سیلیسی ‌شدن در نهشته‌های کربناته ائوسن جنوب خاور نیزار قم

مقدمه نهشته های ائوسن در منطقه مورد مطالعه از توالی ضخیمی از سنگ های پیروکلاستیک، آتشفشانی و رسوبی تشکیل شده است (hajian, 1970). در این پژوهش نهشته‌های کربناته متعلق به واحد سنگی e5 در منطقه تخت چکاب (جنوب خاور نیزار) مورد بررسی قرار گرفته که به طور عمده از توف، سنگ‌های رسوبی و همچنین ریولیت تشکیل شده است. برحسب مطالعات (hajian, 1970) نهشته های ائوسن به 6 واحد سنگی غیر رسمی (e1 تا e6) تقسیم شده است، به طوری که واحد e1 به ایپرزین- لوتسین و واحد e6 به پریابونین نسبت داده شده است.مواد و روش ها به منظور شناسایی فرآیندهای دیاژنتیکی موثر در این نهشته‌ها، یک برش چینه‌شناسی در تاقدیس تخت‌چکاب در 35 کیلومتری شمال دلیجان انتخاب و مطالعه شده است. در این راستا تعداد 87 مقطع نازک آماده و مطالعه شده است.نتایج و بحث آلوکم‌های عمده تشکیل دهنده واحد سنگی کربناته e5 از اجزای اسکلتی روزن‌داران کف‌زی (nummulitidae and discocyclinidae) و مقداری پلانکتون، دوکفه‌ای‌ها، شکم‌پایان و به میزان کمتر سرپولید، بریوزوئر، جلبک قرمز و گاه خرچنگ و مرجان تشکیل شده‌اند). نمونه ها یا سنگ آهک های هیبرید در نمونه‌های مورد مطالعه از اجزای کربناته درون حوضه‌ای، اجزای تخریبی برون حوضه‌ای و خاکسترها و قطعات آتشفشانی تشکیل شده‌اند. مطالعه پتروگرافی نهشته های مورد مطالعه بیانگر آن هست که این نهشته ها به شدت تحت تاثیر فرآیندهای دیاژنتیکی قرار گرفته اند و منجر به ایجاد و یا از بین رفتن تخلخل شده اند. از فرآیندهای دیاژنتیکی که در محیط تدفینی بر روی نهشته‌های کربناته ائوسن تاثیر نموده است، فرآیند فشردگی است که منجر به آرایش نزدیک‌تر دانه‌ها، تغییر شکل و گاه شکستگی بایوکلاست‌ها شده است. ایجاد مرزهای مضرس بین دانه‌ها و همچنین استیلولیت از نشانه های تراکم شیمیایی در نهشته های مورد مطالعه است. بارزترین پدیده‌ دیاژنتیکی در نهشته های مورد مطالعه فرآیند سیلیسی‌شدن است. براساس بررسی نمونه‌ها، انواع سیلیس دیاژنتیکی شامل کلسدونی، میکروکوارتز و مگاکوارتز شناسایی شده است که به صورت ثانویه و جانشینی ایجاد شده‌اند. این فرآیند به دو صورت انتخابی و غیر انتخابی در برخی از نمونه رخ داده است. سیلیس جانشینی به صورت انتخابی در پوسته فسیل‌ها ایجاد شده است و سیمان سیلیسی پر کننده حفرات در خلل و فرج رسوبات به ویژه در تخلخل‌های درون‌دانه‌ای دیده می‌شود. فرآیند جانشینی سیلیس از نوع کلسدونی در بایوکلاست‌ها، در دو نوع بافت جانشینی اسفرولیتی و جانشینی کنترل شده صورت گرفته است. در جانشینی اسفرولیتی، رشته‌های کالسدونی دارای آرایش شعاعی هستند و از ساختمان میکروسکوپی صدف (microstructure) و جهت یافتگی آن تبعیت نمی‌کند. در جانشینی کنترل شده، نحوه قرارگیری و آرایش فیبرهای کلسدونی از ساختمان میکروسکوپی پوسته تبعیت می‌کنند و جهت‌یافتگی ترجیحی منطبق با ساختمان میکروسکوپی صدف را نشان می‌دهند. کوارتز میکروکریستالین دارای بلورهای هم بعد، با قطری کم‌تر از 20 میکرون هستند (maliva and siever, 1988)‌. در برخی از بایوکلاست‌ها، کوارتز میکروکریستالین به صورت سیلیس جانشینی ایجاد شده است. این فرآیند در برخی از بایوکلاست‌ها مانند assilina و nummulites مشاهده شده است. بلورهای مگاکوارتز به طور عمده از نوع سیمان بین‌دانه‌ای و سیمان درون‌دانه‌ای است که از این میان سیمان درون‌دانه‌ای گسترش بیشتری دارد. مطالعه میکروسکوپی مقاطع نازک نشان می‌دهد که سیلیسی‌شدن انتخابی در بین بایوکلاست‌ها، بیشترین تاثیر را در پوسته assilina و nummulites و نیز استراها داشته است. مطالعات انجام شده بیانگر آن است که سیلیسی‌شدن در گونه‌های مختلف جنس nummulites نیز به صورت متفاوت عمل نموده است، به طوری که این پدیده در گونه‌هایی با پوسته‌های بزرگ‌تر بسیار متداول‌تر از گونه‌های با پوسته‌های کوچک‌تر است. بیشترین میزان سیلیسی‌شدن در روزن‌داران با پوسته هیالین دیده می‌شود، اما این پدیده در روزن‌داران با پوسته‌های پورسلانوز مشاهده نشده است. تاثیر این فرآیند در بین روزن‌داران با پوسته هیالین نیز متفاوت است، به نحوی که بیشترین سیلیسی‌شدن در جنس‌های assilina و nummulites دیده می‌شود، اما در برخی از قبیل discocyclina، actinocyclina و asetrocyclina این فرآیند تاثیر نکرده و یا به صورت نادر به مقدار بسیار جزئی تاثیر کرده است.

silicification of the eocene carbonate deposits in southeast of nizar, qom

introduction the eocene deposits in the stuady area composed of a thick succession of pyroclastic, volcanic, and sedimentary rocks (hajian, 1970). this study is mainly focused on the e5 lithozone in takht-e chakab area which is composed of tuff, sedimentary rocks and rhyolite. based on hajian (1970), the eocene deposits are subdivided into 6 informal lithozones (e1 to e6).  i.e., the e1 unit are attributed to ypresian–lutetian and the e6 unit is attributed to priabonian.materials and methodsin order to determine effective diageneic proceses in the studied succession, one stratigraphic section is selected which is located in takht-e chakab anticline, 35 km noth of delijan city. 78 thin sections were prepared and analysed.results and discussionthe component allochems identified in the carbonate e5-5 lithozone including skeletal grains especially benthic foraminifera (nummulitidae and discocyclinidae), planktonic foraminifera, bivalve, gastropod, serpulids, bryozoa, red algae and corals. hybrid samples consist of in-situ carbonte particles, clastic components, ash and volcanic particles. petrographic studies of the studied deposits indicate that these sediments severly affected by diagenetic processes, which led to constructive and destructive porosity. one of the diagentic processes that affected eocene carbonte deposits in burial environments is compaction. the mechanical compaction led to grain packing, deformation and sometimes crushed of the bioclasts. the grains contacts suturing and stylolite features are evidence of chemical compaction. silicification is the main diagenetic processes in the studied section. based on petrographic study some types of diagenetic silicification including chalcedony, micro and megaquartz that occurred in the form of secondary and replacement. both selective and non-selective silicification is also recorded in some samples. selectively silica replacement in the shell fragments, and pores filling siliceous cements were mainly filled interparticle porosities. the silica replacement of chalcedony type in bioclasts ocured as spherulitic replacement and controlled ones.the chalcedony fibers have radial pattern in the spherulitic replacement type and independent from microstructures of the test and its orientation. in contrast to spherulitic replacement, in the controlled type of replacement the position and configuration of chalcedony fibrous follow the microscopic structures of the test and showing preferntial orientation. the microcrystaline quartz with equant crystals is less than 20 µm (maliva and siever, 1988). in some of bioclasts microquartz is replaced in the form of silica. this process occurred in some bioclasts such as assilina and nummulites. megaquartz occured as intraparticle and interparticle cements. while the interparticle cement involved higher frequently. the petrography of the studied succession reveals that the selective silicification is mostly take place in assilina, nummulites and, also ostera fragments. the effects of this process are not the same in different nummulites species, as it is very common in larger shells rather than smaller ones. silicification is more common in hyaline foraminifera, while it is absents in porcelaneous ones. typically, this process is also different in hyaline foraminifera test (very developed in assilina and nummulites, it is, rare in discocyclina, actinocyclina and asetrocyclina). the silica source for silicification is usually provided via the biogenic and volcanic activities (robertson, 1977). some authors considerd the dissolution of biogenic opal and or volcanic glasses in as the sources of silica in connate waters, while others considered clay minerals alteration (nobel and van stempvoort, 1989).