مكانيسم تشكيل بلورهاي ريز و شكل دار دولوميت در توالي دريايي ژوراسيك مياني، جنوب غرب زنجان

در اين پژوهش، براي نخستين بار نهشته هاي كربناته ژوراسيك مياني واقع در 25 كيلومتر جنوب غرب زنجان مورد مطالعه قرار گرفته است. اين منطقه از نظر تقسيمات ساختاري-رسوبي ايران در بخش هاي غربي زون ايران مركزي قرار دارد. در اين منطقه، توالي كربناته ژوراسيك مياني به صورت يك ناپيوستگي هم شيب بر روي شيل و ماسه سنگ هاي سبز رنگ سازند شمشك قرار گرفته است و در بالا نيز توسط نهشته هاي كواترنري پوشيده مي شود. اين توالي ها (سازند دليچاي) در اين منطقه 174 متر ضخامت داشته كه عمدتاً از سنگ آهك هاي متوسط تا ضخيم لايه به رنگ خاكستري روشن تا تيره و به ميزان كمتر سنگ آهك دولوميتي و دولوميت تشكيل شده است. سازند دليچاي از نظر محتواي فسيلي غني بوده، و از فسيل هاي متعلق به درياي باز نظير: راديولر، دوكفه اي نازك لايه، خارپوست، جلبك، بريوزوآ، آمونيت و بلمنيت تشكيل شده است. در بخش فوقاني توالي سازند دليچاي، به ضخامت 8 متر كنگلومراي ضخيم لايه به رنگ خاكستري تيره قرار گرفته است كه عمدتاً از قطعات درون حوضه اي متعلق به سازند دليچاي تشكيل شده است. چندين دايك، نهشته هاي آهكي سازند دليچاي را در منطقه مورد مطالعه قطع كرده اند. سنگ آهك هاي دولوميتي اين سازند كه مورد بحث اين مقاله مي باشد، در حدود 4 متر از ضخامت سازند دليچاي را در بر مي گيرد و در بخش هاي بالايي سازند (متراژ 133 تا 137 متري) شناسايي شده است. در اين بخش از سازند، بلورهاي هم اندازه دولوميت به صورت شكل دار، با مرز بلوري مسطح و با اندازه اي ريز (در حدود 30 تا 40 ميكرومتر) به صورت انتخابي بر روي زمينه و آلوكم هاي اسكلتي موجود در سنگ تشكيل شده اند. بلورهاي دولوميت در مركز كدر (قهوه اي رنگ) و در حاشيه روشن تر مي باشند. بافت رسوبي اوليه در بين بلورهاي دولوميت بوضوح حفظ شده است، به طوريكه مرجان، جلبك، اسفنج، راديولر، توبي فيت ها و قطعات خارپوست با فراواني در حدود 20 درصد از اجزاء تشكيل دهنده سنگ را تشكيل داده و همراه با بلورهاي دولوميت مشاهده مي شوند. پوشش هاي ميكروبي نامنظم داراي فابريك لخته اي و رشدهاي نامنظم و لامينه اي همراه با بلورهاي دولوميت مشاهده مي شود. در داخل زمينه سنگ و بين بلورهاي دولوميت، حفرات منفردي شبيه استروماتاكتيس با سقف هاي نامنظم و كف صاف مشاهده مي شود، كه توسط سيمان هاي كلسيتي دندان سگي و سيمان هاي هم بعد و بلوكي به طور كامل پر شده است. در بين بلورهاي دولوميت نيز كاني هاي پيريت و هماتيت مشاهده مي گردد. بلورهاي پيريت ريزبلور بوده و ساختار دانه تمشكي نشان مي دهند. منشأ احتمالي پيريت ها از فعاليت هاي باكتريايي در مراحل اوليه دياژنز بوده و از اكسيداسيون پيريت ها احتمالاً هماتيت تشكيل شده است. مهمترين واكنش در فرايند پيريتي شدن، تبديل يون سولفات به سولفيد (احياء سولفات) و همچنين تبديل آهن سه ظرفيتي به آهن دو ظرفيتي مي باشد. اين روند توسط فعاليت هاي باكتريايي و به طور عمده در رسوبات غني از مواد آلي انجام مي گيرد. با توجه به حضور پيريت دانه تمشكي و همراهي پوشش هاي ميكروبي نامنظم، احتمالاً در تشكيل اين دولوميت ها فعاليت هاي ميكروبي (باكتري هاي احيا كننده سولفات) در شرايط احيايي نقش بسزايي داشته اند. باكتري هاي احياء كننده، سولفات و ديگر مواد آلي را اكسيد كرده و سبب افزايش pH و قليائيت كربنات ها مي شود. پايين آمدن مقدار سولفات در سيالات هم موجب افزايش نسبت منيزيم به كلسيم و در نتيجه تسريع در فرايند دولوميتي شدن مي گردد. ضمناً باكتري هاي احياء كننده سولفات نيز مي تواند منيزيم را در اطراف خود تغليط كنند. با از بين رفتن موانع تشكيل دولوميت ها، هسته سازي بلورهاي ريز و شكل دار دولوميت در شرايط سطحي، عمق تدفين كم و دماهاي پايين در داخل رسوبات محيط درياي باز سازند دليچاي شكل گرفته است. آب دريا احتمالاً تنها منبع يون منيزيم براي دولوميت هاي ريزبلور سازند دليچاي مي باشد كه در نزديكي سطح و در شرايط دماي پايين تشكيل شده است. البته لازم به توضيح است كه جهت تأييد نقش باكتري هاي احياء كننده سولفات در تشكيل بلورهاي ريز و شكل دار دولوميت سازند دليچاي، انجام آناليزهاي ژئوشيميايي (عنصري و ايزوتوپي) پيشنهاد مي گردد.