بایواستراتیگرافی، محیط رسوبی و چینه‎نگاری سکانسی سازند کلات در ناودیس شیخ (شمال خاور بجنورد)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دکترا، شرکت ملی نفت، تهران، ایران

10.22071/gsj.2019.88501

چکیده

به منظور مطالعات بایواستراتیگرافی، محیط رسوبی و چینه‌نگاری سکانسی سازند کلات بر روی ناودیس شیخ (شمال خاور بجنورد) چهار برش چینه‌شناسی شامل شیخ جنوبی، شیخ شمالی، قلعه‌زو و زیارت انتخاب و نمونه‌برداری شده است. ضخامت سازند کلات در برش‌های شیخ جنوبی، شیخ شمالی، قلعه‌زو و زیارت به ترتیب 25، 16، 25 و 5 متر و لیتولوژی آن به‌طور عمده از سنگ‎آهک‌های قهوه‌ای تا زرد رنگ تشکیل شده است. دلیل تغییر ضخامت در برش‌های مورد مطالعه ممکن است عوامل زمین‌ساختی، فرونشست حوضه و یا نرخ متفاوت رسوب‌گذاری باشد. در برش‌های شیخ شمالی و قلعه‌زو لایه‌ای کنگلومرایی و در برش زیارت لایه‌ای ماسه‌سنگی در قاعده سازند کلات شناسایی شد. در مطالعات بایواستراتیگرافی ضمن تشخیص 15 گونه متعلق به 23 جنس از روزن‌برها، یک زون زیستی تحت عنوان Siderolites calcitrapoides-Sirtina orbitoidiformis assemblagezone شناسایی شد. سن سازند کلات در تمامی برش‌های مطالعه شده بر اساس زون زیستی فوق و فسیل‌های موجود در آن، مائستریشتین تعیین شد. مطالعات پتروگرافی سازند کلات منجر به شناسایی 2 رخساره آواری و 8 رخساره کربناته شد که در چهار زیرمحیط جزرومدی، لاگون محصور و نیمه‌محصور، سدی و دریای باز ته‌نشست شده‌اند. با توجه به رخساره‌های شناسایی شده و روند تدریجی آنها، حضور گسترده رخساره‎های سدی و فقدان رسوبات حاصل از جریان‌های توربیدایتی مانند رسوبات ریزشی و لغزشی و فقدان ریف‌ها می‎توان گفت که رسوب‎گذاری سازند کلات در محیط کربناته رمپ با شیب کم رخ داده است. همچنین بر اساس تغییرات عمودی رخساره‌ها و شناسایی محیط‌های رسوبی، یک سکانس رسوبی رده سوم تشخیص داده شد. این سکانس رسوبی عمدتاً از رخساره‌های محیط سدی غنی از بایوکلاست، اینتراکلاست، روزن‌بر کف‌زی، اکینویید، رودیست (هیپوریت) و دوکفه‌ای تشکیل شده است. حداکثر پیشروی سطح آب دریا توسط رخساره دریای باز غنی از اکینویید مشخص می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Biostratigraphy, depositional environment and sequence stratigraphy of the Kalat Formation in the Sheikh Syncline (north east of Bojnurd)

نویسندگان [English]

  • M. H. Kazemzadeh 1
  • A. Sadeghi 2
  • M. H. Adabi 2
  • H. Ghalavand 3
1 Ph.D. Student, Faculty of Earth Sciences, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran
2 Professor, Faculty of Earth Sciences, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran
3 Ph.D., National Iranian Oil Company, Tehran, Iran
چکیده [English]

In order to determine biostratigraphy, depositional environment and sequence stratigraphy of the Kalat Formation in the Sheikh Syncline (north east of Bojnurd), Four stratigraphic sections including South Sheikh, North Sheikh, Qaleh Zu and Ziarat were selected and sampled. The thickness of the Kalat Formation in the South Sheikh, North Sheikh, Qaleh Zu and Ziarat sections were 25, 16, 25 and 5m respectively, and its lithology consists mainly of brown to yellow limestones. The reason of changes in thickness in studied sections is tectonic factors, subsidence and different rates of sedimentation. The layer of conglomerate in the base part of the Kalat Formation at South Sheikh and Qaleh Zu sections and the layer of sandstone in the base part of the Kalat Formation at Ziarat section were recognized. In the biostratigraphic studies, 15 species belonging 23 genera of foraminifera were recognized and one biozone including Siderolites calcitrapoides-Sirtina orbitoidiformis assemblagezone was identified. The age of the Kalat Formation in all of studied sections based on the above biozone and fossil contents Maastrichtian were determined. Petrographic analysis led to recognition two silliciclastic and eight carbonate facies belonging to four depositional environments including tidal flat, restricted and semi-restricted lagoon, shoal and open marine. Based on the recognized facies and its gradual trend, abundance of shoal facies, absence of reefs and sediment of turbidite flows such as Falling and sliding sediments, the sedimentation of the Kalat Formation was occurred on the homoclinal ramp setting. Based on the vertical changes of facies and recognized depositional environments, one third-order depositional sequences was represented. This depositional sequence consists mainly of shoal facies rich in bioclast, intraclast, benthic foraminifera, echinoid, rudist (Hyporite) and bivalve. MFS of this sequence is represented by open marine facies rich in echinoid.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biostratigraphy
  • Depositional environment
  • Sequence Stratigraphy
  • Kalat Formation
  • Sheikh Syncline
  • Bojnurd

کتابنگاری

افشارحرب، ع.، 1373- زمین‌شناسی کپه‎داغ، انتشارات زمین‎شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 606 ص.

آریایی، ع. ا.، علامه، م.، توسلی، س. و دلیل قره‎چه، د.، 1383- بررسی چینه‌شناسی و میکروفاسیس سازند کلات در دو برش تنگ نیزار و کلات نادری، اولین کنگره زمین‌شناسی کاربردی ایران، جلد 2، 8 صفحه.

سعیدی رضوی، ب.، 1390- سازند کلات در برش چوکانلو واقع در یال شمالی ناودیس شیخ در حوضه رسوبی کپه‌داغ، اولین همایش ملی زمین شناسی ایران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شیراز، 8 صفحه.

کاظم‎زاده، م.ح، صادقی، ع.، آدابی، م. ح. و قلاوند، ه.، 1395- بایواستراتیگرافی، رخساره‎ها و چینه‎نگاری سکانسی سازند کلات در باختر حوضه کپه داغ، فصلنامه زمین‎شناسی ایران، دانشگاه شهید بهشتی.

محبوبی، ا.، لاسمی، ی. و موسوی حرمی، ر.، 1374- بررسی رخساره‌های آهکی و تفسیر محیط رسوب‌گذاری سازند کلات (کرتاسه فوقانی) در خاور حوضه کپه‌داغ در شمال خاور ایران، مجله علوم دانشگاه تهران، شماره 1، صص. 24 تا 37.

موسوی حرمی، ر.، محبوبی، ا. و امیرکریمیان، ط.، 1388- تاریخچه رسوب‌گذاری و چینه نگاری سکانسی سازند کلات در باختر کپه‎داغ و مقایسه آن با بخش مرکزی، فصلنامه زمین‎شناسی ایران، سال 3، شماره 9، صص. 67 تا 78.

ندافان، ت.، وحیدی‎نیا، م. و عاشوری، ع.، 1374- بررسی میکروفاسیس و محیط رسوب‎گذاری سازند کلات در برش تنگ دوبرادر، شمال خاور مشهد، شانزدهمین همایش انجمن زمین‌شناسی ایران، دانشگاه شیراز، 8 ص.

وحیدی‌نیا، م.، 1386- میکرواستراتیگرافی رسوبات سنونین در محدوده خاور حوضه کپه‎داغ در شمال خاور مشهد، 742 ص.

 

References

Abdelghany, O., 2003- Late Campanian–Maastrichtian foraminifera from the Simsima Formation on the western side of the Northern Oman Mountains. Cretaceous Research, V. 24, pp. 391-405.

Afshar-Harb, A., 1970- Geology of Sarakhs area and Khangiran gas field, National Iranian Oil Company. Paper presented at 8th session of ECAE Worving party of senior Geologists. Bandug.

Alavi-Naini, M., 1972- Etude geologique de la region de Djam. Geological Survey of lran, N 23, 288 p.

Amorosi, A. and Centinio, M. C., 1997- Glaucony from the Eocene of the Isle of Wight (southern UK): implications for basin analysis and sequence-stratigraphic interpretation, Journal of the Geological Society, London, V. 154, pp. 887-896.

Amorosi, A., 1997- Detecting compositional, spatial and temporal attributes of glaucony: a tool for provenance research. Sedimentary Geology, V. 109, pp. 135-153.

Blair, T. C. and McPherson, J. G., 1994- Alluvial fans and their natural distinction from rivers based on morphology, hydraulic processes, sedimentary processes, and facies. Journal of Sedimentary Research, V. 64, pp. 451–490.

Blair, T. C., 1987- Sedimentary processes, vertical stratification sequences, and geomorphology of the Roaring River alluvial fan, Rocky Mountain National Park, Colorado. Journal of Sedimentary Petrology, V. 57, pp. 1–18.

Blair, T. C., 1999a- Sedimentary processes and facies of the waterlaid Anvil Spring Canyon alluvial fan, Death Valley, California. Sedimentology, V. 46, pp. 913–940.

Blair, T. C., 1999b- Cause of dominance by sheetflood vs debris flow processes on two adjoining alluvial fans, Death Valley, California. Sedimentology, V. 46, pp. 1015–1028.

Briand, C., Izart, A., Vaslet, D., Vachard, D., Makhlina, M., Goreva, N., Isakova, T., Kossovaya, O. and Jaroshenko, A., 1998- Stratigraphy and sequence stratigraphy of Moscovian, Kasimovian and Gzhelian in the Moscow Basin. Bull. Soc. Geol. France, V. 169, pp. 35-52.

Burchette, T. P. and Wright, V. P., 1992- Carbonate ramp depositional systems. Sedimentary Geology, V. 79, p. 3-57.

Burchette, T. P., 1993- Mishrif Formation (Cenomanian-Turonian), Southern Arabian gulf, Carbonate platform growth along a cratonic basin margin. In: Simo, J. A. T., Scott, R. W. and Masse J. P., (eds.), Cretaceous carbonate platforms. American Association Petroleum Geologist Bulletin, V. 56, pp. 185-200.

Carannanate, G., Ruberti, D. and Sirna, M., 2000- Upper Cretaceous low energy ramp limestones from the Sorrento Peninsula (southern Apennines, Italy): micro and macrofossil associations and their significance in the depositional sequences. Sedimentary Geology, V. 132, pp. 89-124.

Caron, M., 1985- Cretaceous planktic foraminifera. In: Perch-Nielsen, K., Saunders, J.B. and Bolli, H.M., (eds.), Plankton Stratigraphy. Cambridge University Press, Cambridge, pp. 17-86.

Chafetz, H. S. and Reid, A., 2000- Syndepositional shallow water precipitation of glauconitic minerals. Sedimentary Geology, V. 136, pp. 29-42.

Diaz, E., Prasad, M., Gutierrez, M. A., Dvorkin, J. and Mavko, G., 2002- Effect of Glauconite on the Elastic Properties, Porosity and Permeability of Reservoirs Rocks, AAPG Annual Meeting, pp. 1-7.

Dunham, R. J., 1962- Classification of carbonate rocks according to depositional texture. In: Ham, W.E. (Ed.), Classification of Carbonate Rocks. AAPG Memoir, V. 1, pp. 108-121.

Embry, A. F. I., and Klovan, J. E., 1972- Absolute water depth limits of Late Devonian paleoecological zones. Geology Rundsch, V. 61, pp. 672-686.

Emery, D. and Myers, K. J., 1996- Sequence Stratigraphy. Oxford, United Kingdom, Blackwell, 297 p.

Flugel, E., 2010- Microfacies of Carbonate Rocks, Analysis, Interpretation and Application. Springer, Berlin, 976 p.

Folk, R. L., 1980- Petrology of Sedimentary Rocks. Hamphill, Austin, Texas, 182 p.

Geel, T., 2000- Recognition of stratigraphic sequences in carbonate platform and slope deposits: empirical models based on microfacies analysis of paleogene deposits in southeastern Spain. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, V. 155, pp. 211–238.

Haq, B. U., Hardenbol, J. and Vail, P. R., 1987- Chronology of fluctuating sea level since the Triassic. Science, V. 235, pp. 1156-1166.

Harris, M. K., Thayer, A. A. and Amidon, M. A., 1997- Sedimentology and depositional environments of Middle Eocene terrigenous-carbonate strata, southeastern Atlantic coastal plain. Sedimentary Geology, V. 108, pp.141-161.

Hassan, M. A., 2005- Characteristics of gravel bars in ephemeral streams. Journal of Sedimentary Research, V. 75, pp. 29–42.

Heckel, P. H., 1972- Recognition of ancient shallow marine environments. In: Rigby, J.K., and Hamblin, W.K. (eds.), Recognition of ancient sedimentary environments, SEPM Special Publication, V. 16, pp. 226-286.

Hofker, J., 1957- Foraminiferen der Oberkreide von Nordwestdeutschland und Holland. Amt für Bodenforschung, Hannover, 464 p.

Hottinger, L., 1997- Shallow benthic foraminiferal assemblages as signals for depth of their deposition and their limitations. Society Geological France Bulletin, V. 168, pp. 491-505

Loeblich, A. R., Jr. and Tappan, H., 1988- Foraminiferal Genera and their Classification. Van Nostrand Rienhold, New York, 970 p.

Lyberis, N., Manby, G., Poli, J. T., Kalugin, V., Yousouphocaev, H. and Ashirov, T., 1998- Post Triassic evolution of the southern margin of the Turan plate. Comptes Rendus Academic Sciences Paris, 326: 137–143.

Mahboubi, A., Moussavi-Harami, R., Mansouri-Daneshvar, P., Nadjafi, M. and Brenner, R. L., 2006- Upper Maastrichtian depositional environments and sea-level history of the Kopet-Dagh Intracontinental Basin, Kalat Formation, NE Iran, Facies, V. 52, pp. 237-248.

Read, J., 1985- Carbonate platform facies models. AAPG Bulletin, V. 69, pp. 1-21.

Reiss, Z. and Hottinger, L., 1984- The Gulf of Aqaba; Ecological Micropaleontology. Ecology Stud. Springer, Berlin, 354 p.

Renema, W. and Hart, M. B., 2012- Larger benthic Foraminifera of the type Maastrichtian.  In: Jagt, J.W.M., Donovan,  S.K., and Jagt-Yazykova, E.A., (Eds.),  Fossils of the type Maastrichtian (Part 1). Scripta Geologica Special Issue, V. 8, pp. 33-43.

Robaszynski, F. and Caron, M., 1995- Foraminifères planctoniques du Crétacé: commentaire de la zonation Europe- Méditerranée. Bulletin Society Geology, France, V. 166, pp. 681-692.

Sharland, P. R., archer, R., Casey, D. M., Davis, R. B., Hall, S. H., Heward, A. P., Horbury, A. D. and Simmons, M. D., 2001- Arabian Plate sequence stratigraphy, GeoArabia Special Publication 2, Gulf PetroLink, Bahrain, 371 p.

Simmons, M. D., Sharland, P. R., Casey, D. M., Davies, R. B. and Sutcliffe, O. E., 2007- Arabian Plate sequence Stratigraphy: Potential implication for global chronostratigraphy. Geo Arabia, V. 12, pp. 101-130.

Smith, A. G., Smith, D. G. and Funnel, B. M., 1994- Atlas of Mesozoic and Cenozoic landmasses. Cambridge University Press, Cambridge, 99 p.

Smith, N. D., 1974- Sedimentology and bar formation in the upper Kicking Horse River, a braided outwash stream. Journal of Geology, V. 82, pp. 205-223.

Stocklin, J., 1971- Stratigraphic Lexicon of Iran. Ministry of industry and mines. Geological Survey of Iran, Report No. 18.

Tomasovych, A., 2004- Microfacies and depositional environment of an Upper Triassic intra-platform carbonate basin: the Fatric Unit of West Carpathians (Slovakia). Facies, V. 50, pp. 77–105.

Tucker, M. E. and Wright, P., 1990- Carbonate Sedimentology. Blackwell Scientific Publication, Oxford, 482 p.

Vail, P. R., Hardenbol, J. and Todd, R.G., 1984- Jurassic unconformities, chronostratigraphy and sea-level changes from seismic stratigraphy and biostratigraphy. In: Schlee, J.S., (eds), Interregional unconformities and hydrocarbon accumulation. AAPG Memoir, V. 36, pp. 129-144.

Van Wagoner, J. C., Mitchum, R. M., Campion, K. M. and Rahmanian, V. D., 1990- Siliciclastic sequence stratigraphy in well log, cores, and outcrops: Concepts of high-resolution correlation of time and facies. American Association Petroleum Geologist Bulletin, V. 7, pp. 1-55.

Wilson, J. L., 1975- Carbonate Facies in Geologic History. Springer-Verlag, Berlin, 471p.