سنگ نگاري و زمين شيمي دولوميت هاي سازند شهبازان و بررسي مرز احتمالي آن با سازند آسماري از ديدگاه ژئوشيمي عنصري (شمال خاوري كوهدشت، جنوب لرستان)

Petrography and geochemistry of Shahbazan Formation dolomites and investigation of its possible boundary with Asmari Formation from the elemental geochemistry point of view (Northeastern Kohdasht, South Lorestan)

سازند شهبازان (ائوسن مياني تا پسين) از توالي­هاي دولوميتي، سنگ­آهك دولوميتي و مارن تشكيل شده است. به منظور بررسي سنگ­نگاري و زمين­شيمي نهشته­هاي اين سازند و تعيين مرز احتمالي آن با سازند آسماري يك برش چينه­شناسي به ضخامت 121 متر در شمال خاوري كوهدشت انتخاب گرديد. در اين برش، سازند شهبازان با سنگ­شناسي سنگ­آهك و دولوميت به صورت ناپيوسته و هم­شيب بر روي سازند آواري كشكان قرار گرفته و مرز بالايي آن توسط كربنات­هاي سازند آسماري به صورت ناپيوستگي فرسايشي پوشيده شده است. مطالعات صحرايي و سنگ­نگاري بر روي 90 مقطع نازك رسوبي و مطالعات زمين­شيمي بر روي 30 نمونه از سازند دولوميتي شهبازان و 10 نمونه از سازند كربناته آسماري به روش­هاي (EDS) و (EPMA) صورت گرفت. با توجه به داده­هاي سنگ­نگاري و زمين­شيمي دو گروه از دولوميت­ها شناسايي گرديد. دولوميت­هاي اوليه (دولوميكرايت­ها­) در اندازه­هاي كمتر از 10 ميكرون و دولوميت­هاي ثانويه (دولوميكرواسپارايت­ها و دولواسپارايت­ها) در اندازه­هاي بزرگ­تر از 10 ميكرون مشاهده شدند. وجود شواهدي مانند تخلخل چشم پرنده­اي، لامينه­هاي جلبكي و اينتراكلست­ها و نبود كاني­هاي تبخيري در نمونه­هاي مورد مطالعه نشان داد، دولوميت­هاي اوليه در يك مدل جزرومدي تشكيل شده­اند، سپس بر اثر تراوش شورابه­هاي كف حوضه­اي در پلت­فرم كربناته سازند شهبازان دولوميت­هاي ثانويه در يك مدل دياژنزي دفني كم عمق تا متوسط گسترش يافته­اند. با استفاده از آناليز عنصري مشخص گرديد از دولوميت­هاي اوليه به سمت دولوميت­هاي ثانويه افزايشي در ميزان عناصر Fe، Mg و Mn ديده مي­شود و همزمان ميزان عناصر Sr، Ca و Na كاهش پيدا مي­كند. در مرز احتمالي بين سازندهاي شهبازان و آسماري ميزان Sr، Ca، Na، Sr/Mn و Ca/Mg افزايش و ميزان عناصر Mn، Mg و نسبت Mn/Ca كاهش نشان مي­دهد. شواهد ژئوشيميايي نشان داد تمام دولوميت­هاي مورد مطالعه غيراستوكيومتري مي­باشند (Ca/Mg ≥2) و مقادير بالاي عنصر Na با ميانگين 6/0 درصد وزني دلالت بر اين موضوع دارد.

Shahbazan Formation (Middle to Late Eocene) consists of dolomite sequences, dolomite limestone and marl. In order to investigate the lithology and geochemistry of the deposits of this Formation and determine its possible boundary with the Asmari Formation, a 121-meter thick stratigraphic section was selected in the northeast of Kohdasht. In this section, the Shahbazan Formation with limestone and dolomite lithology is discontinuously placed on the Kashkan clastic Formation and its upper border is covered by the carbonates of the Asmari Formation as an erosional discontinuity. Field and petrographic studies were carried out on 90 sedimentary thin sections and geochemical studies on 30 samples from Shahbazan dolomite Formation and 10 samples from Asmari carbonate Formation using EDS and EPMA methods. According to petrographic and geochemical data, two groups of dolomites were identified. Primary dolomites (dolomicrites) were observed in sizes less than 10 microns and secondary dolomites (dolomicrosparites and dolosparites) in sizes greater than 10 microns. The presence of evidence such as bird's eye porosity, algal laminae and intraclasts and the absence of evaporite minerals in the studied samples showed that the primary dolomites were formed in a tidal model, then due to seepage of basin floor sediments in the carbonate platform of Shahbazan Formation, secondary dolomites are spread in a shallow to medium burial diagenesis model. Using elemental analysis, it was determined that from the primary dolomites to the secondary dolomites, there is an increase in the amount of Fe, Mg, and Mn elements, and at the same time, the amount of Sr, Ca, and Na elements decreases. In the possible boundary between Shahbazan and Asmari formations, the amount of Sr, Ca, Na, Sr/Mn and Ca/Mg increases, and the amount of Mn, Mg elements and the ratio of Mn/Ca decrease. Geochemical evidence showed that all the studied dolomites are non-stoichiometric (Ca/Mg ≥2) and high amounts of Na element with an average of 0.6% by weight indicate this issue.