چینه نگاری سکانسی و جایگاه تکتونیکی سازند سیلیسی آواری آبحاجی (ژوراسیک پیشین) در شرق ایران مرکزی

سازند سیلیسی آواری آبحاجی به سن ژوراسیک پیشین در شرق ایران مرکزی بر روی بلوک¬های یزد، طبس و لوت گسترش دارد. جهت مطالعه این سازند هفت برش در کوه راهدار (منتهی الیه لبه غربی بلوک طبس یا بلوک کلمرد)، سیمین سپاهان، معدن پروده (شمال و شرق بلوک طبس)، کوه شیسویی (غرب بلوک لوت)، راور-دره آبکوه، زرند-دره چناروئیه و زرند-معدن اشکلی (جنوب بلوک طبس) و همچنین سه چاه اکتشافی a، b و c در محدوده معدن زغالسنگ پروده انتخاب شده است. سازند آبحاجی در برش¬های سطح الارضی به ترتیب 82، 347، 75، 220، 683، 702 و 402 متر ضخامت داشته و در برش¬های تحت الارضی 5/82، 63 و 62 متر ضخامت دارد. این سازند عمدتاً از ماسه سنگ، سیلتستون و شیل تشکیل شده و کنگلومرا و رگه¬های نازک زغال در آن ناچیز است. آنالیز رخساره¬های سنگی در برش¬های مورد مطالعه منجر به شناسایی دو رخساره دانه درشت (gcm, gt)، هشت رخساره دانه متوسط (st, se, sl, shc, shs, sr, sh, sp)، سه رخساره دانه ریز (fm, fc, fl)، دو رخساره حدواسط دانه متوسط و ریز (sr/fl, fl(sr)) و یک رخساره زغالی (c) شده است. تفسیر محیط رسوبگذاری نهشته¬های سازند آبحاجی در ناحیه مورد مطالعه بر مبنای تفکیک رخساره¬های سنگی و بررسی تغییرات عمودی و جانبی آنها انجام شده است. نهشته¬های قاره¬ای سازند آبحاجی در برش¬های سیمین سپاهان و معدن پرورده در سیستم رودخانه¬ای مئاندری بر جای گذاشته شده¬اند. نهشته¬های حدواسط در این سازند شامل رسوبات دلتایی است که در برش¬های کوه راهدار، راور-دره آبکوه و زرند-دره چناروئیه غالب هستند. بخشی از نهشته¬های سازند آبحاجی در برش¬های کوه شیسویی و زرند-معدن اشکلی علاوه بر محیط دلتایی در محیط دریایی کم عمق آواری رسوبگذاری کرده¬اند. به طور کلی در این سازند از سمت غرب به شرق حوضه و به سمت رأس توالی، روند عمیق شوندگی وجود دارد. بررسی رخسارهای الکتریکی و مطالعه روند تغییرات نمودار گاما نیز منجر به شناسایی و تفکیک نهشته¬های رودخانه مئاندری در چاه¬های اکتشافی محدوده معدن زغالسنگ پروده گردیده است. آنالیز چینه نگاری سکانسی در برش¬های مورد مطالعه و انطباق سکانس¬ها نشان دهنده چهار مرحله پسروی و پیشروی در زمان نهشته شدن سازند آبحاجی در شرق ایران مرکزی شده است. در برش¬های جنوبی بلوک طبس به علت قرار گرفتن در بخش¬هایی از حوضه که میزان فرونشینی بالا بوده است بیشترین تعداد سکانس رسوبی (سه سکانس رسوبی کامل و یک سکانس ناقص) حفظ شده¬ است. در صورتی که در برش¬های شمال بلوک طبس و بلوک کلمرد به علت حضور در نواحی مرتفع غالباً شرایط فرسایش و عدم رسوبگذاری حاکم بوده و یا نهایتاً در برخی برش¬ها تنها یک سکانس رسوبی تشکیل شده است. در برش¬های مختلف انواع دسته رخساره¬های lst، tst و hst در سازند آبحاجی بر اساس تغییرات رخساره¬ها و سطوح سکانسی کلیدی و همچنین الگوی انباشتگی چینه¬ها شناسایی گردیده¬اند. مطالعات پتروگرافی نشان می¬دهد که سنگ¬های کنگلومرایی سازند آبحاجی عمدتاً پلی میکتیک و پاراکنگلومرا هستند. همچنین این مطالعه منجر به شناسایی چهار پتروفاسیس ساب لیتارنایت، چرت آرنایت، ماسه سنگ/شیل آرنایت و فیلارنایت در ماسه سنگ¬های سازند آبحاجی شده است. مطالعات دیاژنتیکی در پتروفاسیس¬های مختلف ماسه سنگی بیانگر فرایندهایی نظیر تشکیل پوشش های هماتیتی و رسی در اطراف دانه¬های آواری، فشردگی فیزیکی شامل تماس¬های نقطه¬ای، مماسی و طولی و همچنین خمیدگی دانه¬های ناپایدار (در مرحله ائوژنز)، فشردگی شیمیایی شامل تماس¬های محدب-مقعر و مضرس، سیمان¬های سیلیسی و دولومیتی، دگرسانی فلدسپات¬ها، کلریتی شدن، کائولینیتی شدن و ایلیتی شدن (در مرحله مزوژنز)، شکستگی و پرشدگی (در مرحله تلوژنز) است. آنالیز ژئوشیمیایی عناصر اصلی و فرعی نمونه¬های ماسه سنگی و شیلی و همچنین داده¬های پتروگرافی ماسه سنگ¬های سازند آبحاجی نشان می¬دهد که رسوبگذاری این سازند در موقعیت حاشیه قاره¬ای غیر فعال، چرخه¬های مجدد کوهزایی و بعضاً کراتون صورت گرفته است. این مطالعات نشان می¬دهد که سنگ¬های منشأ سازند آبحاجی عمدتاً از نوع رسوبی و با چرخه مجدد، پلوتونیک و دگرگونی درجه پایین تا بالا بوده است. نتایج پتروگرافی و ژئوشیمیایی همچنین حاکی از هوازدگی نسبتاً شدید ناحیه برخاستگاه در شرایط آب و هوایی نیمه مرطوب تا مرطوب است. بررسی جغرافیای دیرینه زمان ژوراسیک پیشین نشان می¬دهد که نهشته¬های مورد مطالعه در یک محیط تکتونیکی از نوع بلوک¬های گسل خورده و مایل شده و در ادامه یک حوضه کششی قاره¬ای پشت کمانی (extensional continental back-arc basin) تشکیل شده¬اند که عامل ایجاد این شرایط تکتونیکی فرورانش پوسته اقیانوسی نئوتتیس در لبه جنوبی بلوک ایران بوده است. الگوی مشاهده شده از تغییرات ضخامت، رخساره¬ها، محیط رسوبی و سکانس¬های رسوبی سازند آبحاجی از سمت غرب به شرق بر روی بلوک¬های لوت، طبس و یزد با مدل تکتونیکی حوضه¬های کششی با بلوک¬های گسل خورده و مایل شده همخوانی دارد. نتایج حاصل از مطالعه برخاستگاه حاکی از این است که نهشته¬های آواری بالغ قبل از ژوراسیک و سنگ¬های پلوتونیک و دگرگونی رخنمون یافته بر روی بخش¬های بالاآمده بلوک پشت بادام و یزد مهمترین سنگ منشأهای سازند آبحاجی در غرب حوضه بوده است. این در حالی است که نهشته¬های آواری بالغ قبل از ژوراسیک رخنمون یافته بر روی بخش¬های بالاآمده شرق بلوک طبس (بالاآمدگی شتری) تنها و مهمترین تأمین کننده رسوبات آواری برای سازند آبحاجی در شرق حوضه بوده است. با توجه به سنگ منشأ غالب نوع رسوبی و با چرخه مجدد در سازند آبحاجی، به نظر می¬رسد فرایند چرخه مجدد رسوبی سبب تغییر در ترکیب ماسه سنگ¬ها و نشان دادن ویژگی ماسه سنگ¬های موقعیت تکتونیکی حاشیه غیر فعال برای این سازند گردیده است. رخداد اصلی کوهزایی سیمرین (main cimmerian event) در مرز تریاس-ژوراسیک با افزایش یکباره اندازه دانه رسوبات آواری در قاعده سازند¬ آبحاجی در ایران مرکزی، سازند آلاشت از گروه شمشک در البرز و توالی¬های رسوبی معادل در بینالود همراه است. می¬توان عامل این تغییر در اندازه دانه را جدا شدن و رها شدن پوسته اقیانوسی فرورانش یافته (slab break-off) به زیر بلوک ایران در نظر گرفت که منجر به بالاآمدگی یکباره پوسته قاره¬ای و فرسایش شدید شده است. بازسازی نحوه جهت¬یابی بلوک¬های لوت، طبس و یزد در زمان ژوراسیک پیشین، با اعمال چرخش °135 درجه¬ای در جهت عقربه¬های ساعت، نشان می¬دهد که موقعیت¬های مناطق منشأ و جهت¬های حمل و نقل رسوبات در زمان نهشته شدن سازند آبحاجی روند شمالی-جنوبی داشته¬اند.