محیط رسوبی و تاریخچه دیاژنزی توالی کربناته بیستون (کرتاسه زیرین) منطقه کرمانشاه، غرب ایران

رخساره‌های رسوبی

مقاله 4، دوره 9، شماره 2، اسفند 1395، صفحه 87-108   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/sed.facies.v9i2.42269

نویسندگان

مهناز عظیمی¹؛ محمد حسین محمودی قرائی^{* 1}؛ اسداله محبوبی¹؛ کمال طاهری²

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²دانشگاه کردستان

چکیده

توالی کربناته بیستون با ضخامت حدود 2500 متر به عنوان بخشی از توالی رسوبی زاگرس مرتفع به سن تریاس پسین ـ کرتاسه پسین (سنومانین) در شرق شهر کرمانشاه رخنمون دارد. در این مطالعه برای اولین بار رخساره‌های رسوبی، محیط رسوبی و فرآیندهای دیاژنزی مؤثر بر سنگ آهک‌های بیستون (بخش کرتاسه زیرین) مطالعه شده است. مطالعات پتروگرافی صورت گرفته بر روی این توالی کربناته به شناسایی 8 رخساره کربناتی منجر شد که در بخش میانی و داخلی یک رمپ هموکلینال کربناته و در زیر محیط‌های دریای باز، پشته، لاگون و پهنه جزرومدی تشکیل شده است. از مهم‌ترین فرآیندهای دیاژنزی مؤثر بر توالی مورد مطالعه می‌توان به میکریتی شدن، آشفتگی زیستی، جانشینی (دولومیتی شدن، سیلیسی شدن، پیریتی شدن و ددولومیتی شدن)، فشردگی فیزیکی و شیمیایی (استیلولیتی شدن)، شکستگی و پرشدگی، نئومورفیسم، سیمانی شدن (بلوکی، رورشدی هم ‌محور، پوئی‌کیلوتاپیک، هم ضخامت، دروزی و هم بعد)، انحلال و هماتیتی شدن اشاره نمود که این فرآیند‌ها در سه محیط دیاژنز دریایی، تدفین (دفنی کم عمق و عمیق) و بالا آمدگی (بالا آمدگی و متئوریک) طی کرده‌اند.

کلیدواژه‌ها

سنگ آهک‌های بیستون؛ کرتاسه زیرین؛ رخساره؛ محیط رسوب‌گذاری؛ دیاژنز

مراجع

الیاس زاده، ر.، محجل، م.، بیرالوند، م.، 1389. ساختار پهنه برخوردی کوهزاد زاگرس در شمال باختر ایران. فصانامه زمین شناسی ایران، 16: 25-36.

کریمی باوندپور، ع.، 1378. نقشه زمین شناسی ورقه 1:100000 کرمانشاه. سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

مطیعی، ه.، 1372. زمین شناسی ایران: چینه شناسی زاگرس، ویرایش اول، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، 572 ص.

Abdi, A., Mahmudi Gharaie, M.H., & Badenas, B., 2014. Internal wave deposits in Jurassic Kermanshah pelagic carbonates and radiolarites (Kermanshah area, West Iran). Sedimentary Geology, 314: 47-59.

Agard, P., Omrani, J., Jolivet, L., & Mouthereau, F., 2005. Convergence history across Zagros (Iran): constraints from collisional and earlier deformation. International Journal of Earth Sciences, 94: 401-419.

Agard, P., Omrani, J., Jolivet, L., Witechurch, H., Vrielynck, B., Spakman, W., Monie, P., Meyer, B., & Wortel, R., 2011. Zagros orogeny: a subduction-dominated process. Geological Magazine, 148 (5-6): 692-725.

Aghaei, A., Mahboubi, A., Moussavi- Harami, R., Najafi, M., & Hakrapani, G.J., 2014. Carbonate Diagenesis of the Upper Jurassic Successions in the West of Binalud- Eastern Alborz (NE Iran). Journal of the Geological Society of India, 83: 311-328.

AL- Aasm, I.S., Ghazban, F., & Ranjbaran, M., 2009. Dolomitization and Related Fluid Evolution in the Oligocene– Miocene Asmari Formation, Gachsaran area, SW Iran: Petrographic and Isotopic Evidence. Journal of Petroleum Geology, 32 (3): 287-304.

Al- Qayim, B., Omer, A., & Koyi, H., 2012. Tectonostratigraphic overview of the Zagros Suture Zone, Kurdistan Region, Northeast Iraq, Geo Arabia. Journal of the Middle East Petroleum Geosciences, 17 (4): 109-156.

Alavi, M., 2007. Structures of the Zagros fold- thrust belt in Iran. American Journal of Sciences, 307: 1064-1095.

Beavington- Penney, S.J., Nadin, Ph., Wright, V.P., Clarke, E., McQuilken, J., & Bailey, H.W., 2005. Reservoir quality variation on an Eocene carbonate ramp, El Garia Formation, offshore Tunisia: Structural control of burial corrosion and dolomitisation. Sedimentary Geology, 209: 42-57.

Braud, J., 1970. Explanatory text of the Bakhtaran (Kermanshah) quadrangle map, Quadrangle C6. Geological Survey of Iran, Tehran.

Bustillo, M.A., 2010. Silicification of continental carbonates. In: Alonso-Zarza A., & Tanner L.H., (eds.), Carbonates in continental settings: processes, facies and applications. Elsevier, Developments in Sedimentology, 62: 153-174.

Dickson, J.A.D., 1965. A modified staining technique for carbonate in thin section. Nature, v. 205: 587 p.

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 Geology Memori, 1: 108-121.

Embry, A.F., & Klovan, J.E., 1971. A late Devonian reef tract on northeastern banks island, Northwest Territories. Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 19: 730-781.

Flügel, E., 2010. Microfacies of Carbonate Rocks, Analysis Interpretation and Application. Berlin- Heidelberg, New York, Springer, 976 p.

Fu, Q., Qing, H., Bergman, K.M., & Yang, C., 2008. Dedolomitization and calcite cementation in the Middle Devonian Winnipegosis Formation in Central Saskatchewan, Canada. Sedimentology, 55: 1623-1642.

Ghabeishavi, A., Vaziri-Moghaddam, H., Taheri, A., & Taati, F., 2010. Microfacies and depositional environment of the Cenomanian of the Bangestan anticline, SW Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 16: 212-223.

Heydari, E., 2008. Tectonics versus eustatic control on supersequences of the Zagros Mountains of Iran. Tectonophysics, 451: 56-71.

JiTao, Ch., ZuoZhen, H., XiaoLei, Zh., AiPing, F., & RenChao, Y., 2010. Early diagenetic deformation structures of the Furongian ribbon rocks in Shandong Province of China-A new perspective of the genesis of limestone conglomerates. Science China Earth Sciences, 53: 241-252.

Laronne Ben- Itzhak, L., Aharonov, E., Karcz, Z., Kaduri, M., & Toussaint, R., 2014. Sedimentary stylolite networks and connectivity in limestone: Large-scale field observations and implications for structureEvolution. Journal of Structural Geology, 63: 106-123.

Loucaides, S., Koning, E., & Van Cappellen, P., 2012. Effect of pressure on silica solubility of diatom frustules in the oceans: Results from long- term laboratory and field incubations. Marine Chemistry, 136: 1-6.

Madden, R.H.C., & Wilson, M.E.J., 2013. Diagenesis of a SE Asian Cenozoic carbonate platform margin and its adjacent basinal deposits. Journal of Sedimentary Research, 286: 20-38.

Manual, A.F., 2002, Analysis of Sedimentary Successions. Ajit Bhattacharyya Chandan Chakraborty, 408 p.

Mehrabi, H., Rahimpour-Bonab, H., Enayati- Bidgoli, A.H., & Navidtalab, A., 2014. Depositional environment and sequence stratigraphy of the Upper Cretaceous Ilam Formation in central and southern parts of the Dezful Embayment, SW Iran. Carbonates and Evaporites, 29 (3): 263-278

Mohajjel, M., Fergusson, C.L., & Sahandi, M.R., 2003. Cretaceous–Tertiary convergence and continental collision, Sanandaj–Sirjan Zone, Western Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 21: 379–412.

Navabpour, P., Barrier, E., & McQuillan, H., 2014. Oblique oceanic opening and passive margin irregularity, as inherited in the Zagros fold-and-thrust belt. Terra Nova, 26 (3): 208-215.

Omer, M.F., Omer, D., Zebari, B.Gh., 2014. High resolution cathodoluminescence spectroscopy of carbonate cementation in Khurmala Formation (Paleocene- Late Eocene) from Iraqi Kurdistan Region, Northern Iraq. Journal of African Earth Sciences, 100: 243-258.

Romero, J., Caus, E., & Rosell, J., 2002. A model for the palaeoenvironmental distribution of larger foraminifera based on late Middle Eocene deposits on the margin of the South Pyrenean basin (NE Spain), Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 179 (1-2): 43-56.

Sahraeyan, M., Bahrami, M., Hooshmand, M., Ghazi, Sh., & Al- Juboury, A.I., 2013. Sedimentary facies and diagenetic features of the Early Cretaceous Fahliyan Formation in the Zagros Fold- Thrust Belt, Iran. Journal of African Earth Sciences, 87: 59-70

Schlager, M., 2002. Sedimentology and Sequence Stratigraphy of Carbonate Rocks, Amsterdam, Society for Sedimentary Geology, 146 p.

Scholle, P.A., & Scholle, D.S., 2003. A Color Guide to the Petrography of Carbonate Rocks: Grains, textures, porosity, diagenesis, American Association of Petroleum Geologists, Tulsa, Oklahoma, Memoir 27, 459 p.

Shafaii- Moghadam, H., & Stern, R.J., 2011. Geodynamic Evolution of Upper Cretaceous Zagros Ophiolites: Formation of Oceanic Lithosphere above a Nascent Subduction Zone. Geological Magazine, 148 (5–6): 762–801.

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

Smrzka, D., 2013. Petrography and Geochemistry of Eocene Cold– Seep Carbonates from Washington State, USA, Master of Science thesis, Universitate Wien, 111p.

Steuber, T., 1999. Isotopic and chemical intra-shell variations in low-Mg calcite of rudist bivalves (Mollusca-Hippuritacea): disequilibrium fractionations and late Cretaceous seasonality. International Journal of Earth Sciences, 88(3): 551-557.

Steuber, T., Rauch, M., Masse, J.P, Graaf, J., & Malkoč, M., 2005. Low-latitude seasonality of Cretaceous temperatures in warm and cold episodes. Nature Cell Biology, 437(27): 1341-1344.

Tucker, M.E., 2001. Sedimentary Petrology: An Introduction to the Origin of Sedimentary Rocks. Blackwell Scientific Publication, Third edition, Oxford, 262 p.

Tucker, M., & Wright, V.P., 1990. Carbonate Sedimentology. Blackwell Scientific Press, 482 p.

Vandeginste, V., & John, C.M., 2012. Influence of Climate and Dolomite Composition on Dedolomitization: Insights from a Multi- Proxy Study in the Central Oman Mountains. Journal of Sedimentary Research, 82: 177–195.

Vandeginste, V., & John, C.M., 2013. Diagenetic Implications of Stylolitization in Pelagic Carbonates, Canterbury Basin, Offshore New Zealand. Journal of Sedimentary Research, 83: 226-240.

Wrobel Daveau, J.C., Ringenbach, J.C., Tavakoli, S., Ruiz, G.M.H., Masse, P., & deLamotte, D.F., 2010. Evidence for mantle exhumation along the Arabian margin in the Zagros (Kermanshah area, Iran). Arabian Journal of Geosciences, 3: 499–513.

Zhou, X., Zeng, Z., 2014. The development of Stylolite s in Carbonate formation: Implication for Co2 sequestration. Acta Geologica Sinica, 88 (1): 238-247.