ژئوشیمی و سن سنجی 14C نهشته‏‏‌های گوانوی غار کرفتو، دیواندره، استان کردستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 دانشجوی دکترا، گروه علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

3 کارشناسی ارشد، سازمان زمین‌شناسی غرب کشور، سنندج، سنندج، ایران

چکیده

غار کرفتو در 67 کیلومتری شمال باختر دیواندره، استان کردستان جای دارد. این غار دربردارنده‏‏ 4 طبقه است. در طبقه‏ی‏ دوم غار، در تالار خفاش‏ ها، نهشته ‏های ضخیمی از گوانو تشکیل شده ‏اند. در این مطالعه، توزیع عناصر جزیی و نادر خاکی همراه با سن سنجی به روش 14C نهشته ‏های گوانوی غار کرفتو بررسی شده است. تخریب نهشته ‏های گوانوی غار کرفتو ناشی از فعالیت باکتری‏ ها و قارچ ‏ها منجر به پدید آمدن اسیدهای معدنی و آلی، آبشویی و تغییر در توزیع و نسبت عناصر شده است. نرخ آبشویی نهشته‌های گوانو از تغییرات الگوی پراکندگی عناصر مختلف، نسبت عناصر Th/U و LREEs/HREEs و شرایط اکسیداسیون و احیای محیط از نسبت‏ های*Eu/Eu* ،Ce/Ce و Th/U تعیین شده ‏اند. بر پایه این بررسی ‏ها، محیط تشکیل گوانوها سه دوره آب و هوایی خشک‏سالی، ترسالی و خشک‏سالی، را تجربه کرده‌اند. همچنین داده ‏های ژئوشیمیایی گوانوها در نمودارهای Th-Sc-Zr/10 Zr/Sc-Th/Sc و Th-Sc به ترتیب موقعیت تکتونیکی جزایر قوسی قاره‏ای و سنگ منشأ حدواسط- بازیک را نشان می‏ دهند. بر پایه سن‌سنجی به روش 14C شروع نهشته شدن گوانوها در غار کرفتو 50±14260 BP، پس از آخرین دوره یخچالی بزرگ جهانی LGM ثبت شده در دریاچه زریوار و کوه ‏های زاگرس، با میانگین نرخ ته نشینی 7/3 میلی‏متر در سال بوده است. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


کتابنگاری
حقیقت‏جو، ن.، 1395- ژئوشیمی نهشته‌های گوانوی غار کرفتو دیواندره، ایران. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان.
خلقی‏خسرقی، م. ح.، 1378- نقشه زمین شناسی 100000: 1 چاپان (ایرانخواه). انتشارات سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور. 
رحیمی، ا.، 1397- بازسازی محیط های دیرینه غرب کردستان با استفاده از غار سنگ‌ها و لندفرم‌های یخچالی در کواترنر پسین. رساله دکتری، دانشگاه محقق اردبیلی.
کاظمی، ت.، 1395- ژئوشیمی و رفتار ایزوتوپی Sr-Nd توده‌های گرانیتوئیدی حسن سالاران جنوب شرق سقز. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان.
References
Batina, M. C. and Reese, C. A., 2011- A Holocene pollen record recovered from a guano deposit. Round Spring Cavern, Missouri, USA. Boreas, 40 (2): 332-341. DOI: 10.1111/j. 1502-3885. 2010.00186.x.
Bau, M. and Dulski, P., 1996- Distribution of yttrium and rare-earth elements in the Penge and Kuruman iron-formations, Transvaal Supergroup, South Africa. Precambrian Research, 79: 37-55. DOI: 10.1016/0301-9268(95)00087-9.
Benda, P., Faizolâhi, K., Andreas, M., Obuch, J., Reiter, A., Ševčík, M., Uhrin, M., Vallo, P., and Ashrafi, S., 2012- Bats (Mammalia: Chiroptera) of the Eastern Mediterranean and Middle East. Part 10. Bat fauna of Iran. Acta Soc. Zool. Bohem., 76: 163-582. ISSN 1211-376X.
Bhatia, M. R. and Crook, K. A., 1986- Trace element characteristics of graywackes and tectonic setting discrimination of sedimentary basins. Contributions to mineralogy and petrology, 92(2): 181-193. DOI: 10.1007/BF00375292.
Bird, M. I., Boobyer, E. M., Bryant, C., Lewis, H. A., Paz, V. and Stephens, W. E., 2007- A long record of environmental change from bat guano deposits in Makangit Cave, Palawan, Philippines. Earth Environ. Sci. Trans. R. Soc. Edinb., 98: 59-69. Doi 10.1017/s1755691007000059.
Borges, J. B., Huh, Y., Moon, S. and Noh, H., 2008- Provenance and weathering control on river bed sediments of the eastern Tibetan Plateau and the Russian Far East. Chemical Geology, 254: 52-72. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2008.06.002.
Bozorgnia, F., 1965- Qom Formation stratigraphy of the Central Basin of Iran and its intercontinental position. Bulletin of the Iranian Petroleum Institute, 24: 69-75. 
Cuffey, K. M. and Clow, G. D., 1997- Temperature, accumulation, and ice sheet elevation in central Greenland through the last deglacial transition. J. Geophys Research, 102: 26383-26396. DOI: 10.1029 /96JC03981.
Cullers, R. L. and Podkovyrov, V. N., 2000- Geochemistry of the Mesoproterozoic Lakhanda shales in southeastern Yakutia, Russia: implications for mineralogical and provenance control, and recycling. Precambrian Research, 104: 77-93. DOI: 10.1016/S0301-9268 (00)00090-5.
Deer, L. N., 2011- Limestone and speleothem trace element geochemistry as tools for palaeoclimatic reconstruction, Mount Etna region, central-coastal Queensland. Ph.D thesis, Queensland University of Technology, 1: 360.
Dubinin, A., 2004- Geochemistry of rare earth elements in the ocean. Lithology and Mineral Resources, 39 (4): 289-307.
 DOI: 10.1023/B:LIMI.0000033816.14825.a2 .
Ettler, V., 2016- Soil contamination near non-ferrous metal smelters: A review. Applied Geochemistry, 64: 56-74. 
DOI: 10.1016/j.apgeochem.2015.09.020.
Forray, F. L., Onac, B. P., Tanţău, I., Wynn, J. G., Tămaş, T., Coroiu, I. and Giurgiu, A. M., 2015- A Late Holocene environmental history of a bat guano deposit from Romania: an isotopic, pollen and microcharcoal study. Quaternary Science Reviews, 127: 141-154. DOI: 10.1016/j.quascirev.2015.05.022.
Gurumurthy, G. P., Balakrishna, K., Tripti, M., Riotte, J., Audry, S., Braun, J. J. and Shankar, H. N. U., 2015- Use of Sr isotopes as a tool to decipher the soil weathering processes in a tropical river catchment, southwestern India. Applied Geochemistry, 63: 498-506. 
DOI: 10.1016/ j.apgeochem.2015.03.005.
Hunt, C. O., Gilbertson, D. D., Hill, E. A. and Simpson, D., 2015- Sedimentation, re-sedimentation and chronologies in archaeologically-important caves: problems and prospects. Journal of Archaeological Science, 56: 109-116. DOI: 10.1016/j.jas.2015.02.030.
Hutchinson, G. E. and Cowgill, U. M., 1963- Chemical Examination of a Core from Lake Zeribar, Iran. Science, 140: 67-69. DOI: 10.1126/science.140.3562.67.
Johnston, V. E., McDermott, F. and Tămaş, T., 2010- A radiocarbon dated bat guano deposit from N.W. Romania: Implications for the timing of the Little Ice Age and Medieval Climate Anomaly. Palaeogeogr., Palaeoclimtol., Palaeoecol., 291: 217–227. 
DOI: 10.1016/ j.palaeo.2010.02.031.
Liu, W. J., Liu, C. Q., Zhao, Z. Q., Xu, Z. F., Liang, C. S., Li, L. b. and Feng, J. Y., 2013- Elemental and strontium isotopic geochemistry of the soil profiles developed on limestone and sandstone in karstic terrain on Yunnan-Guizhou Plateau, China: Implications for chemical weathering and parent materials. Journal of Asian Earth Sciences, 67–68: 138-152. DOI: 10.1016/j.jseaes. 2013.02.017.
Liu, F., Miao, L., Cai, G. and Yan, W., 2015- The rare earth element geochemistry of surface sediments in four transects in the South China Sea and its geological significance. Environmental Earth Sciences, 74(3): 2511-2522. DOI: 10.1007 /s12665-015-4265-2.
Maher, Jr, L., 2006- Environmental information from guano palynology of insectivorous bats of the central part of the United States of America. Palaeogeogr., Palaeoclimtol., Palaeoecol., 237: 19-31. DOI: 10.1016 /j.palaeo.2005.11.026.
Martinez-Ruiz, F., Ortega-Huertas, M. and Palomo, I., 1999- Positive Eu anomaly development during diagenesis of the K/T boundary ejecta layer in the Agost section (SE Spain): implications for trace-element remobilization. Terra Nova, 11 (6): 290–296. DOI: 10.1046/j.1365-3121. 1999.00261.x.
McLennan, S. M., 1989- Rare earth elements in sedimentary rocks: influence of provenance and sedimentary processes, Rev. Mineral, 
21: 169-200. http://rimg.geoscienceworld. org/content /21/1/169.s.
McLennan, S. M., 2001- Relationship between the trace element composition of sedimentary rocks and upper continental crust. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2 (4): 1-24. DOI: 10.1029/20 00GC000109.
McLennan, S. M., Hemming, S., McDaniel, D. K. and Hanson, G. N., 1993- Geochemical approaches to sedimentation, provenance and tectonics. Geological Society of America, Special Paper, 284: 21–40. Doi: 10.1130/SPE284-p21. 
Morey, G. B. and Setterholm, D. R., 1997- Rare earth element in weathering profiles and sediments of Minnesota: Implications for provenance studies. Journal of Sedimentary Research, 67: 105-115. DOI: 10.1306/D4268504-2B26-11D7-8648000102C1865D. 
Obaje, S. O., Akpoborie, I. A., Ugbe, F. C. and Onugba, A., 2015- Rare Earth and Trace Elements Distribution in Sediments of River Gora, Minna Area, North-Central Nigeria: Implication for Provenance. Earth Science Research, 4: 1-10. DOI: 10.5539/esr.v4n1p103.
Onac, B. P., Forray, F., Wynn, J. G. and Giurgiu, A. M., 2014- Guano-derived δ13C-based on paleo-hydroclimate record from Gaura cu Musca Cave, SW Romania. Environmental Earth Sciences, 71 (9): 4061-4069. DOI: 10.1007/s12665-014-3124-x.
Pearce, J. A. and Parkinson, I. J., 1993- Trace element models for mantle melting: application to volcanic arc petrogenesis. In: H.M. Prichard, T. alabaster, N.B. Harris, C.R. Neary (Eds.), magmatic processes and plate tectonics. Geological Society, London, Special Publications, 76: 373-403. DOI: 10.1144/GSL.SP.1993.076.01.19.
Rimmer, S. M., 2004- Geochemical paleoredox indicators in Devonian–Mississippian black shales, Central Appalachian Basin (USA). Chemical Geology, 206: 373-391. DOI: 10.1016/j.chemgeo. 2003.12.029.
Reimer, P. J., Bard, E., Bayliss, A., Beck, J. W., Blackwell, P. G., Ramsey, C. B., Buck, C. E., Cheng, H., Edwards, R. L., Friedrich, M., Grootes, P. M., Guilderson, T. P., Haflidason, H., Hajdas, I., Hajdas, C., Heaton, T. J.,  Hoffmann, D. L.,  Hogg, A. G., Hughen, K. A., Kaiser, K. F., Kromer, B., Manning, S. W., Niu, M., Reimer, R. W., Richards, D. A., Scott, E. M., Southon, J. R., Staff, R. A., Turney, C. S. M. and van der Plicht, J., 2013- IntCal13 and Marine13 radiocarbon age calibration curves 0-50,000 years cal BP. Radiocarbon, 55(4): 1869–1887. DOI: 10.2458/azu_js_rc.55.16947 .
Rogers J. J. W. and Adams, J. A. S., 1969- Uranium and Thorium. In: K.H. Wedepohl (ed.), Handbook of Geochemistry. Springer, Berlin, 11-14pp. DOI: 10.1007/BF02597581.
Simandl, G. J., Fajber, R. and Paradis, S., 2013- Rare Earth Elements (REE) recovery as a by-product of fertilizer production from sedimentary Phosphate deposits -conceptual evaluation. Goldschmidt Conference. Symposium on critical and strategic materials proceedings, Victoria, British Columbia, Abstracts.
Smol, J. P. and Cumming, B. F., 2000- Tracking long-term changes in climateusing algal indicators in lake sediments. Journal of Phycology, 36: 986-1011. DOI: 10.1046/j.1529-8817.2000.00049.x.
Snyder, J. A., Wasylik, K., Fritz, S. C. and Wright Jr, H. E., 2001- Diatom-based Conductivity Reconstruction and Palaeoclimatic Interpretation of a 40-ka Record from Lake Zeribar, Iran. The Holocene, 11: 737-745. DOI: 10.1191/09596830195753
Stevens, L.R., Jr, Wright, H.E., and Ito, E., 2001. Proposed changes in seasonality of climate during the Lateglacial and Holocene at Lake Zeribar, Iran. The Holocene, 11(6):747-755. DOI: 10.1191/ 09596830195762.
Stöcklin, J., 1968- Structural history and tectonics of Iran: a review. AAPG Bulletin, 52: 1229–1258. DOI: 10.1306/5D25C4A5-16
C1-11D7-8645 000102C1865D. 
Su, N., Yang, S., Guo, Y., Yue, W., Wang, X., Yin, P. and Huang, X., 2017- Revisit of rare earth element fractionation during chemical weathering and river transport. Geochem., Geophys., Geosyst., 18: 935–955. DOI:10.1002/2016G C0066 59.
Sverjensky, D. A., 1984- Europium redox equilibria in aqueous solution. Earth and Planetary Science Letters, 67(1): 70-78. DOI: 10.1016/0012-821X(84)90039-6.
Taylor, S. R. and McLennan, S. M., 1985- The Continental Crust: Its Composition and Evolution. Blackwell, Oxford.
Terekhov, E. and Shcherbakova, T., 2006- Genesis of positive Eu anomalies in acid rocks from the Eastern Baltic Shield. Geochemistry International, 44(5): 439-455. DOI: 10.1134/S0016702906 050028.
Van Zeist, W., 1967- Late Quaternary Vegetation History of Western Iran. Review of Palaeobotany and Palynology, 2: 301-311. 
DOI: 10.1016/0034-6667(67)90159-5.
Van Zeist, W. and Bottema, S., 1977- Palynological Investigations in Western Iran. Palaeohistoria, 19: 19-85. DOI: 10.1191/0959683605hl846rp.
Wagman, D. D., Evans, W. H., Parker, V. B., Schumm, R. H. and Halow, I., 1989- The NBS tables of chemical thermodynamic properties. Selected values for inorganic and C1 and C2 organic substances in SI units. Retrieved from, 2: 12-26. DOI: 10.1063/1.555845.
Wang, L. and Liang, T., 2015- Geochemical fractions of rare earth elements in soil around a mine tailing in Baotou, China. Scientific reports, 5: 9-11. DOI: 10.1038/srep12483.
Wasylikowa, K., 2005- Paleoecology of Lake Zeribar, Iran, in the Pleniglacial, Lateglacial and Holocene,Reconstructed from Plant Macrofossils. The Holocene, 15: 720-735. DOI: 10.1191/ 0959683605hl846rp.
Wurster, C. M., Bird, M., Bull, I., Bryant, C. and Ascough, P., 2009- A protocol for radiocarbon dating tropical subfossil cave guano. By the Arizona Board of Regents on behalf of the University of Arizona, 51: 977-986. ISSN: 0033-8222 .
Wurster, C. M., McFarlane, D. A., Bird, M. I., Ascough, P. and Athfield, N. B., 2011- Stable isotopes of subfossil bat guano as a long-term environmental archive: insights from a Grand Canyon cave deposit. Journal of Cave and Karst Studies, 72(2): 111–121. DOI: 10.4311/jcks2009es0109.
Wurster, C. M., Munksgaard, N., Zwart, C. and Bird, M., 2015- The biogeochemistry of insectivorous cave guano: a case study from insular Southeast Asia. Biogeochemistry, 124(1-3): 163-175 .DOI: 10.1007/s10533-015-0089-0.