بخشی از مقاله
مقدمه
مرز K/Pg محدوده بین دوران مزوزوئیک و سنوزوئیک، دوره کرتاسه و پالئوژن و اشکوبهای مائستریشتین و دانین میباشد.
این مرز مصادف با یکی از 5 انقراض اصلی در تاریخ زمین میباشد که بر گروههای زیادی از ارگانیسمهای دریایی و خشکی تأثیر گذار بوده است. این انقراض برای تطابق مرز K/Pg کاربردی است. بعد از حادثه کاتاستروفی جهانی و انقراضهای
زیستی در مرز کرتاسه-پالئوژن، میکروفسیلهای دریایی به لحاظ چینه شناسی روندهای تکاملی جدیدی را از سر گرفتند.
بایوستراتیگرافی نهشتههای دریایی کرتاسه - پالئوژن با استفاده از گروههای فسیلی متعددی تثبیت شده است. فرامینیفرهای
پلانکتونی و نانوفسیلهای آهکی دو گروه کاربردی برای اهداف بایوستراتیگرافی به ویژه در خاستگاههای عرضهای
جغرافیایی کم تا متوسط و در جایی که رسوبگذاری بالاتر از سطح CCD رخ میدهد به شمار میآیند. در رخسارههای نریتیک سیلسی - آواری، داینوفلاژلهها نیز از اهمیت خاصی برخوردارند. فرامینیفرهای کفزی از ابزارهای چینه شناسی کلیدی در دریاهای کربناته عرضهای جغرافیایی کم تا متوسط هستند.
براساس قوانین چینهشناسی تعریف پایینترین اشکوب پالئوژن، دانین، نیز قاعده سری پالئوسن، سیستم پالئوژن و دوران
سنوزوئیک را تعریف مینماید. از اینرو قاعده دانین نیز مرز کرتاسه - پالئوژن (K/Pg) را نشان میدهد. اشکوب دانین نامش
را از منطق تیپ آن در دانمارک گرفته است .[1] دانین در مقطع تیپ بر روی آهکهای گل سفیدی مائستریشتین و در زیر کنگلومرای قاعد سلاندین واقع شده است. محدوده آن در برگیرنده زونهای NP1-NP4 نانوپلانکتونهای آهکی [2]،
زونهای P0-P2 فرامینیفرهای پلانکتونی ( 3] Guembelitria cretacea Zone to Praemurica uncinata Zone و [4 و در
برگیرنده زون 1 داینوفلاژلهها است .[5] نهشتههای دانین قبلا به عنوان جوانترین اشکوب کرتاسه در نظر گرفته میشدند [1] و یک اشکوب جوانتر (Montian) بلافصل در قاعد پالئوژن به وسیل Dewalque, 1868 معرفی شد [6] که این اشکوب به خاطر شرایط استراتوتایپی ضعیف اهمیت خود را از دست داد و تنها نشانگر بخش پسین اشکوب دانین است 7]
و .[8 مرز K/Pg در سال 1990 توسط کمیته بین المللی چینه شناسی در برش El Kef (تونس) تعیین شده است.
GSSP یا مقطع استراتوتایپ قاعد دانین (شکل (1 در برشی در Oued Djerfane، 8 کیلومتری غرب 168) El kef کیلومتری جنوب غرب (Tunis در تونس واقع شده و به وسیلهی IUGS در سال 1991 تصویب شد (شکل .[9] (1 سطح GSSP در قاعد یک لای ضخیم رسی به رنگ زنگ زده با ضخامت 50 سانتی متر تعریف شده است. یک لایه مشابهی در بسیاری از برشهای K/Pg به صورت جهانی وجود دارد و حاوی یک ناهنجاری از عنصر ایریدیم، میکروتکتیت، کریستالهای اسپینل غنی از نیکل است. در مقال اصلی به وسیل آلوارز و همکاران (1980) بر روی حادثه K/Pg، دلایل آن، اثرات یک جسم فرازمینی و پیامدهای آن بحث مفصلی شده است .[10] این لایه در طی چند روز نهشته شده و این سطح به صورت ایزوکرون
در سطح جهانی در نظر گرفته شده است و منطبق با یک تغییر اساسی در پلانکتونهای دریایی، انقراض آمونیتها و ناپدید
شدن دایناسورها و با بحرانهای زیستی در بسیاری از ارگانیسمها همراه بوده است که همه آنها قابل استفاده برای اهداف تطابق است .[9] سطح GSSP نشانگر لحظه برخورد جسم فرازمینی است و نشانگر این است که همه رسوبات ناشی از برخورد، دارای سن دانین هستند. مرز کرتاسه-پالئوژن با یک ناهنجاری منفی 2 تا 3 درصدی از ایزوتوپ کربن در مواد کلسیتی و آراگونیتی که در آبهای سطحی اقیانوسی تشکیل شده بودند همراه میباشد. با استفاده از نسبت ایزوتوپهای
آرگون در برش Zumaia سن 65,95 میلیون سال برای مرز کرتاسه - پالئوژن پیشنهاد شده است .[11]
مطالعات پیشین انجام شده بر روی مرز کرتاسه – پالئوژن در ایران نتایج متفاوتی را در بر داشته است به طوری که در برخی نواحی این مرز پیوسته و در بعضی نواحی ناپیوسته و همراه با یک نبود در طول پالئوسن پیشین می باشد. بر طبق اولین مطالعات
توسط وایند (1965)، رسوبات پالئوسن در حوضه زاگرس تنها در ناحیه لرستان کامل بوده و مرز بین کرتاسه و ترشیری فقط
51
بایوستراتیگرافی مرز کرتاسه-پالئوژن در برش چهارده...
در این ناحیه از زاگرس پیوسته می باشد .[12] در حالی که مطالعات صورت گرفته در سال های اخیر توسط قاسمی نژاد و
همکاران (1386)، هادوی و همکاران (1387)، چاروسایی و همکاران (1388)، پرندآور و همکاران (1392)، و محققین دیگر
گذر از کرتاسه به پالئوژن در نقاط دیگر زاگرس نیز پیوسته است 13]، 14، 15، .[16 در این مقاله سعی بر آن است تا مرز K/Pg در برش چهارده واقع در زون ایذه بر اساس زون های فرامینیفرهای پلانکتونی معرفی شده در محدوده تتیس مورد مطالعه قرار گیرد.
شکل (A :1 تصویر مرز [17]، GSSP (B اشکوب دانین در El Kef در تونس و (C اطلاعات چینه شناسی مرز [9]
52
بایوستراتیگرافی مرز کرتاسه-پالئوژن در برش چهارده...
.2-1 موقعیت جغرافیایی برش مورد مطالعه
نمونههای مورد مطالعه از برش چهارده در نزدیکی روستایی به همین نام در شهر ایذه برداشت شده است. این برش دارای
مختصات جغرافیایی با طول 50° 3' 26.8" و عرض 31° 47' 53.6" میباشد. راه دسترسی به برش مورد مطالعه از طریق جاده
ایذه در استان خوزستان به اصفهان می باشد. این برش در نزدیکی سد کارون 3 و یک کیلومتری روستای چهارده واقع شده
است.
شکل :2 راه دسترسی و موقعیت رخنمون مورد مطالعه در زون ایذه [18]
.3 روش مطالعه
به منظور مطالعه مرز K/Pg در برش مورد مطالعه 100 متر از رأس سازند گورپی (شکل (3A مورد نمونهبرداری سیستماتیک قرار گرفت. در این برش سازند گورپی متشکل از شیل و مارنهای سبز رنگ در زیر شیلهای ارغوانی سازند پابده (شکل B -3 و (C قرار دارد .[12]
نمونه برداری در فواصل نیم متری صورت گرفت. نمونهها جهت آماده سازی به آزمایشگاه منتقل و بر روی الکهای 70، 120، 230 گلشویی و سپس در زیر میکروسکوپ انعکاسی دوچشمی مورد مطالعه قرار گرفت. پس از شناسایی فرامینیفرهای
پلانکتونی به کمک میکروسکوپ الکترونی (SEM) از آنها عکسبرداری به عمل آمد.
.4 بایوستراتیگرافی
در اواخر دهههای 1950 و 1960 فرامینیفرهای پلانکتونی به یکی از مهمترین ابزارهای بایوستراتیگرافی تیدیل شدند و اهمیت
آنها با ظهور حفاری علمی اقیانوسها بیشتر و بیشتر شد. فرامینیفرهای پلانکتونی پالئوژن و زوناسیون آنها توسط محققین متعددی بحث شده است 19]، 20، 21، 22، 23، 24، 25 و .[26
53
بایوستراتیگرافی مرز کرتاسه-پالئوژن در برش چهارده...
در این مطالعه پس از شناسایی فرامینیفرهای پلانکتونی و ترسیم محدوده چینه شناسی آنها (شکل (4، زون بندی زیستی
فرامینیفرهای پلانکتونی و تعاریف آن براساس جدیدترین داده ها نظیر Berggran et all (2005) و Wade (2011) (شکل (5
صورت گرفته است 3] و .[4
فرامینیفرهای پلانکتونی به خوبی قابل استفاده در نهشتههای دریای باز و عرضهای جغرافیایی کم تا متوسط هستند. تخمین تعداد گونههای فرامینیفر پلانکتونی عبور کرده از انقراض مرز کرتاسه - پالئوژن در بین محققین متغیر است و بستگی به
تعداد تاکساهای موجود در لایههای قاعده دانین که به صورت درجا و یا حمل شده در نظر گرفته میشود، دارد 27] و .[28
گونههای عبوری از انقراض یا گونههای فرصت طلب کوچک، متعلق به جنسهای Heterohelix، Guembelitria,
Hedbergella هستند.
شکل (A :3 سازند گورپی در برش چهارده . B و (C مرز پابده و گورپی در برش چهارده
مرز کرتاسه - پالئوژن یکی از مهمترین انقراضهای بزرگ در تاریخ زمین میباشد. یکی از دلایل انقراضهای زیستی مرز
کرتاسه - پالئوژن، تغییر اقلیم دیرینه مهمی بوده که در انتهای کرتاسه پسین رخ داده است و بر روی ارگانیسمهای دریایی
اثرگذار بوده است. به خصوص نیم میلیون سال انتهای مائستریشتین تغییرات سریع و شدید اقلیم رخ داده است و ابتدا، سردشدگی در این زمان و به دنبال آن گرم شدگی 3) تا 4 درجه) در اثر فعالیت آتشفشانی Deccan در زمان بین 65,4 و 65,2 میلیون سال به وجود آمده است 29] و .[30 تجدید دوبارهی فرامینیفرهای پلانکتونی در طی پالئوسن منجر به شکوفایی
54
بایوستراتیگرافی مرز کرتاسه-پالئوژن در برش چهارده...
و ایجاد زیرتقسیمات بیوستراتیگرافی مفصلی شده است. چندین گونه جدید در طی پالئوسن پیشین توسعه پیدا کردند؛ به
ویژه فرمهای با پوسته خاردار (Subbotina and Parasubbotina)، موریکیت (Praemurica) و با سطح صدف صاف
.(Globanomalina)
در برش مورد مطالعه، در انتهای مائستریشتین تنوع فرامینیفرهای globotruncanids، rugoglobigerinids، globigerinids و heterohelicids فراوان بوده که بهترین شاخصهای زون تتیسی میباشند. زوناسیون استفاده شده در این مطالعه قابل تطابق
با زوناسیون تروپیکال - ساب تروپیکال به کار رفته توسط محققان برجسته میباشد 23]، 31، 32، 33 و .[34
شکل :4 انتشار چینه شناسی فرامینیفرهای پلانکتون در برش چهارده
شکل :5 تعاریف زونهای بایوستراتیگرافی استفاده شده در این مطالعه [4]
55
بایوستراتیگرافی مرز کرتاسه-پالئوژن در برش چهارده...
تطابق بایوستراتیگرافی در برش مورد مطالعه بر اساس زوناسیون فرامینیفرهای پلانکتونی در شکل 6 نشان داده شده است که
مقایسهای بین زونهای بایوستراتیگرافی استفاده شده در این برش با زوناسیون پلانکتونی مرز کرتاسه - پالئوژن در خارج از
ایران و در حوضه تتیس را نشان میدهد.
بر اساس مجموعه فرامینیفرهای پلانکتونی در برش مورد مطالعه و اینتروال مرز کرتاسه - پالئوژن، 6 بایوزون شناسایی شد. این بایوزونها از پایین به بالا عبارتند از:
Zone CF1: Plummerita hantkeninoides Taxon-range Zone
تعریف: این زون اولین بار توسط Masters (1977) بر اساس ظهور و انقراض گونه Plummerita hantkeninoides در مصر تعریف شده است .[35] سپس توسط دادههای پالئومغناطیس در آگوست اسپانیا ، سن 300 ky از انتهای مائستریشتین برای آن در نظر گرفته شد .[36]
بر اساس دادههای کرونوستراتیگرافی اخیر و قرارگیری مرز K/Pg در 65,5 میلیون سال، زمان این زون به Ky160 (بین 65,5
و 65,66 میلیون سال) از مائستریشتین کاهش یافته است .[37]
این زون معادل با زون CF1 شرح داده شده توسط.(1999) Liu et al میباشد.
همچنین این زون قابل تطابق با بالاترین بخش از Abathomphalus mayaroensis Zone از زون بندی Rosenkrantz
(1924)، Caron (1985) و Premoli Silva (1998) میباشد 38]، 39 و .[40
محدوده زیرین این زون در برش مورد مطالعه مشخص نیست و ضخامت این زون از قاعده برش تا مرز کرتاسه - پالئوژن 17 متر میباشد و مابقی آن در داخل سازند گورپی قابل پیگیری است. فسیلهای همراه این زون عبارتند از:
Globotruncanita stuarti, Globotruncana mariei, Globotruncanita conica, Globotruncanita stuartiformis, Abathamphalus intermedius, Pseudotextularia elegans, Contusotruncana contusa, Trinitinella scotti, Pseudotextularia intermedia, Rugoglobigerina rugosa, Gansserina gansseri, Globotruncana arca, Globotruncana falsostuarti, Ventilabrella riograndensis, Racemiguembelina fructicosa, Plummerita
hantkeninoides.
سن: مائستریشتین پسین
رأس این بایوزون که بلافاصله در زیر بایوزون P0 با سن دانین قرار گرفته، 80,25 متر پایینتر از قاعده سازند پابده قرار دارد؛
بنابراین مرز کرتاسه - پالئوسن در داخل سازند گورپی و 80,25 متر مانده به رأس آن قرار دارد.
Zone P0: Guembelitria cretacea Partial-range Zone
تعریف: حد فاصل دو افق انقراض گونههای کرتاسه و ظهور Parvularugoglobigerina eugubina
این زون مطابق با زون زیستی P0 از زونبندی زیستی Berggren & Pearson(2005) است .[3]
این زون در برش چهارده گسترش بسیار کمی دارد و ضخامت آن حدود 1 متر است. در این زونHedbergella holmdelensis با فراوانی کم مشاهده شد.
سن: پالئوسن پیشین (ابتدای دانین)
Zone Pα: Parvularugoglobigerina eugubina Taxon-range Zone
تعریف: این بایوزون بر اساس محدوده حضور Parvularugoglobigerina eugubina از ظهور تا ناپدید شدن آن مشخص شده است.
56
بایوستراتیگرافی مرز کرتاسه-پالئوژن در برش چهارده...
این زون مطابق با زون زیستی P0 از زونبندی زیستی Berggren & Pearson(2005) است .[3]
ضخامت این زون در برش مورد مطالعه 8,5 متر است و فرامینیفرهای همراه آن عبارتند از:
Parvulrugoglobigerina eugubina, Eoglobigerina fringa, Subbotina trivialis, Globoconus daubjergensis, Globanomalina archaecompressa
سن: پالئوسن پیشین (ابتدای دانین)
Zone P1: Eoglobigerina edita Partial-range Zone
حد فاصل دو افق ناپدید شدن Parvularugoglobigerina eugubina در پایین و ظهور Praemurica uncinata در بالا.
این زون مطابق با زون زیستی P1 از زونبندی زیستی Berggren & Pearson(2005) است .[3] این
