بررسی خاستگاه، جایگاه تکتونیکی و عملکرد فرایندهای دیاژنتیکی سازند سیلیسی آواری زیوه (الیگو-میوسن) در شرق دشت مغان، شمال غرب ایران

سازند زیوه (الیگو –میوسن) در منطقه مغان، شمال غرب ایران، متشکل از سنگ های سیلیسی آواری کنگلومرایی، ماسه سنگی و گل سنگی می باشد. در این مطالعه سه برش سطحی تولون-گرمی، پاراقشلاق و دیگداش در شرق و مرکز مغان انتخاب و اندازه-گیری شده است. علاوه بر این برش زیرزمینی قیردره-1 نیز در شرق مغان مورد بررسی قرار گرفته است. ضخامت برش تولون-گرمی، پاراقشلاق و دیگداش به ترتیب 2650، 496 و 1710 متر اندازه گیری شده است. بررسی رخساره های سنگی سازند زیوه سبب شناسایی 13 لیتوفاسیس در 4 گروه لیتوفاسیس های دانه درشت (gmm, gcm, gt, gp)، دانه متوسط (sm, sh, st, sp, sl, sr)، دانه ریز (fm, fl) و شیمیایی و بیوشیمیایی (c) شده است. این لیتوفاسیس ها در 5 مجموعه رخساره سنگی دسته بندی شده اند. تغییرات مجموعه رخساره های سنگی در طول ستون سازند زیوه نشان دهنده محیط رودخانه ای بریده بریده و دشت دلتایی در بخش های جنوبی و محیط دشت دلتایی تا جلوی دلتا در بخش های شمالی می باشد. مطالعات پتروگرافی نیز نشان می دهد که کنگلومراهای سازند زیوه اغلب پلی میکتیک از نوع پترومیکت، پارا کنگلومرا و ارتوکنگلومرا می باشند. ماسه سنگ-های سازند زیوه شامل 6 پتروفاسیس ولکانیک آرنایت، ولکانیک گری وک، آرکوز، لیتیک آرکوز، فلدسپاتیک وک و فلدسپاتیک لیتارنایت هستند و سنگ های دانه ریز سازند زیوه نیز شامل 3 پتروفاسیس سیلتستون، گل سنگ آهکی، گل سنگ لامینه ای می-باشند. مطالعات دیاژنتیکی در پتروفاسیس های مختلف ماسه سنگی سازند زیوه نشان دهنده تاثیر فرایندهای مختلف دیاژنزی در طی زمان است. مهم ترین فرایندهای مرحله ائوژنز در ماسه سنگ های سازند زیوه شامل فشردگی فیزیکی، سیمانی شدن (شامل سیمان های سیلیسی بی شکل، کلسیتی ائوژنزی و رسی اسمکتیت)، تشکیل پیریت فرامبوئیدال و پیریت شکل دار می باشد. در مرحله مزوژنز بر روی ماسه سنگ های سازند زیوه فرایندهای فشردگی شیمیایی، تشکیل سیمان های سیلیسی شکلدار، کربناته مزوژنزی، رسی مخلوط لایه اسمکتیت-کلریت و کلریتی، سیمان های زئولیتی آنالسیم و لامونتیت، سیمان اکسید تیتانیوم و اکسید آهن می باشد و در عین حال دگرسانی فلدسپات ها و خرده سنگ های آتشفشانی، آلبیتی شدن پلاژیوکلازها و فلدسپات های پتاسیم دار و انحلال کانی ها و سیمان ها نیز در مرحله مزوژنز و تدفین صورت گرفته است. در طی بالاآمدگی و تلوژنز شکستگی ها و به دنبال آن سیمان شدگی کلسیتی صورت گرفته است. به منظور مطالعات خاستگاه و جایگاه تکتونیکی در سازند زیوه روش-های مختلفی استفاده شده است که شامل مطالعات پتروگرافی بر روی ماسه سنگ ها و کنگلومراهای سازند زیوه، ژئوشیمی کل سنگ بر روی ماسه سنگ ها و شیل ها، جداسازی کانی های سنگین ماسه سنگ ها و ژئوشیمی بر روی کانی های سنگین می باشد. مطالعات پتروگرافی در ماسه سنگ های سازند زیوه تایید کننده وجود مقادیر زیاد فلدسپات و خرده سنگ ها در مقابل کوارتز می-باشد. فلدسپات های پتاسیم دار اغلب از نوع ارتوز و پلاژیوکلازها شامل لابرادوریت و آلبیت هستند. خرده سنگ ها اکثرا از نوع آتشفشانی و به میزان کمتر رسوبی می باشند. خرده سنگ های آتشفشانی نیز اکثرا میکرولیتیک و توفالی و به میزان کمتر از نوع فلسیک می باشند و خرده سنگ های رسوبی نیز بیشتر شامل خرده های کربناته و ماسه سنگی هستند. قطعات موجود در کنگلومراهای سازند زیوه در برش تولون گرمی اکثرا دارای ترکیب آذرین آتشفشانی از نوع آندزیتی و تراکیتی می باشند اما به میزان کمتر قطعات داسیتی و توف نیز مشاهده شده است. ژئوشیمی ماسه سنگ های سازند زیوه نشان دهنده مقدار عددی پایین نسبت لگاریتم sio2/al2o3 در این ماسه سنگ ها و ترکیب گریوکی برای آنهاست. با مقایسه عناصر نادر خاکی ماسه سنگ ها، سیلتستون ها و شیل های سازند زیوه با مقادیر کندریت مشخص می شود که کلیه نمونه های سازند زیوه الگوی نسبتاً مشابهی را از عناصر نادر خاکی نشان می دهند. مجموعه کانی های سنگین جداسازی شده از ماسه سنگ های سازند زیوه شامل کلینوپیروکسن، آپاتیت، زیرکن، گارنت، آمفیبول و اپیدوت می باشد که میزان کلینوپیروکسن و آپاتیت فراوان تر از سایر کانی ها است. نسبت مجموع کوارتز به میزان فلدسپات و خرده سنگ (qt/f+rf) در مقابل کوارتز پلی کریستالین و چرت بر روی فلدسپات و خرده سنگ (qp/f+rf) در این ماسه سنگ ها بسیار کم است. میزان اندیس دگرسانی شیمیایی (cia) برای ماسه سنگ های سازند زیوه به طور متوسط 53 و برای شیل ها و سیلتستون های سازند زیوه به ترتیب بطور متوسط 70 و 61 بدست آمده است. اکثر نمونه های سازند زیوه مقادیر th/u زیر 8/3 دارند. کلینوپیروکسن و آپاتیت هر دو از کانی های ناپایدار در شرایط هوازدگی سطحی می باشند، لذا وجود مقادیر فراوان این کانی ها در ماسه سنگ های سازند زیوه نشان دهنده تاثیر کم هوازدگی بر روی آنها و فاصله کم حمل و نقل و یا آب و هوای خشک می باشد. فراوان تر بودن میزان خرده سنگ ها و فلدسپات ها نسبت به کوارتز، پایین بودن میزان اندیس دگرسانی شیمیایی و نسبت th/u بر اساس مطالعات ژئوشیمی ماسه سنگ ها و شیل ها و فراوان بودن میزان کلینوپیروکسن ها در میان مجموعه کانی های سنگین، نشان دهنده آب و هوای نیمه خشک و فاصله حمل کم برای رسوبات سازند زیوه می باشد. با توجه به درصد خرده سنگ های آتشفشانی شناسایی شده در ماسه سنگ های سازند زیوه و با استفاده از دیاگرام مثلثی lvf lvmi lvl مشخص می گردد که سنگ مادر این رسوبات اکثراً سنگ های آتشفشانی حدواسط و مافیک و به میزان بسیار کمتر سنگ مادر آتشفشانی فلسیک می باشد. قطعات تشکیل دهنده کنگلومراهای سازند زیوه نیز اکثراً سنگ های آتشفشانی حدواسط و مافیک را به عنوان لیتولوژی منطقه خاستگاه پیشنهاد می نماید. نتایج حاصل از ژئوشیمی از جمله نسبت al2o3/tio2 در ماسه سنگ های سازند زیوه که اکثراً بالاتر از 19 و در شیل های سازند زیوه بین 18 تا 25 می باشد نشان از مشتق شدن آنها از سنگ مادرهای حدواسط تا اسیدی می باشد. با توجه به مقادیر اندیس شیمیایی هوازدگی (cia) و اندیس تنوع ترکیبی (icv) نمونه-های ماسه سنگی سازند زیوه اکثراً روند هوازدگی از سنگ های حدواسط آندزیتی تا اسیدی را نشان می دهند. اما نمونه های گل-سنگی و سیلتستونی بیشتر روند هوازدگی از سنگ های حد واسط تا بازیک را نشان می دهند. با استفاده از دیاگرام دوتایی la/sc در مقابل co/th ، بیشتر نمونه های سازند زیوه مقادیر کم co/th بین 3/0 تا 3 را نشان می دهند که مربوط به سنگ مادرهای اسیدی تا حدواسط می باشد. نمونه های شیلی و سیلتستونی نسبت به نمونه های ماسه سنگی ترکیب سنگ مادر را بیشتر آذرین حدواسط نشان می دهند. میزان روبیدیوم در اکثر ماسه سنگ ها و شیل های سازند زیوه بالاتر از 40 می باشد که مشتق شدن اکثر این نمونه ها از سنگ مادر های حدواسط تا اسیدی را نشان می دهد. با توجه به دیاگرام های مثلثی qmflt و qtfl مشخص می-گردد که ماسه سنگ های سازند زیوه در هر سه برش با توجه به کم بودن میزان کوارتز در آنها در محدوده کمان های فرسایش نیافته و کمان های حدواسط قرار گرفته اند. با توجه به مقادیر لانتانیوم، توریوم و اسکاندیوم در ماسه سنگ های سازند زیوه، این نمونه ها اکثراً در محدوده جزایر کمانی قاره ای قرار می گیرند. نسبت eu/eu* (آنومالی یوروپیوم) در ماسه سنگ های برش های مورد مطالعه از سازند زیوه از 8/0 تا 08/1 تایید کننده جایگاه تکتونیکی جزایر کمانی برای این ماسه سنگ های سازند زیوه می-باشد. با توجه به مقادیر بالای کلینوپیروکسن ها در ماسه سنگ های سازند زیوه، مشخص می شود که بیشتر ماسه سنگ های زیوه در محدوده جزایر کمانی قرار می گیرند. با توجه به نتایج حاصل از مطالعات مربوط به خاستگاه و بررسی جغرافیای دیرینه منطقه مغان، این رسوبات از فرسایش بازالت پشتاسر در جنوب منطقه مغان و به میزان کمتری از سازند های پالئوسن تا ائوسن حوضه تالش و همچنین از سنگ های آذرین آندزیتی-داسیتی مربوط به ایالت جنوبی قفقاز حاصل شده اند.