حوضه رسوبی کپه داغ در شمال شرق ایران، بعد از برخورد پلیت ایران با پلیت توران در اوایل مزوزوئیک شکل گرفته است. گسترش ناحیه ای سازند شوریجه (ژوراسیک پسین- کرتاسه پیشین) از جنوب شرق- شرق تا غرب حوضه رسوبی کپه داغ را در بر می گیرد. سازند شوریجه در نواحی شرقی و جنوب شرقی حوضه رسوبی کپه داغ بیشتر از رخساره های سنگی سیلیسی آواری (رخساره های کنگلومرایی، ماسه سنگی و گل سنگی) و رخساره های غیر آواری خاک دیرینه تشکیل شده است. در حالیکه به سمت نواحی مرکزی و غربی حوضه، لایه های تبخیری و رخساره های کربناته (آهکی و دولومیتی) نیز در توالی رخساره ای آن مشاهده می گردد. بررسی محدوده سنی میکروفسیلهای شناسایی شده (فرامینیفرها و جلبکهای آهکی) در سنگهای آهکی مورد مطالعه (بویژه در نواحی مرکزی حوضه)، سن کیمرجین- نئوکومین ارائه شده در مطالعات قبلی را تأیید می کند. با توجه به اختصاصات رسوب شناسی (اختصاصات بافتی، ساختمانهای رسوبی، رنگ، شکل هندسی لایه های سنگی و سطوح مرزی)، الگوی انباشتگی چینه ها، آنالیز جریانهای دیرینه، نوع آثار فسیلی موجود و بررسی تغییرات عمودی و جانبی رخساره های سنگی، رسوبات سازند شوریجه در تنوعی از محیطهای رسوبی قاره ای (رودخانه ای و دریاچه ای موقت)، حدواسط (دشت ساحلی) و دریایی (رمپ مخلوط رسوبات سیلیسی آواری- کربناته) نهشته شده اند. خاکهای دیرینه سازند شوریجه بر اساس اختصاصات خود به سه نوع افقهای هیستوسولی، اکسی سولی و کلسی سولی (کالکریتی و دولوکریتی) طبقه بندی شده اند. بررسی اشکال ماکرومورفولوژی، میکرومورفولوژی و ژئوشیمیایی این خاکها نشان دهنده تشکیل آنها در اثر فرآیندهای خاکزایی و غیر خاکزایی است. ژئوشیمی خاکهای دیرینه کلسی سولی به منظور بازسازی شرایط آب و هوایی دیرینه، میزان فشار دی اکسید کربن اتمسفر دیرینه، نوع پوشش گیاهی دیرینه و شیمی آب موثر در تشکیل این خاکها مورد استفاده قرار گرفته است. بر اساس مطالعات بافتی و کانی شناسی در رسوبات سیلیسی آواری سازند شوریجه سه پتروفاسیس کنگلومرایی، ماسه سنگی و گل سنگی ارائه شده است. علاوه بر این، در نهشته های تبخیری سازند شوریجه، دو پتروفاسیس ژیپس گرانوبلاستیک و پورفیروبلاستیک شناسایی شده است. در رخساره های کربناته این سازند، انواع میکروفاسیس های گرینستونی، پکستونی، وکستونی و دولوستونی مشخص شده است. داده های پتروگرافی همراه با آنالیزهای ژئوشیمیایی در رسوبات سیلیسی آواری (ماسه سنگی و شیلی) سازند شوریجه به منظور تعیین خصوصیات ناحیه منشأ و تعیین تاریخچه هوازدگی و شرایط آب و هوایی دیرینه مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج این مطالعات نشان می دهد که ناحیه منشأ این رسوبات احتمالا گرانیتوئیدهای مشهد (در جنوب و جنوب غرب مشهد) بوده است. بررسیهای پتروگرافی و آنالیزهای ژئوشیمیایی سنگهای سیلیسی آواری و کربناته سازند شوریجه نشان می دهد که فرآیندهای دیاژنتیکی این سنگها را در سه رژیم ائوژنتیک، مزوژنتیک و تلوژنتیک متأثر ساخته است. این فرآیندها در سنگهای آواری شامل فشردگی فیزیکی و شیمیایی، سیمانی شدن (اکسید آهن، کربناته و سیلیسی)، کانیهای رسی درجازا، هماتیتی شدن، دگرسانی، انحلال و جانشینی فلدسپات، ایجاد شکستگی و پرشدگی رگه می باشد. در سنگهای آهکی مورد مطالعه فرآیندهای دیاژنتیکی شامل فشردگی فیزیکی و شیمیایی، میکریتی شدن، میکروبورینگ، سیمانی شدن کلسیتی، دولومیتی شدن، نئومورفیسم، پیدایش شکستگی و پرشدگی رگه می باشد. بر اساس مطالعات چینه نگاری سکانسی، در برشهای مورد مطالعه، 2 تا 5 سکانس رسوبی مرتبه سوم در توالی رسوبی سازند شوریجه شناسایی شده است. مرزهای سکانسی شامل مرزهای فرسایش و غیر فرسایشی است. در برشهای مختلف، انواع دسته رخساره های las، has، lst، tst و hst در سکانسهای رسوبی سازند شوریجه بر اساس سطوح کلیدی و الگوی انباشتگی چینه ها مجزا شده است. با توجه به تأثیرات جهانی و با در نظر گرفتن عوامل درون حوضه ای و محلی، روند تغییرات سطح ایستابی در نهشته های قاره ای و تغییرات سطح آب دریا در نهشته های دریایی، در زمان تشکیل رسوبات سازند شوریجه، در 6 مرحله صورت گرفته است.

در این تحقیق به منظور بررسی نهشته¬های منسوب به کرتاسه در حاشیه شرقی بلوک لوت، دو برش به نام¬های برش نیمبلوک و برش قومنجان اندازه¬گیری شده است. برش نیمبولوک در شمال غرب شهرستان قائن و برش قومنجان در جنوب غرب شهرستان قائن قرار دارد. این برش¬ها از نظر فسیل-شناسی، پالئواکولوژی و محیط رسوبی مورد بررسی قرار گرفتند. در این مطالعه تعداد 27 جنس و 31 گونه از انواع فرامینیفرهای بنتیک و پلانکتونیک شناسایی گردید. با توجه به فرامینیفرهای شناسایی شده، در برش قومنجان 2 بایوزون و در برش نیمبلوک 3 بایوزون پیشنهاد گردید. بر این اساس برای برش¬های نیمبلوک و قومنجان به ترتیب سن بالاترین قسمت آپتین- سنومانین پیشین و آپتین- سنومانین پیشنهاد می¬گردد. مجموعه فرامینیفراهای شناسایی شده با توجه به شکل پوسته در 5 گروه شکلی (morphotype) طبقه¬بندی گردید. هر یک از این گروه¬ها در شرایط متفاوتی از لحاظ عمق، نور، آشفتگی، شوری و مواد غذایی زیست می¬کرده¬اند. بر اساس مشاهدات صحرایی و بررسی مقاطع نازک میکروسکوپی در منطقه مورد مطالعه تعداد هشت ریزرخساره و چهار پترو¬فاسیس شناسایی گردید که از این تعداد سه ریزرخساره مربوط به کمربند رخساره¬ای رمپ داخلی (inner ramp)، دو ریزرخساره مربوط به کمربند رخساره¬ای رمپ میانی (mid ramp) و سه ریزرخساره مربوط به کمربند رخساره¬ای رمپ خارجی (outer ramp) می¬باشد. با توجه به ویژگی¬های ریزرخساره¬های موجود برای منطقه مورد مطالعه مدل رمپ کربناته هموکلینال پیشنهاد می¬شود.

مطالعات صحرایی منجر به شناسایی رخساره های رسوبی گراولی (gmm, gmg, gcm, gci, gh)، ماسه ای (sh) و گلی (fl, fm) گردیده است. همچنین عناصر ساختاری شکل گرفته در رودخانه مولید شامل ch، gb، sb، sg و ff می باشند. با توجه به رخساره های سنگی و عناصر ساختاری شناسایی شده، مدل رسوبی رودخانه بریده بریده و کم عمق با بار بستر گراولی است. مطالعات ژئوشیمیایی اکسید عناصر اصلی و عناصر فرعی موجود در نهشته های رودخانه مولید با هدف تعیین میزان غلظت عناصر موجود در رسوبات رودخانه و تعیین منشأ احتمالی عناصر، تأثیر این عناصر بر کیفیت منابع آب سطحی و زیر زمینی و نیز به منظور تعیین اختصاصات ناحیه منشأ (سنگ شناسی، میزان هوازدگی، آب و هوا) و جایگاه زمین شناسی این حوضه صورت گرفت. نتایج حاصله حاکی از آلوده بودن منطقه به عنصر کرم و نیز میزان بالای اکسیدهای آهن، منیزیم و منگنز است. بر طبق بررسی های صورت گرفته علت آلودگی، واحدهای زمین شناسی و فعالیت انسان (کشاورزی) در منطقه است. بررسی ژئوشیمی رسوبات آواری نشان دهنده منشأ مافیک، آب و هوای خشک در ناحیه منشأ و نرخ هوازدگی کم رسوبات است. موقعیت تکتونیکی حوضه نیز احتمالا جزایر قوسی اقیانوسی است.