بررسی نوسانات دمایی در طی انبایش سازند گورپی در برش الگو

مقدمه:

برش مورد مطالعه برش الگوی سازند گورپی در تنگ انبار سفید در شمال شرق شهر لالی است. سازند گورپی با 182 متر ضخامت با لیتولوژی شیل آهکی، شیل سیاهرنگ بر روی سازند ایلام قرار می گیرد و به صورت پیوسته و تدریجی به شیل های ارغوانی سازند پابده تبدیل می شود. مرز K/T 57 متر در زیر مرز دو سازند گورپی و پابده در شیل های سیاهرنگ سازند گورپی قرار می گیرد. به منظور بررسی نوسانات دمایی در این برش 30 نمونه به صورت سیتماتیک جهت مطالعه دو گروه میکروفسیلی ( فرامینیفر های پلاژیک و داینوسیست ها) برداشت شد.

هدف از مطالعه:

برای بررسی نوسانات دمایی ، در طی انبایش سازند گورپی از دو گروه فسیلی ، فرامینیفرها وپالینومرفها با شرایط اکولوژیکی وحفظ شدگی متفاوت استفاده شده است.

داینوفلاژله ها نسبت به تغییرات دمایی حساس هستند واین تغییرات می تواند روی فراوانی و تنوع آنها مؤثر باشد. همچنین عده ای از داینوفلاژله شاخص دمایی خاص هستند و بنابراین حضور آنها در داخل رسوبات می تواند نشان دهنده میزان دمای گذشته باشد. تغییرات دمایی همچنین روی فرامینیفرهای پلاژیک با پوسته آهکی موثر  بوده و باعث تغییرات در اندازه ،ضخامت پوسته ،تزئینات و حتی از بین رفتن گروههای وابسته به عرض جغرافیایی خاص می گردد.  استفاده از این دو گروه ، داینوسیست های دارای پوسته مقاوم و فرامینیفرهای با پوسته کلسیتی می تواند نشان دهنده تغییرات محیطی چون میزان دما باشد .

با استفاده از فرامینیفرهای پلا نکتون موجود در نمونه های مورد مطالعه و بر مبنای زون بندی (Caron 1985) سازند گورپی به نه بیوزون تفکیک گردید.(شکل)

جهت بررسی نوسانات دمایی محتوای داینوسیست ها و فرامینیفر های بیوزونها مورد بررسی قرار گرفت. بررسی این دو گروه میکروفسیلی نشان دهنده فراوانی و تنوع بالایی از فرامینیفرهای تخصص یافته e.s. با تزئینات و پوسته ضخیم و همچنین  فراوانی e.s. های دوکیله در قاعده سازند و در زون Globotruncana calcarata وGlobotruncana havensis است .همچنین افزایش نسبت گونیالاکوئید ها به پریدینیوئید ها (کاهش P/G)  و حضور داینوسیست های آب گرم مثل Impagidinium ,Hystrichocasphaeridium و فراوانی  ریف های قارچی  مؤید دما، شوری بالا و چینه بندی آب می باشد.

همچنین بررسی زون  Globotruncana aegyptiaca,Ganserina gansseri نشان دهنده کاهش میزان تنوع و فراوانی فرمهای  e.s.  است . کاهش فر مهای دو کیله و حضور تک کیله ها  به همراه  کاهش تنوع  فرامینیفر های پلاژیک و همچنین حضور داینوسیست های جهانی Cosmopolitant مانند Fibrocysta,Spiniferites, Achomosphera و... که  در جدول1 آمده است می تواند نشان دهنده کاهش شوری ، دما و چینه بندی آب در طی ماستریشتین میانی وبالایی باشد . همچنین بررسی تغییرات این دو گروه فسیلی در انتهای ماستریشتین و در قسمت فوقانی،  زون Abathomphus mayeroensis مخصوصا" در قسمتی از این زون که فراوانی از فرامینیفر های Globotruncana falsocalcarata از فرامینیفر های شاخص آب گرم (نمونه 39 ، 40 ، 41 ) مشاهده می شود، تقریبا" همراه با افزایش فراوانی فرمهای  e.s. و تنوع فرامینیفر های پلاژیک است . افزایش نسبت پریدینیوئید به گونیالاکوئید( P/G ) که معمولا" در آب های گرم زیاد می شود و حضور داینوسیست های آب گرم ، فراوانی Andalusiella, Paleocystodinium, Areoligera volata و.. نشان دهنده افزایش ناگهانی دما ست. همچنین تغییرات در مرز K/T نشان دهنده این است که انقراض فرامینیفر های e.s. و افزایش e.g. با اندازه کوچک و فرامینیفر های آب سرد عرض بالا چون Globigerina و همچنین حضور داینوسیست های با پروسه های کوتاه و فرمهای آب سرد مانند. Cribroperidinium spp Spiniferites cornutus,Carpatella cornata, نشان دهنده سرد شدن آب در ابتدای ترشیری است (Brinkhuis et.al ., 1998.) چنین شرایطی به همراه گرد شدگی وجور شدگی ماسرال ها و حضور میکروفسیل های با اندازه کوچک و داینوسیست های با پروسه های کوتاه نشان دهنده بهم ریختگی و کاهش زون بندی قائم آب است. چنین شرایطی همراه با افزایش فسفات وگلوکونیت ثبت شده در مقاطع نازک نشان دهنده جریانات آب سرد در ابتدای ترشیری است. (جدول1)

بحث:

بررسی اکولوژی در مرز K/T  دربرش الگو سازند گورپی نشان دهنده این است که انقراض تدریجی فرامینیفر های تخصص یافته با اندازه بزرگ وتزئینات فراوان که به وسیله فونای کوچک دو ردیفی ساده وتروکواسپایرال وپلنی اسپایرال(بسیار کوچک ) که گستره جهانی دارد جایگزین می شوند ، نشان دهنده یک تغییر طولانی مدت است . اگرچه هنوز این تغییرات محیطی ناشناخته است اما تحقیقات نشان داده است که این تغییرات قبل از مرز K/T شروع شده و در مدت طولانی بعد از آن ادامه داشته است . چنین شرایطی  باعث می شود گونه هایی پرورش پیدا کنند که قدرت تحمل زیاد در مقابل این تغییرات محیطی داشته باشند و به تدریج فونای با مورفولوژی ساده ترشیاری جایگزین نمونه های کرتاسه می شود. این تغییرات و انقراضات تدریجی و طولانی در اثر یک تغییر ناگهانی دما در مرز کرتاسه –ترشیر تسریع می شود.بررسی میزان نوسانات دمایی و حضور فرامینیفرها و داینوسیست های آب گرم به دنبال آن انقراض فرمهای گرمسیری و افزایش فرمهای آب سرد در فرامینیفر ها و داینوسیست ها موید یک تغییر ناگهانی است که یکی از عوامل تسریع کننده انقراض محسوب می شود.

نتیجه گیری:

وجود فرامینیفرها و داینوسیست های آب گرم در انتهای ماستریشتین در برش الگو نشان دهنده یک گرم شدن سریع قبل از مرز K/T است .  این گرم شدن و به دنبال آن یک سرد شدن سریع در ابتدای دانین می تواند مهمترین عامل انقراض فرامینیفر های پلاژیک تخصص یافته باشد. گرم شدن سریع قبل از مرز K/T در نقاط مختلف دنیا گزارش شده است که معمولا" با حضور لایه سولفور دار در مناطق شمال آمریکا همزمان است . دانشمندان این گرم شدن و تشکیل لایه سولفودار را در اثر عملکرد آتشفشا نها و اثر گلخانه ای می دانند و سرد شدن در ابتدای دانین را به مسئله برخورد  (Impacte)مرتبط می دانند( Keller 2001) (شکل2) . بنابراین تغییر ناگهانی در فاکتورهای اکولوژیکی چون دما ، شوری ، چینه بندی آب در دو طرف مرز K/T می تواند مهمترین دلیل تغییر فونا و انقراض اکثر فرمها در این مرز باشد.

References:

* Brinkhuis ,H.,Bujak .J.P., Smit ,J.,Versteegh.G.J.M.,Visscher,H.,(1998) Dinoflagellate-based sea surface temperature reconstructions across the Cretacous –tertiary boundary .141,67-83.

* Caron,M.(1985).Chapter 4-Cretaceous planktic foraminifera .In: Bolli, H.M;Saunders ,J.B and Perch-Nielsen,K (editors):Plankton stratigraphy. Cambridge Earth science series,vol.I ,pp 86-17

* Keller, G.,(2001) The end-cretaceous mass extinction in the marine realm: year 2000 assessment. Planetary and Space Science ,49,817-830