پتروگرافی و ژئوشیمی رسوبات آواری قرمز میوسن در شمال ‌غرب کرج، منطقه طالقان

رخساره‌های رسوبی

مقاله 5، دوره 11، شماره 1، شهریور 1397، صفحه 69-90   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/sed.facies.v11i1.59092

نویسندگان

خلیل رضایی¹؛ شهرام فروغی شادباد^{* 2}

¹دانشگاه خوارزمی

²خوارزمی تهران

چکیده

در مناطق مختلف کشور به‌ غیر از پهنه ایران مرکزی، مطالعات بسیار کمی بر روی رسوبات آواری میوسن انجام گرفته است. در مطالعه پیش ‌رو با استفاده از روش‌های آنالیز رخساره‌ای، پتروگرافی، دانه‌شماری و ژئوشیمیایی به مطالعه این رسوبات در البرز مرکزی پرداخته شده است. این توالی به طور عمده از رسوبات مارن و ماسه ‌سنگ تشکیل شده و به طور محلی دارای میان ‌لایه‌های کنگلومرا با قطعاتی در حد پبل است. رخنمون و برش مورد مورد مطالعه از توالی رسوبات دانه‌ ریز (مارن)، ماسه ‌سنگ‌ها (فلدسپاتیک لیت‌آرنایت و لیت‌آرنایت از نوع ولکانیک ‌آرنایت) و کنگلومرا (ارتوکنگلومرا و پاراکنگلومرای پلی‌میکتیک) به ضخامت 2/127 متر تشکیل شده است. لایه‌های سنگی این سازند از دو رخساره گراولی Gmm و Gcm و سه رخساره ماسه‌ای St، Sh و Sm تشکیل شده‌اند. خرده‌ سنگ‌های آذرین بیرونی با جورشدگی ضعیف تا متوسط و گردشدگی متوسط تا خوب، اجزای اصلی تشکیل‌دهنده این رسوبات هستند که با سیمان غالب هماتیتی به هم جوش خورده‌اند. بر اساس نتایج به دست آمده، این رسوبات دارای سنگ منشأ آذرین فلسیک مشابه پوسته قاره‌ای بالایی می‌باشند که در اقلیم خشک تا نیمه خشک تحت هوازدگی ضعیف قرار گرفته‌اند. رسوبات حاصل مسافت نسبتاً کمی را طی کرده و با درجه پایین بلوغ و هوازدگی کم شیمیایی در محیط فعال تکتونیکی و در چرخه اول رسوب‌گذاری نهشته شده‌‌اند. این رسوب‌گذاری در محیط نزدیک به منشأ و در کانال رودخانه‌های بریده بریده و دشت سیلابی مربوط به مخروط افکنه با تفکیک هیدرولیکی ضعیف و در جایگاه زمین‌ساختی کمان قوسی اقیانوسی اتفاق افتاده است.

کلیدواژه‌ها

پتروگرافی؛ ژئوشیمی؛ رسوبات آواری؛ میوسن؛ طالقان

مراجع

آقانباتی، ع.، 1385. زمین‌شناسی ایران. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 586 ص.

حکیمی‌آسیابر، س.، پورکرمانی، م.، شهریاری، س.، قربانی، م.، قاسمی، م.ر.، 1390. تقسیمات تکتونیکی البرز غربی. مجله علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی، 21 (81): 113ـ124.

عباسی، ن.، امینی، ع.، 1385. اثرشناسی ردپای پستانداران میوسن در سازند سرخ بالایی، برش ایوانکی، خاور تهران. علوم زمین، 17 (67): 54 ـ67.

رضایی، خ.، فروغی، ش.، اسدی، الف.، 1394. پتروگرافی و ژئوشیمی ماسه ‌سنگ‌های سازند سرخ بالایی در برش منطقه حسن‌آبادـ جنوب غرب تهران. رسوب‌شناسی کاربردی، 3 (6): 43ـ56.

شهیدی، ع.، بایر، الف.، برونت، م.ف.، سعیدی، ع.، 1389. فرگشت ساختاری البرز در میان زیستی و نوزیستی. علوم زمین، 21 (38): 201ـ216.

نظری، ح.، رینتز، ژ.ف.، عقبایی، ش.، 1385. نگاهی نو بر جغرافیای دیرینه و فرگشت ساختاری البرز در تتیس. علوم زمین، 16 (63): 38 ـــــــ53.

Ahmed, S., Tarek, Y.M.A., & Essam, M.A., 2011. Sedimentological and petrophysical Characteristics of Rha formation at Wadi Tubai, North Golf of Aqaba, Sinai, Egypt. Egyptain Journal of Petroleum, 20: 79-87.

Allen, M.B., Vincent, S.J., Alsop, G.I., Ismail-zadeh, A., & Flecker, R., 2003. Late Cenozoic deformation in the South Caspian region: effects of a rigid basement block within a collision zone. Tectonophysics, 366 (3-4): 223-239.

Amini, A., 1997. Provenance and Depositional Environment of the Upper Red Formation, Central Zone Iran. Ph.D. thesis, Manchester University, 1-320.

Annells, R.S., Arthurton, R.S., Bazley, R.A.B., Davies, R.G., Hamedi, M.A.R., & Rahimzadeh, F., 1977. Geological map of Shakran, scale 1:100000. Geological Survey of Iran.

Assereto, R., 1966. Geological Map of upper Djadjerud and Lar Valleys (Central Elburz, Iran) with explanatory notes. Institute of Geology, University of Milan, 1-86.

Berberian, M., & King, G., 1981. Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, 18: 210-265.

Bhatia, M.R., 1983. Plate tectonic and geochemical composition of sandstones. The Journal of Geology, 91 (6): 611-627.

Boggs, S.J., 2006. Principles of Sedimentology and Stratigraphy, Fourth Edition. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education Inc, 1-662.

Boot, A.W., & Schmeits, A., 2000. Market Discipline and Incentive Problems in Conglomerate Firms with Applications to Banking. Journal of Financial Intermediation, 9: 240-273.

Catuneanu, O., 2003. Sequence Stratigraphy of Clastic Systems. Geological Association of Canada, Short Course Notes, 16: 1-248.

Colella, A., & Prior, D.B., 2009. Coarse-Grained Deltas. Special Publication 10 of the IAS, 368 p.

Condie, K.C., 1993. Chemical composition and evolution of the upper continental crust: contrasting results from surface samples and shales. Chemical Geology, 104: 1-37.

Cox, R., Lowe, D.R., & Cullers, R.L., 1995. The influence of sediment recycling and basement composition on evolution of mudrock chemistry in the south-western United States. Geochimica et Cosmochimica Acta, 59: 2919-2940.

Crook, K.A.W., 1974. Lithogenesis and geotectonics: The significance of compositional variation in flysch arenites (greywackes). Society of Economical, Paleontological and Mineralogical Special Publications, 19: 304-310.

Cullers, R.L., & Podkovyrov, V.M., 2000. Geochemistry of the Mesoproterozoic Lakhanda shales in southeastern Yakutia, Russia: Implications for mineralogical and provenance, and recycling. Precambrian Research, 104: 77-93.

Das, B.K., Al-Mikhlafi, A.S., & Kaur, P., 2006. Geochemistry of Mansar Lake sediment, Jammu, India: Implication for source area weathering, provenance, and tectonic setting. Journal of Asian Earth Sciences, 104: 649-668.

Davis, A.M., Aitchison, J.C., Badengzhu, Hui L., & Zyabrev, S., 2002. Paleogene island arc collision related conglomerates, Yarlung-Tsangpo suture zone, Tibet. Sedimentary Geology, 150 (3-4): 247-273.

Diskin, S., Evans, J., Fowler, M.B., & Guion, P.D., 2011. Recognizing Different Sediment Provenance within a Passive margin setting: towards characterizing a sediment Source to the west of the British late Carboniferous sedimentary basins. Chemical Geology, 283: 143-160.

Dozy, J.J., 1955. A sketch of post-Cretaceous volcanism in central Iran. Leidse Geologische Mededelingen, 20 (1), 48-57.

Einsele, G., 2013. Sedimentary basins: evolution, facies, and sediment budget. Springer Science and Business Media, 1-727.

Fedo, C.M., Nesbitt, H.W., & Young, G.M., 1995. Unraveling the effects of potassium metasomatism in sedimentary rock sand paleosols, with implications for paleoweathering conditions and provenance. Geology, 23: 921-924.

Folk, R.l., 1980. Petrology of Sedimentary Rocks. Hemphill Publishing Company, Austin, Taxes, 182 p.

Gansser, A., 1955. New aspects of the geology in central Iran. Fourth World Petroleum Congress, 2: 280-300.

Garzanti, E., Vezzoli, G., Ando, S., Paparella, P., & Clift, P.D., 2005. Petrology of Indus River sands: a key to interpret erosion history of the Western Himalayan Syntaxis. Earth and Planetary Science Letters, 229 (3): 287-302.

Glaus, M., 1964. Trias und Oberperm in Zentralen Elburz (persian). Eclogae Geologicae Helveticae, 57 (2): 491-508.

Gomez, J.L., Chivelet, J.M., & Palma, R.M., 2009. Architecture and development of the alluvial sediments of the Upper Jurassic Tordillo Formation in the Canada Ancha Valley, northern Neuquen Basin, Argentina. Sedimentary Geology, 219: 180-195.

Garcia, D., Ravenne, C., Marechal, B., & Moutte, J., 2004. Geochemical variability induced by entrainment sorting: quantified signals for provenance analysis. Sedimentary Geology, 171 (14): 113-128.

Gonzalez-Lopez, J.M.G., Bauluz, B., Ferandez-Nieto, C., & Oliete, A., 2005. Factors controlling the trace- element distribution in fine-grained rocks: the Albian Kaolinite-rich deposits of the Oliete Basin (NE Spain). Chemical Geology, 214: 1-19.

Grecula, M., Flint, S.S., Wickens, H.D.V., & Johnson, S.D., 2003. Upward- thickening patterns and lateral continuity of Permian sand-rich turbidite channel fills, Laingsburg Karoo, South Africa. Sedimentology, 50 (5): 831-853.

Hayashi, K., Fujisawa, H., Holland, H.D., & Ohmoto, H., 1997. Geochemistry of 1.9 Ga sedimentary rocks from northeastern Labrador, Canada. Geochimica et Cosmochimica Acta, 61: 4115-4137.

Herron, M.M., 1988. Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data. Journal of Sedimentary Petrology, 58: 820-829.

Ingersoll, R.V., Bullard, T.F., Ford, R.L., Grimm, J.P., Pickle, J.D., & Sares, S.W., 1984. The effect of grain size on detrital modes: A test of the Gazzi-Dickinson poin-conting method. Journal of Sedimentary Petrology, 54: 103-116.

Khan, T., & Khan, M.S., 2016. Geochemistry of the sandstones of Punagarh basin: Implications for two source terranes and Arabian-Nubian connection of Aravalli craton. Journal of the Geological Society of India, 88 (3): 366-386.

Khalifa, M., & Catuneanu, Q., 2008. Sedimentary of the bahariya Formation (Early Cenomanian), Bahariya Oasis, Western Desert, Egypt. Journal of African Earth Sciences, 51: 89-103.

Kosun, E., Poisson, A., Ciner, A., Wernli, R., & Monod, O., 2009. Syn-tectonic sedimentary evolution of the Miocene Atallar Basin, southwestern Turkey. Journal of Asian Earth Sciences, 34: 466-479.

Lahtinen, R., 2000. Archaean-Proterozoic transition: geochemistry, provenance and tectonic setting of metasedimentary rocks in central Fennoscandian Shield, Finland. Prcambrian Research, 104 (3-4): 147-174.

Loftus, W., 1855. On geology of portions of the Turco-Persian frontier and of the districts adjoining. Quarterly Journal of the Geological Society, 11 (1): 247-245.

Mclennan, S.M., Taylor, S.R., McCulloch, M.T., & Maynard, J.B., 1990. Geochemicaland Nd-Sr Isotopic composition of deep-sea turbidites: crustal evolution and plate tectonic associations. Geochimica et Cosmochimica Acta, 54: 2015-2050.

McLennan, S.M., 2001. Relationships between the trace element composition of sedimentary rocks and upper continental crust. Geochemistry Geophysics Geosystems, 2: 1-109.

Miall, A.D., 2000. Principles of Sedimentary Basin Analysis. 3rd Edition, Springer Verlag, 1-616.

Miall, A.D., 2006. The Geology of Fluvial Deposits: Sedimentary Facies, Basin Analysis and Petroleum Geology. Springer Verlag, 4th corrected printing, 1-582.

Mutti, E., Tinterri, F., Benevelli, G., Biase, D., & Cavanna, G., 2003. Deltaic, mixed and turbidite sedimentation of ancient foreland basins. Marine and Petroleum Geology, 20 (6-8): 733-755.

Nesbitt, H.W., & Young, G.M., 1982. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites. Nature, 299: 715-717.

Pettijohn, F.J., Potter, P.E., & Siever, R., 1972. Sand and Sandstone. Plate motions inferred from major element chemistry of lutites. Precambrian Research, 147: 124-147.

Peter, A.L., & Steel, R.J., 2006. Hyperpycnal flow variability and slope organization on an Eocene shelf margin, Central Basin, Spitsbergen. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 90 (10): 1451-1472.

Roberts, E., 2007. Facies architecture and depositional environments of the Upper Cretaceous Kaiparowits Formation, southern Utah. Sedimentary Geology, 197: 207- 233.

Roser, B.P., & Korsch, R.J., 1986. Determination of tectonic setting of sandstone mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ration. Journal of Geology, 94: 635-650.

Roser, B.P., & Korsch, R.J., 1988. Provenance signature of sandstone-mudstone suite determined using discriminate function analysis of major element data. Chemical Geology, 67: 119-139.

Roy, D., & Roser, B.P., 2012. Geochemistry of the Tertiary sequence in the Shahbajpur-1 well, Hatia Trough, Bengal Basin, Bangladesh: Provenance, source weathering and province affinity. Journal of Life and Earth Science, 7: 1-13.

Rudnick, R.L., & Gao, S., 2003. Composition of the continental crust. In The Crust Treatise on Geochemistry. In: Holland, H.D., & Turekian, K.K., (eds.), Elsevier- Pergamon, Oxford, 3: 1-64.

Shafiei, B., Haschke, M., & Shahabpour, J., 2009. Recycling of orogenic arc crust triggers porphyry Cu mineralization in Kerman Cenozoic arc rocks, southeastern Iran. Mineralium Deposita, 44:

265-283.

Shaw, D.M., 1968. A review of K-Rb fractionation trends by covariance analysis. Geochimica et Cosmochimica Acta, 32: 573-602.

Soder, P., 1951. The Oligo-Miocene marine formation in the Qum region. National Iranian Oil Company Geological, Report No. 123.

Stahl, A.F., 1911. Persian. Heidelberg, Hansboch der Regionalen Geologie, 5 (8): 1-46.

Stocklin, J., & Eftekhar-nezhad, J., 1969. Explanatory text of the Zanjan Quadrangle map. Geological Survey of Iran, 1-61.

Suttner, L.J., & Dutta, P.K., 1986. Alluvial sandstone composition and paleoclimate 1. Framework mineralogy. Journal of Sedimentary Petrology, 56: 326-345.

Taylor, S.R., & McLennan, S.M., 1981. The composition and evolution of the continental crust: Rare earth evidence from sedimentary rocks. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A-Mathematical Physical and Engineering Sciences, 30: 381-399.

Taylor, S.R., & McLennan, S.M., 1985. The continental crust: its composition and evolution. Blackwell Scientific Publication, Carlton, 1-312.

Tucker, M.E., 2009. Sedimentary petrology: an introduction to the origin of sedimentary rocks. John Wiley and Sons, 1-272.

Walker, R.G., 1992. Facies, facies models and modern stratigraphic concepts. In: Walker, R.G., & James, N.P., (eds.), Facies Models, Geological Association of Canada, 1-15.

Wilmsen, M., Fürsich, F.T., Seyed‐Emami, K., Majidifard, M.R., & Taheri, J., 2009. The Cimmerian Orogeny in northern Iran: Tectono‐stratigraphic evidence from the foreland. Terra Nova, 21 (3):

211-218.

Yanagi, T., 2011. Generation of continental crust from the mantle. Springer, 1-123.