بیواستراتیگرافی رسوبات مرز پرمین _ تریاسیک در برش واقع در شمال باختری ایران

مقدمه :

مسئله تعیین مرز سیستمهای  پرمین _ تریاسیک بدلیل اهمیت آن در تحول حیاتی پالئوزوئیک و مزوزوئیک بگرمی توسط زمین شناسان مورد بحث و گفتگو است .

تنوع زیستی فونای کنودونت (Conodonts ) در لایه های تدریجی بین پرمین _ تریاسیک علیرغم همزمانی آن با انقراض تاریخی گروههای پرشماری از زیستاران در جهان از اهم ویژگی های عناصر کنودونتها می باشد .

لایه های رسوبی بین مرز پرمین _تریاس در برش زال با توجه به تغییر تدریجی فونای کنودونتی آن و از طرزف دیگر هم پاسخ بودن آن با بیوزونهای کنودونتی استاندارد جهانی ، یکی از زیست چینه ای کم نظیر در رابطه با تعیین لایه مرزی بین پرمینه و تعریاس را بنمایش می گذارد .

موقعیت جغرافیایی مقطع مورد مطالعه و راههای دستیابی :

مختصات جغرافیایی 35 و 45 طول خاوری و 42 و 38 عرض شمالی

راه دسترسی به برش مورد مطالعه از طریق جاده تبریز– مرند میسر است ، واز دوراهی جاده اصلی تا روستای زال 13 کیلومتر است . برش مورد نظر در شمال روستا واقع شده است .(شکل 1)

لیتو استراتیگرافی :

رسوبات پرمین پسین ( سازند الی باشی ) در برش زال به دو واحد سنگی C, D و 30 زیر واحد تقسیم شده است ، رسوبات تریاس زیرین ( سازند الیکا ) به عنوان واحد E معرفی شده که متشکل از سنگ آهکهای حاوی کلارایا(Claraia ) و سنگ آهک های کرمی نازک تا ضخیم لایه است ، که در زیر به جزییات آن پرداخته شده است :

واحدC در برش زال نیز از نظر تغییرات رخساره و ویژگی سنگ چینه ای به 17 زیر واحد به شرح زیر از پایین به بالا تقسیم شده است :

1-زیر واحد ( 1) متشکل از سنگ آهک های خاکستری روشن ، حاوی آثار فسیلی  همراه با میان لایه های شیلی که حدود 1/1 مترضخامت دارد.

2- زیر واحد( 2 ) ، 95/1 متر سنگ آهک خاکستری تیره در تناوب با  لایه های شیل تیره حاوی گرهک  و آثار مرجان .

3- زیر واحد( 3  ) ،  2/0 متر متشکل از سنگ آهک های کرم  رنگ .

4- زیر واحد ( 4  )، 3/2 متر متشکل  از لایه های شیل و آهک خاکستری روشن ، لایه های گرهک دارحاوی فسیل مرجان .

5- زیر واحد( 5 )35/1 متر سنگ آهک شیلی گرهک دار با سطحی هوازده .

6- زیر واحد( 6 ) 65/3 متر لایه های شیل تیره وسنگ آهکهای شیلی و مارنی خاکستری رنگ حاوی براکیوپود- مرجان بریوزوا  .

7- زیر واحد( 7 ) 9/1 متر  شامل آهکهای خاکستری روشن حاوی براکیوپود و کرال که در حدود 9/1 متر ضخامت دارد .

8- زیر واحد( 8) 30/2 متر سنگ آهکهای مارنی خاکستری روشن با میان لایه های شیل تیره و روشن.

9- زیر واحد( 9 )2 متر لایه های شیل سیاه و سبز با میان لایه هایی ازسنگ آهک.

10- زیر واحد( 10)  30/2 متر لایه های یک در میان شیل و آهک حاوی بریوزوآ و کرینوئید .

11- زیر واحد( 11 ) 95/0 متر لایه های شیلی و مارنی به تناوب با رنگهای تیره و روشن .

12- زیر واحد( 12 ) 45/0متر سنگ آهک میان لایه خاکستری روشن حاوی براکیو پود ، کرینوئید و بریوزوآ.

13- زیر واحد( 13)  آخرین زیر واحد از واحد C ، 75/1 متر لایه هایی از مارن و شیل ، آهک شیلی به رنگ خاکستری.

14- زیر واحد( 14) 96/0 متر سنگ آهک مارنی نخودی رنگ دارای براکیوپود و کرینویید و لایه های شیلی و مارنی .

15- زیر واحد (15) 73/1 مترسنگ  آهک همراه با میان لایه های شیلی .

16- زیر واحد( 16)  66/0 متر سنگ آهک مارنی نازک.

17- زیر واحد( 17)  4/11متر سنگ آهک شیلی و شیلهای مارنی و میان لایه هایی از سنگ آهک ندولار ، حاوی فسیل براکیوپود .

  واحدD شامل تناوبی از سنگ آهک مارنی وسیلتی و شیل به رنگهای ارغوانی و لایه های نودولار تشکیل شده است ، این واحد شامل 13 زیر واحد است .نخستین زیر بخش آن زیر واحد 18 است وزیر واحد بالایی آن محدود به زیر واحد 30 است.

واحد D به طور پیوسته روی واحد C جای گرفته که واحدهای 47-61  استپانوف را در بر می گیرد. .

بخش D از نظر رخساره وسنگ چینه ای به 13 زیر واحدسنگی تقسیم شده که از پایین به بالا عبارتند از :

1- زیر واحد( 18) 5/1 متر سنگ آهک ارغوانی اکسید شده.

2- زیر واحد (19) 1 متر لایه هایی از شیل و سنگ آهک به رنگ قرمز.

3- زیر واحد (20) 7/2  متر شیل وسنگ آهک مارنی قرمز .

4- زیر واحد (21 ) 5/1 متر شیلهای کربناتی ومارنی.

5- زیر واحد (22)  4/2 متر سنگ آهک مارنی با لایه بندی نازک همراه با میان لایه های شیلی  .

6- زیر واحد (23)  4/0  متر سنگ آهک شیلی نخودی رنگ  .

7- زیر واحد (24 )8/2 متر شیل با میان لایه های سنگ آهک.

8- زیر واحد (25)  5/0 متر سنگ  آهک قرمز.

9- زیر واحد( 26 ) 3/1 متر شیل های قرمز رنگ  .

10- زیر واحد (27) 2/3 متر سنگ آهک با میان لایه شیل و مارن  .

11- زیر واحد (28) 4/0متر شیل هایی  به رنگ قرمز.

12- زیر واحد (29 ) 5/3 مترسنگ آهک ها صخره ای با میان لایه های شیلی قرمز رنگ.

13- زیر واحد (30 )5/0 مترشیل ها خاکستری، قرمز و نخودی می باشد که در حدود 5/0 متر ضخامت دارد .

سنگ آهک قرمز رنگ (آهک پاراتیرولیتس ) دارای آمونوئید های فراوان  بوده و سن آن را با توجه به آمونیت بدست آمده و تطابق آن با فسیل کنودونتی به دوراشامین نسبت داده اند.

زیر واحد (30 ) را رسوبات واحد E که همردیف با سازند الیکا در البرز است به طور پیوسته می پوشاند .

واحد E : این واحدبه دیرینگی تریاس زیرین به طور پیوسته سازند الی باشی را در منطقه مورد مطالعه میپوشاند . ردیف رسوبی واحدE شامل لایه های نازک صفحه ای از سنگ آهک نازک صفحه ، ترد و شکننده که با ضربه صدای سفال پخته را میدهد ، این سنگ آهکها  حاوی دوکفه ای هایی از جنس کلارایا (Claraia ) و سنگ آهک کرمی (Vermicule ) بوده و سن آن آشکوب گریسباخین (Grisbachian ) از تریاس زیرین  می باشد . تنها بین واحد D از پرمین و E ازتریاس زیرین حدود 52/0 متر شیلهای خاکستری و ارغوانی و سبز روشن وجود دارد کهبه جز بخش خاکستری بخشهای دیگر آن فاقد هر گونه آثار فسیلی می باشد.

بخشهای ابتدایی واحد E شامل آهکهای خاکستری روشن ، نازک لایه ورمیکوله همراه با فسیل کلارایا که در حدود 03/12 متر ضخامت دارد که 20 سانت آخر آن در سطح آثار کلسیتی شدن را نشان میدهد .

روی آنرا  در حدود 69/71 متر آهکهای ضخیم لایه خاکستری رنگ صخره ساز حاوی آثار استروماتولیت می پوشاندکه خود درزیرحدودا" 32 متر سنگ آذرین (sill )سبز تیره  سیاه رنگ قرار دارد .

روی لایه سیل را حدود 40/4 مترسنگ آهکهای نازک لایه خاکستری می پوشاند این واحدسنگی آخرین لایه مورد مطالعه در این نوشتار میباشد که خود در زیر چند صد متر سنگ آهک متعلق به تریاس میانی تا پسین قرار دارد .

زیست چینه ای (Biostratigraphy ) :

در مطالعات صحرایی تعداد 110 نمونه سنگ آهک جهت مطاله کنودونتها  از سازندهای الی باشی و الیکا از برش مذکور برداشت گردید که در مراحل اسید شویی و جدایش، صدها عنصر کنودونتی بدست آمد ، در مطالعات آزمایشگاهی 6 بیوزونمطابق با بیوزونهای استاندارد جهانی  به شرح زیر  تشخیص داده شده است :

1-Clarkina bitteri biozone

2- Clarkina leveni biozone

3- Clarkina orientalis biozone

4- Clarkina changxingensis – Clarkina deflecta biozone

5-Hindeodus parvus biozone

6- Isarcicella isarcica biozone

الف ) بیوزونهای کنودونتی پرمین

1- Clarkina  bitteri  biozone : مرز زیرین این بیوزون با ظهور کلارکینا بیتری(Clarkina bitteri ) شروع می شود . اولین ظهور این کنودونت مربوط به واحدسنگی لایه نمونه شماره 12 در برش زال میباشد .در حالیکه مرز بالایی این بیوزون را گونه Clarkina  leveni   در لایه نمونه شماره 36  به سن جلفین تشکیل می دهد . تاکسونهای زیر نیز همراه گونه های یاد شده بدست آمده است بالاترین بخش کاپتانین  (  Capitanian  ) خاتمه می یابد . کنودونتهای زیر همراه این گونه در این بیوزون بوده اند :Associated fossils:                                                                                     

Clarkina    postbittrri

Clarkina  dukouensis

Clarkina   idahoensis

2- Clarkina  leveni  biozone : مرز زیرین این بیوزون  با ظهور کلارکینا لونی(Clarkina leveni )  مشخص شده است که اولین ظهور آن در زیرواحدسنگی 17 در لایه نمونه شماره 36  دربرش زال مشخص شده است .

3-Clarkina  orientalis  biozone : مرز زیرین این بیوزون که با اولین ظهور کلارکینا ارینتالیس (Clarkina orientalis )  مشخص شده است . از نمونه شماره 40 بدست آمده است لازم بذکر است که در این بیوزون اثری از کلارکینا لونی(Clarkina leveni ) مشاهده نمی شود .

مرز بالایی این بیوزون با اولین ظهور Clarkina  subcarinata  که در نمونه شماره 44 مشخص شده است .این بیوزون از نظربیوکرونواستراتیگرافی مطابق است با لایه های واپسین آشکوب جلفین می باشد . گونه های همراه این گونه عبارتند از :

Clarkina     asymetrica 

Clarkina    lingshanensis

4-Clarkina   changxingensis- Clarkina  deflecta   biozone  : این بیوزون که شامل نمونه های شماره 44 تا 85 است نشان دهنده آشکوب دوراشامین میباشد .قاعده این بیوزون با است . قاعده آن باظهور کلارکینا چنگشینگین (  Clarkina changxingensis) وپایان آن با ظهور هیندئودوس پارووس(Hindeodus parvus ) مشخص گردیده است. اولین ظهوراین تاکسا (Taxa ) در برش مورد مطالعه در نمونه شماره 44 بوده است و آخرین ظهورآن در نمونه شماره  88 که حاوی عناصر هیندئودوس پارووس در لایه نمونه شماره 88  میباشد که رسوبات بلافصل آن را، لایه های تریاس زیرین تشکیل میدهد.

به عقیده ونگ (Wang & Wang ,1997) زون کنودونتی کلارکینا چنگشینگین خود به دو بیوزون کنودونتی

Clarkina  changxingensis  - Clarkina  deflecta , Clarkina  subcarinata – Clarkina  wangi   

تقسیم میشود. کنودونتهای موجود در این بیوزون عبارتند از:

Clarkina   subcarinata  

Clarkina   deflecta          

Clarkina  changxingensis   

ب ) بیوزونهای کنودونتی موجود در تریاس زیرین :

1- Hindeodus   parvus biozone  : از اولین لایه تریاس زیرین ، از سنگ آهکهای نازک لایه تا طبقه ای  (لایه نمونه شماره88 ) که از نظر هم ارزی مطابق است با بیوزونهای استاندارد جهان که نشان دهنده آشکوب گریسباخین است . قاعده این بیوزون با اولین ظهور Hindeodus   parvus  و مرز بالایی آن با اولین ظهور Isarcicella isarcica  (لایه نمونه شماره 97) مشخص می شود .

Hindeodus  parvus   شاخص ترین فسیل برای لایه های اولیه تریاس زیرین (آشکوب گریسباخین ) می باشد (Yin,1994 ).

2- Isarcicella  isarcica  biozone  : افراد این بیوزون از سنگ آهکهای کلارایا دار، یعنی حدودا" 4 متر بالاتراز مرز پرمین _تریاس (لایه نمونه شماره 97 )  بدست آمده است . قاعده این بیوزون با اولین ظهور Isarcicella  isarcica   مشخص میشود .

تاکسون هایHindeodus  parvus , Isarcicella  isarcica   گونه هایی هستند که در قاعده تریاس از گسترش جهانی برخوردار می باشند.  (آمریکا ، اروپا و آسیا )

 این بیوزون قابل مقایسه با بخش زیرین بیوزون Pseudoclaraia   wangi-Ophiceras   می باشد .

اندیس تغییر رنگ کنودونت ها :

اکثرکنودونتهای بدست آمده از این برش تقریبا" سالم و رنگ آنها خاکستری تیره می باشد واندیس تغییر رنگ کنودونتها در مقایسه باداده های اپ اشتاین ( Epstein , Harris,1977 ) برابر با اندکس (CAI ) 5 میباشد  که حدودا"مطابق است با درجه حرارت دیرینه  300 درجه سانتیگراد بنابر این درجه حرارت یاد شده در رسوبات برش زال در مقایسه با اندیس تغییر رنگ استانداردجهانی ، گویای آن است که این رسوبات از نظر اقتصادی فاقد هرگونه هیدروکربور است .

نتیجه گیری :

بر پایه مطالعات انجام شده 4 بیوزون کنودونتی به دیرینگی جلفین – دوراشامین دربرش زال از سازند الی باشی و 2 بیوزون کنودونتی به دیرینگی گریسباخین درهمین برش از سازند الیکا تشخیص داده شده است ، با وجود دو عنصر کنودونتی Hindeodus  parvus, Isarcicella  isarcica  درنمونه شماره 88 یعنی از اولین لایه تریاس زیرین سازند الیکا مطابق با بیوزونهای استاندارد جهانی لایه آغازین تریاس زیرین در لایه شماره 88 تعیین شده است  در حالیکه بالاترین لایه پرمین پسین در لایه نمونه شماره 85 تثبیت گردید . بدین ترتیب با توجه به فسیلهای بدست آمده در برش زال  مرز پرمین _ تریاس در منطقه بین لایه های شماره 86و 87که از شیل سبز و خاکستری تا سرخ فام به ضخامت 45 سانتیمتر تعیین گردیده ، به غیر از شیلهای خاکستری بقیه فاقد فسیل کنودونت ولی حاوی استراکود (Marin Ostracods ) بوده ، بگونه‌ای که در سایر برشهای مشابه مشهود است ( همانند آباده ).با توجه به  بیوزونهای  استاندارد جهانی ومقایسه فسیل های این برش با برشهای کاندیدای پرمین_ تریاس در چین و کشمیر گذر این دو سیستم زمین شناسی پیوسته پیشنهاد میشود.

REFRENCE

1-Clark,L.D&Hatleberg,W.E.(1982).Paleo environmental factors and the distribution  of conodonts in the lower Triassic of Svalbard  and Nepal .NO.15,PP.171-175

2-Carey,S.P,Burrett,C.f,Chaodumrong,P,Wongwanich,T,Chonglakmhni,CH.(1995 ).Triassic and Permian conodont from the Lampang and Ngao groups , northern Thailand,CFS,182:497-513,2text-fig,1tab.,2pls.

3-Clark,L.D,Grantz,A& Mullen,M.W.(1997).Paleozoic  and Triassic  conodonts rom the Northwind Ridge of the Arctic Ocean , Marine Micropalaeontology 32,365-385

4-Da-Yong,J& Wei-cheng , H&Shou-ren , Y.(2001).Early Triassic conodonts  from Luolou  formation  in Luolou , Lingyun, Guangxi, Actapalaeontologica  sinica,Vol.40,NO.1

5-Garzanti,A,Nicora,A& Rettori ,R.(1998 ).Permo- Triassic boundary and Lower to Middle Triassic  in South Tibet,journal of Asian Earth sciences ,vol.16,NO.2-3.PP.143-157

6-Gang,T.(1993).Late Permian- Early Triassic  conodont  palaeontology  in northwestern Hunan,Actapalaeontologica  sinica,Vol.32,NO.2-4,5

7-Irbid,S.W.(1998).Conodont- Biostratigraphy  and  Paleogeography  of the Triassic in Jordan, Palaeontographica  Abt.A.248,Lfg.3-6.119-144

8-Jun,Ch.(1996).Actapalaeontologica sinica, Vol.35,NO.1-2,4-6

9-Kozur,H.(1992).Dzhulfian and Early  Changxingian (late Permian ) Tethyan  conodonts  from  the Glass Mountains,West   Texas, N.Jb.Geol.palaont.Abh.187,1,99-114

10-Kozur,H.(1996).The conodonts  Hindeodus,Isarcicella & Sweetohindeodus  in the Upper most  Permian  and  Lowermost  Triassic , Geol.Croat.94/1,81-115

11-Kozur,H.(1973).Paleoecology  of Triassic  conodonts  and its bearing  on  multielement  Taxonomy , Canada  special  paper,NO.15

12-Kexin,ZH & Xulong,L & Meihua,D.(1997).Conodont  sequences  and  their linage in the Permian-Triassic bouandary  strata  at the  Meishan section ,south China ,pp.153-162

13-Kozur,H.(1989).The  Taxonomy of Gondolellid  conodonts  in the Permian  and  Triassic, Courier