بررسي سنگ شناختي و ژيوشيميايي دولوميت هاي كرتاسه زيرين در جنوب، غرب و شمال اصفهان، ايران مركزي

Petrographic and Geochemical Study of Lower Cretaceous Dolomites from South, West, and North of Esfahan, Central Iran

منطقه بررسي شده دراين پژوهش در محدوده جنوب، غرب و شمال اصفهان واقع شده است. دراين پژوهش به بررسي سنگ شناختي و ژيوشيميايي دولوميت هاي كرتاسه زيرين پرداخته شده است. براساس تركيب سنگ شناختي و شيميايي، پنج نوع دولوميت در برش هاي بررسي شده تشخيص داده شده‌اند. نوع اول دولوميت خيلي ريز تا ريزبلور كه در شرايط نزديك به سطح زمين و در مراحل اوليه دياژنز، در محيط‌هاي پهنه جزرومدي تا كولاب تشكيل شده است. در اين دولوميت ، مقادير Srنسبتاً زياد (2537پي پي ام) و ) Fe8861 پي پي ام) و Mn(852 پي پي ام) اندك است. نوع دوم، دولوميت هاي ريز تا متوسط بلور نيمه‌شكل‌دار تا بي‌شكل را شامل مي شود. در مقايسه با دولوميت نوع اول، مقدار Sr آن-ها كم‌تر و مقادير Fe و Mn آن ها بيش‌تر است. اين دولوميت به احتمال زياد در شرايط دياژنز تدفيني كم عمق تشكيل شده است. نوع سوم شامل دولوميت متوسط تا درشت‌بلور، شكل دار و نيمه شكل دار و واجد حواشي روشن و مراكز كدر است. اين دولوميت در مقايسه با دو نوع قبلي، Fe و Mn بيش‌تر و Srكم‌تري دارد. آن ها در شرايط تدفين بيش‌تر و از طريق دولوميتي شدن رسوبات آهكي قبلي و يا از تبلور دوباره دولوميت هاي نوع اول و دوم تشكيل شده اند. دولوميت هاي متوسط تا درشت‌بلور پركننده حفره‌ها و شكستگي ها، نوع چهارم از دولوميت‌هاي منطقه بررسي شده را تشكيل مي دهند. اين دولوميت ها، در طي دياژنز تدفيني متوسط، در دمايي كم‌تر از 60 تا 80 درجه سانتي‌گراد تشكيل شده‌اند. دراين دولوميت-ها، مقادير Fe و Mn از مركز حفره‌ها و شكستگي ها به سمت بيرون، كاهش مي يابد. نوع پنجم، شامل دولوميت درشت‌بلور زين‌اسبي پركننده حفره‌ها و شكستگي ها است. اين دولوميت ، در خلال دياژنز تدفيني عميق و در دمايي بيش‌تر از 60 تا 80 درجه سانتي‌گراد(محدوده 60 تا 100 درجه سانتي‌گراد)، تشكيل شده است. اين نوع، فقط در غرب اصفهان (منطقه نجف آباد) تشخيص داده شد و تشكيل آن به احتمال زياد مرتبط با تكامل تكتونيكي منطقه است. شيمي عناصر اصلي و فرعي و هم‌چنين استوكيومتري دولوميت ها، حاكي از كاهش ميزان Srو افزايش مقادير Fe و Mn از دولوميت هاي نوع اول به دولوميت‌هاي نوع چهارم است. دولوميت خيلي ريز تا ريزبلور(نوع اول) بيش‌ترين مقادير Sr و استوكيومتري را دارد. زياد بودن مقدار Sr در دولوميت خيلي ريز تا ريزبلور دليلي بر كاني شناسي آراگونيتي كربنات هاي اوليه است، ضمن اين‌كه زياد بودن نسبت Mg/Ca در اين دولوميت ها نيز تاييدي بر تشكيل آن ها از سيالاتي با شوري زياد است. منيزيم مورد نياز براي تشكيل دولوميت‌ها از آب دريا، شورابه‌هاي حوضه‌اي و شيل‌هاي زيرين لياس تامين شده است.

The studied areas are located in south, west, and north of Esfahan. This document is the petrographic and geochemical study of Lower Cretaceous dolomites. Based on petrographic and chemical composition, five types of dolomite were identified in the three traverses. The first type is very fine to fine-crystalline dolomite which is formed in near surface conditions during early stages of diagenesis, and in tidal flat to lagoonal environments. The Sr content of this type is relatively high (2537ppm) and Fe (8861ppm) and Mn (852ppm) contents are low. The second type consist of fine to medium-crystalline, subhedral to euhedral crystalline dolomites. Compared to the first type, Sr content is lower and Fe and Mn contents are higher. This type of dolomite is most likely formed in shallow burial diagenesis. The third type is medium to coarse- crystalline dolomite, euhedral and subhedral which shows clear rim and cloudy center. Compared to the first and second types, the third type of dolomite contains higher Fe and Mn and lower Sr contents. They are likely formed in deeper burial conditions, via dolomitization of earlier calcareous deposits or recrystallization of the first- and second- type dolomites. The medium to coarse-crystalline dolomites fill in pores and fractures, and are called type-four in this study. These types of dolomites is likely formed during medium burial diagenesis at temperatures below 60 to 80 °C. In these types of dolomites, Fe and Mn values decrease from the center of pores and fractures outward. The type five is coarse, crystalline, saddle dolomite which fills pores and fractures. This type of dolomite is formed in deep burial diagenesis at temperatures higher than 60 to 80 °C(in ranges of 60 to100°C). This type of dolomite has only been recognized in west of Esfahan (Najafabad area) and is likely generated in relation to structural evolution of the area. Major and minor element chemistry and stoichiometry of dolomites mark the decrease of Sr and increase of Fe and Mn from the type one to type four dolomites. The very fine to fine-crystalline dolomite (type one) show the highest Sr content and the best stoichiometry. High Sr content in very fine to fine-crystalline dolomite, is most probably an indication of predominance of aragonite in early carbonates, while high Mg/Ca ratio in the same dolomites confirm their genetic relationships to highly saline fluids. The required magnesium for the formation of dolomites provided by either seawater, basin brines and underlying Liassic shales.