Biostratigraphy and paleoecology of Family Gavelinellidae in Sanganeh and Aitamir Formations at the Kopeh-Dagh basin
Subject Areas : Geoscience Fields in relation with Petroleum GeologyMaryam Motamedalshariati 1 , Mahmoud Jalali 2
1 - دانشگاه بیرجند
2 - Department of Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
Keywords: Cretaceous, Biostratigraphy, Sanganeh Formation, Aitamir Formation, Paleoecology, Kopeh-Dagh ,
Abstract :
The sedimentary basin of Kopeh-Dagh is located in the northeast of Iran. This sedimentary basin has been of interest for a long time because of hydrocarbon materials. Gavelinellids are the most abundant and dominant groups of benthic foraminifera in epicontinenal seas during Cretaceous period which belong to Rotaliinacean foraminifera. They have shown a wide biogeographical distribution and dispersion in many areas of Tethys. Their evolutionary trend during the Cretaceous time was success. The high concentration of marine sedimentary rocks and the absence of igneous activities in the Kope-Dagh sedimentary basinhave caused it to be considered the most suitable basin for the formation and accumulation of hydrocarbons after the Zagros sedimentary basin. This basin has suitable layers of carbonate rocks and porous sandstones to store hydrocarbon materials, also thick layers of shales in this basin can act as suitable source and cap rocks. In this research some genera and species from this family in Sanganeh and Aitamir Formations at five stratigraphic sections including Marave Tappeh, Takal kuh, Sheykh, Gadvecanlou and Kalat from point of biostratigraphical and paleoecological applications have been investigated. In this study, four biozones including Gavelinella flandrini-Gaudryina cf. praedividens assemblage zone, Berthelina intermedia assemblage zone, Berthelina cenomanica Assemblage Zone, Berthelina intermedia-Osangularia schloenbachi Assemblage Zone have been introduced. Based on the reported genera and species of the Gavellinidae family, it can be stated that the studied formations were deposited in the middle and outer part of the continental shelf to the upper part of the continental slope and in aerobic to semi-aerobic environments. The presence of more planktonic foraminifera than benthic foraminifera in the Aitamir Formation, the depth of the basin increases.
منابع فارسی
[1] - افشار حرب، ع.، 1373 زمين‌شناسی ايران، زمين‌شناسی کپهداغ. انتشارات سازمان زمين‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 275 صفحه.
[2 ] - رئیس السادات، س. ن. و موسوی حرمی، س. ر. 1372. چینه شناسی و بایو استراتیگرافی سازند های سزچشمه و سنگانه در شرق حوضه کپه داغ. فصلنامه علوم زمین، سال 2، شماره 7، ص. 73-58.
[3 ] - رئیس السادات، س. ن.، محبوبی، ا.، 1389 بررسی ايزوتوپهای پايدار کربن و اکسيژن در سازندهای سرچشمه و سنگانه در غرب حوضه کپه داغ. نشریه علمی پژوهشی رخساره هاي رسوبی (2)3ص.98-88.
-[4 ]علامه، م.، 1398 محیط زیست دیرینه و رخساره های پالینولوژیکی سازند سنگانه در برش چینه شناسی امیرآباد (خراسان رضوی).امیرآباد نشریه علمی پژوهشی رخساره های رسوبی 12، (1)،ص. 133-145.
[5 ]- معتمدالشریعتی، م.، صادقی، ع.، وزیری مقدم، ح. و موسوی حرمی، ر. 1391. ریززیست چینه نگاری سازند آیتامیر در شمال غرب حوضه کپه داغ (برش مراوه تپه). فصلنامه علوم زمین، شماره 85، ص. 236-225، سازمان زمین شناسی کشور.
[6 ]- مهاجر، غ. ع. 1355. نقش مهاجرت هیدروکربورها در تشکیل مخزن گازی خانگیران واهمیت آن در اکتشاف منطقه کپه داغ. مجموعه مقالات دومین سمپوزیوم زمین شناسی ایران. انجمن نفت ایران، ص. 262-243.
References
[7 ]- Afshar-Harb, A., 1979. The stratigraphy, tectonics and petroleum geology of the Kopet Dagh region, northern Iran. Unpublished Ph.D. Thesis, Imperial College of Science and Technology, London, 316 pp.
[8 ]- Afshar-Harb, A., 1982. Geological quadrangle map of Darreh Gaz, 1:250,000 scales (one sheet), Exploration and Production, National Iranian Oil Company (NIOC), Tehran.
[9 ]- Afshar-Harb, A., 1983. Geological Map of Sarakhs, 1: 250,000 scales (one sheet), Exploration and Production, NIOC, Tehran.
[10 ]- Afshar-Harb, A., Soheili, M. and Valeh, N., 1987. The Geological Map of Kuh –e-Kurkhud, 1: 250000 scales. Geological Survey of Iran.
[11 ]- Coccioni, R. and Galeotti, S., 1993. Orbitally induced cycles in benthonic foraminiferal morphogroups and trophic fenner. Micropalaeontology, 12, 2, 227- 239.
[12 ]- Corliss, B.H. and Emerson, S., 1990. Distribution of Rose Bengalstained deep-sea benthic foraminifera from Nova Scotian continental margin and Gulf of Maine. Deep-Sea Research, 37,381–400.
[13 ]- Edwards, P. G., 1981, The foraminiferid genus Gavelinella in the Senonian of north-west Europe: Palaeontology, v. 24, p. 391–416.
[14 ]- Eicher, D.L., 1966. Foraminifera from the Cretaceous Carlile Shale of Colorado. Cushman Found. Foram. Res., Contr., PP. 16-31, text-figs. 1-6.
[15 ]- Erbacher, J., Gerth Schmiedl, G. and Hemleben, Ch. 1998. Benthic foraminiferal assemblages of late Aptian-early Albian black shale intervals in the Vocontian Basin, SE France. Cretaceous Research, 19, 805-826.
[16 ]- Fenner, J., 2001. Middle Albian geography oceanography and climate and the setting of the Kirchode 1, 2 borehole sites.Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 174, 5-32
[17 ]- Ghasemi-nejad, E., Shokri, N., Ashouri, A.R., 2015. Palynostratigraphy of the Sanganeh Formation at the East and Central Kopeh-Dagh Basin based on dinoflagellate cysts. Journal of stratigraphy and sedimentology researches.Vol.31, Issue 1, No.1, p.1-12
[18 ]- Gooday, A.J., 1993. Deep-sea benthic foraminiferal species which exploit phytodetritus characteristic features and controls on distribution. Mar. Micropaleontol. 22, 187– 205
[19 ]- Hart, M. B., and Swiecicki, A., 1987, Foraminifera of the chalk facies, in Hart, M. B. (ed.), Micropalaeontology of Carbonate Environments: Ellis Horwood Limited., Chichester, p. 121–137
[20 ] - Hart, M. B., and Swiecicki, A., 1988, The Genus Gavelinella Brotzen, 1942, in the Cretaceous strata of the U.K.: Revue de Pale´obiologie, Special Volume 2, p. 289–294.
[21 ]- Hart, M.B., Bailey, H.W., Crittenden, S., Fletcher, B N., Price, R J., and Swiecicki, A., 1989. Cretaceous. In: Jenkins, D G., and Murray, J W., (eds). Stratigraphical Atlas of Fossil Foraminifera, edition. Ellis Horwood Ltd., London, 273-371.
[22 ]- Hay, W.W., 1995. Paleoceanography of marine organic-carbonrich sediments. AAPG Stud. Geol. 40, 21–59.
[23 ]- Holbourn, A., and Kaminski, M., 1997. Lower Cretaceous deep -water foraminifera of Indian Ocean. Grzybowski Foundation, Special Publication, No. 4, 172 p.
[24 ]- Jorissen, F J., De Stigter, H C. and Widmark, J G V., 1995. A conceptual model explaining benthic foraminiferal microhabitats. Mar. Micropaleontol., 26, 3–15.
[25 ]- Kaiho, K., 1994. Benthic foraminiferal dissolved-oxygen index and dissolved-oxygen levels in the modern ocean. Geology, 22, 719–722.
[26 ]- Kaiho, K., 1998. Evolution in the test size of deep-sea benthic foraminifera during the past 120 m.y. Marine Micropaleontology, 37, 53–65.
[27 ]- Kaiho, K., Hasegawa, T., 1994. End-Cenomanian benthic foraminiferal extinctions and dysoxic events in the northwestern Pacific Ocean margin. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol., 111, 29–43.
[28 ]- Kalantari, A., 1969. Foraminifera from the middle Jurassic-Cretaceous successions of Kopet Dagh region (NE-Iran). Geological Laboratory Publication, No.3, N.I.O.C., Tehran Iran; Ph.D. Thesis, London University.
[29 ]- Kalanat, B., Vahidinia, M., Vaziri-Moghaddam, H., Mahmudy-Gharaie, M.H., Fujio Kumon, C., (2017).Paleoenvironmental perturbation across the Cenomanian-Turonian boundary (OAE2) in the Kopet-Dagh basin inferred from benthic foraminiferal assemblages and geochemical anomalies Journal of African Earth Sciences 134 33-47
[30 ]- Kalantari, A., 1969. Foraminifera from the middle Jurassic-Cretaceous successions of Kopet Dagh region (NE-Iran). Geological Laboratory Publication, No.3, N.I.O.C., Tehran Iran; Ph.D. Thesis, London University.
[31 ]- Motamedalshariati, M., Sadeghi, A. and Moussavi-Harami, R. 2011. New Foraminifera and morphogroups from Sanganeh Formation in Takal Kuh section, western Kopeh Dagh basin. Stratigraphy and Sedimentology Researches, Vol. 40, No. 3, 137-150
[32 ]- Motamedalshariati, M., Sadeghi, A., Vaziri Moghaddam, H. and Moussavi-Harami, R. 2017. Foraminiferal biozonation and morphogroups from shale member of the Aitamir Formation in Maraveh Tappeh section, northwest Koppeh-Dagh Basin. Geopersia, 7, 2, 237-254.
[33 ]- Parrish, J.T., 1995. Paleogeography of Corg-rich rocks and the preservation versus production controversy. AAPG Stud. Geol.40, 1–20.
[34 ]- Revets, S.A., 1996. The generic revision of five families of Rotaliine foraminifera. Cushman Foundation for Foraminiferal Research, Special Publication, 34, 1-108.
[35 ]- Revets, S.A., 2001. The revision of Gavelinella Brotzen, 1942, Berthelina Malapris, 1965 and Lingulogavelinella Malapris, 1965. Cushman foundation for foraminiferal Research, Special Publication, 37, 1-110.
[36 ]- Sen Gupta, B.K., Machain-Castillo, M.L., 1993. Benthic foraminifera in oxygen-poor habitats. Mar. Micropaleontol. 20, 183– 201.
[37 ]- Shokri, N., Ghasemi-nejad, E., Ashouri, A.R., 2021, Palynofacies and Palaeoenvironment of the Sanganeh Formation, East and the Center of the Kopet-Dagh Basin. Journal of stratigraphy and sedimentology researches.Vol.37, Issue 4, No.85, p.1-22
[38 ]- Tyszka, J.W., 2006. Taxonomy of Albian Gavelinlidae (foraminifera) from the lower Saxony basin, Germany, Palaeontology, 49, 6, 1303–1334.
[39 ]- Van der Zwaan, G.J., Duijnstee, I.A.P., den Dulk, M., Ernst, S.R., Jannink, N.T. and Kouwenhoven, T.J., 1999. Benthic foraminifers proxies or problems? A review of paleocological concepts. Earth-Science Reviews, 46, 213e236.
[40 ]- Widmark, J., 2000. Biogeography of terminal Cretaceous benthic foraminifera deep-water circulation and trophic gradients in the deep South Atlantic Cretaceous Research, 21, 367–379.
نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران سال یازدهم، شماره 22، پائیز و زمستان 1400 ص89-108
Iranian Journal of Petroleum Geology No. 22, Autumn & Winter 2022, pp. 89-108
Dor:20.1001.1.22518738.1400.11.22.6.6
زیستچینهنگاری و دیرینه بومشناسی خانواده Gavelinellidae در سازندهای سنگانه و آیتامیر در حوضهرسوبی کپهداغ
مریم معتمدالشریعتی1*، عباس صادقی2
استادیار گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بیرجند، بیرجند ، ایران
استاد گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
دريافت اسفند 1401، پذيرش خرداد 1402
چکیده
حوضهرسوبی کپهداغ در شمالشرق ایران، از دیرباز به دلیل مواد هیدروکربوری مورد توجه بوده است. Gavelinellid ها، متعلق به زیر راسته Rotalina از فراوانترین و معروفترین فرامینیفرهای بنتونیک دریاهای اپیکانتیننتال کرتاسه اند که توزیع و پراکندگی جغرافیایزیستی آنها را میتوان در بسیاری از نواحی تتیس مشاهده نمود. مراحل رشد و تکامل این خانواده در طی کرتاسهیپیشین چشمگیر و قابلملاحظه است. در این پژوهش علاوه بر گزارش جنسها و گونههای خانوادهی Gavelinellidae در سازندهای سنگانه و آیتامیر در پنج برش چینه شناسی از غرب تا شرق حوضه کپهداغ شامل (مراوهتپه، تکلکوه، شیخ، گدوکانلو و کلات)، آنها را از دیدگاه چینهشناسیزیستی و دیرینهبومشناسی نیز مورد بررسی قرار دادهاست.
4 بایوزون شامل Gavelinella flandrini-Gaudryina cf. praedividens assemblage zone, Berthelina intermedia assemblage zone, Berthelina cenomanica Assemblage Zone, Berthelina intermedia-Osangularia schloenbachi Assemblage Zone معرفی شده است.
بر اساس جنسها و گونههای گزارش شده از خانواده Gavellinidae میتوان اظهار نمود که سازندهای مورد مطالعه در قسمت میانی و خارجی فلاتقاره تا قسمت بالای شیبقارهای و در شرایط هوازی تا نیمه هوازی نهشته شدهاند. همچنین با توجه به حضور بیشتر فرامینیفرهای پلانکتونیک نسبت به فرامینیفرهای بنتونیک در سازند آیتامیر عمق حوضه نیز در طول زمان افزایش پیدا کرده است.
کلمات کلیدی: دیرینه بومشناسی، زیستچینهنگاری، سازند آیتامیر، سازند سنگانه، کپهداغ، کرتاسه
1-مقدمه
حوضه رسوبی کپهداغ در شمال شرق ایران و در شمال استانهای خراسان و گلستان واقع شده است ]1[. علاوه بر ایران در کشورهایی مانند ترکمنستان، ازبکستان، افغانستان و تاجیکستان نیز گسترش دارد ]6[. رسوبگذاری در این حوضه به صورت ممتد از لیاس تا الیگوسن انجام شده است ]1[. هر چند آثار حاصل از فازهای کوهزایی و خشکیزایی را که به صورت پیشرویها و پسرویهای متعدد قابل مشاهدهاند را نباید نادیده گرفت. طبقات رسوبی کرتاسه شامل سازندهای شوریجه، زرد، تیرگان، سرچشمه، سنگانه، آیتامیر، آبدراز، آب تلخ، نیزار ، کلات و نفته میباشند. ضخامت سنگ‌های رسوبی این حوضه در ایران بالغ بر هفتهزارمتر است. ستبرای زیاد سنگ‌های رسوبی دریایی و نبود فعالیتهای آذرین، این حوضه را پس از حوضه رسوبی زاگرس مناسب‌ترین حوضه برای تشکیل و تجمع هیدروکربن قرار داده است. طبقات رسوبی حوضه رسوبی کپهداغ دارای لایه‌های مناسبی از سنگ‌های کربناته و ماسهسنگ‌های متخلخل برای ذخیره مواد هیدروکربوری میباشند. همچنین لایه‌های ضخیم سنگ‌های شیلی در این حوضه می‌توانند به عنوان سنگ منشاء و سنگ‌پوش مناسب عمل کنند ]7[. وجود میدانهای عظیم گازی خانگیران و گنبدلی در ناحیه سرخس صحت این عقیده را اثبات میکند. میدان گازی بسیار عظیم خانگیران، در تاقدیس خانگیران است که 35 کیلومتر پهنا دارد. سنگ مخزن اصلی خانگیران سازند مزدوران است و ماسهسنگ‌های سازند شوریجه، مخزنی درجه دوم را تشکیل میدهند]6[.
این حوضه از دیرباز از نقطهنظرهای متفاوت زمینشناسی توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. باعنایت به اینکه تحقیق کنونی بر روی سازندهای سنگانه و آیتامیر با تکیه بر خانواده شاخصی از فرامینیفرها انجام گرفته لذا تنها به پارهای از مطالعاتی که قبلا توسط محققین در این رابطه انجام شده اشاره میشود.
نقشههای زمینشناسی با مقیاس 250000 :1 سرخس، درهگز و کورخود توسط افشار حرب1 (1982، 1983، 1987) تهیه شد ]8، 9، 10[. همچنین مطالعه فرامینیفرهای ژوراسیکمیانی– کرتاسه حوضه کپهداغ و چینهشناسی و تعیین سن سازندهای موجود در این حوضه با استفاده از فرامینیفرها توسط کلانتری2 (1969) به انجام رسید ]27[.
رئیس السادات و موسوی حرمی (1372) چینهشناسی و بایوزوناسیون سازندهای سرچشمه و سنگانه در شرق کپهداغ را مورد بررسی قرار دادند]2[.ايزوتوپهای پايدار کربن و اکسيژن در سازندهای سرچشمه و سنگانه در غرب حوضه کپهداغ توسط رئیس السادات و محبوبی (1389) مورد بررسی قرار گرفت ]3[. معتمدالشریعتی و همکاران (1391) ریز زیستچینهنگاری سازند آیتامیر در شمال غرب حوضه کپهداغ (برش مراوه تپه) را انجام دادهاند ]5[. معتمد الشریعتی و همکاران3 (2011) براساس شناسایی جنسهای جدید فرامینیفرها در برش تکلکوه واقع در غرب کپهداغ، گروههای شکلی فرامینیفرها را معرفی نمودند ]29[.معتمدالشریعتی و همکاران (2017) بایوزوناسیون و گروههای شکلی سازند آیتامیر در شمال غرب کپهداغ را بر مبنای فرامینیفرها مورد بررسی قرار دادند ]30 [.
خانواده Gavelinellidae از جمله شایعترین و وسیعترین فرامینیفرهای بنتونیک کرتاسه بهشمار رفته که تغییرات زیادی را در طی آلبین از خود نشان دادهاند. برای مشاهده و درک بهتر روند تکاملی وهمچنین ویژگیهای دیرینهبومشناسی نمونههای متعلق به این خانواده ضروری است که دربارهی ویژگیهای تاکسونومی آنها اطلاعات کامل و جامعی را کسب نماییم. از جمله کسانی که با مطالعه و تحقیق فراوان دراین زمینه اطلاعات سودمندی را کسب نمودهاند میتوان به روتس4 (1996و 2001)، فنر5 (2001) و تیسزکا6 (2006) اشاره کرد ]15، 32، 33، 36[. از مهمترین جنسهای پیدا شده متعلق به این خانواده در برشهای مورد مطالعه میتوان به نمونههایی همچونGavellinella , Berthelina, Ligugavelinella, Gyroidinoides , Osangularia اشاره کرد. برای تشخیص صحیح جنسهای نامبرده که دارای پیچش پیچیده مخروطی (تروکواسپیرال) هستند تشخیص جهات مختلف پوسته (سطح پیچشی و سطح شکمی) بسیار مهم است ]32.[
در مرز آلبین - سنومانین تغییرات مشخصی در خانواده مشاهده میشود مثلا در Gavelinella sp. cf. G. berthelini با یک برجستگی مشخص در کفه پشتی میتواند نامهای مختلفی داشته باشد ]36 [. همچنین گونههایی مانند Gavelinella baltica, G. cenomanica, G. intermedia Lingulogavelinella jarzevae نیز به عنوان نشانگرهای ارزشمند و مفید در توالی رسوبی سنومانین شناخته شدهاند ]19[. به دنبال تحقیقاتی که روتس7 (1996و 2001)، بر روی سیستم کانالی در این خانواده انجام داده یک ارزیابی مجدد از gavelinellids و گونههای مرتبط ارائه کرده است ]32 و 33[. این ارزیابی مجدد عمومی توسط یک مطالعه دقیق انجام شد. مطالعه هولوتایپ ها، پاراتایپها، توپوتایپها و غیره با تاکید کمتر با ردیابی در نسلهای تکاملی بوده است ]19[.
مطالعات فراوان و دقیقی در زمینه ارتباط فیلوژنتیکی میان صدها جنس متعلق به این خانواده توسط هارت و سووسکی8 (1987 و 1988) انجام شده است ]18 و 19[. طبق گفته روتس (1996و 2001)، اختلاف نظرهای زیادی در باره اجداد جنسهای این خانواده در میان محققینی که در این زمینه فعالیت دارند دیده میشود ]32 و 33[. به این ترتیب بررسیهای بیشتر فیلوژنیتیکی و مقایسه میان جنسهای گوناگون با یکدیگر میتواند ما را در رسیدن به نتایج قابل قبول کمک کند. مثلا هارت و سووسکی (1987) ]18 [، ]19 [Gavelinella ammonoides, G. lorneiana, G. pertusa, G. thalmanni, G. tumida را در گروهی طبقهبندی کردهاندکه با طبقهبندی روتس (2001) ]33[ متفاوت میباشد. او این نمونهها را متعلق به نسل Berthelini ammonoides میداند.
سازندهای سنگانه و آیتامیر از جنبههای مختلف زمینشناسی مانند میکروفاسیس، چینهنگاریسکانسی و یا زیستچینهنگاری در این حوضه مورد بررسی قرار گرفته اند. همچنین در مطالعات زیستچینهنگاری نیز از گروههای فسیلی مختلف همچون آمونیتها، نانوفسیلهای آهکی و پالینومورفها استفاده گشته، اما از دیدگاه زیستچینهنگاری و دیرینهبومشناسی فرامینیفرها، به مطالعات کمتری در سازندهای مذکور پرداخنه شده است. دراین پژوهش مطالعات زیستچینهنگاری و دیرینهبومشناسی در برش های چینهشناسی مراوهتپه ، تکلکوه، شیخ، گدوکانلو و کلات از غرب تا شرق حوضه رسوبی کپهداغ ، صرفا براساس فرامینیفرهای بنتونیک و متعلق به خانواده Gavelinellidae در سازندهای سنگانه و آیتامیر انجام پذیرفته است. با توجه به این نکته که تاکنون مطالعاتی بر روی این خانواده مهم فرامینیفری انجام نشده است، امید است که پژوهش حاضر در مطالعات اکتشافی و بررسیهای آینده مورد استفاده قرار گیرد.
2- موقعیت جغرافیایی و راههای دسترسی به برشهای مورد مطالعه
2-1 برش چینهشناسی مراوهتپه
مراوهتپه در 100 کیلومتری شمال کلاله واقع در استان گلستان میباشد. برش اندازهگیری شده در 35 کیلومتری غرب مراوهتپه در مجاورت روستایی بنام چرلا واقع است. در این برش تنها سازند آیتامیر اندازه گیری شده است. مختصات قاعده سازند 37 درجه و 48 دقیقه و 8 ثانیه عرض شمالی و 55 درجه و 36 دقیقه و 25 ثانیه طول شرقی میباشد. روند لایهها شمال شرقی –جنوب غرب و شیب لایهها بین 50 تا 58 درجه به سمت شمال غرب میباشد )شکل1).
2-2 برش چینه شناسی تکلکوه
این برش در90 کیلومتری شمال غرب شهرستان آشخانه در استان خراسان شمالی قرار دارد. برای دسترسی به مقطع مورد مطالعه پس از طی 75 کیلومتر از آشخانه به سمت شهرآباد در نزدیکی کوه تکلکوه از طریق یک جاده فرعی پس از طی 12 کیلومتر به محل برش اندازهگیری شده خواهیم رسید (شکل1). مختصات قاعده سازند 37 درجه و 43 دقیقه عرض شمالی و 56 درجه و 8 دقیقه طول شرقی میباشد. امتداد لایهها شرقی-غربی و شیب لایهها بین 10 تا 22 درجه به سمت شمال میباشد.
3-2 برش چینهشناسی ناودیس شیخ
این برش در20 کیلومتری شمال شرق بجنورد واقع است. برای دسترسی به منطقه مورد مطالعه میتوان از طریق روستای سرچشمه در کنار پالایشگاه پتروشیمی بجنورد به محل مورد نظر دست یافت مختصات قاعده برش سازند سنگانه37درجه و33 دقیقه و31 ثانیه عرض شمالی و57 درجه و31 دقیقه و 20 ثانیه طول شرقی میباشد (شکل1).
4-2 برش چینهشناسی گدوکانلو
این برش در 40 کیلومتری شمال شیروان واقع در استان خراسان شمالی در نزدیکی روستایی بنام گدوکانلو با مختصات جغرافیایی 37 درجه 31 دقیقه و23 ثانیه عرض شمالی و 58 درجه و 40 دقیقه و17 ثانیه طول شرقی واقع شده است (شکل1).
5-2 برش چینه شناسی جاده کلات
این برش در 70 کیلومتری شمال شرق مشهد در مسیر جاده مشهد-کلات قرار دارد. در این برش سازندهای سنگانه و آیتامیر مورد بررسی قرار گرفته است مختصات قاعده سازند سنگانه 36 درجه و 37 دقیقه عرض شمالی و 60 درجه و 3 دقیقه طول شرقی میباشد. امتداد لایهها شمال غرب- جنوب شرق و شیب لایهها بین 45 تا 70 درجه در جهت شمال شرق است (شکل1).
شکل 1- موقعیت جغرافیایی برشهای مورد مطالعه و راههای دسترسی
3-بحث
1-3 توصیف برشهای چینهشناسی مورد مطالعه و زونبندیزیستی
1-1-3 برش چینهشناسی مراوهتپه
برش اندازه گیری شده در 35 کیلومتری غرب مراوه تپه در مجاورت روستایی بنام چرلا واقع است در برش مراوه تپه به دلیل پوشیده بودن سازند سنگانه توسط رسوبات آبرفتی فقط سازند آیتامیر مورد مطالعه قرار گرفته است. سازند آیتامیر در این برش با 1070متر ضخامت از دو بخش ماسهسنگی در زیر و بخش شیلی در بالا تشکیل شده است. با توجه به ماهیت تخریبی بخش قاعده ای و فقدان یا نادر بودن فرامینیفرها هیچ زون زیستی در آن قابل شناسایی و معرفی نمیباشد، ولی در بخش شیلی، ضمن تشخیص 57 گونه متعلق به 32 جنس از فرامینیفرها (23گونه متعلق به 10 جنس از فرامینیفرهای پلانکتونیک و34 گونه متعلق به 22 جنس از فرامینیفرهای بنتونیک می باشند) از این تعداد فرامینیفرهای بنتونیک مذکور، 4 جنس و 11 گونه متعلق به خانواده Gavelinellidae هستند که تنها در بررسیهای دیرینه بومشناسی مورد استفاده قرارگرفته عبارتنداز: Berthelina baltica, Berthelina intermedia, Berthelina kaptarenkae, Lingulogavelinella asterigerinoides asterigerinoides, Berthelina sp., Lingulogavelinella sp., Gavelinella plumerae, Gavelinella dakotensis, Gyroidinoides globosa, Berthelina cenomanica, Berthelina berthelini (شکل 2). در ضمن زونهای زیستی پیشنهادی در (جدول1) بر اساس مجموعه فرامینیفرهای پلانکتونیک (23 گونه متعلق به 10 جنس) بوده و سن آلبین پسین - سنومانین پسین برای این سازند در برش مذکور پیشنهاد شده است] 5[.
شکل 2- نمودار توزیع فرامینیفرهای بخش شیل فوقانی سازند آیتامیر در برش مراوهتپه
2-1-3 برش چینهشناسی تکلکوه
این برش در90 کیلومتری شمال غرب شهرستان آشخانه دراستان خراسان شمالی قرار دارد. دراین برش فقط سازند سنگانه اندازه گیری شده است. ضخامت این سازند در این مقطع 505 متر میباشد. این سازند بطور همساز بر روی سازند سرچشمه و بطور ناپیوسته در زیر سازند کلات قرار گرفته است. در مطالعه زیستچینهای سازند سنگانه 21 جنس و 47 گونه از فرامینیفرهای بنتونیک شناسایی شدند که از این تعداد 3 جنس و 6 گونه متعلق به خانواده Gavelinellidae بوده و بر اساس نمونههای شناسایی شده بایوزون Gavelinella flandrini- Gaudryina cf. praedividens assemblage zone معرفی شد (جدول1). این زون زیستی از نوع تجمعی است و بر اساس جامعه فسیلی همزیست موجود در آن تعریف شده است. این زون زیستی منطبق با زون زیستی تحت همین عنوان که توسط هولبورن و کمینسکی9 (1997) ]22 [با سن آپتین در اقیانوس هند معرفی شده میباشد. ازجمله فسیلهای موجود در این زون زیستی میتوان به نمونههای زیر اشاره نمودGavelinella flandrini, Gavelinella sp.1, Gavelinella sp., Lingulogavelinella sp1., Lingulogavelinella sp.2, Gyroidinoides cf infracretacea. Gaudryina cf. praedividens (شکل3).
شکل 3- نمودار توزیع فرامینیفرهای سازند سنگانه و آیتامیر در برش تکلکوه(برای راهنمای نمادهای سنگ شناسی به شکل 2 مراجعه شود).
3-1-3 برش چینه شناسی ناودیس شیخ
در این برش مرزهای سازند سنگانه با سازندهای سرچشمه و آیتامیر همشیب و پیوسته است. مرزهای سازند آیتامیر با سازند سنگانه همشیب و پیوسته و با سازند آبدراز همشیب و ناپیوسته است. امتداد لایهها شمال شرق- جنوب غرب و شیب لایهها بین 20 تا 30 درجه در جهت شمالغربی میباشد ضخامت سنگانه در این برش 535 متر و سازند آیتامیر200 متر میباشد (شکل4). با توجه به انطباق اکثر فرامینیفرهای سازند سنگانه با زون زیستی Berthelina intermedia-Osangularia schloenbachi Assemblage Zone که توسط ]22[ با سن آلبین پیشین –میانی ارائه شده است، برای این سازند هم این بایوزون پیشنهاد میشود (جدول2). در ارائه این بایوزون برای سازند سنگانه در برش مذکور20 جنس و 30 گونه از فرامینیفرهای بنتونیک و پلانکتونیک شناسایی شد از این میان 3 جنس و 7 گونه از آنها متعلق به خانواده Gavelinellidae می باشند. از جمله فسیلهای موجود در این زون زیستی میتوان به موارد ذیل اشاره کرد Gavelinella berthelini, Osangularia schoelonbachi, Berthelina intermedia, Berthelina sp., Gavelinella sp 1., Gavelinella sp2., Gavelinella intermedia (شکل 4). با توجه به مجموعه فسیلی نامبرده سن آلبین پیشین –میانی برای سازند سنگانه در نظر گرفته میشود. همچنین برای سازند آیتامیر نیز در این برش 12 جنس و 12گونه فرامینیفر بنتونیک و پلانکتونیک شناسایی شد که 3 جنس و 3 گونه از این تعداد به خانواده Gavelinellidae مربوط میباشند. بایوزون Berthelina cenomanica Assemblage Zone برای سازند آیتامیر در این برش معرفی می شود (جدول1). این بایوزون که 180 متر ضخامت داشته از نوع تجمعی است سایر فرامینیفرهای موجود در این بایوزون عبارتند از Berthelina cenomanica, Lingulogavelinella sp. Gyroidinoides infracretaceat. این بایوزون با زون زیستی معرفی شده توسط هولبورن و کمینسکی (1997) ]22 [منطبق است. بر اساس مجموعه فسیلی موجود در آن سن آلبین پسین -سنومانین تعیین میگردد.
شکل 4- نمودار توزیع فرامینیفرهای سازندهای سنگانه و آیتامیر در برش شیخ(برای راهنمای نمادهای سنگ شناسی به شکل 2 مراجعه شود).
4-1-3برش چینه شناسی گدوکانلو
در این برش سازندهای سنگانه و آیتامیر اندازهگیری شده است. مرزهای سازند سنگانه با سازندهای سرچشمه و آیتامیر همشیب و پیوسته است. مرزهای سازند آیتامیر با سازند سنگانه همشیب و پیوسته و با سازند آبدراز همشیب و ناپیوسته است (شکل5). ضخامت سازند سنگانه در این برش 610 متر و سازند آیتامیر 315 متر میباشد. در مطالعه زیست چینه ای سازندهای سنگانه و آیتامیر در برش گدوکانلو در مجموع 12جنس و 26 گونه شناسایی شد که از این تعداد 5 جنس و 10 گونه متعلق به خانواده Gavelinellidae می باشند. 2 جنس و 3 گونه از این خانواده در سازند سنگانه قابل تشخیص است.
در این برش زون Berthelina intermedia Assemblage Zone معرفی می شود. این زون زیستی 490 متر ضخامت داشته از نوع تجمعی است. این زون معادل زون Berthelina intermedia- Osangularia schloenbachi Assemblage Zone با سن آلبین پیشین- میانی در نظر گرفته می شود ]22 .[اما در برش گدوکانلو فسیل Osangularia schloenbachi دیده نشده است، لذا زون معرفی شده به صورت Berthelina intermedia Assemblage Zone با سن آلبین پیشین - میانی معرفی شده است (جدول2). مهم ترین فسیل های این زون زیستی Berthelina intermedia و Gavelinella sp 1, میباشند.
برای سازند آیتامیر نیز از 52 نمونه برداشت شده از شیل و مارن و ماسهسنگ های این سازند 4 جنس و 9 گونه به خانواده Gavelinellidae متعلق هستند و براساس آنها بایوزون Berthelina cenomanica Assemblage Zone معرفی شده است (جدول1). این بایوزون که از نوع تجمعی است 350 متر ضخامت دارد و حاوی فرامینیفرهای زیر میباشد. Berthelina berthelini, Berthelina cenomanica, Lingulogavelinella sp., Gyrinoides infracretacea, Gavelinella pulmerea, Gavelinella dakotensis, Berthelina sp., Gavelinella sp., Berthelina baltica . (شکل5). با توجه به انطباق این زون زیستی با زون زیستی معرفی شده توسط هولبورن و کمینسکی (1997) ]22 [جامعه فسیلی موجود سن آن آلبینپسین -سنومانین تعیین میگردد.
5-1-3- برش چینه شناسی جاده کلات:
این برش در 70 کیلومتری شمال شرق مشهد در مسیر جاده مشهد-کلات قرار دارد (شکل 6). در این برش مرز زیرین سازند سنگانه با سازند سرچشمه هم شیب و پیوسته بوده، مرز بالایی با سازند آیتامیر پوشیده میباشد. ضخامت سازند سنگانه 610 متر و آیتامیر 540 متر است. پس از برداشت 126 نمونه از شیلهای سیلتی سازند سنگانه در برش مذکور 5 جنس و 5 گونه فرامینیفر مشخص شد که از این تعداد 3 جنس و 3 گونه متعلق به خانواده Gavelinellidae بوده که با توجه به آنها برای سازند سنگانه بایوزون Berthelina intermedia- Osangularia schloenbachi assemblage zone ارائه گردیده است (جدول 2). از مهمترین فسیلهای موجود در این بایوزون می توان به Lingulogavelinlla sp., Berthelina intermedia, Osangularia schoelonbachi, را نام برد. این بایوزون از نمونه های 11 تا 124 سازند سنگانه را به خود اختصاص داده است و سن آن آلبین پیشین-میانی است. از شیلها و شیلهای سیلتی سازند آیتامیر در برش مذکور 58 نمونه برداشت شد که منجر به شناسایی 4 جنس و4 گونه فرامینیفر شده که تنها 2 جنس و 2 گونه متعلق به خانواده Gavelinellidae هستند. Berthelina cenomanic ,Berthelina bertheliniبا مقایسه مجموعه فسیلی موجود با مجموعه فسیلی بایوزون استاندارد برای سازند آیتامیر در این برش بایوزون Berthelina cenomanica Assemblage Zone پیشنهاد میگردد. این زون یک زون تجمعی است که برای فرامینیفرهای بنتونیک اقیانوس هند توسط هولبورن و کمینسکی (1997) ]22 [ معرفی شده است (جدول 1). این بایوزون از نمونه 125 تا 175 را به خود اختصاص داده است و سن آلبین پسین-سنومانین برای آن پیشنهاد می شود.براساس بیوزونها و فسیلهای شناسایی شده در سازندهای سنگانه و آیتامیر سن سازند سنگانه به جز در برش تکلکوه که آپتین بالایی است در سایر برشهای مورد مطالعه آلبین پیشین- میانی است. همچنین سن سازند آیتامیر در برشهای شیخ، گدوکانلو و کلات آلبین پسین-سنومانین-میباشد.
شکل 5- نمودار توزیع فرامینیفرهای سازندهای سنگانه و آیتامیر در برش گدوکانلو(برای راهنمای نمادهای سنگ شناسی به شکل 2 مراجعه شود).
شکل 6 نمودار توزیع فرامینیفرهای سازندهای سنگانه و آیتامیر در برش کلات(برای راهنمای نمادهای سنگ شناسی به شکل 2 مراجعه شود).
جدول 1- مقایسه بایوزون های پیشنهاد شده برای سازند آیتامیر با بایوزون های استاندارد
Aitamir Formation | Studied sections | Proposed biozones in this study | Standard biozones | Age |
Maraveh tappeh | Whiteinella aumalensis-Dicarinella canaliculata assemblage zone | Rotalipora reicheli, Rotalipora cushmani Zone, Premoli Silva and Verga (2004) | Middle –Late Cenomanian | |
Rotalipora brotzeni Zone | Rotalipora brotzeni Zone, Premoli Silva and Verga (2004) | Early Cenomanian | ||
Rotalipora appenninica Zone | Rotalipora appeninica Zone, Premoli Silva and Verga (2004) | Late Albian | ||
Sheykh | Berthelina cenomanica Assemblage Zone | Berthelina cenomanica Assemblage Zone, Holbourn and Kaminski (1997) | Late Albian- Cenomanian | |
Gadvekanlou | Berthelina cenomanica Assemblage Zone | Berthelina cenomanica Assemblage Zone, Holbourn and Kaminski (1997) | Late Albian- Cenomanian | |
Kalat | Berthelina cenomanica Assemblage Zone | Berthelina cenomanica Assemblage Zone, Holbourn and Kaminski (1997) | Late Albian- Cenomanian |
جدول2 - مقایسه بایوزون های پیشنهاد شده برای سازند سنگانه با بایوزون های استاندارد
Sanganeh Formation | Studied sections | Proposed biozones in this study | Holbourn and Kaminski (1997) (Standard biozones) | Age |
Takal Kuh | Gavelinella flandrini- Gaudryina cf. praedividens assemblage zone | Gavelinella flandrini- Gaudryina praedividens assemblage zone | Late Aptian | |
Sheykh | Berthelina intermedia- Osangularia schloenbachi Assemblage Zone | Berthelina intermedia- Osangularia schloenbachi Assemblage Zone | Early- Middle Albian | |
Gadvekanlou | Berthelina intermedia Assemblage Zone | Berthelina intermedia- Osangularia schloenbachi Assemblage Zone | Early- Middle Albian | |
Kalat | Berthelina intermedia- Osangularia schloenbachi Assemblage Zone | Berthelina intermedia- Osangularia schloenbachi Assemblage Zone | Early- Middle Albian |
4-دیرینهبومشناسی فرامینیفرها در طی کرتاسهپایینی
فرامینیفرهای بنتونیک به عنوان یکی از گستردهترین گروه های موجودات در اقیانوسهای کنونی و یا گذشته محسوب میشوند. طبق گفته گودی10 (1993) ]17 [و وندرزوان و همکاران11 (1999) ]37 [پراکندگی فرامینیفرهای بنتونیک کرتاسه پایینی عموما تحت تاثیر میزان ذخایر غذایی، اکسیژن، الگوی چرخههای اقیانوسی، تولید مثل در سطح آبها، تغییر در عمق CCD و تغییر شیمی آب مثل PH بوده و بنا به گفته سن گوپا و میشن کاستیلو 12(1993) ]34 [درجه حرارت و شوری به عنوان فاکتورهای فرعی در توزیع فرامینیفرها در طی آپتینبالایی موثر بودهاند. نوسانات در میزان اکسیژن در آپتین به دلیل ورود مواد آلی، بویژه بصورت فصلی، از سطح به عمق آب میباشد. میزان ذخایر غذایی نیز در این دوره از کم تا متوسط در نوسان بوده و تنها در دورههای کوتاهی با افزایش مواد آلی همراه است ]34 [.
امروزه سطوح غنی از مواد آلی و اکسیژن مرتبط با مناطق بالا آمده سطوح متوسط آب تا منطقه زون نوری میباشد. در این مناطق به دلیل وفور مواد آلی، با افزایش زاد و ولد مصرف اکسیژن، در محیط زیاد خواهد شد ]31 [. در طی آلبین زیرین و میانی حوادث کمبود اکسیژن هم زمان با گرم شدن متوسط جهانی وجود داشته هر چند بطور متناوب دورههایی هم با افزایش میزان اکسیژن در آب که احتمالا به دلیل دورههای سرد شدن آب و هوا بوده تنوعزایی در میان فرامینیفرها وجود داشته است ]25 [. هم زمان با حوادث کاهش اکسیژن در طی آپتین زیرین و همچنین در طی سنومانین پایانی – تورونین زیرین و گرم شدن جهانی که سبب کندی چرخش آبها در اعماق اقیانوسها و کاهش اکسیژن در سطوح مختلف آب شده است کاهش قابل ملاحظهای در اندازه پوسته بعضی از فرامینیفرهای بنتونیک کلسیتی پیچیده کلافی شکل آبهای عمیق، ایجاد گردیده است ]21، 25، 31 [.
1-4دیرینه بوم شناسی فرامینیفرها در برشهای مورد مطالعه
از فاکتورهای اکولوژیکی که توزیع و تراکم نسبی جمعیت فرامینیفرهای بنتونیک را تحت تاثیر قرار داده است میتوان به میزان مواد غذایی و اکسیژن قابل دسترس ، نور، عمق و نوع رسوبات کف اشاره کرد ] 12، 23، 26[.
به دلیل تشابه مورفولوژیکی میان جنسهای شناسایی شده خانواده Gavelinellidaeدر سازندهای مورد مطالعه با فرامینیفرهای بنتیک آپتین–آلبین شیلهای حوضه Vocontian در جنوب شرق فرانسه، توسط ارباچر و همکاران13 (1998) ]14[ میتوان آنها را در دو گروه متمایز قرار داد.
Gavelinella flandrini/Lingulogavelinella sp. Fauna 1
مجموعه فسیلهای فوق یکی از فراوانترین گروه فرامینیفرهای بنتونیک بوده و شاخص آپتین - آلبین می باشند که در برشهای تکلکوه و شیخ در شیل های سازند سنگانه قابل مشاهدهاند. این گروه در سطح رسوبات زندگی می کنند و نسبت به محیطهایی با میزان اکسیژن پایین بردبار میباشند ]26 [.
ایچنر14 (1966) معتقد است که جنس Gavelinella از قسمت خارجی فلات قاره تا بخش بالایی مناطق عمیق دریایی قابل مشاهده است ]34 [ و نیز کوکویونی و گالیوتی15 (1993) معتقدند که این جنس در بخش خارجی نریتیک وجود دارد. به این ترتیب مجموعه فسیل های فوق در محیطهایی با سطوح پایین اکسیژن و ذخایر غذایی کم تا متوسط دیده میشوند ]11[.
Gyrinoides infracretacea Fauna 2
چنین اشکال پیچیده مخروطی کوتاه معرف موجودات رسوب خواری هستند که در سطح رسوبات و یا داخل رسوبات آبهای کم عمق تحت شرایط اکسیژن پایین زندگی میکنند ] 11 و 26[. این جنس در شیلهای مارنی تیره و مارنهایی با محتوی اکسیژن پایین تا متوسط و ترجیحاً در محیط های غنی از ذخایر غذایی در داخل رسوبات آبهای کم عمق قابل مشاهده اند ]12 [. از نمونههای فسیلی این گروه شکلی میتوان Lingulogavelinella, Berthelina, Gavelinella, Osangularia, Gyroidinoides را نام برد. طبق نظر وایدمارک16 (2000) ]38 [ جنسهای Gavelinella, Osangularia, Gyroidinoides در عرضهای جغرافیایی متوسط تا بالا و آبهای کم عمق تا نسبتا عمیق حضور دارند.
در برشهای مورد مطالعه لیتولوژی غالب سازندهای سنگانه و آیتامیر بصورت شیل، سیلتستون، شیلهایسیلتی و ماسهسنگ میباشد که میتواند نشانهای از ازدیاد ورود مواد آواری به درون حوضه رسوبی باشد. حفظ شدگی فرامینیفرهای متعلق به خانواده Gavelinellidae در رسوبات نامبرده ضعیف و برعکس در لایه های مارنی و مارنهای آهکی حفظ شدگی فرامینیفرها بهتر بوده و به این ترتیب با فراوانی بیشتری قابل بررسی هستند. کمترین فراوانی فرامینیفرها در سازندهای سنگانه و آیتامیر در برش کلات و بیشترین فراوانی فرامینیفرها در برشهای مراوهتپه و تکلکوه قابل مشاهده است. این مطالب نشانگر این است که شرایط محیط زندگی از لحاظ میزان مواد غذایی، نوع رسوبات کف ، عمق آب، نور و اکسیژن برای مجموعه فرامینیفرهای بنتونیک کلسیتی متعلق به خانوادهGavellinelidae مناسبتر بوده و یا اینکه حفظ شدگی فسیلها در این برشها بهتر انجام شده است. بنظر میرسد شیلهای سازند سنگانه در برشهای مراوهتپه، تکلکوه از کربنات کلسیم بالا و میزان ذرات آواری کمتری برخوردار است. از فراوانترین فرامینیفرهای بنتونیک کلسیتی متعلق به خانواده Gavelinelidae, میتوان جنسهای ذیل Lingulogavelinlla., Osangularia, Gyroidinoide Berthelina, Gavelinella. را نام برد. شکل پوسته در این جنسها پیچیده در سطح تا پیچیده در سطوح مختلف بوده، صدف محدبالطرفین تا محدب –مسطح میباشند که در سطح رسوبات زندگی میکردند و از ذخایر غذایی موجود در رسوبات که در حد ضعیف تا بسیار فقیر بوده استفاده میکردند و نسبت به درصد پایین و کم اکسیژن در محیط بردبار بودهاند ]26 [. ظبق نظر کوکویونی و گالیوتی (1993) ]11 [ محیط زندگی جنسهای مذکور از قسمت میانی و خارجی فلات قاره تا قسمت بالای شیب قارهای، در رخسارههای مربوط به بخش خارجی نریتیک تحت شرایط هوازی تا نیمه هوازی مشاهده شده است. همچنین جنسهای Osangulariaو Gavelinella در عرضهای جغرافیایی متوسط تا بالا و آبهای کم عمق تا نسبتا عمیق قابل مشاهدهاند ]38 [.
طبق نظر سن گوپا و میشن کاستیلو (1993) ]34 [ در آپتین میزان اکسیژن آبهای کف دریا از زیاد تا فاقد اکسیژن، نشانگر نوسانات اکسیژن بوده و بهتر است شرایط اکسیژن در این زمان نیمه هوازی عنوان شود ترکیب فرامینیفرهای بنتونیک برش تکلکوه تأییدکنندۀ شرایط هوازی تا بیهوازی برای زمان آپتین میباشد. در برش تکلکوه، طی زمان آپتین سازند سنگانه در محیطی کم عمق تا نسبتاً عمیق برجای گذاشته شده است. عدم حضور کافی و مناسب فرامینیفری بنتونیک خانواده Gavelinellidae در سازند آیتامیر میتواند دلیلی بر عمیقتر شدن حوضه و یا تغییر در وضعیت شرایط اکولوژیکی در محیط باشد.
با یک بررسی اجمالی روی مطالعات دیرینه بوم شناسی گروههای فسیلی از جمله آمونیتها، نانوفسیلها و پالینومورفهای (مطالعات پالئوپالینولوژی) موجود در سازندهای سنگانه و آیتامیر در شرق، مرکز و یا غرب حوضه کپه داغ که توسط محققین مختلف انجام شده است میتوان گفت نتایج حاصله از مطالعات فوق مشابه با نتایج پژوهش کنونی بوده که خود تاییدی بر صحت این مطالعه میباشد در اینجا به چند نمونه اشاره می شود.
شکری و همکاران17 (2021) ]35 [ بر روی پالینومورفها و پالینوفاسیس سازند سنگانه در شرق و مرکز کپه داغ مطالعاتی انجام داده اند و چنین نتیجه گیری کرده اند که با افزایش تعداد فیتوکلاستها و کاهش تعداد پالینومورفهای دریایی از غرب به شرق حوضه ، عمق حوضه کاهش یافته و همچنین یک کاهش در روند میزان اکسیژن در شیلهای سازند سنگانه قابل مشاهده است. ضمنا نرخ رسوبگذاری هم در سازند سنگانه در برشهای اندازهگیری شده پایین بوده است .از طرفی در مطالعاتی که بر روی داینو فلاژلههای موجود در همین برشها در سال 2015 نیز انجام داده اند متوجه روند افزایشی عمق از شرق به سمت بخش مرکزی حوضه کپهداغ شدهاند ]16 [.
طبق مطالعات علامه (1398) ]4 [بر روی رخسارههای پالینو لوژیکی سازند سنگانه در برش امیر اباد در شرق کپهداغ محیط رسوبی این سازند در زمان رسوبگذاری محیطی کم کسیژن تا فاقد اکسیژن بوده است. همچنین با توجه به داینوسیستهای شاخص، محیط رسوبگذاری سازند سنگانه از نریتیک داخلی تا نریتیک خارجی متغییر بوده است.
با توجه به مطالعات انجام گرفته بر روی سازند سنگانه در برش تکلکوه در غرب کپه داغ توسط رئیس السادات و محبوبی (1389) ]3 [، بر اساس شواهد فسیل شناسی (زون آمونیتی) و دادههاي ایزوتوپهاي پایدار کربن و اکسیژن در شیلهاي قاعده سازند سنگانه به عنوان رویداد غیر اکسیژنی اقیانوسی (OAE1) بیان شده است که با شرایط از لحاظ میزان اکسیژن در تجمعات جنسها و گونه های موجود در برش مورد مطالعه همخوانی دارد. همچنین بر اساس تحقیقی که کلنات و همکاران18 (2017) ]28 [در برش طاهر آباد در شرق کپه داغ بر روی فرامینیفرهای بنتونیک سنومانین – تورونین و تاثیر وقایع کمبود اکسیژن (OAE2)بر روی فرامینیفر_های کفزی انجام دادهاند. مشابه تحقیق کنونی اجتماع خانواده Gavelinellidae را در شرایطی از جمله با پایینتر بودن میزان کربن آلی در رسوبات گزارش نمودند که می تواند در ارتباط با کاهش ورود رسوبات آواری و شرایط طبیعی‌تر دریایی باشد که باعث تهویه بهتر کف دریا و مناسبتر شدن محیط برای زندگی جنسهای خانواده Gavelinellidae باشد.
5-نتیجه گیری
در مطالعه سازندهای سنگانه و آیتامیر در حوضه کپه داغ 480 نمونه نرم و سخت به صورت سیستماتیک از برشهای مراوهتپه، تکلکوه، شیخ، گدوکانلو و کلات برداشت و آماده سازی شده است. با توجه به روند رشد و تکامل سریع جنسهای متعلق به خانواده Gavellinidae درطی کرتاسه این گروه از فرامینیفرها از جنبه مطالعات زیست چینهای و دیرینه بومشناسی از جایگاه خاصی برخوردارهستند. در مطالعه سازندهای سنگانه و آیتامیر در برشهای مورد مطالعه 4 بایوزون شامل Gavelinella flandrini-Gaudryina cf. praedividens assemblage zone, Berthelina intermedia assemblage zone, Berthelina cenomanica Assemblage Zone, Berthelina intermedia-Osangularia schloenbachi Assemblage Zone معرفی شده است. بر اساس فسیلهای شناسایی شده سن سازند سنگانه در برش تکلکوه آپتینپسین میباشد که در برش های شیخ، گدوکانلو و کلات به آلبینپیشین- میانی تغییر یافته و نشانگر جوانتر شدن سن سازند از شمال غرب به طرف جنوب شرق است. سن سازند آیتامیر که در برش مراوهتپه آلبین پیشین-میانی؟- سنومانین تعیین شده است به سمت جنوب شرق جوانتر شده و در سایر برشها آلبینپسین-سنومانین میباشد. به هر حال این تغییرات سنی می تواند به دلیل پیشروی دریا که از سمت شمالغرب به سمت جنوبشرق اتفاق افتاده است، نسبت داده شود.
در برشهای مورد مطالعه فراوانترین جنسهای متعلق به خانواده Gavellinidae دارای پوستهای پیچیده در یک سطح تا پیچیده در سطوح مختلف میباشند که در سطح رسوبات قسمت میانی و خارجی فلات قاره تا قسمت بالای شیب قارهای، محیطهای هوازی تا نیمههوازی با میزان مواد غذایی پایین حضور داشته و در سازند سنگانه در برشهای تکلکوه و شیخ با یک پراکندگی خوب قابل مشاهدهاند.
در طی نهشته شدن سازند سنگانه، فراوانتر بودن فرامینیفرهای متعلق به خانواده Gavellinidae نسبت به فرامینیفرهای پلانکتونیک نشانهای از حوضهرسوبگذاری کمعمق تا متوسط در قسمت میانی و خارجی فلات قاره تا قسمت بالای شیب قارهای میباشد در حالیکه حضور بیشتر فرامینیفرهای پلانکتونیک نسبت به فرامینیفرهای بنتونیک در سازند آیتامیر معرف عمیقتر شدن حوضه میباشد.
تشکر و قدردانی
از داوران این مقاله آقای دکتر محمد شریفی و خانم دکتر الهه ستاری تشکر میگردد.
منابع
]1[ افشار حرب، ع.، 1373، زمين‌شناسی ايران، زمين‌شناسی کپهداغ، انتشارات سازمان زمين‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 275 صفحه.
]2[ رئیس السادات، س. ن. و موسوی حرمی، س. ر. 1372، چینه شناسی و بایو استراتیگرافی سازندهای سرچشمه و سنگانه در شرق حوضه کپه داغ. فصلنامه علوم زمین، سال 2، شماره 7، ص. 73-58.
]3[ رئیس السادات، س. ن.، محبوبی، ا.، 1389، بررسی ايزوتوپهای پايدار کربن و اکسيژن در سازندهای سرچشمه و سنگانه در غرب حوضه کپه داغ. نشریه علمی پژوهشی رخسارههاي رسوبی (2)3، ص.98-88.
]4[ علامه، م.، 1398، محیط زیست دیرینه و رخسارههای پالینولوژیکی سازند سنگانه در برش چینه شناسی امیرآباد (خراسان رضوی). امیرآباد نشریه علمی پژوهشی رخسارههای رسوبی 12، (1)، ص. 133-145.
]5[ معتمدالشریعتی، م.، صادقی، ع.، وزیری مقدم، ح. و موسوی حرمی، ر. 1391، ریز زیست چینهنگاری سازند آیتامیر در شمال غرب حوضه کپه داغ (برش مراوهتپه). فصلنامه علوم زمین، شماره 85، ص. 236-225، سازمان زمین شناسی کشور.
]6[ مهاجر، غ. ع. 1355، نقش مهاجرت هیدروکربورها در تشکیل مخزن گازی خانگیران واهمیت آن در اکتشاف منطقه کپه داغ. مجموعه مقالات دومین سمپوزیوم زمین شناسی ایران. انجمن نفت ایران، ص. 262-243.
[7] AFSHAR-HARB, A., 1979, The stratigraphy, tectonics and petroleum geology of the Kopet Dagh region, northern Iran. Unpublished Ph.D. Thesis, Imperial College of Science and Technology, London, 316 pp.
[8] AFSHAR-HARB, A., 1982, Geological quadrangle map of Darreh Gaz, 1:250,000 scales (one sheet), Exploration and Production, National Iranian Oil Company (NIOC), Tehran.
[9] AFSHAR-HARB, A., 1983, Geological Map of Sarakhs, 1: 250,000 scales (one sheet), Exploration and Production, NIOC, Tehran.
[10] AFSHAR-HARB, A., SOHEILI, M. and VALEH, N., 1987, The Geological Map of Kuh –e-Kurkhud, 1: 250000 scales. Geological Survey of Iran.
[11] COCCIONI, R. and GALEOTTI, S., 1993, Orbitally induced cycles in benthonic foraminiferal morphogroups and trophic structure distribution patterns from the Late Albian "Amadeus Segment" (Central Italy). Micropalaeontology, 12, 227- 239.
[12] CORLISS, B.H. and EMERSON, S., 1990, Distribution of Rose Bengal stained deep-sea benthic foraminifera from Nova Scotian continental margin and Gulf of Maine. Deep-Sea Research, 37, 381–400.
[13] EICHER, D.L., 1966, Foraminifera from the Cretaceous Carlile Shale of Colorado. Cushman Found. Foram. Res., Contr., 16-31, text-figs. 1-6.
[14] ERBACHER, J., GERTH SCHMIEDL, G. and HEMLEBEN, CH. 1998, Benthic foraminiferal assemblages of late Aptian-early Albian black shale intervals in the Vocontian Basin, SE France. Cretaceous Research, 19, 805-826.
[15] FENNER, J., 2001, Middle Albian geography oceanography and climate and the setting of the Kirchode 1, 2 borehole sites. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 174, 5-32
[16] GHASEMI-NEJAD, E., SHOKRI, N., and ASHOURI, A.R., 2015, Palynostratigraphy of the Sanganeh Formation at the East and Central Kopeh-Dagh Basin based on dinoflagellate cysts. Journal of Stratigraphy and Sedimentology Researches, 31, 1, No.1, 1-12
[17] GOODAY, A.J., 1993, Deep-sea benthic foraminiferal species which exploit phytodetritus characteristic features and controls on distribution. Marine Micropaleontology, 22, 187– 205
[18] HART, M. B., and SWIECICKI, A., 1987, Foraminifera of the chalk facies, in Hart, M. B. (ed.), Micropalaeontology of Carbonate Environments: Ellis Horwood Limited., Chichester, p. 121–137
[19] HART, M. B., and SWIECICKI, A., 1988, The Genus Gavelinella Brotzen, 1942, in the Cretaceous strata of the U.K. Revue de Pale´obiologie, Special Volume 2, 289–294.
[20] HART, M.B., BAILEY, H.W., CRITTENDEN, S., FLETCHER, B N., PRICE, R J., and SWIECICKI, A., 1989, Cretaceous. In: JENKINS, D G., and MURRAY, J W., (eds). Stratigraphical Atlas of Fossil Foraminifera, 2nd edition. Ellis Horwood Ltd., London, 273-371.
[21] HAY, W.W., 1995, Paleoceanography of marine organic-carbon rich sediments. AAPG Stud. Geol., 40, 21–59.
[22] HOLBOURN, A., and KAMINSKI, M., 1997, Lower Cretaceous deep -water foraminifera of Indian Ocean. Grzybowski Foundation, Special Publication, 4, 172 p.
[23] JORISSEN, F J., DE STIGTER, H C. and WIDMARK, J G V., 1995, A conceptual model explaining benthic foraminiferal microhabitats. Marine Micropaleontology, 26, 3–15.
[24] KAIHO, K., 1994, Benthic foraminiferal dissolved-oxygen index and dissolved-oxygen levels in the modern ocean. Geology, 22, 719–722.
[25] KAIHO, K., 1998, Evolution in the test size of deep-sea benthic foraminifera during the past 120 m.y. Marine Micropaleontology, 37, 53–65.
[26] KAIHO, K., and HASEGAWA, T., 1994, End-Cenomanian benthic foraminiferal extinctions and dysoxic events in the northwestern Pacific Ocean margin. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 111, 29–43.
[27] KALANTARI, A., 1969, Foraminifera from the middle Jurassic-Cretaceous successions of Kopet Dagh region (NE-Iran). Geological Laboratory Publication, No.3, N.I.O.C., Tehran Iran; Ph.D. Thesis, London University.
[28] KALANAT, B., VAHIDINIA, M., VAZIRI-MOGHADDAM, H., MAHMUDY-GHARAIE, M.H., and FUJIO KUMON, C., 2017, Paleoenvironmental perturbation across the Cenomanian-Turonian boundary (OAE2) in the Kopet-Dagh basin inferred from benthic foraminiferal assemblages and geochemical anomalies. Journal of African Earth Sciences, 134, 33-47.
[29] MOTAMEDALSHARIATI, M., SADEGHI, A., VAZIRI MOGHADDAM, H. and MOUSSAVI-HARAMI, R., 2011, New Foraminifera and morphogroups from Sanganeh Formation in Takal Kuh section, western Kopeh Dagh basin. Journal of Stratigraphy and Sedimentology Researches, 40, 3, 137-150.
[30] MOTAMEDALSHARIATI, M., SADEGHI, A., VAZIRI MOGHADDAM, H. and MOUSSAVI-HARAMI, R. 2017, Foraminiferal biozonation and morphogroups from shale member of the Aitamir Formation in Maraveh Tappeh section, northwest Koppeh-Dagh Basin. Geopersia, 7, 2, 237-254.
[31] PARRISH, J.T., 1995, Paleogeography of Corg-rich rocks and the preservation versus production controversy. AAPG Stud. Geol., 40, 1–20.
[32] REVETS, S.A., 1996, The generic revision of five families of Rotaliine foraminifera. Cushman Foundation for Foraminiferal Research, Special Publication, 34, 1-108.
[33] REVETS, S.A., 2001, The revision of Gavelinella Brotzen, 1942, Berthelina Malapris, 1965 and Lingulogavelinella Malapris, 1965. Cushman foundation for foraminiferal Research, Special Publication, 37, 1-110.
[34] SEN GUPTA, B.K., and MACHAIN-CASTILLO, M.L., 1993, Benthic foraminifera in oxygen-poor habitats. Marine Micropaleontology, 20, 183– 201.
[35] SHOKRI, N., GHASEMI-NEJAD, E., and ASHOURI, A.R., 2021, Palynofacies and Palaeoenvironment of the Sanganeh Formation, East and the Center of the Kopet-Dagh Basin. Journal of Stratigraphy and Sedimentology Researches, 37, 4, No.85, 1-22
[36] TYSZKA, J.W., 2006, Taxonomy of Albian Gavelinlidae (foraminifera) from the lower Saxony basin, Germany, Palaeontology, 49, 1303–1334.
[37] VAN DER ZWAAN, G.J., DUIJNSTEE, I.A.P., DEN DULK, M., ERNST, S.R., JANNINK, N.T. and KOUWENHOVEN, T.J., 1999, Benthic foraminifers proxies or problems? A review of paleocological concepts. Earth-Science Reviews, 46, 213-236.
[38] WIDMARK, J., 2000, Biogeography of terminal Cretaceous benthic foraminifera deep-water circulation and trophic gradients in the deep South Atlantic. Cretaceous Research, 21, 367–379.
Plate 1 A- Lingulogavelinella asterigerinoides Plummer, Aitamir Formation, Maraveh Tappeh section, sample number MMR 62-4-5; B, C- Gavelinella plummerae Tappan, Aitamir Formation, Maraveh Tappeh section, sample number MMR 80-2-8; D- E- Berthelina intermedia Berthelin, Aitamir Formation, Maraveh Tappeh section, sample number MMR 74-2-26, 74-2-27; F- Gavelinella flandrini Moullade, Sanganeh Formation, Takal Kuh section sample number Tk-28-3; G, H, I- Osangularia schloenbachi Reuss, Sanganeh Formation, Shaykh section, sample number MSH-5; J, K, L- Berthelina cenomanica Brotzen, Aitamir Formation, Maraveh Tappeh section, sample number MMR-83-1-20; M, N- Gavelinella intermedia Berthelin, Sanganeh Formation, Kalat section, sample number MKR-99; O- Gavelinella berthelini Keller, Sanganeh Formation, Sheykh section, sample number MSH-2-7.
Plate 1 A- Lingulogavelinella asterigerinoides Plummer, Aitamir Formation, Maraveh Tappeh section, sample number MMR 62-4-5; B, C- Gavelinella plummerae Tappan, Aitamir Formation, Maraveh Tappeh section, sample number MMR 80-2-8; D- E- Berthelina intermedia Berthelin, Aitamir Formation, Maraveh Tappeh section, sample number MMR 74-2-26, 74-2-27; F- Gavelinella flandrini Moullade, Sanganeh Formation, Takal Kuh section sample number Tk-28-3; G, H, I- Osangularia schloenbachi Reuss, Sanganeh Formation, Shaykh section, sample number MSH-5; J, K, L- Berthelina cenomanica Brotzen, Aitamir Formation, Maraveh Tappeh section, sample number MMR-83-1-20; M, N- Gavelinella intermedia Berthelin, Sanganeh Formation, Kalat section, sample number MKR-99; O- Gavelinella berthelini Keller, Sanganeh Formation, Sheykh section, sample number MSH-2-7.
[1] Afshar Harb
[2] Kalantari
[3] Motamedalshariati et al.
[4] Revets
[5] Fenner
[6] Tyszka
[7] Revets
[8] Hart & Swiecicki
[9] Holbourn and Kaminski
[10] Gooday
[11] Vander zwaan et al.
[12] Sen Gupta and Machain-Castillo
[13] Erbacher et al.
[14] Eicher
[15] Coccioni and Galeotti
[16] Widmark
[17] Shokri et al.
[18] Kalanat et al.
Biostratigraphy and paleoecology of the Family Gavelinellidae from the Sanganeh and Aitamir formations, Kopeh-Dagh Basin, NE Iran
Maryam Motamedalshariati 1*, Abbas Sadeghi 2
1 Department of Geology, Faculty of Science, University of Birjand, Birjand, Iran
2 Department of Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
* mmotamed@birjand.ac.ir
Received: February 2023, Accepted: May 2023
Abstract
The sedimentary basin of Kopeh-Dagh is located in the northeast of Iran. This sedimentary basin has been interested for a long time because of hydrocarbon materials. Gavelinellids are the most abundant and dominant groups of benthic foraminifera in epicontinenal seas during Cretaceous period which belong to Suborder Rotalina. They have shown a wide biogeographical distribution and dispersion in many areas of Tethys. Their evolutionary trend during the Cretaceous time was success. In this research some genera and species from this family in the Sanganeh and Aitamir Formations at five stratigraphic sections including Marave Tappeh, Takal kuh, Sheykh, Gadvecanlou and Kalat have been reporded. Moreover, from point of biostratigraphical and paleoecological applications have been investigated.
Four biozones including Gavelinella flandrini-Gaudryina cf. praedividens assemblage zone, Berthelina intermedia assemblage zone, Berthelina cenomanica Assemblage Zone, Berthelina intermedia-Osangularia schloenbachi Assemblage Zone have been introduced.
Based on the reported genera and species of the Gavellinidae family, it can be stated that the studied formations were deposited in the middle and outer part of the continental shelf to the upper part of the continental slope and in aerobic to semi-aerobic environments. The presence of more planktonic foraminifera than benthic foraminifera in the Aitamir Formation, indicates the depth of the basin increases.
Keywords: Paleoecology, Biostratigraphy, Aitamir Formation, Sanganeh Formation, Kopeh-Dagh, Cretaceous
