شواهد ژئوشيميايي تشكيل شيل سياه در مرز سنومانين/تورونين حوضه ي كپه داغ؛ اشاره اي به منشأ تشكيل مواد آلي و تغييرات ايزتوپ كربن و نيتروژن

به منظور تفسير تغييرات محيطي در رويداد بي اكسيژني اقيانوسي 2 (OAE2) در شمال شرق حوضه ي تتيس، برش شوراب در شرق حوضه ي كپه داغ مورد مطالعات زيست چينه نگاري و ژئوشميايي (ايزوتوپ هاي كربن و نيتروژن، TOC و TN) قرار گرفت. اين برش دربردارنده گذر سازند هاي آيتامير به آبدارز بوده و از لحاظ سنگ شناسي شامل توالي شيل تيره و مارن است. بر اساس مطالعات روزن داران پلانكتونيك سه زون زيستي Rotalipora cushmani، Whiteinella archaeocretacea و Helvetoglobotruncana helvetica در برش شوراب شناسايي شدند كه محدوده ي زماني سنومانين پسين-تورونين پيشين را براي آن پيشنهاد مي دهند. اين توالي در زون زيستي W. archaeocretacea شامل نمونه هاي غني از مواد آلي است كه محتواي TOC آن به 2/77 % مي رسد و حاكي از تشكيل شيل سياه در نهشته هاي مرتبط با OAE2 مي باشد. رسم مقادير HI (125-350) و OI (42-100) اين نمونه ها بر روي نمودار van Krevelen نشان مي دهد كه منشأ مواد آلي در برش شوراب از نوع جلبكي (نوع ΙΙ) است كه اندكي تحت تأثير آلتراسيون واقع شده اند. مقادير پايين ايزوتوپ نيتروژن كه از ‰1 تا ‰2- در تغيير است و نسبت هاي بالاي TOC/TN از 10 تا 19/8 از ديگر خصوصيات نمونه هاي غني از مواد آلي به شمار مي آيد. مقادير بالاي TOC/TN براي مواد آلي با منشأ پلانكتون هاي دريايي غير عادي بوده و مربوط به تجزيه تركيبات غني از نيتروژن نظير آمينو اسيد ها طي دياژنز اوليه و در شرايط كمبود اكسيژن مي باشد. تهي شدگي ايزوتوپ نيتروژن در اين نهشته ها، افزايش فرآيند تثبيت نيتروژن طي كاهش مواد مغذي حاوي نيتروژن (مانند نيترات) در محيط هاي تحت تأثير OAE2 را پيشنهاد مي دهد. نمودار δ13Corg در توالي مورد مطالعه روند مشابهي از تغييرات مثبت با نمودار برش تيپ جهاني نشان مي دهد. اين شيفت مثبت كه در كربنات ها و مواد آلي شناسايي شده است از انتهاي زون R. cushmani آغاز شده و تا اواخر زون W. archaeocretacea ادامه مي يابد و شامل 3 نقطه ي حداكثر فرعي مي باشد. تغييرات ايزوتوپ كربن حاكي از انباشته شدن كربن سبك (C12) در مواد آلي است كه به افزايش نسبت 13C/12C در آب دريا مي انجامد. همچنين افزايش غظلت دي اكسيد كربن (PCO2) در مرز سنومانين/تورونين موجب مي شود كه موجودات فتوسنتز كننده در اين زمان با جذب بيشتر دي اكسيد كربن كه از نظر ايزوتوپي داراي كربن سبك است، مواد آلي با تركيب ايزوتوپ كربن سبكتر توليد كنند