سازوكار تشكيل سيليس و دولوميت در سنگ هاي كربناتي ژوراسيك فوقاني (آكسفوردين – كيمريجين- تيتونين؟) در غرب بجنورد و جاجرم

Mechanism of silica and dolomite formation in the Upper Jurassic carbonate sediments (Oxfordian-Kimmeridgian-Tithonian?) in the west Bojnurd and Jajarm

توالي هاي كربناتي ژوراسيك فوقاني در كوه هاي بينالود، غرب بجنورد و شمال شرقي و جنوب غربي جاجرم رخنمون كامل داشته و ضخامت آنها به 500 متر مي رسد. گرهك هاي سيليسي به اشكال مختلف كروي، بيضوي، كشيده، ديسكي و بي شكل در اين توالي ها وجود دارند. سيليسي شدن در اين نهشته ها بيشتر به صورت جانشيني بوده كه حضور باقيمانده هاي كربناتي در درون گرهك ها و قسمت هاي سيليسي شده مويد اين جانشيني است. سيليس بيشتر به اشكال دانه اي، دروزي و شعاعي و بيشتر به صورت ريزبلور است. اين نوع سيليس بيشتر در رخساره هاي عميق داراي راديولر و سوزن اسفنج تشكيل شده است كه نشان دهنده خاستگاه آلي سيليس است. دولوميت در اين كربنات ها بصورت اوليه و ثانويه و به اشكال مختلف قابل مشاهده است. اين دولوميت ها شامل چهار نوع اوليه ريز بلور (D1) فاقد هرگونه دانه، دولوميت هاي ثانويه جانشيني ريز تا ميانگين بلور (RD1 و RD2)، و سيمان دولوميتي (CD) است. با توجه به شواهد موجود دولوميت هاي مورد بررسي به صورت همزمان با رسوبگذاري و كمي پس از آن تا مراحل تدفين كم عمق تشكيل شده اند. مقادير پايين استرانسيم و سديم در دولوميت ها و گرهك هاي چرتي نسبت به گل آهكي ميزبان نشانه ي تاثير فرايندهاي دياژنتيكي تدفيني بر اين نهشته هاست. همچنين مقادير پايين تر منگنز و آهن گرهك هاي چرتي و دولوميت ها نسبت به سنگ آهك هاي مورد بررسي تشكيل شده در محيط هاي كم اكسيژن مي تواند حاصل تمركز پايين آن در محلول هاي دولوميتي و سيليسي كننده و نيز شرايط نيمه اكسيدي هنگام تشكيل آنها باشد. مقادير ايزوتوپ اكسيژن سنگ آهك ها (با ميانگين 1/3- ‰ VPDB)، دولوميت ها (با ميانگين 91/3- ‰ VPDB) و گرهك هاي سيليسي (با ميانگين 82/14- ‰ VPDB) نيز تاثير فرايندهاي دياژنتيكي تدفيني بر اين نهشته ها را نشان مي-دهد. دماي تشكيل دولوميت هاي مورد بررسي با توجه به مقادير ايزوتوپ اكسيژن با دماي 54 تا 68 درجه سانتگراد محاسبه شده است.

Upper Jurassic carbonate successions have excellent exposure in Binalud Mountains, west of Bojnurd, northeast and southwest Jajarm area with thickness of about 500m. Chert nodules are present in various shapes such as spherical, elliptical, elongated, discoid and irregular. Silicifications in these deposits are mostly replacement for the carbonate minerals. The presence of carbonate residues in silicified parts of nodules supports this idea. Silica has granular, drusy, radial and mostly microcrystalline fabrics. Microcrystalline quartz in deep facies is mostly containing radiolaria and sponge spicule that indicated organic orgin of silica. Dolomite in these carbonates observed as early and secondary dolomites with different shapes. Four types of dolomites have been identified including fine crystalline (D1) with no allochem and low quartz grains, secondary fine to medium crystalline replacement dolomites (RD1 and RD2) and cements dolomites (CD). On the basis of these data, the studied dolomites have formed penecontemporaneous and early post depositional to shallow burial conditions. Low amount of Na and Sr in dolomites and chert nodules relative to host lime mud indicate the influence of burial diagenetic process on these deposits. In addition, the lower amount of Mn and Fe in chert nodules and dolomites relative to studied limestones that formed in low oxygen conditions, can be related low concentration in dolomitized and silicified fluids and suboxic condition during their formation. Oxygen isotope values of lime mudstones (average -3.1 ‰ VPDB), dolomites (average -3.91 ‰ VPDB) and silica nodules (average -14.82 ‰ VPDB) indicate the influence of burial digenetic process. Based on oxygen isotope values, the formation temperature of studied dolomites is about 54 to 68? C.