پترولوژی و چینه نگاری سکانسی رسوبات میوسن منطقه باغشن گچ، شمال نیشابور

* نهشته های میوسن در برش مورد مطالعه، بطور هم شیب روی رسوبات الیگوسن (شیل با بین لایه های ماسه سنگ و کنگلومرا) و با کنتاکت گسله از نوع رورانده در زیر رسوبات دونین (سازند بهرام) قرار گرفته اند. ضخامت این نهشته ها 5/582 متر است و متوسط شیب لایه ها 20 درجه به سمت شمال شرق و امتداد لایه ها شمال غربی- جنوب شرقی است. * این نهشته ها بر اساس خصوصیات سنگ شناسی به سه واحد تقسیم شده اند. واحد زیرین شامل رخساره گلسنگی است. در این واحد خرده هایی از کانی تبخیری وجود دارد که بصورت فرسایش یافته در رخساره گلسنگی پراکنده شده اند. ضخامت این واحد 5/24 متر است. واحد میانی شامل تناوب کنگلومرا، ماسه سنگ و گلسنگ با چندین سیکل ریز شونده به سمت بالا ست. ضخامت این واحد 460 متر است. در این بخش از توالی ضخامت لایه های کنگلومرایی به سمت بالا افزایش می یابد. در ابتدای این واحد، چهار لایه آگلومرایی به ضخامت 5/1 تا 2 متر وجود دارد. واحد بالایی شامل کنگلومرا با میان لایه های ماسه سنگی به ضخامت 97 متر است. قسمت اعظم این واحد را کنگلومرا به خود اختصاص داده است به طوری که افق های ماسه سنگی بین لایه ای به سمت بالای این واحد از بین می روند. * آنالیز رخساره های سنگی و عناصر ساختاری با توجه به مطالعات بافتی و ساختارهای رسوبی این نهشته ها در صحرا منجر به شناسایی سه مجموعه رخساره سنگی آواری شامل رخساره های کنگلومرایی (gcm, gmg, gmm, gci, gh, gp)، ماسه سنگی (sm, sh, sl, sp, st, ss)، گلسنگی (fm, fl) و یک رخساره غیرآواری (p) و پنج عنصر ساختاری شامل ff, ch, sb sg, gb شده است. * با توجه به شواهدی همچون سیکل های به سمت بالا ریز شونده، قاعده تحتانی فرسایشی در هر سیکل، وجود ساختمان های رسوبی یک جهتی، نوع رخساره های سنگی و عناصر ساختاری، محیط رسوبی این نهشته ها رودخانه بریده بریده با بستر گراولی است که به سمت غرب در جریان بوده است. * مطالعات پتروگرافی نشان می دهد که کنگلومراها از پبل های ماسه سنگی (کوارتز آرنایت، ولکانیک آرنایت فلدسپاتی و آرکوز)، آهکی (گرینستون، پکستون- گرینستون، وکستون، مادستون) و آذرین (بازالتی وآندزیتی) تشکیل شده اند. پبل های مذکور با نسبت های مختلف در هر لایه کنگلومرایی در زمینه ای ماسه ای، سیلتی و گلی قرار گرفته و توسط سیمان کلسیتی به هم متصل شده اند. لذا از نظر ترکیب، این کنگلومراها از نوع پلی میکتیک اند. اجزای تشکیل دهنده ماسه سنگها شامل کوارتز، فلدسپات و خرده سنگ است. کوارتزها اغلب از نوع مونوکریستالین و به مقدار کمتر پلی کریستالین هستند. فلدسپاتها شامل ارتوکلاز، میکروکلین و پلاژیوکلاز می باشند. از خرده سنگها می توان به خرده های ولکانیکی، کربناته و مقادیر کمی خرده چرتی، شیلی و دگرگونی اشاره کرد. اجزای فرعی ماسه سنگها را کانیهای سنگین اپاک (هماتیت) و شفاف (تورمالین، زیرکان، روتیل و آمفیبول)، میکاها (مسکویت و بیوتیت) و گلاکونیت تشکیل می دهد که درصد کمی را به خود اختصاص می دهند. در گلسنگ ها نیز دانه های کوارتز در حد سیلت و ندرتا دانه هایی در حد ماسه خیلی ریز شامل کوارتز، خرده های شیلی و کربناته و کانیهای اپاک مشاهده می شوند که توسط سیمان اکسید آهن و مقادیر ناچیزی سیمان کربناته به هم متصل شده اند. پس از درصدگیری اجزای تشکیل دهنده، سه پتروفاسیس ماسه سنگی (ساب لیتارنایت، لیتارنایت و لیتارنایت فلدسپاتی) و دو پتروفاسیس گلسنگی (شیل گلی و سیلتستون) شناسایی شده است. * فرایندهای دیاژنزی در ماسه سنگ ها شامل فشردگی فیزیکی، سیمانی شدن، دگرسانی، انحلال و جانشینی، شکستگی و پرشدگی رگه ها است. تفسیر توالی پاراژنتیکی ماسه سنگها موید این است که فرایندهای دیاژنتیکی در سه مرحله ائوژنز، مزوژنز و تلوژنز، رسوبات را تحت تاثیر قرار داده اند. به طوری که فشردگی فیزیکی، تشکیل سیمان کلسیتی و سیمان اکسیدآهن در مرحله ائوژنز، فرایندهایی همچون تشکیل سیمان کلسیتی جانشین شده به جای دانه های آواری و سیمان سیلیسی، آلتراسیون، انحلال فلدسپات، کوارتز و چرت و جانشینی آنها توسط سیمان کلسیتی در مرحله مزوژنز و در نهایت تشکیل بخشی دیگر از سیمان اکسیدآهن و شکستگی و پر شدگی رگه ها در مرحله تلوژنز اتفاق افتاده است. * تلفیق داده های حاصل از مطالعات پتروگرافی و آنالیز ژئوشیمیایی نشان می دهد که سنگ منشاء این رسوبات، آذرین، رسوبی و دگرگونی بوده است و ناحیه منشاء از نظر تکتونیکی در موقعیت کوهزایی با چرخه مجدد قرار گرفته و آب و هوای ناحیه منشاء خشک تا نیمه خشک بوده است. * آنالیز چینه نگاری سکانسی این رسوبات نشان می دهد که این نهشته ها بین دو مرز نوع اول (sb1) و مرز گسله محصور شده و از دو دسته رخساره hast و last تشکیل شده اند. دسته رخساره hast، قسمت گلسنگی زیرین را شامل می شود که می تواند نشان دهنده کمتر بودن فعالیت تکتونیکی باشد که این امر خود می تواند منجر به بالا آمدن سطح اساس رودخانه و افزایش فضای رسوبگذاری شود. سیکلهای به سمت بالا ریزشونده که بخش اعظم این نهشته ها را تشکیل می دهند و در انتهای توالی به رخساره کنگلومرایی ختم می شوند، به دسته رخساره last تعلق دارند. این نهشته ها می توانند نشان دهنده فعالیت تکتونیکی و ورود رسوب زیاد به حوضه باشند که منجر به پایین افتادگی سطح اساس و بنابراین فضای رسوبگذاری کم می شود.