رسوب شناسی عضو ورسک سازند الیکا (تریاس) در منطقه شهمیرزاد با تأکید بر فرایند کارستی شدن

ناحیه شهمیرزاد در دامنه های جنوبی کوه های البرز مرکزی و در 25 کیلومتری شمال سمنان واقع شده است. منطقه شهمیرزاد از لحاظ موقعیت جغرافیایی در بین عرضهای? 40 ?35 تا ? 36 شمالی و طول جغرافیائی ? 53 تا? 30? 53 قرار گرفته است. به منظور انجام این مطالعه دو برش چینه شناسی مورد بررسی قرار گرفته است برش اول (ده صوفیان) در مسیر شهمیرزاد به فولاد محله در روستای ده صوفیان واقع در 6 کیلومتری شهمیرزاد برداشت و نمونه برداری شده است. ضخامت این برش در ناحیه ده صوفیان 460 متر است. سازند الیکا در این برش از سه قسمت سنگ آهک ورمیکوله دار، دولومیت متوسط تا ضخیم لایه و سنگ آهک واحد ورسک با میان لایه های از آهک دولومیتی قابل تقسیم است. برش دوم در مسیر جاده شهمیرزاد به چاشم واقع شده است. به دلیل اهمیت واحد ورسک در کارستی شدن در مطالعه برش دوم فقط به این واحد پرداخته شده است. ضخامت توالی مورد مطالعه در این برش 190متر است که 20متر از واحد میانی سازند الیکا و 170متر از واحد ورسک سازند الیکا اندازه گیری شده است. مطالعات سنگ شناسی انجام شده بروی 215 مقطع نازک میکروسکوپی منجر به شناسایی سه مجموعه رخساره ای شده است که عبارتند از: مجموعه رخساره ای a (a1 :مادستون دولومیتی شده، : a2برشهای ریزشی، a3: استروماتولیت های دولومیتی شده، a4: پلت، اینتراکلست، بیوکلاست پکستون تا گرینستون)، مجموعه رخساره ای b (رخساره های b1: اینتراکلست، پلت، بیوکلاست وکستون تاپکستون،b2 : اینتراکلست، اووئید، پلت، بیوکلاست پکستون تاگرینستون) و مجموعه رخساره ای c ( رخسار های c1: اینتراکلست، پلت، بیوکلاست گرینستون،c2 : اینتراکلست، پلت، اووئید، بیوکلاست گرینستون) است. این مجموعه های رخساره ای در یک پلاتفرم کربناته از نوع رمپ کربناته بسیار کم شیب و به ترتیب در زیر محیط های پهنه جزرومدی، لاگون و پشته سدی نهشته شده اند. از فرآیند های دیاژنزی تاثیر گذار در واحد میانی- بالایی سازند الیکا می توان میکریتی شدن، سیمانی شدن، تراکم، نئومورفیسم، انحلال، دولومیتی شدن، ددلومیتی شدن، شکستگی، سیلیسی شدن، هماتیتی شدن و پیریتی شدن را نام برد که در محیط های دیاژنتیکی دریایی، متئوریکی، تدفینی و در هنگام بالا آمدگی گسترش یافته اند. آنالیز عنصری و ایزو توپی سنگ آهک واحد ورسک سازند الیکا شرایط دیاژنز متئوریکی و تدفینی را تایید می کند. همچنین رابطه بین نسبت های sr/ca در برابر mgنشان دهنده سیستم دیاژنتیکی نیمه بسته است. مطالعات چینه نگاری سکانسی نشان دهنده وجود سه سکانس رسوبی با مرز های سکانسی نوع اول (sb1) و دوم (sb2) در برش مورد مطالعه است که در دو سوپر سیکل رسوبی به نام های uaa2و uaa3قرار می گیرد. اشکال ژئومورفولوژی کارستی (کارن، چشمه های کارستی، غار) در واحد ورسک سازند الیکا بیشتر از واحد دولومیت میانی مشاهده شده است اما اشکال ژئو مورفولوژی پیشرفته کارست مانند حفره های فرو کش، پولژه و غیره در منطقه تشکیل نشده است. بررسی نمودار های بارندگی و دبی در مقابل زمان نشان می دهد که دبی چشمه ها تا حدود زیادی تحت تاثیر بارندگی است و این می تواند به این مفهوم باشد که کارستی شدن تا اعماق زیاد پیشرفت نکرده و بیشتر سطحی است که یکی از دلایل آن را می توان شیب زیاد لایه های آهکی دانست. الگوی ساختاری گسل های منطقه و نمودار گلسرخی مربوطه روند گسلهای غالب منطقه را شمال غربی - جنوب شرقی نشان می دهد که با جهت غالب درزه ها یکسان است. این شکستگیها باعث نفوذ آبها در همین جهت شده و در طی فرآیند کارستی شدن، پدیده های کارستی نیز در همین جهت ایجاد می شوند. با توجه به دیاگرام پایپر رخساره آب چشمه از نوع بیکربنات کلسیم منیزم است که نشان دهنده تغذیه از ارتفاعات آهکی واحد ورسک و تا حدی از واحد دولومیت میانی سازند الیکا است.