بخشی از مقاله
چکیده
توالی رسوبی سیلیسی آواري لالون - کامبرین زیرین - ، در ایران مرکزي، داراي ضخامت 700 متر، بر روي رسوبات زایگون - کامبرین زیرین - قرار گرفته است. شاین توالی توسط رسوبات کربناته سازند کالشانه بطور هم شیب پوشیده شده است. طی مطالعات صحرایی، سه واحد اصلی ماسه سنگی در زیر، شیل در میانه توالی و ماسه سنگ رأسی در بالاي توالی شناسایی گردیده است.
بطور عمده، ماسه سنگها از نظر کانی شناسی رسیده بوده و شامل کوارتزآرنایت، ساب آرکوز، ، آرکوز و بندرت ساب لیتارنایت می باشد. براساس مطالعات پترولوژیکی انجام شده رخدادهاي سیمانی شدن، فشردگی، آلتراسیون، انحلال و شکستگی از مهمترین رخدادهاي دیاژنتیکی محسوب می گردند. در نهایت، بنابر رخدادهاي دیاژنیکی شناسایی شده، تاریخچه دیاژنتیکی ماسه سنگهاي لالون شامل سه مرحله دیاژنز اولیه، دفنی عمیق و انتهایی است. میزان تخلخل در این توالی در واحد هاي مختلف متفاوت بوده که بطورعمده از نوع ثانویه بوده، و آلتراسیون، انحلال و شکستگی باعث ایجاد تخلخل گردیده اند.
واژه هاي کلیدي: دیاژنز، سازند لالون، ایران مرکزي.
مقدمه:
از آنجائیکه در اکثر نقاط دنیا رسوبات ماسه سنگی کامبرین به عنوان یکی از سنگ مخزن هاي اصلی مواد هیدروکربوري محسوب می گردند - Abdel Wahab, 1998; Eren and Kadir , 2013 - ، بنابراین با توجه به گسترش سازند لالون در نقاط مختلف ایران، این سازند می تواند نقطه عطفی جهت مطالعات دقیق سنگ شناسی، با تأکید بر رخدادهاي دیاژنتیکی باشد. بدین منظور رخدادهاي دیاژنتیکی در رخساره هاي ماسه سنگی این توالی در منطقه مورد مطالعه، که شامل سیمانی شدن، آلتراسیون، فشردگی، انحلال و شکستگی است مورد تفسیر و بررسی قرار گرفته است.
در این راستا میزان تخلخل که از نظر اقتصادي اهمیت خاصی در سنگها ایفا می کند مورد بررسی قرار گرفته است.
روش مطالعه:
به منظور مطالعات سنگ شناسی سازند لالون با ضخامتی حدود 700 متر در منطقه مورد مطالعه، بطور سیستماتیک تعداد 250 نمونه ماسه سنگی برداشت شده است که از این میان تعداد 150 مقطع نازك جهت مطالعات سنگ شناسی انتخاب شده اند. در این مطالعه تعداد 70 مقطع نازك به روش نقطه اي، 500 نقطه در هر مقطع، توسط میکروسکوپ پلاریزان شمارش شده، و نامگذاري ماسه سنگها نیز بر مبناي طبقه بندي فولک - Folk, 1980 - صورت گرفته است. همچنین تعداد 20 نمونه جهت آنالیز هاي نقطه اي با میکروسکوپ الکترونی مدل LEO, 450vp با ولتاژ kv30،
مجهز به دستگاه BSE متصل به SEM نیز مورد مطالعه قرار گرفته است.
ششمطالعات پتروگرافیش:
طی مطالعات پتروگرافی انجام شده بر روي رخساره هاي سازند لالون اجزائ مختلف شامل قطعات تشکیل دهنده - انواع کوارتز، فلدسپات، انواع خرده سنگها و درصد ناچیز کانی هاي فرعی - ، سیمان - بطور عمده سیلیسی، کربناته، اکسید آهن، رس - و ماتریکس به میزان ناچیز شناسایی شده اند.
دانه هاي کوارتز بطور عمده از نوع تک بلوري بوده، گر چه در برخی نمونه ها انواع چند بلوري داراي نسبت بالایی است. میزان فشردگی، باعث تنوع تماس دانه ها از نوع تماس نقطه اي، طولی، محدب – مقعر و مضرس شده، که کنتاکت هاي محدب- مقعر و مضرس بیشترین نوع آن است . از دیگر دانه هاي اصلی شناسایی شده فلدسپات بوده، که از این میان بیشتر دانه ها از نوع فلدسپات پتاسیم دار است.
عمده خرده سنگهاي شناسایی شده از نوع دگرگونی - کوارتزیت - ، رسوبی - ماسه سنگ و چرت - ، و ندرتا آذرین است. اندازه دانه ها در ماسه سنگها متغیر بوده و از خیلی ریز تا خیلی دانه درشت تغییر می کند. کانیهاي سنگین شناسایی شده شامل مگنتیت، تورمالین، آپاتیت، روتیل و زیرکان بوده، که زیرکان از فراوانی بیشتري برخوردار است. بسیاري از دانه ها داراي گرد شدگی خوب تا کمی گرد شده بوده و جورشدگی دانه ها نیز از متوسط تا خوب تغییر می کند.
بسیاري از نمونه ها فاقد ماتریکس بوده ولی رخساره هاي معدودي داراي میزان ناچیزي ماتریکس است. در میان رخساره هاي شناسایی شده، عمده ماسه سنگها داراي بلوغ بافتی ساب مچور تا مچور می باشند. بنا بر نوع دانه ها عمده ماسه سنگهاي سازند لالون، بر مبناي طبقه بندي فولک از نوع کوارتزآرنایت، ساب آرکوز، آرکوز و بندرت ساب لیتارنایت است.
رخدادهاي دیاژنتیکی ،فشردگی
فشردگی از جمله رخدادهاي دیاژنتیکی است که در اکثر رخساره هاي رسوبی قابل شناسایی است، و بنا بر میزان وقوع آن می توان مراحل دیاژنز را تا حدي تفسیر نمود. بر اساس نتایج حاصل از مطالعات انجام شده بر روي رخساره هاي سازند لالون، فشردگی بصورت مکانیکی و شیمیایی، یکی از رخدادهاي اصلی مؤثر بر این ماسه سنگها است. در فشارهاي مکانیکی وارد شده، دانه ها در یکدیگر فرورفته، و سبب ایجاد تماس هاي نقطه اي، طولی، محدب - مقعر و مضرس گردیده است. از این میان تماس محدب - مقعر و مضرس که نشانگر مراحل پیشرفته اي از فشردگی بوده، از دیگر تماس ها بیشتر است اما در مقابل، دانه هاي قابل انعطاف همانند میکا در اثرفشردگی شکستگی کمتري داشته و فقط تغییر شکل پیدا نموده اند.
شکستگیش
شکستگی یکی از رخدادهاي دیاژنیکی بوده که در مراحل مختلف دیاژنز رخ می دهد دررخساره هاي مورد مطالعه، درزه و ترك هایی ایجاد شده که بسیاري از این شکستگی ها توسط سیمان پر شده اند. برخی از شکستگیها حاصل فشارهاي وارده از وزن رسوبات بوده که سبب فرورفتن دانه ها در یکدیگر شده، و یا باعث شکسته شدن آنها گردیده است اما در مواردي نیز شکستگی در کل سنگ اتفاق افتاده که می تواند نتیجه تاثیر حرکات تکتونیکی باشد .
سیمانی شدن
سیمانهاي شناسایی شده در ماسه سنگهاي سازند لالون متنوع بوده، بطوریکه از عمده سیمانهاي موجود سیلیس - %73/5 - بصورت رورشدي و پر کننده حفرات، کربنات - کلسیت و دولومیت - - %14/2 - پر کننده حفرات و درزه ها اکسید آهن - %5/5 - بصورت پرکننده حفرات و درزه ها، کانیهاي رسی - کائولن، ایلیت، کلریت - - %4/2 - و درصد ناچیزي کانی هاي درجازا مانند باریت، ترکیبات آلومینیم فسفات و فلدسپات بصورت رورشدي است
انحلال
پدیده انحلال در برخی از دانه ها مانند کوارتز و فلدسپات و خرده سنگها اتفاق افتاده که در بسیاري از آنها باقیمانده دانه ها و حواشی خرده شده کاملا مشهود است. در فلدسپاتها انحلال در امتداد رخها و شکستگیها مشخص می گردد. همچنین سیمان کربناته از بخشهایی است که انحلال را تحمل نموده است. بعضی از بخشهاي تحت تاثیر انحلال با سیمان پر شده ولی بخشهایی بصورت تخلخل ثانویه بجا مانده است.
بحث
بنا بر نتایج حاصله از مطالعات انجام شده، پدیده سیمانی شدن به عنوان یکی از رخدادهاي اصلی دیاژنتیکی محسوب می گردد. سیمان سیلیسی که به صورت هاي مختلف - پرکننده حفرات، رورشدي و میکروکریستالین - شناسایی شده است. دماي بالاتر از 90 درجه سانتیگراد در طی مرحله دیاژنز دفنی عمیق باعث تشکیل سیمان سیلیسی می گردد. انحلال فشاري، سیلیس حاصل از تبدیل کانیهیا رسی به یکدیگر و آلتراسیون می توانند از عوامل تشکیل سیمان سیلیسی در این رخساره ها محسوب نمود.
سیمان کلسیتی نیز احتمال تشکیل در دماي حدود 70-20 درجه داشته گرچه جهت تشکیل دولومیت و سیدریت دماي بالاتري لازم است که در مراحل دیاژنز اولیه و دفنی و نهایی احتمال تشکیل سیما نهاي گروه کربناته خواهد بود. فشردگی دانه ها که باعث ایجاد تماسهاي طول، محدب-مقعر و مضرس و گاها تشکیل استیلولیت شده نیز بطور عمده در مرحله دیاژنز دفنی عمیق اتفاق افتاده است. انحلال فشاري نیز از جمله فرآیندهاي دیاژنتیکی دفنی عمیق محسوب گردیده، که در ماسه سنگهاي لالون قابل شناسایی است.
در نتیجه فشردگی شکستگی هاي دانه هاي شکننده در مرحله دفنی عمیق و درزه هاي حاصل از عوامل تکتونیکی می تواند در مرحله انتهایی دیاژنز اتفاق افتاد باشد انحلال سیمان کربناته بطور عمده در مرحله انتهایی و انحلال سیلیس نیز در مرحله دیاژنز دفنی حادث شده است .ترکیبات آهن بطور عمده به مرحله انتهایی دیاژنز ، که باعث بالاآمدگی رسوبات و تاثیر آبهاي جوي و نهشته شدن ترکیبات آهن شده، ربط داده می شوند .
کانیهاي رسی نیز مانند کائولن احتمالا در اثر نفوذ آبهاي جوي و آلتراسیون کانیهاي ناپایدار در طی دیاژنز انتهایی صورت رفته است، در صورتیکه احتمال تشکیل کانی هاي کلریت و ایلیت می تواند مر بوط به دیاژنز دفنی عمیق باشد کانیهیا درجاي نادر همانند باریت که پرکننده حفرات بوده احتمالا در دیاژنز انتهایی تشکیل شده، در صورتیکه کانی هاي فلدسپات در طی دیاژنز دفنی عمیق تشکیل شده و ترکیبات آلومینیم فسفات مر بوط به مرحله دیاژنز اولیه است . آلتراسیون نیز از رخدادهایی است که بر روي کانیهاي ناپایدار تاثیر گذاشته و در مراحل مختلف بخصوص در مرحله دیاژنز دفنی اتفاق افتاده است .
تخلخل
عمده تخلخل هاي شناسایی شده در این توالی، از نوع تخلخل ثانویه بوده که داراي میانگین %10/5 است. نوع بین دانه اي، میان دانه اي و تخلخل حاصل از شکستگی از عمده انواع تخلخل محسوب گردیده که در بخشهاي مختلف این سازند متغییراست. بطوریکه عمده تخلخل شناسایی شده مربوط به واحد کربناته در بخش بالایی واحد شیلی این سازند است. عوامل دیاژنتیکی موثر در ایجاد تخلخل آلتراسیون دانه هاي ناپایدار، انحلال فلدسپاتها و سیمان کربناته در بسیاري از رخساره ها و شکستگی حاصل از فشردگی مکانیکی دانه هاي شکننده و شکستگی هاي حاصل از فشارهاي
تکتونیکی است. گرچه فشردگی و سیمانی شدن نیز از عوامل کاهنده میزان تخلخل در این رسوبات محسوب می گردد.
نتیجه گیري
رخساره هاي ماسه سنگ سازند لالون بر اساس مطالعات پتروگرافی انجام شده، بطور عمده شامل کوارتزآرنایت، ساب آرکوز، ، آرکوز و بندرت ساب لیتارنایت می باشد.
