومیت و نوع دلومیت‎‍ها (آهن‎‍دار و بدون آهن) استفاده شده و رنگ‌آمیزی مقاطع به‌وسیلۀ آلیزارین قرمر و فروسیانید پتاسیم انجام گرفته است.

ترکیب عنصری و ایزوتوپی سنگ‎‍های رسوبی به‌وسیلۀ عوامل گوناگونی همچون سنگ‎‍شناسی، محیط‎‍های دیاژنری و همچنین سیالات پس از رسوب‌گذاری و ... کنترل می‎‍شود (Hood et al. 2018). در طی دیاژنز، کانی‎‍شناسی و ترکیب سنگ‎‍های کربناته پایدارتر‌ و کانی‎‍های ناپایدار به فر‎‍م‎‍های پایدار تبدیل می‎‍شوند. به همین دلیل شناسایی دقیق فرایندها و محیط‎‍های دیاژنزی کربنات‎‍ها، صرفاً بر‌اساس مطالعات پتروگرافی دقیق نخواهد بود (Lan et al. 2020)؛ بنابراین شناسایی صحیح ماهیت سیالات و فرایندهای دیاژنزی با استفاده از آنالیزهای ژئوشیمی و تعیین عناصر اصلی و فرعی و مطالعات ایزوتوپی، ضروری به نظر می‎‍رسد (Hoseinabad et al. 2016). بر این اساس در مطالعۀ حاضر، از روش‎‍های ژئوشیمی عنصری (استفاده از عناصر اصلی و فرعی موجود در نمونه‎‍های کربناته) و مطالعات پتروگرافی برای تعیین محیط رسوبی‌ و نوع توالی رسوبی سازند تله‌زنگ استفاده شده است.

زمین‌شناسی منطقۀ مطالعه‌شده

برش ‌مطالعه‌شده در 63 کیلومتری جنوب باختری شهرستان خرم‎‍آباد به‌سمت شهرستان اندیمشک و در مسیر آزادراه خرم‎‍آباد- پل زال و در 8 کیلومتری شمال روستای کرکی واقع شده است. برش مدنظر‌ مختصات جغرافیایی طول خاوری " 48^◦ 14' 23 و عرض شمالی 33^◦ 04' 11" دارد (شکل1) .

منطقۀ مطالعه‌شده در بخش چین‌خوردۀ حوضۀ زاگرس و در پهنۀ لرستان در یال شمالی تاقدیس ریت واقع شده است. در حوضۀ زاگرس در طی پالئوسن پسین تا ائوسن، رسوبات در یک حوضۀ پیش‌گودال باقی‌مانده در امتداد حاشیۀ شرقی صفحۀ عربی نهشته شده‌اند (Alavi 2004). در طی ائوسن، گسترش حوضۀ پیش‌گودال کاهش یافته است و با تشدید و فشارهای تکتونیکی، ته‌نشینی کربنات‌ها متوقف شده و جای خود را به سیلیسی- آواری‌ها‌ی سازند کشکان داده است (Motei 1993).

شکل1- راه‌های دسترسی به برش‌ مطالعه‌شده

Fig 1- Road map to the studied section

رسوبات سازند آهکی تله‌زنگ در برش چینه‌شناسی ریت، 5/84 متر ضخامت دارد. مرز زیرین آن با رسوبات شیلی و ماسه‌سنگی خاکستری تیره‌رنگ سازند امیران به‌صورت هم‌شیب‌ و مرز بالایی آن با سازند آواری کشکان ناپیوسته است (شکل a2 وb2). مطالعات زیست چینه‌نگاری بر مبنای روزن‌داران کف‌زی بزرگ، نشان‌دهندۀ زون زیستی SBZ4 به سن تانتین برای سازند تله‌زنگ در برش ریت است (Zakerzadeh et al. 2023).

شکل2- a : نمایی از برش ‌ مطالعه‌شده؛ ‌‌b: مرز سازند تله‌زنگ و کشکان

Fig 2- a: photographs of the study section; b: boundary between Taleh Zang Formation and Kashkan Formation

ریزرخساره‌های شناسایی‌شده در برش‌ مطالعه‌شده

بر‌اساس بررسی‎‍های صحرایی و مطالعات پتروگرافی و فراوانی و توزیع محتوای فسیلی در برش مدنظر، 7 ریزرخسارۀ مربوط به 4 کمربند رخساره‎‍ای، شامل پهنۀ جزر و مدی، لاگون، سد بییوکلستی و دریای باز شناسایی شد (‌شکل 3).

ریزرخساره‎‍های پهنۀ جزر و مدی

 فنسترال دلوستون (MF1، شکل a3): این نوع از دلومیت‎‍ها با مرزهای مسطح نیمه‌شکل‎‍دار در اندازه‎‍های بین 4 تا 10 میکرون و به شکل موزائیک‎‍های یک اندازه و دارای بافت صفحه‌ای وایدیوتوپیک‌اند. شواهد بافتی رسوبی اولیه، نظیر لامیناسیون جلبکی، فابریک چشم‌پرنده‎‍ای، فابریک متراکم و نبود فسیل، نشان‌دهندۀ تشکیل آنها در شرایط سطحی و دمای پایین و احتمالاً هم‌زمان با رسوب‌گذاری یا در مراحل اولیۀ دیاژنز در محیط بالا یا بین جزر و مدی است (Gregg and Shelton 1990; Adabi 2011). تخلخل فنسترال ممکن است به کمک حفره‌های شکل‌گرفته به‌وسیلۀ بعضی از ارگانیسم‌های بارو ساز (Avarjani et al. 2015) تشکیل شود. حباب‌های گاز تشکیل‌شده به‌وسیلۀ فرآیند فرسایش‌های زیستی و تجزیۀ ارگانیکی و تبلور مجدد انتخابی، از دلایل اصلی تشکیل تخلخل یا فابریک فنسترال‌اند.

این ریز‌رخساره در بخش انتهایی برش‌ مطالعه‌شده دیده شده است و معادل ریزرخساره‎‍‌های استاندارد شمارۀ 22 (Flügel 2010) و‌ 9 (Wilson 1975) است.

ریزرخساره‎‍های بخش لاگون

 ریزرخسارۀ وکستون تا پکستون ماسه‎‍ای (MF2، شکلb3): این ریزرخساره‌ روزن‌داران کف‌زی با فراوانی 20 الی 30درصد و اینتراکلست با فراوانی 10درصد دارد. از ویژگی‎‍های این ریزرخساره، به وجود دانه‎‍های تخریبی کوارتز با فراوانی 20درصد در زمینة میکرایتی اشاره می‌شود (Ghafari et al. 2017). این ریزرخساره در محیط لاگون نزدیک به خشکی تشکیل شده است و وجود دانه‌های ریز کوارتز، موید نزدیکی محیط تشکیل این ریزرخساره به خشکی است. این ریزرخساره معادل ریزرخساره‎‍‌های استاندارد شمارۀ‎‍ 21 (Flügel 2010) و ‌10 (Wilson 1975) است.

 ریزرخسارۀ بیو کلاستیک وکستون حاوی روزن‌داران کف‌زی و پلوئید (MF3 ، شکل c3): این ریزرخساره در بخش‎‍های ابتدایی برش تاقدیس ریت مشاهده‌ و در روی زمین به‌صورت سنگ‎‍آهک‎‍های متوسط‌لایه دیده می‎‍شود. اجزای اصلی تشکیل‌دهندۀ این ریزرخساره شامل روزن‌داران کف‌زی کوچک، خرده‎‍های بیو‌کلاست و پلوئید است. از اجزای فرعی تشکیل‌شده در این ریز رخساره به خرده‎‍های دوکفه‎‍ای، گاستروپود، جلبک‎‍های سبز و خارپوست اشاره می‌شود. حضور پلوئیدها در ریزرخساره‎‍های گل‌پشتیبان و حضور گاستروپودها نشان‌دهندۀ محیط‎‍های بسته با شوری نسبتاً زیاد است (Moradi et al. 2018) و همچنین حضور خرده‎‍هایی از جلبک سبز، نشان‌دهندۀ شرایط رسوب‎‍گذاری در محیط کم‎‍عمق زیر حد جزر و مدی یا لاگون محصور با سرعت رسوب‎‍گذاری کم است (Ghafari et al. 2017). این ریزرخساره معادل ریزرخساره‌‌های استاندارد شمارۀ 20 (Flügel 2010) و‌ 8 (Wilson 1975) است.

ریزرخسارۀ بیوکلاستیک وکستون تا پکستون حاوی جلبک‎‍های سبز، روزن‌داران کف‌زی (MF4، شکلd 3): این ریزرخساره در بخش‎‍های میانی برش‌ مطالعه‌شده مشاهده ‌و در رخنمون صحرایی به‌صورت سنگ‌آهک‎‍های نازک تا متوسط‌لایه دیده می‎‍شود. اجزای اصلی تشکیل‌دهندۀ این ریزرخساره، جلبک‎‍های سبز از نوع داسی‎‍کلاداسه‎‍آ هستند. روزن‌داران کف‌زی و خرده‎‍های بیو کلاستی مانند خرده‎‍های دوکفه‎‍ای، خارپوست و گاستروپود نیز، از دیگر اجزای نسبتاً فراوان در این ریزرخساره‌اند. فراوانی جلبک‎‍های سبز نوع داسی‎‍کلاداسه‎‍آ، بیانگر شرایط محیطی لاگون با عمق کم‌آب است. این جلبک‎‍ها، شرایط زندگی در آب‎‍های محصور در محیط لاگون را ترجیح می‎‍دهند و معمولاً با روزن‌داران کم‌عمق، مانند خانواده میلیولیدها دیده می‎‍شوند (Flügel 2010). با توجه به این توضیحات ارائه‌شده، محیط رسوب‎‍گذاری این ریزرخساره، لاگون در نظر گرفته می‎‍شود (Bachmann and Hirsch 2006; Adabi et al. 2016). این ریزرخساره معادل ریزرخساره‎‍های استاندارد شمارۀ‎‍ 17(Flügel 2010) و‌ 8 (Wilson 1975) است.

ریزرخسارۀ بیو کلاستیک پکستون حاوی پلوئید (MF5 ، شکل e3): پلوئید، بیو کلاست‎‍های ریز، روزن‌داران کف‌زی کوچک و خرده‎‍های جلبکی از آلوکم‎‍های تشکیل‌دهندۀ این ریزرخساره‌اند. برخی از اجزای ریف‌ساز مانند خرده‌های اسفنجی، مرجانی و بریوزوئری نیز در این ریزرخساره دیده می‌شوند که معمولاً ناشی از ریف‌های کومه‌ای گسترش‌یافته در بین لاگون و دریای باز‌ند. این ریز‌رخساره در بالاترین بخش لاگون و حاشیۀ سد قرار دارد (Kenter 2005 ).

این ریزرخساره هم‌ارز رخساره‎‍های مجاور سد بیو کلاستی نواحی رمپ داخلی‌ (Buxton and Pedley 1989) و معادل ریزرخساره‌ها‎‍ی استاندارد شمارۀ ‎‍16(Flügel 2010) و‌ 7 (Wilson 1975) است.

ریزرخساره‎‍های بخش سد

ریزرخسارۀ باندستون مرجانی (MF6، شکل f3): این ریزرخساره با ضخامت محدود در اواسط برش‌ مطالعه‌شده و در رخنمون‎‍های صحرایی در سنگ‎‍آهک‎‍های ضخیم‌لایه دیده می‎‍شود (شکل g3). اجزای اصلی تشکیل‌دهندۀ این ریزرخساره را مرجان‎‍ها تشکیل می‎‍دهند. از اجزای فرعی در این ریزرخساره، به خرده‎‍های دوکفه‎‍ای و جلبک‎‍ها اشاره می‌شود. به‌دلیل تشکیل این ریزرخساره در محیط‎‍های پر‌انرژی، فضای بین اجزای مرجان‎‍ها با سیمان کلسیت اسپاری پر شده است. با توجه به فراوانی مرجان‎‍ها و ضخامت محدود، این ریزرخساره در سد بیو کلاستی با انرژی زیاد و روی سطح امواج عادی (FWWB) شکل گرفته است (Vescogni et al. 2016). این ریزرخساره معادل ریزرخساره‎‍های استاندارد شمارۀ ‎‍12 (Flügel 2010) و‌ 6 (Wilson 1975) است.

ریزرخساره‎‍های مربوط به دریای باز

ریزرخسارۀ بیو کلاستیک فلوتستون تا رودستون حاوی مرجان، جلبک کورالیناسه آ (MF7 ، شکل h3): این ریزرخساره به بخش‎‍های ابتدایی و میانی برش مطالعه‌شده و به رنگ خاکستری کمی تیره مربوط‌ و در رخنمون صحرایی در سنگ‎‍آهک‎‍های متوسط تا ضخیم‌لایه دیده می‎‍شود.

بر‌اساس مطالعات میکروسکوپی، اجزای اصلی تشکیل‌دهندۀ این ریزرخساره، جلبک‎‍های نوع کورالیناسه‎‍آ و مرجان با فراوانی بیش از 30 الی 40درصد و اجزای فرعی شامل خرده‎‍های صدف و قطعات خارپوست با فراوانی 10 الی 15درصدند. به‌علت حضور قطعات درشت و همچنین فابریک گل‎‍پشتیبان تا دانه‎‍پشتیبان، بافت فلوتستون تا رودستون برای این ریزرخساره معرفی می‎‍شود. مرجان‎‍های موجود در این ریزرخساره، به‌دلیل فرسایش کلنی‎‍های مرجانی در اثر عمل امواج و طوفان به این ریزرخساره آورده شده‎‍اند. به‌سبب حضور جلبک‎‍های کورالیناسه‎‍آ و مرجان‎‍ها و همچنین نبود فسیل‎‍های شاخص محیط لاگون، این ریزرخساره به بخش‎‍های کم‌عمق محیط دریای باز نسبت داده می‎‍شود (Flügel 2010). وجود قطعات مرجانی، جلبکی و خارپوست در یک زمینۀ شناور (گل‌پشتیبان)، بیانگر شرایط محیطی با انرژی کم تا متوسط و گویای رسوب‌گذاری این ریزرخساره در بخش‌‌های ابتدایی دریای باز است (Braun 2016). این ریزرخساره معادل ریزرخساره‌های شمارۀ 9 (Flügel 2010) و 5 (Wilson 1975) است.

محیط رسوبی سازند تله‎‍زنگ در برش تاقدیس ریت

بر‌اساس ریزرخساره‎‍های شناسایی‌شده و میکروفسیل‎‍ها و تغییرات عمودی و جانبی ریزرخساره‎‍ها بر‌اساس دو مدل (Wlison 1975 وFlügel 2010)، رسوبات سازند تله‎‍زنگ در برش تاقدیس ریت (جنوب خاورپهنۀ لرستان) در چهار زیرمحیط پهنۀ جزر و مدی، لاگون، سد بیو کلاستی واقع در یک رمپ داخلی تا ابتدای رمپ میانی نهشته شده‌اند (شکل 5). ریزرخساره‎‍های زیر‌محیط پهنۀ جزر و مدی (MF1) شامل دلومیکرایت‎‍ها (دلومیت‎‍های ریز بلور)‌ و نبود ذرات اسکلتی و مقدار کم ذرات آواری از مشخصه‎‍های این زیر محیط است.

ریزرخساره‎‍های زیر‌محیط لاگون (MF2)، (MF3)، (MF4) و (MF5) شامل وکستون و پکستون حاوی پلوئید و روزن‌داران کف‌زی و جلبک داسی کلاداسه‎‍آ هستند. حضور هم‌زمان پلوئید و روزن‌داران کف‌زی از خانوادۀ میلیولیدها و قرار‌گرفتن آن بر ‌ ریزرخساره‎‍های پهنۀ جزر و مدی، بیانگر ته‎‍نشست این ریزرخساره در کمربند رخساره‎‍ای زیرمحیط لاگون محصور است. افزایش تنوع زیستی در روزن‌داران و جلبک‎‍های نوع داسی کلاداسه‎‍ا از ریزرخسارۀ (MF3) به‌سمت ریزرخسارۀ (MF4) و (MF5) بیانگر عمیق‎‍تر‌شدن حوضه و گردش نسبتاً خوب آب است

شکل 3- شکل ریزرخساره‌‌های سازند تله‌زنگ در برش ریت

Fig 3- Photomicrographs of microfacies of the Taleh Zang Formation in Rit section a)Fenestrate dolostone; b) Sandy wackestone to packstone; c) Bioclastic benthic foraminifera pelloid wackestone; d) Bioclastic benthic foraminifera – green algae wackestone to packstone; e) Bioclastic pelloid packstone; f) Coral boundstone; g) Field photograph of coral Boundtone; h)Bioclastic coral- corallinacean floatstone. Scale bar represents 0.1 mm.

کمربند رخساره‎‍ای سد بیوکلستی (MF6) که شامل باندستون مرجانی است، در انرژی زیاد و بالای سطح اساس امواج عادی (FWWB) و نور کافی شکل گرفته است.

کمربند رخساره‎‍ای دریای باز که از دو ریزرخسارۀ (MF7) و (MF8) تشکیل شده است، شامل فلوتستون و فلوتستون تا رودستون مرجانی و جلبکی است. با توجه به وجود موجودات مربوط به محیط دریای باز در بخش رمپ میانی، قرارگیری بر ریزرخسارۀ سد بیوکلستی، کاهش میزان سیمان و افزایش گل کربناته بین ذرات، محیط با انرژی کم و میزان رسوب‌گذاری آرام، که متناسب با دریای باز است، برای این ریزرخساره‎‍ها در نظر گرفته می‌شود. همچنین قطعات خرد‌شدۀ مرجانی به‌صورت ریزشی (تالوس) در این محیط، بیانگر ریزش پشتۀ بیوکلستی بر اثر برخورد امواج در بخش رو به دریای پشته است.

شکل 4- مدل رسوبی سازند تله‌زنگ در برش ریت

Fig 4- Depositional model of the Faleh Zang Formation at the Rit section

چینه‎‍نگاری توالی‎‍های سازند تله‎‍زنگ در برش‌ مطالعه‌شده (تاقدیس ریت)

‌با توجه به شواهد صحرایی و آزمایشگاهی، سازند تله‌‎‍زنگ در این برش از یک توالی رسوبی ردۀ سوم با ضخامت 5/84 متر تشکیل شده است. این توالی بیشتر کربناته است و از سنگ‌آهک و به مقدار کمتر سنگ‌آهک دلومیتی تشکیل شده است. مرز زیرین این توالی به شکل مشخص و هم‎‍شیب، روی شیل‎‍ها و سیلتستون‎‍های سبز‌رنگ سازند امیران قرار می‌گیرد و از نوع درجه‌دوم (SB₂) است. مرز بالایی این توالی با شواهد خروج از آب، ناپیوستگی فرسایشی و حضور سازند آواری قرمز‌رنگ کشکان، از نوع درجه اول (SB₁) است (شکل 5).

دسته رخسارۀ پیشروی (TST) با ضخامت 3/51 متر از سنگ‌آهک‎‍‎‍های نازک تا ضخیم‌لایۀ خاکستری تا کرم‌رنگ تشکیل شده است. این دسته‌رخساره در بخش‎‍های قاعده‎‍ای این برش، شامل ریزرخساره‎‍های محیط لاگون (وکستون تا پکستون حاوی روزن‌داران و پلوئید) و بخش پر‌انرژی سد بیو کلاستی (باندستون مرجانی) است. در ادامه و به‌سمت بالای توالی با ریزرخسارۀ مربوط به بخش‎‍های ابتدایی دریای باز (فلوتستون تا رودستون حاوی جلبک و مرجان)، به بیشترین عمیق‌شدگی خود، یعنی (MFS) می‎‍رسد. در این بخش، جلبک‎‍های قرمز نوع کورالیناسه‎‍آ به بیشترین گسترش و اندازۀ خود می‎‍رسند. دسته رخسارۀ بالاترین سطح آب (HST) با ضخامت 2/33 متر از دلومیت و سنگ‌آهک دلومیتی نازک تا متوسط‌لایه تشکیل شده است، در آغاز این بخش، دلومیتی‌شدن شروع می‎‍شود. این دسته‌رخساره با الگوی رسوب‎‍گذاری پس‌رونده، از ریزرخسارۀ فلوتستون مرجانی در بخش‎‍های پایین‎‍تر تشکیل شده است و در ادامۀ روند کاهش عمق به‌سمت بالای توالی، با حضور ریزرخسارۀ مربوط به بخش لاگون (وکستون تا پکستون حاوی جلبک قرمز، فرامینیفر و بیو کلاست) و پهنۀ جزر و مدی (دلومیکرایت) همراه است. با توجه به وجود ناپیوستگی فرسایشی در انتهای این سازند و آغاز سازند آواری کشکان در متراژ 5/84 متری، این توالی پایان می‎‍یابد. این توالی رسوبی معادل با آخرین پیشروی جهانی آب دریاها در اواخر پالئوسن (تانتین) است (Sharland et al. 2001). نبود نهشته‌های تخریبی در سازند تله‌زنگ، نشان‌دهندۀ وجودنداشتن ارتفاعات در مجاورت پهنۀ لرستان در زمان پالئوسن بوده است. با توجه به اینکه مجاور این پهنه، زاگرس مرتفع قرار دارد، در این زمان، زاگرس مرتفع‌ ارتفاع زیادی نداشته است.

شکل 5- سنگ‌شناسی، چینه‌نگاری توالی و انتشار ریز‌رخساره‌های سازند تله‌زنگ در برش ریت

Fig 5- Lithology, sequencestratigraphy and vertical distribution of microfacies for the Taleh Zang Formation at the Rit section

مقایسۀ محیط رسوب‌گذاری و چینه‎‍نگاری سکانسی سازند تله‎‍زنگ در برش‌ مطالعه‌شده با دیگر برش‎‍ها در باقی نواحی، ازجمله پژوهش‎‍هایی که بر‌ محیط رسوبی و چینه‎‍نگاری توالی‎‍های سازند تله‎‍زنگ انجام شده است، به موارد زیر اشاره می‌شود:

Zohdi and Adabi (2008) محیط رسوبی سازند تله‎‍زنگ را در جنوب لرستان‌ مطالعه کردند. در این مطالعه، بررسی رخساره‌ها‌ به شناسایی 10 رخسارۀ میکروسکوپی وابسته به 4 کمربند رخساره‎‍ای پهنه کشندی، لاگون، پشته‌های سدی و دریای باز برای این ریزرخساره‎‍ها شده است. نبود رسوبات دوباره نهشته شده و رخساره‎‍های ریفی، تغییرات تدریجی رخساره‎‍ها و نیز گسترش وسیع پهنه‎‍های کشندی، نشان می‎‍دهد‌ نهشته‎‍های کربناتی سازند تله‌زنگ به احتمال قوی در یک سکوی کربناتی از نوع رمپ نهشته شده است. با توجه به فراوانی و تنوع بالای روزن‌داران کف‎‍زی بزرگ در سازند تله‌زنگ، برای این نهشته‌ها از اصطلاح سیستم رمپ کربناتی حاوی روزن‌داران فراوان استفاده ‌می‌شود.

Mousavi et al. (2012) میکروفاسیس‎‍ها، محیط رسوبی و چینه‎‍نگاری سکانسی سازند تله‎‍زنگ را در شمال و جنوب شرق ایلام‌ بررسی کردند. در این منطقه دو برش چینه‎‍شناسی (مانشت و چم‎‍بور)‌ ارزیابی شده است. بررسی رخساره‌ها ‌به شناسایی 10 رخسارۀ میکروسکوپی وابسته به 4 کمربند رخساره‎‍ای، شامل پهنۀ جزر و مدی، لاگون، پشته و دریای باز منجر شده است. تغییرات تدریجی رخساره‎‍ها و نیز گسترش وسیع رخساره‎‍های پهنه‎‍های جزر و مدی، نشان می‎‍دهد ‌ نهشته‎‍های کربناتی سازند تله‌زنگ در یک پلتفرم کربناته از نوع رمپ تک شیب، نهشته شده است. در برش مانشت دو سکانس رسوبی درجه سوم و در برش چم‎‍بور، یک سکانس رسوبی درجه سوم تشکیل شده است. دسته رخسارۀ پیش‌روندۀ (TSTs) در این توالی‎‍ها، عمدتاً شامل رخساره‎‍های وکستونی تا پکستونی می‎‍شوند که به‌سمت بالای توالی، افزایش تدریجی روزن‌داران را با پوستۀ منفذدار‌ نشان می‎‍دهند و فسیل‎‍های لاگون در آنها کمتر دیده می‎‍شود. دسته رخساره‎‍های تراز بالا (HSTs) از رخساره‎‍های گرینستونی‌ مربوط به پشته، به‌همراه رخساره‎‍های وکستونی تا پکستونی محیط لاگونی تشکیل شده‎‍اند و عمدتاً شامل روزن‌دارنی با پوستۀ بدون منفذند.

Shalavand et al. (2020) چینه‎‍نگاری سکانسی و محیط رسوبی سازند تله‎‍زنگ را در جنوب کرمانشاه‌ بررسی کردند. در این مطالعه، تغییرات تدریجی ریزرخساره‎‍ها، نبود کلسی توربیدایت‎‍ها‌ و نبود ریف‎‍های سدی با گسترش در خور توجه، محیط رسوبی این سازند را در منطقۀ مطالعه‌شده، به یک سیستم رمپ کربناته نسبت داده‎‍اند که در آن یک سکانس رسوبی ردۀ سوم با دسته رخساره‎‍های HST و TST تشخیص داده شد. سطح بیشترین پیشروی با ریزرخسارۀ فلوتستون تا رودستون حاوی کورالیناسه آ، مرجان و بایوکلاست، مربوط به ابتدای رمپ میانی مشخص شد. روند تغییرات عناصر در طول این برش به‌گونه‌ای است که رسوبات بخش HST مقدار استرانسیوم کاهش یافته است، در حالی که مقادیر آهن و منگنز به‌علت تأثیر بیشتر دیاژنز متائوریک، افزایش یافته‎‍اند.

Maghfouri Moghaddam et al. (2023)  ریزرخساره‎‍ها و محیط رسوبی سازند تله‎‍زنگ را در پهنۀ لرستان‌ مطالعه کردند. در این پژوهش 6 رخساره شناسایی شد که در سه زیر‌محیط پهنه‎‍های جزر و مدی، رمپ داخلی و میانی گسترش یافته‎‍اند.

مقایسۀ محیط رسوب‌گذاری و چینه‎‍نگاری توالی‎‍های سازند تله‎‍زنگ در برش‌ مطالعه‌شده با دیگر برش‎‍ها در نواحی هم‌جوار، نشان داد‌ در بیشتر مناطق، شرایط رسوب‌گذاری برای سازند تله‎‍زنگ به‌صورت یکنواخت بوده و بیشتر در محیط‎‍های کم‌عمق، یک پلتفرم کربناته تشکیل شده است که در این پلتفرم‎‍ها، توالی رسوبی ردۀ‎‍ سوم و دسته رخساره‎‍های TST و HST شکل گرفته است (شکل 6).

شکل 6- تطابق چینه‎‍نگاری سکانسی سازند تله‎‍زنگ در برش‌ مطالعه‌شده با دیگر برش‎‍ها در نواحی هم‌جوار‌ همان‌گونه که مشاهده می‎‍شود در تمام برش‎‍ها، توالی رسوبی رده‎‍ سوم و دسته رخساره‎‍های TST و HST تشکیل شده است.

Fig 6- Sequence stratigraphy correlation of the Taleh Zang Formation in the studied section with other sections in the neighboring areas. As can be seen. In all sections, the sedimentary sequence of the third order and system tract TST and HST are formed.

زمین شیمی عنصری سازند تله‎‍زنگ در برش‌ مطالعه‌شده (تاقدیس ریت)

نتایج آنالیزهای زمین‎‍شیمیایی عناصر اصلی و فرعی کربنات‎‍های سازند تله‎‍زنگ به روش EDX در برش‌ مطالعه‌شده، در جدول 1 ارائه شده است. عناصر Ca و Mg برحسب درصد و عناصر Mn, Sr, Na براساس پی‎‍پی‎‍ام گزارش شده‎‍اند.

مقادیر استرانسیم (Sr) در نمونه‌های‌ مطالعه‌شده، بین 229 تا 1301 پی پی ام (میانگین 35/705 پی پی م) متغیر است. کاهش مقادیر استرانسیم در نمونه‌های‌ مطالعه‌شده نسبت‌به مقادیر عهد حاضر (8000 تا 1000 پی پی ام)، به‌علت کاهش Sr در طی دیاژنز جوی مربوط است (Adabi and Rao 1991).

میزان سدیم در سنگ‌آهک‎‍های سازند تله‌زنگ در برش‌ مطالعه‌شده، بین 25 تا 110 (میانگین 95/62 پی‎‍پی‎‍ام) در تغییر است. مقدار نسبتاً پایین سدیم در نمونه‌های‌ بررسی‌شده، دلیل دیگری بر تأثیر فرایندهای دیاژنزی جوی است (Adabi and Rao 1991). تغییرات مقادیر استرانسیوم در برابر سدیم در سنگ‌آهک‌های سازند تله‌زنگ در برش تاقدیس ریت، مشابه محدودۀ سنگ‌آهک‌های حاره‌ای اردویسین تاسمانیا (Rao 1991) و یا نزدیک به محدودۀ آن با ترکیب کانی‌شناسی اولیۀ آراگونیتی است.

مقدار منگنز در نمونه‎‍های آهکی سازند تله‎‍زنگ در برش‌ مطالعه‌شده کم‌ و بین 9/0 تا 55 (میانگین 70/24 پی‎‍پی‎‍ام) در نوسان است. پایین‌بودن مقدار منگنز در کربنات‎‍ها را به تبادل کمتر آب به سنگ نسبت می‌دهند (Adabi 2011). مقادیر پایین منگنز در نمونه‎‍های‌ مطالعه‌شده، احتمالاً به‌سبب بسته‌بودن سیستم دیاژنزی است. در مواردی که مقدار منگنز در نمونه‎‍ها افزایش نسبی می‎‍یابد، به نقش سیالات جوی ناشی از ناپیوستگی فرسایشی رأس سازند تله‌زنگ با سازند کشکان اشاره می‌شود. همچنین تمامی نمونه‎‍های آهکی ‌بررسی‌شده،‌ نسبت Mn/Sr پایینی دارند (میانگین 04/0درصد) که گویای حفظ‌شدگی خوب ویژگی‎‍های زمین‌شیمیایی اولیه‎‍ی آ‎‍نهاست (Hua et al. 2013).

جدول 1- نتایج آنالیز عنصری سازند تله‌زنگ در برش ریت

Table 1- Results of elemetal geochemical analysis of the Taleh Zang Formation at the Rit section

بر‌اساس نسبت Sr/Ca در برابر Mn ، روند دیاژنز‌ در سیستم‎‍های باز و بسته مشخص می‌شود (Li et al. 2017).

مقادیر متوسط نسبت استرانسیوم به کلسیم و پایین‌بودن مقادیر منگنز در نمونه‌های سازند تله‌زنگ در برش‌ مطالعه‌شده، بیانگر یک سیستم دیاژنزی بسته تا کمی باز با تبادل آب به سنگ پایین است.

روند تغییرات عناصر اصلی و فرعی در سازند تله‌‎‍زنگ در برش ریت

در توالی رسوبی سازند تله‌زنگ، عناصر اصلی (Ca,Mg) و‌ فرعی (Sr,Fe,Mn) بررسی شده‌اند. مقادیر عناصر اصلی و فرعی در دسته‌رخساره‎‍های TST و HST با یکدیگر متفاوت‌اند. تمرکز Sr در دسته رخسارۀ TST (میانگین 36/662 پی‎‍پی‎‍ام) و در دسته رخسارۀ HST (میانگین 89/757 پی‎‍پی‎‍ام) است. در دسته رخسارۀ HST، مقدار تمرکز Sr کمی بیشتر از دسته رخسارۀ TST است که به‌علت تأثیر سیالات دیاژنزی متئوریک در بالای توالی (ناپیوستگی بین سازند تله‎‍زنگ و سازند آواری کشکان) و با توجه به بسته تا کمی باز‌بودن سیستم دیاژنزی، سبب انحلال جزئی در پوستۀ آراگونیتی صدف‎‍ها شده است. عناصر آهن (Fe) و منگنز (Mn) در بخش TST کمترین مقدار را دارند (میانگین عنصر آهن 64/69 پی‎‍پی‎‍ام و میانگین عنصر منگنز 54/23 پی‎‍پی‎‍ام)، ولی در بخش HST به بیشترین مقدار خود می‎‍رسند (میانگین عنصر آهن 78/81 پی‎‍پی‎‍ام و میانگین عنصر منگنز 54/26 پی‎‍پی‎‍ام) که تأییدی بر شرایط دیاژنز متئوریک در بخش HST است. کاهش مقادیر Sr و افزایش مقادیر Mg در مرز بین دو دسته رخساره، به‌دلیل شروع فرآیند دلومیتی‌شدن در سازند تله‎‍زنگ است (شکل 7).

شکل 7- روند تغییرات عناصر اصلی و فرعی در طول توالی رسوبی سازند تله‎‍زنگ در برش ریت

Fig 7- The process of changes of major and minor elements during the sedimentary sequence of Taleh Zang Formation at the Rir section

نتیجه‌

نهشته‌های سازند تله‌زنگ در تاقدیس ریت، با داشتن ضخامت 5/84 متر از سنگ‌آهک، سنگ‌آهک ماسه‌ای و سنگ‌آهک دلومیتی تشکیل شده‌اند. مطالعات صحرایی و پتروگرافی‌ به شناسایی 8 ریزرخسارۀ مربوط به 4 کمربند رخساره‌ای پهنه‌های جزرومدی، لاگون، سد و دریای باز منجر شد. مطالعات چینه‌نگاری توالی‌ به شناسایی یک توالی رسوبی رده سوم و دسته رخساره‌های TST و HST در سازند تله زنگ منجر شد. مرز زیرین و بالایی این توالی به ترتیب از نوع دوم (SB2) و نوع اول (SB1) است. سطح بیشترین پیشروی (MFS) با ریزرخسارۀ فلوتستون تا رودستون حاوی جلبک قرمز کورالیناسه آ، مرجان و بایوکلاست مربوط به ابتدای رمپ میانی است. رسوبات دسته رخسارۀ پیش‌روندۀ TST از ریزرخساره‌های محیط لاگون و بخش پر‌انرژی پشته بیو کلاستی تشکیل می‌شود و به‌سمت بالای توالی با ریزرخساره‌های ابتدای دریای باز، به بیشترین عمق پیشروی خود (MFS) می‌رسد. رسوبات دسته رخسارۀ پس‌روندۀ HST، از سنگ‌آهک دلومیتی حاوی ریزرخساره‌های محیط پهنۀ جزر و مدی تشکیل شده است.

با توجه به ناپیوستگی بین سازند تله‌زنگ و سازند آواری کشکان و سیستم دیاژنزی بسته تا کمی باز نهشته‌های‌ مطالعه‌شده، رسوبات دسته رخسارۀ HST به مقدار کمی تحت تأثیر سیالات دیاژنزی متئوریک قرار می‌گیرد و مقدار Sr آنها کمی بیشتر از دسته رخسارۀ TST و به‌دلیل انحلال جزئی پوسته‌های آراگونیتی در محیط است، در حالی که مقادیر Mn این رسوبات نسبت‌به دسته رخسارۀ TST بیشتر است. روند تغییرات عنصر Sr به Na و Mn در برابر Sr نشان‌دهندۀ کانی‌شناسی اولیۀ آراگونیتی آنهاست. مقایسۀ مقادیر Sr/Ca در برابر عناصر Mn وMg، بیانگر یک سیستم دیاژنزی بسته تا کمی باز با تبادل آب به سنگ پایین، برای کربنات‌های سازند تله‌زنگ است. سیستم دیاژنزی به نسبت کمی باز بودن در این سازند، به‌دلیل تأثیر سیالات جوی و متأثر از وجود ناپیوستگی فرسایشی در مرز دو سازند تله‌زنگ و کشکان است.