ژئوشيمي عنصري و ايزوتوپي سازند بهرام (دونين ميانيبالايي) در شرق ايران

Isotopic and elemental geochemistry of Bahram Formation (MiddleUpper Devonian) in east of Iran

در اين پژوهش، شرايط اقليمي ديرينه و سيستم دياژنزي سازند بهرام (دونين ميانيبالايي) با استفاده از مطالعات ژئوشيميايي عناصر اصلي و فرعي و ايزوتوپ هاي پايدار اكسيژن و كربن مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور سه برش چينه اي از اين سازند در مناطق چشمه شير (شمال شرق طبس) با ضخامت 180 متر، كمركوه (جنوب كاشمر) با ضخامت 188 متر و حوض دوراه (شرق طبس) با ضخامت 192 متر در شرق ايران مطالعه شده است. توالي هاي مورد مطالعه از سنگ آهك هاي نازك لايه تا ضخيم لايه خاكستري رنگ فسيل دار تشكيل شده است. بر اساس داده هاي ژئوشيميايي به دست آمده، سبك بودن مقادير ايزوتوپ اكسيژن δ18O (ميانگين 66/7 در برش كمركوه، 11/8 در برش چشمه شير و 21/8 در برش حوض دوراه) در اكثر نمونه هاي مورد مطالعه و هم چنين نسبت استرانسيم بهنجار شده توسط كلسيت در برابر آهن و منگنز، مي تواند نشانگر يك سامانه نيمه باز و تبادل آب به سنگ نسبتا بالا باشد. تلفيق نتايج ژئوشيميايي عنصري (از جمله پايين بودن نسبت استرانسيم به منگنز و بالا بودن منگنز) و روند تغييرات ايزوتوپ كربن و اكسيژن نشان مي دهد كه تاثير دياژنز متئوريك بر روي نهشته ها بيش تر بوده است.

In this research, paleoclimatic conditions and diagenetic system of Bahram Formation (MiddleUpper Devonian) have been investigated using geochemical data of major and minor elements and also oxygen and carbon stable isotopes. For this purpose, three stratigraphical sections of this formation including Cheshmehshir section (north east of Tabas) with a thickness of 180 m, Kamarkuh section (south of Kashmar) with a thickness of 188 m and Hozedorah section (east Tabas) with a thickness of 192 m have been studied.The studied sections have been composed of thin to thick bedded, gray colored fossiliferous limestones. Based on the obtained geochemical data, the insubstantial values of δ18O isotope (mean 7.66‰ at Kamarkuh, 8.11‰ at Cheshmehshir and 8.21‰ at Hozedorah section) in most of samples and also normalized ratio by calcite for strontium versus iron and manganese values indicate a relatively open system and high rate of waterrock interactions.The combination of elemental analysis results (including low ratio of Sr/Mn and high Mn content) and  the trend of carbon and oxygen isotopes values reveal that the meteoric diagenesis has had the most important effect on these deposits. The calculated sea water temperature at the time of deposition of the studied sections using δ18O values has been estimated between 41° and 45° Celsius which is somewhat higher than the expected temperature for this period of time and might be due to the effect of diagenesis.