مطالعه رسوب ‏شناسی و ژئوشیمی افق خاک دیرینه در مرز سازندهای نیزار و کلات (کرتاسه فوقانی) در خاور حوضه رسوبی کپه ‏داغ

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استاد گروه زمین‌شناسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

برش مورد مطالعه واقع در تنگ نیزار و در فاصله 115 کیلومتری مشهد است که، شامل واحد شیلی و مارنی بخش فوقانی سازند نیزار، و بخش زیرین سازند کلات است که دربردارنده ماسه‏سنگ با میان‏لایه‏های شیلی است. در مرز این دو سازند، خاک دیرینه از نوع اکسی‏سولی شناسایی شده‏است. واحد اکسی‏سولی مورد مطالعه دارای اشکال ماکرومورفولوژی و میکرومورفولوژی ویژه‏ای است، به طوری که وجود غالب میکروفابریک بتا، به فعالیت میکروارگانیسم ها در تشکیل این افق خاک دیرینه دلالت می‏نماید. فشار دی‏اکسیدکربن دیرینه در این برش از10/2237 تا 08/2981 اندازه‏گیری شده‏است که حدود 99/7 تا 65/10 برابر مقدار کنونی است و با مقادیر مدل‏سازی شده برای آن زمان در سایر مناطق دنیا مطابقت دارد. علاوه بر فعالیت‏های بیوژنیک، نوسانات سطح ایستابی(پایین افتادگی سطح آب دریا) نقش مهمی در تشکیل خاک دیرینه این برش داشته ‏است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

sedimentological and geochemical studies of a paleosol horizon at the boundary of the Neyzar and Kalat Formations (Upper Cretaceous) in the eastern Kopet-Dagh basin

نویسندگان [English]

  • M. Keshmiri 1
  • M. H. Mahmudy Gharaie 2
  • S. R. Moussavi-Harami 2
  • A. Mahboubi 2
چکیده [English]

The studied section is located at the Tange-Neyzar, 115 km NE Mashhad. The upper part of the Neyzar Formation consists of shale and marl, while the basal parts of Kalat Formatiom is composed of sandstone unit with interbedded shale. An oxisol type has been identified at the boundary between these formations. There are characteristics macromorphological and micromorphological features in this oxisol unit. The occurrence of beta microfabric indicates the role of micro-organisms activities in the formation of the palaeosol. The geochemical studies indicate that the average paleotemperature is 11˚ C. The paleo-rainfall varies from 818.66 to 1563 mm (with an average 1200 mm). The pressure of CO2 was measured from 2237.10 to 2981.08, which is 7.99 to 10.65 times the current value. It corresponds to the modeled values for that geological time in the other areas of the world. In addition, the fluctuation of water-stable (falling at sea level) played a critical role in the development of palaeosol in this section.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Paleosol
  • Oxisol
  • Tang-e-Neyzar
  • Kopet dagh basin
افشارحرب، ع (1373) زمین­شناسی کپه‏داغ، طرح تدوین کتاب سازمان زمین‏شناسی کشور، 275 ص.
قائمی، ف (1383) تحلیل ساختاری و بررسی رابطه‏ی رسوب­گذاری با تکتونیک ناحیه‏ی آق­دربند در شمال خاور ایران. پایان­نامه‏ی دکتری. دانشگاه شهید بهشتی تهران. 277 ص.
کشمیری، م.، ماهانی­پور، ا.، محمودی­قرائی، م. ح.، موسوی حرمی، ر.، محبوبی، ا  (1399) پالئواکولوژی نانوفسیل­های آهکی بخش فوقانی سازند نیزار در حوضه رسوبی کپه‏داغ. پنجمین همایش ملی انجمن رسوب‏شناسی ایران،1ص.
محبوبی، ا.، موسوی­حرمی، ر.، نجفی، ا.، منصوری دانشور، پ (1384) چینه­نگاری سکانسی و تاریخچه تغییرات سطح آب دریا در سنگ‏های آهکی سازند کلات (ماستریشتین بالایی) در شمال مشهد. مجله علوم زمین، شماره 58، ص 2-17.
مرتضوی، م (1392) بررسی رخساره‏های سنگی، تاریخچه رسوب‏گذاری و پس از رسوب‏گذاری و چینه‏نگاری سکانسی سازند شوریجه (کرتاسه تحتانی) در بخش مرکزی و غربی حوضه رسوبی کپه‏داغ. پایان­نامه دکترا. دانشگاه فردوسی مشهد، 433ص.
مرتضوی، م.، موسوی­حرمی، ر.، محبوبی، ا.، نجفی، م (1391) خاک‏های دیرینه (پالئوسل)، انواع و ویژگی‏های آن در سازند شوریجه (ژوراسیک پسین- کرتاسه پیشین)، حوضه رسوبی کپه‏داغ، شمال شرق ایران. مجله پژوهش‏های چینه­نگاری و رسوب‏شناسی، شماره 46، ص 1-32.
Adams, J. S., Kraus, M. J., Wing, S. L (2011) Evaluating the use of weathering indices for determining mean annual precipitation in the ancient stratigraphic record. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 309: 358-366
Afshar -Harb, A (1982) Geological quadrangle map of Sarakhs, 1:250,000 scale. Tehran, Exploration and        Production, National Iranian Oil Company (one sheet).
Alavi, M (1991) Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys Remnants in
northeastern Iran. Geological Society of American Bulletin, 103: 983-992
Allen, A., Allen, J. R (2013) Basin Analysis: Principles and Application to Petroleum Play Assessment. 3th Edition. Wiley-Blackwell, Oxford, 632p.
Arens, N. C., Jahren, A. H., Amundson, R (2000) Can C3 plants faithfully record the carbon isotopic composition of atmospheric carbon dioxide? Paleobiology, 26:137–164
Buol, S. W., Eswaran, H (1999) Oxisols. Advances in Aragonomy, 68: 151-195.
Cerling, T. E (1999) Stable carbon isotopes in paleosol carbonates. in Thiry, M., Simm-Coincon, R., (eds), Paleoweathering, Paleosurfaces, and Related Continental Deposits. Special Publication of the International Association of Sedimentologists, 27: 43- 60
Cooper, M., Vidal- Torroado, P., Chaplot, V (2005) Origin of microaggregates in soils with ferralic horizons. Scientia. Agricola, 62(3): 256-263
Driese, S. G., Medaris, L. G., Kirsimae, K., Somelar, P (2018) Oxisolic processes and geochemical   constrainnts on duration of weathering for Neoprotrozoic Baltic paleosol. Precambrian Research, 310: 165-178
Dworkin, S. I., Nordt, L., Atchley, S (2005) Determining terresterial paleotemperature using the oxygen isotopic composition of pedogenic carbonate. Earth and Planetary Science Letters, 237: 56-68
Ekart, D. D., Cerling T. E., Montanez I. P., Tabor N. J (1999) A 400 million year carbon isotope record of pedogenic carbonate: implications for paleoatmospheric carbon dioxide. American Journal of Science, 299:805- 827
Eren, M (2011) Stable isotope geochemistry of Quaternary Calcretes in the Mersin area. Southern Turkey, A comparison and implications for their origin. Chemie der Erde, 71: 31- 37.
Eswaran, H., Sys, C., Sousa, E. C (1975) Plasma infusion. A pedological process of significance in the humid tropics. Anales de Edafologia Agrobiologia, 34: 665-674.
Flügel, E (2010) Microfacies of Carbonate Rocks. 2nd ed. Springer-Verlag Berlin, Germany. 976 p.
Hosseinyar, G., Moussavi- Harami, R., Abdollahie Fard, I., Mahboubi, A., Neomani Rad, R., Ebrahimi, M-H (2018) Facies analyses and depositional setting of the Lower cretaceous Shurijeh- Shatlyk Formations in the Kopeh- Dagh Basin (Iran and Turkmenistan). Geological Journal, 7: 1-15
Huber, B., Kenneth, G., Macleod David, K., Watkins, F (2018) The rise and fall of the Cretaceous Hot Greenhouse climate. Global and Planetary Change, 167: 1-23
Kanzaki, Y., Murakami, T (2015) Estimate of atmospheric CO2 in the Neoarchean- Paleoproterozoic from paleosols. Geochimica. Cosmochimica, Acta, 159: 190- 219
Klein, R., Salminen, J., Mertanen, S (2015) Baltic during the Ediacaran and Cambrian: a paleomagnetic study of Hailuoto sediments in Finland. Precambrian Resarch, 267: 94-105
Lindbo, D. L., Stolt, M. H., Vepraskas, M. J (2010) Redoximorphic. Interpretation of micromorphological Features of solils and regoliths, Elsevier, 129-147
Liivimagi, S., Somelar, P., Vircava, I., Mahaney, W. C., Kirs, J., Kirsimae, K (2015) Petrology, mineralogy and geochemical climofunctions of the Neoproterozoic Baltic paleosol. Precambrian Research, 256: 170-188