سنگ¬شناسی و زیست چینه¬نگاری نهشته‌های معادل لایه‌های فرام-دیاتومه بر اساس نانوفسیلهای آهکی در دشت گرگان: اشاره‌ای بر تکامل و جغرافیای دیرینه حوضه خزر جنوبی
محورهای موضوعی :محمود شرفی 1 * , نسیم موسوی 2 , مهران مرادپور 3 , بیژن بیرانوند 4 , ئارام بایت گل 5 , فرید طاعتی 6
1 - دانشگاه هرمزگان
2 - پژوهشگاه صنعت نفت
3 - پژوهشگاه صنعت نفت
4 - پژوهشگاه صنعت نفت
5 - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان
6 - شرکت نفت خزر
کلید واژه: پاراتتیس, جغرافیای دیرینه, حوضه خزر جنوبی, دیاتومه, نانوفسیل ,
چکیده مقاله :
رسوبات پالئوسن-میوسن در ناحیه مرکزی دشت گرگان برای ارزیابی سنگشناسی و زیست چینه نگاری و بازسازی جغرافیای دیرینه حوضه خزر جنوبی مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس الگوی توزیع نانوفسیلهای آهکی نهشته‌های معادل لایه‌های فرام دارای سن پالئوسن بالایی-ائوسن و رسوبات بخش بالایی سری میکوپ و دیاتومه به سن میوسن میانی-بالایی شناسایی شده است. مطالعه نانوفسیل های آهکی در ناحیه مورد مطالعه وجود یک ناپیوستگی اصلی در بین نهشته‌های پالئوسن-ائوسن در زیر و نهشته‌های میوسن میانی-بالایی در بالا را مشخص کرده است و همزمان با واقعه برخوردی صفحات آفریقا-عربی و اوراسیا و بالاآمدگی رشته کوه‌های حاشیه حوضه خزر شامل کپه داغ و البرز است. توزیع نانوفسیل های آهکی نشان‌دهنده وجود ارتباط بین حوضه خزر با دریای مدیترانه در ابتدای میوسن میانی و نبود ارتباط بین این حوضه‌ها در میوسن میانی و بالایی است. خطوط لرزه‌ای تفسیر شده افزایش ضخامت رسوبات و فضای رسوبگذاری از شرق به غرب را نشان می‌دهد. وجود فضای رسوبگذاری بیشتر از شرق به غرب سبب شده است تا با بالاآمدگی رشته کوه‌های کپه داغ و البرز شرقی ابتدا ناحیه شرقی از آب خارج شود و سپس با ادامه روند بالاآمدگی بخشهای مرکزی و شرقی این ناحیه نیز از آب خارج شوند. این تفسیر با توجه به نبود رسوبات پالئوسن-ائوسن و وجود رسوبات کرتاسه در زیر ناپیوستگی در بخش شرقی دشت گرگان و وجود رسوبات پالئوسن-ائوسن در زیر ناپیوستگی در ناحیه مورد مطالعه تایید میشود.
Paleocene-Miocene sediments in the central part of the Gorgan Plain were studied to evaluate lithostratigraphy, biostratigraphy and reconstruction of the paleogeography of the South Caspian Basin (SCB). Based on nannofossils distribution in the studied interval, the following points were identified: Foram layers equivalent sediments have Thanetian –Eocene age and Upper Maykop- Diatom equivalent sediments have Middle-Late Miocene age. Evaluation of the nannofossils distribution in the studied interval has clarified a major unconformity between lower Paleocene-Eocene sediments and the upper Middle-late Miocene sediments. This unconformity is coincident with collisional event of the Afro-Arabia and Eurasia Plates and rising of the surrounding mountain ranges around the Caspian Basin including Alborz and Kopet-Dagh Mountains. Nannofossils distribution of the studied succession displays that the SCB was connected to the Black Sea and Mediterranean Basin in the lower Middle Miocene and was isolated in the Middle-Late Miocene. The interpreted east-west running seismic lines displays a clear increase in the sediment thickness and accommodation space from eastern to western part of the Gorgan Plain. The higher available accommodation space from east to west of the Gorgan Plain led to a delay in the subaerial exposure in the western part of the Gorgan Plain due to rising of the Kopet-Dagh and Alborz Ranges. This interpretation is consistent with the lack of the Paleocene-Eocene sediments and presence of the Cretaceous sediments below the major unconformity in the eastern part of the Gorgan Plain and presence of the Paleocene-Eocene sediment below the unconformity in the studied area.
سنماری، س.، 1400. چینه نگاری زیستی بخش فوقانی سازند گرو بر اساس نانو فسیل‌های آهکی در برش تاقدیس شیخ صالح در شمال غرب کرمانشاه، پهنه لرستان (حوضه زاگرس). فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 58، 41-49. 20.1001.1.17357128.1400.15.58.4.8.
سنماری، س. و فروغی، ف.، 1398. ارزیابی نهشته‌های منسوب به سازند گورپی بر مبنای نانو فسیل‌های آهکی واقع در جنوب غرب بروجن، استان چهار محال و بختیاری. فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 50، 1-14.
شرفی، م.، مرادپور، م.، بیرانوند، ب.، کهنسال، پ.، عبدالهی، ا.، طاعتی، ف. و مهاجر، ح.، 1398. محیط رسوبی و چینهنگاری سکانسی یک سیستم مخروط دریایی عمیق (پالئوسن)، البرز شمالی. دو فصلنامه رسوبشناسی کاربردی ، 13، 20-34.
شرفی، م.، موسوی، ن.، مرادپور، م.، بیرانوند، ب.، عبدالهی، ا. و مهاجر سلطانی، ح.، 1400الف. سنگ چینه¬نگاری و زیست چینه¬نگاری سازند چلکن بر اساس نانوپلانکتون‌های آهکی در دشت گرگان (حوضه خزر جنوبی). فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 122، 43-56.
شرفی، م.، موسوی، ن.، مرادپور، م.، بیرانوند، ب.، بایت گل، ا. و مهاجر سلطانی، ح.، 1400ب. سنگ¬شناسی و زیست چینه¬نگاری سازند¬های آقچاگیل و آپشرون بر اساس نانوپلانکتون‌های آهکی در دشت گرگان: کاربرد در بازسازی جغرافیای دیرینه حوضه خزر جنوبی. دو فصلنامه رسوبشناسی کاربردی، 18، 97-112.
نطقی مقدم، م.، جلیلی، ف. و سنماری، س.، 1401. زیستچینهنگاری نهشته‌های کرتاسه براساس نانوفسیلهای آهکی در برش چینه‌شناسی خونیک (غرب قاین، شرق ایران). فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 61، 20.1001.1.17357128.1401.16.61.3.0.
Abdullayev, N.A., Kadirov, F. and Guliyev, S., 2015. Subsidence history and basin-fill evolution in the South Caspian Basin from geophysical mapping, flexural backstripping, forward lithospheric modelling and gravity modelling. In Brunet, M.-F., McCann, T., Sobel, E. R. (eds) Geological Evolution of Central Asian Basins and the Western Tien Shan Range. Geological Society, London, Special Publications, 427. https://doi.org/10.1144/SP427.5.
Abdullayev, E. and Leroy, S.A.G., 2016. Provenance of clay minerals in the sediments from the Pliocene Productive Series, western South Caspian Basin. Marine and Petroleum Geology, 73, 517-527. http://dx.doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2016.03.002.
Abdullayev, E., Nazim R., Riley, G.W. and Bowman, A.P., 2010. Regional controls on lacustrine sandstone reservoirs: The Pliocene of the South Caspian Basin, in O. W. Baganz, Y. Bartov, K. Bohacs, and Nummendal, D. eds., Lacustrine sandstone reservoirs and hydrocarbon systems. AAPG Memoir, 95, 1-28. https://doi.org/10.1306/13291385M953446.
Agnini, C., Monechi, S. and Raffi, I., 2017. Calcareous nannofossil biostratigraphy: historical background and application in Cenozoic chronostratigraphy. Lethaia, 50(3), 447-463. https://doi.org/10.1111/let.12218.
Bergen, J. A., de Kaenel, E., Blair, S. A., Boesiger, T. M. and Browning, E., 2017. Oligocene-Pliocene taxonomy and stratigraphy of the genus Sphenolithus in the circum North Atlantic Basin: Gulf of Mexico and ODP Leg 154. Journal of Nannoplankton Research, 37(2-3), 77-112. https://doi.org/10.1594/PANGAEA.879389
Boomer, I., von Grafenstein, U., Guichard, F. and Bieda, S., 2005. Modern and Holocene sublittoral ostracod assemblages (Crustacea) from the Caspian Sea: a unique brackish, deep-water environment. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 225 (1-4), 173-186. DOI: 10.1016/J.PALAEO.2004.10.023.
Boomer. I., Whatley, R. and Aladin, N.V., 1996. Aral Sea Ostracoda as environmental indicators. Lethaia, 29 (1), 77-85. https://doi.org/10.1111/j.1502-3931.1996.tb01840.x
Bown, P.R., 2016. Palaeocene calcareous nannofossils from Tanzania (TDP sites 19, 27 and 38). Journal of Nannoplankton Research, 36 (1), 1-32.
Bown, P.R., 1998. Calcareous Nannofossil Biostratigraphy. British Micropalaeontological Society Publications Series. Chapman and Hall, London, 315.
Brunet, M.F., Korotaev, M.V., Ershov, A.V. and Nikishin, A.M., 2003. The South Caspian Basin: A review of its evolution from subsidence modelling: Sedimentary Geology, 156, 119–148. https://doi.org/10.1016/S0037-0738(02)00285-3. https://doi.org/10.1016/S0037-0738(02)00285-3.
Hinds, D. J., Aliyeva, E., Allen, M.B., Davies, C.E., Kroonenberg, S.B., Simmons, M. D. and Vincent, S.J. 2004. Sedimentation in a discharge dominated fluvial-lacustrine system: The Neogene Productive Series of the South Caspian Basin, Azerbaijan: Marine and Petroleum Geology, 21, 613–638. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2004.01.009.
Krijgsman, W., Palcu, D.V., Andreetto, F., Stoica, M. and Mandic, O., 2020. Changing seas in the late Miocene Northern Aegean: A Paratethyan approach to Mediterranean basin evolution. Earth-Science Reviews, 210, 103386. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103386.
Krijgsman, W., Stoica, M., Vasiliev, I. and Popov, V.V., 2010. Rise and fall of the paratethys sea during the messinian salinity crisis. Earth Planetary Sciences Letter, 290, 183-191. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2009.12.020.
Mikes, T., Báldi-Beke, M., Kázmér, M., Dunkl, I. and Eynatten, H., 2008. Calcareous nannofossil age constraints on Miocene flysch sedimentation in the Outer Dinarides (Slovenia, Croatia, Bosnia-Herzegovina and Montenegro). Geological Society, London, Special Publications, 298 (1), 335-363. https://doi.org/10.1144/SP298.16.
Martini, E., 1971. Standard Tertiary and Quaternary calcareous nannoplankton zonation, in Proceedings of the Second Planktonic Conference Roma 1970, (ed. A. Farinacci), Edizioni Tecnoscienza, Rome, 2, 739-785.
Perch-Nielsen, K., 1985. Cenozoic calcareous nannofossils. In Bolli, H.M., Saunders, J.B., and Perch-Nielsen, K. (Eds.), Plankton stratigraphy: Cambridge (Camdridge University Press), 427-554.
Popov, S.V., Ilyina, L.B., Paramonova, N.P. and Goncharova, I.A., 2004. Lithologicalpaleogeographic maps of Paratethys. Cour. Forsch.Inst. Senckenb., 250, 1–46.
Popov, S.V., Shcherba, I.G., Ilyina, L.B., Nevesskaya, L.A., Paramonova, N.P., Khondkarian, S. O. and Magyar, I., 2006. Late Miocene to Pliocene palaeogeography of the Paratethys and itsrelation to the Mediterranean. In:Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 238, 91–106. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2006.03.020.
Raffi, I., Agnini, C., Backman, J., Catanzariti, R. and Pälike, H., 2016. A Cenozoic calcareous nannofossil biozonation from low and middle latitudes: A synthesis. Journal of Nannoplankton Research, 36 (2), 121–13. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812161-0.00008-9.
Raffi, I., Mozzato, C., Fornaciari, E., Hilgen, F.J. and Rio, D., 2003. Late Miocene calcareous nannofossil biostratigraphy and astrobiochronology for the Mediterranean region. Micropaleontology, 49, 1-26.
Schornikov, E.I., 2011. Problems of studying Ostracoda of the Caspian basin. Joannea Geology Paläontology, 11, 177-179.
Scotese, C.R., 2016. PALEOMAP PaleoAtlas for GPlates and the PaleoData Plotter Program, PALEOMAP Project. In: See http://www. earthbyte. org/paleomap-paleoatlas-for-gplates. 10.13140/RG.2.2.34367.00166.
Soltani, B., Beiranvand, B., Moussavi‑Harami, R., Honarmand, J. and Taati, F., 2020. Facies analysis and depositional setting of the upper Pliocene Akchagyl Formation in southeastern Caspian Basin, NE Iran. Carbonates and Evaporites, 35 (8), 1-18.
Trenkwalder, S., Violanti, D., D’Atri, A., Lozar, F., Dela Pierre, F. and Irace, A., 2008. The Miocene/Pliocene boundary and the Early Pliocene micropalaeontological record: new data from the Tertiary Piedmont Basin (Moncucco quarry, Torino Hill, Northwestern Italy). Bollettino della Società Paleontologica Italiana, 47 (2), 87-103.
van Baak, C.G.C., Krijgsman, W., Magyar, I., Sztanó, O., Golovina, L.A., Grothe, A., Hoyle, T. M., Mandic, O., Patina, I.S., Popov, S.V., Radionova, E.P., Stoica, M. and Vasiliev, I., 2017. “Paratethysresponse to the Messinian salinity crisis”. Earth-Science Reviews, 172, 193–223.doi: 10.1016/j.earscirev.2017.07.015.
Vincent, S.J., Davies, C.E., Richards, K. and Aliyeva, E., 2010. Contrasting Pliocene fluvial depositional systems within the rapidly subsiding south Caspian basin; a case study of the Palaeo-Volga and palaeokura river systems in the Surakhany suite, upper productive series, onshore Azerbaijan. Marine Petroleum Geology, 27, 2079-2106. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2010.09.007.
Vincent, S., Allen, M., Ismail-Zadeh, A., Flecker, R., Foland, K. and Simmons, M., 2005. Insights from the Talysh of Azerbaijan into the Paleogene Evolution of the South Caspian Region. Geological Society of America Bulletin, 117, 11-12, 1513-1533. DOI: 10.1130/B25690.1.
Yanina, T.A., 2012. Correlation of the Late Pleistocene paleogeographical events of the Caspian Sea and Russian Plain. Quaternary International, 271, 120–129. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2012.06.003.
Yasini, I., 1986. Ecology, Paleoecology, and stratigraphy of ostracods from Late Pliocene and Quaternary deposits of the South Caspian Sea region in northern Iran. International Symposium on Shallow Tethys 2, Wagga, 475–497.
Young, J.R., Bown P.R. and Lees, J.A., 2017. Nannotax3 website. International Nannoplankton Association. Accessed 21 April 2017. http://www.mikrotax.org/Nannotax3.
Young, J.R., 1998. Neogene. In Bown, P.R. (Ed.), Calcareous Nannofossil Biostratigraphy. British Micropalaeontological Society Publications Series. Chapman and Hall, London, 225-265.
سنگشناسی و زیست چینهنگاری نهشته‌های معادل لایه‌های فرام-دیاتومه بر اساس نانوفسیلهای آهکی در دشت گرگان: اشاره‌ای بر تکامل و جغرافیای دیرینه حوضه خزر جنوبی
محمود شرفی1، *، نسیم موسوی2، مهران مرادپور3، بیژن بیرانوند4، ئارام بایت گل5، فرید طاعتی6
1. استادیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه هرمزگان
2. دکتری دیرینه‌شناسی، پژوهشگاه صنعت نفت، گروه زمین‌شناسی نفت
3. عضو هیات علمی، پژوهشگاه صنعت نفت، گروه زمین‌شناسی نفت
[1] ایمیل نویسنده مرتبط: m.sharafi@hormozgan.ac.ir; sharafi2262@gmail.com
4. استادیار، پژوهشگاه صنعت نفت، گروه زمین‌شناسی نفت
5. استادیار، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان
6. دکتری چینه‌شناسی، شرکت نفت خزر
چکیده
رسوبات پالئوسن-میوسن در ناحیه مرکزی دشت گرگان برای ارزیابی سنگشناسی و زیستچینهنگاری و بازسازی جغرافیای دیرینه حوضه خزر جنوبی مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس الگوی توزیع نانوفسیلهای آهکی نهشته‌های معادل لایه‌های فرام دارای سن پالئوسن بالایی-ائوسن و رسوبات بخش بالایی سری میکوپ و دیاتومه به سن میوسن میانی-بالایی شناسایی شده است. مطالعه نانوفسیل های آهکی در ناحیه مورد مطالعه وجود یک ناپیوستگی اصلی در بین نهشته‌های پالئوسن-ائوسن در زیر و نهشته‌های میوسن میانی-بالایی در بالا را مشخص کرده است و همزمان با واقعه برخوردی صفحات آفریقا-عربی و اوراسیا و بالاآمدگی رشته کوه‌های حاشیه حوضه خزر شامل کپه داغ و البرز است. توزیع نانوفسیل های آهکی نشان‌دهنده وجود ارتباط بین حوضه خزر با دریای مدیترانه در ابتدای میوسن میانی و نبود ارتباط بین این حوضه‌ها در میوسن میانی و بالایی است. خطوط لرزه‌ای تفسیر شده افزایش ضخامت رسوبات و فضای رسوبگذاری از شرق به غرب را نشان می‌دهد. وجود فضای رسوبگذاری بیشتر از شرق به غرب سبب شده است تا با بالاآمدگی رشته کوه‌های کپه داغ و البرز شرقی ابتدا ناحیه شرقی از آب خارج شود و سپس با ادامه روند بالاآمدگی بخشهای مرکزی و شرقی این ناحیه نیز از آب خارج شوند. این تفسیر با توجه به نبود رسوبات پالئوسن-ائوسن و وجود رسوبات کرتاسه در زیر ناپیوستگی در بخش شرقی دشت گرگان و وجود رسوبات پالئوسن-ائوسن در زیر ناپیوستگی در ناحیه مورد مطالعه تایید میشود.
واژههای کلیدی: پاراتتیس، جغرافیای دیرینه، حوضه خزر جنوبی، دیاتومه، نانوفسیل
Lithostratigraphy and biostratigraphy of the Foram and Diatome Layers equivalent deposits based on calcareous nannofossils in the Gorgan Plain: A reference to evolution and paleogeography of the South Caspian Basin
M., Sharafi, M.1, *, Mousavi, N.2, Moradpour, M.3, Beiranvand, B.4, Bayet-Goll, A.5 and Taati, F.6
1. Assistant Professor, Department of Geology, Faculty of science, University of Hormozgan, Bandar Abbas.
2. Ph.D. in paleontology, Department of Petroleum Geology, RIPI
3. Scientific board member, Department of Petroleum Geology, RIPI
4. Assistant professor, Department of Petroleum Geology, RIPI
5. Assistant Professor, Department of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)
6. Ph.D. in stratigraphy, Khazar Oil Company
Abstract
Paleocene-Miocene sediments in the central part of the Gorgan Plain have been studied to evaluate lithostratigraphy, biostratigraphy and reconstruction of the paleogeography of the South Caspian Basin (SCB). Based on nannofossils distribution, Foram Layers equivalent sediments have Thanetian –Eocene age and Upper Maykop- Diatom equivalent sediments have Middle-Late Miocene age, have been identified in the studied interval. Evaluation of the nannofossils distribution in the studied interval has clarified a major unconformity between lower Paleocene-Eocene sediments and upper Middle-late Miocene sediments which is coincident with collisional event of the Afro-Arabia and Eurasia Plates and rising of the surrounding ranges of the Caspian Basin including Alborz and Kopet-Dagh Mountains. Nannofossils distribution of the studied succession displays that the SCB was connected to the Black Sea and Mediterranean Basin in the lower Middle Miocene and was isolated in the Middle-Late Miocene. The interpreted east-west running seismic line displays a clear increase in the sediment thickness and accommodation space from east to western part of the Gorgan Plain. The higher available accommodation space from east to west of the Gorgan Plain led to a delay in the subaerial exposure in the western part of the Gorgan Plain due to rising of the Kopet-Dagh and Alborz Ranges. This interpretation is consistent with the lack of the Paleocene-Eocene sediments and presence of the Cretaceous sediments below the major unconformity in the eastern part of the Gorgan Plain and presence of the Paleocene-Eocene sediment below the unconformity in the studied area.
Keywords: Paratethys, paleogeography, South Caspian basin, Diatom, Nannofossil,
مقدمه
حوضه خزر که از جمله حوضههای بااهمیت به لحاظ وجود منابع هیدروکربنی تایید شده است و در تاریخچه پیدایش و تکامل خود پیچیدگی‌های منحصر به فردی را نشان می‌دهد. این حوضه با توجه به محصور بودن خود در بین مجموعه رشته کوه‌های پیرامونی از جمله البرز، کپه داغ و قفقاز در بازه‌های زمانی متعدد حاوی رسوبات غنی از مواد آلی و پیریت است و به‌عنوان سنگ منشا (مانند لایه‌های فرام و میکوپ) شناخته شده‌اند (Popov et al., 2004). تهنشینی این رسوبات غنی از مواد آلی به‌طور معمول با افزایش نرخ کوهزایی و قطع ارتباط با دریاهای آزاد و ایزوله شدن حوضه خزر همزمان میباشد (Abdullayev et al., 2010). علاوه بر این بیشتر رسوبات سیلیسی-آواری که در بخشهای کم‌عمق حوضه خزر ته‌نشین شده‌اند دارای خصوصیات مخزنی اثبات شده‌اند بطوریکه اکتشاف و استخراج نفت از این حوضه از قرن گذشته در کشور آذربایجان شروع شده است و تاکنون نیز ادامه دارد (Abdullayev et al., 2010). بهدلیل اهمیت بالای این حوضه تاکنون مطالعات متعددی بر روی رسوبشناسی، دیرینه‌شناسی، ارزیابی ویژگی‌های رسوبات به لحاظ سنگ منشا و خصوصیات مخزنی و به‌طور کلی تاریخچه زمین‌شناسی حوضه خزر در کشورهای همجوار مانند آذربایجان و ترکمنستان صورت میگیرد (Popov et al., 2004؛ Abdullayev et al., 2010). باوجود اهمیت بسیار زیاد و وجود توالیهای سنگ منشا و سنگ مخزن متعدد اثبات شده در حوضه خزر و وجود چاه‌های اکتشافی در فاصله بسیار نزدیک به ایران (در کشورهای همجوار)، اما در ایران حتی مطالعات اولیه زمین‌شناسی نیز در این حوضه به‌صورت پراکنده وجود دارد (مانند شرفی و همکاران، 1398، 1400 الف و ب). از اینرو در این مطالعه برای اولین بار به ارزیابی ویژگی‌های سنگشناسی و تعیین سن نسبی و شرایط جغرافیای دیرینه بخش جنوب شرقی حوضه خزر جنوبی در زمان تهنشینی رسوبات معادل لایه‌های فرام تا دیاتومه پرداخته شده است. اطلاعات و نتایج به‌دست‌آمده در این تحقیق چارچوب رسوبشناسی و دیرینه‌شناسی اولیهای برای ارزیابی ویژگی‌های حوضه خزر جنوبی در اختیار زمین شناسان قرار خواهد داد.
زمین‌شناسی و موقعیت جغرافیایی گستره
اقیانوس نئوتتیس در پایان تاریخچه تکامل خود و در اثر همگرایی بین صفحات هند و اوراسیا در ائوسن بالایی-الیگوسن، به دو حوضه مدیترانه و دریای پاراتتیس تقسیم شد (Vincent et al., 2005). حوضه پاراتتیس در بخش شرقی متشکل از سه حوضه دریای سیاه، دریای خزر و دریای آرال میباشد (Popov et al., 2004). تشکیل حوضه خزر به توسعه دریای کاسپین اولیه و درنتیجه وقایع ریفتی و توسعه حوضههای پشت قوسی در تراف قفقاز بزرگ در زمان ژوراسیک تا ائوسن نسبت داده شده است (Brunet et al., 2003). در زمان پالئوسن تا ائوسن صفحه ایران در بخش جنوبی اقیانوس نئوتتیس قرار داشته است. به دنبال توسعه یک رژیم فشارشی بر حوضة خزر جنوبی که از زمان ائوسن-بالایی- الیگوسن زیرین و با شدت بیشتر از میوسن زیرین در این ناحیه حاکم میباشد مجموعه رشته کوه‌های آلپی شامل کپه داغ، البرز، قفقاز بزرگ و تالش با سرعت زیاد رشد کرده و موجب تشکیل و سپس جدایش زیرحوضه های پاراتتیس از حوضه مدیترانه شده است (Brunet et al., 2003). بدین ترتیب بازه‌های زمانی که با قطع ارتباط حوضه خزر (و به‌طور کلی حوضه پاراتتیس شرقی) با دریای مدیترانه و آبهای آزاد همراه بوده است، با تهنشینی رسوبات غنی از مواد آلی مانند سریهای دیاتومه و میکوپ (الیگوسن-میوسن) مشخص میشود (Popov et al., 2004). تهنشینی این رسوبات غنی از مواد آلی و همچنین تهنشینی رسوبات دلتایی-دریاچه ای با تخلخل و تراوایی بالا منجر به تشکیل سیستمهای نفتی متعدد مانند سیستم هیدروکربنی الیگوسن-پلیوسن متشکل از توالیهای میکوپ-دیاتوم- سریهای تولیدی در این حوضه شده است (Abdullayev et al., 2010). در نهایت و همزمان به تهنشینی سازند آپشرون منطبق با فاز آخرین فاز فشردگی عربی1 دریای خزر به شکل کنونی ایجاد میشود (Popov et al., 2004). برش مورد مطالعه در دشت گرگان در عرضهای جغرافیایی ˊ51 °53-ˊ04 °56 شرقی و ˊ24 °36 -ˊ05 °36 شمالی و بین دریای خزر در غرب، دامنه شمالی البرز در جنوب و جنوب شرقی و کمربند چین‌خورده کپه‌داغ در سمت شرق و حوضه ترکمنستان در شمال واقع شده است (شکل 1). برش زیرسطحی مورد مطالعه دربرگیرنده رسوبات معادل لایه‌های فرام تا دیاتومه است و دارای ضخامت 430 متر میباشد. مرز زیرین این رسوبات مشخص نیست (حفاری نشده) و مرز بالایی که از نوع فرسایشی است و با یک افق کنگلومرایی مشخص میشود و به نهشته‌های معادل چلکن ختم میشود.
روش مطالعه
این مطالعه بر روی یک برش زیرسطحی به ضخامت 430 متر در ناحیه مرکزی دشت گرگان متمرکز است (شکل‌های 1 و 2). مطالعه رسوبشناسی توالی مورد مطالعه بر روی خرده‌های حفاری و با استفاده از شستشوی نمونه‌ها و به‌کارگیری یک سری شش عددی الک و با روش مطالعه پتروگرافی استاندارد صورت میگیرد. تعداد 120 نمونه از رخساره‌های مارنی، آهکی، مادستون و ماسه‌سنگ برای مطالعات بیوستراتیگرافی نانوفسیلهای آهکی، به روش اسمیر2 (Bown, 1998; Young, 1998; Trenkwalder et al., 2008) آماده‌سازی شده و اسلایدها با میکروسکوپ نوری3 و بزرگنمایی 1000 برابر در آزمایشگاه چینه‌شناسی پژوهشگاه صنعت نفت مورد مطالعه قرار گرفت. حفظ‌شدگی نانوفسیل‌ها در توالی مورد مطالعه ضعیف تا خیلی ضعیف میباشد. نانوفسیلهای آهکی از نظر فراوانی به سه رده کمیاب (یک گونه در بیشتر از 50 میدان دید)، اندک (یک گونه در دو تا 50 میدان دید) و معمول (یک تا 10 گونه در هر میدان دید)، تقسیم می‌شوند. به دلیل تعداد بالای گونه‌های حمل شده نابرجا و به‌منظور مشاهده گونه‌های ظریف برجا، هر اسلاید حداقل به مدت 30 دقیقه مطالعه شد (Bown, 2016). در نمونه‌های آواری تعداد بالای نمونه‌های نانو فسیلی (با توجه به احتمال بالای وجود نمونه‌های حمل شده) در نمونه، به‌طور قطع، سن لایه را مشخص نمی‌کند. نمونه‌های فسیلی حمل شده در بخشهای پایینی توالی که شیلی و کربناته است نیز مانعی برای مشاهده نمونه‌های برجا است که ظریف و شکننده هستند. در این حالت باید هر اسلاید حداقل به مدت نیم ساعت در زیر میکروسکوپ مطالعه شود تا در شرایط سنگشناسی که حفظ‌شدگی کم است (با فراوانی بسیار پایین دیده می‌شوند) نمونه‌های ظریف که جدیدتر و نشان‌دهنده سن واقعی لایه رسوبی هستند، شناسایی شوند. برای مطالعات تاکسونومی، بر اساس الگوهای ارائه شده توسط Martini (1971)، Perch-Nielsen (1985)، Bown (1998)، Raffi et al. (2003) و Young et al. (2017) عمل شده است.
شکل 1. نقشه راه‌های دسترسی برش مورد مطالعه در دشت گرگان
سنگشناسی
رسوبات معادل لایه‌های فرام در ناحیه مورد مطالعه به ضخامت 425 متر متشکل از شیل های آهکی تیره رنگ حاوی مواد آلی با میان لایه‌های بسیار نازک لایه ماسه‌سنگ آرکوزی سفید تا خاکستری و سنگ‌آهک ناز لایه است (شکل 2). در بخش بالایی این مجموعه سنگ‌آهک‌های متوسط لایه سفید تا کرم رنگ حاوی روزن‌داران بنتیک و اائید ظاهر میشود. مجموعه معادل میکوپ-دیاتومه در برش مورد مطالعه 132 متر ضخامت داشته و با لایه‌های کنگلومرا و ماسه‌سنگ با ترکیب لیت آرنایت فلدسپات دار شروع میشود (شکل 2). این مجموعه در ادامه به ترتیب از پایین به بالا متشکل از شیل لایه لایه/رس سنگ، تناوب ماسه‌سنگ با ترکیب لیت آرنایت تا آرکوز و شیل/مادستون ارغوانی/قهوه‌ای است و به‌طرف بالا بر ضخامت رخساره‌های مادستون افزوده میشود (شکل 2). به‌صورت پراکنده لایه‌های آهکی نازک لایه سفید تا کرم رنگ حاوی پوسته‌های اسکلتی نیز مشاهده میشود. مرز زیرین و بالایی این مجموعه با رسوبات معادل لایه‌های فرام و معادل سازند چلکن با رخساره کنگلومرایی مشخص میشود و از نوع فرسایشی است.
شکل 2. ستون چینه سنگی برش مورد مطالعه در ناحیه دشت گرگان
ریزدیرینه شناسی
نانوفسیلهای آهکی، یکی از قدرتمندترین ابزار بیوستراتیگرافی و تعیین سن لایه‌های رسوبی کربناته دریایی به‌خصوص در اقیانوس‌های باز به‌حساب می‌آیند (Agnini et al., 2017؛ سنماری و فروغی، 1398؛ سنماری، 1400؛ نطقی مقدم و همکاران، 1401). بیوزوناسیون استاندارد در رسوبات کربناته سنوزوییک بر اساس زون گستره تاکسون4، زون گستره تلاقی5 ، زون زیرین6، زون بالایی7 و زون گستره ناتمام8 تعریف شده است (Raffi et al., 2016). در محیط‌های آواری و سیستمهای رسوبی نیمه باز معمولاً از گروه‌های فسیلی دیگر مانند روزن‌داران پلانکتون، پالینومورف و استراکود استفاده میشود. در مورد حوضه خزر استفاده از استراکود متداول‌تر میباشد (برای مثال Yasini,1986; Boomer et al., 1996, 2005). مطالعه گروه فسیلی استراکود نیز در این حوضه با مشکلاتی همراه است (Schorniko, 2011). توالی مورد مطالعه که دربرگیرنده نهشته‌های پالئوسن تا معادل سازند مایکوپ است دارای فسیل‌های بازنهشته شده کرتاسه با فراوانی بالا است، بطوریکه در برخی گروه‌های فسیلی مانند روزن‌داران پلانکتون و استراکود، فقط اجزا فسیلی بازنهشته شده شناسایی شده است. در همین ارتباط مطالعات نانوفسیلهای آهکی در رسوبات آواری و سنگ‌های کربناته حاوی قطعات بازنهشته شده در برخی نقاط دنیا برای تعیین سن استفاده شده است (برای مثال Mikes et al., 2008؛ Trenkwalder et al., 2008) و در مطالعه حاضر نیز در حوضه خزر جنوبی انجام شده است. در این رسوبات تعیین سن براساس بازه سنی هر یک از گونه‌های نانوفسیلی به‌تنهایی صورت میگیرد. نانوفسیلهای آهکی کرتاسه با فراوانی معمول9 شامل گونه‌های بلند بازه مانند Watznaueria barnesiae و گونه‌های مشخص‌کننده بازه زمانی کوتاه مدت مانند ، Owenia hillii (آلبین پسین)، Microrhabdulud secoratus (سنومانین-ماستریشتین) و Ceratolithoides aculeus (کامپانین -ماستریشتین) هستند. تعیین سن نسبی توالی مورد مطالعه بر اساس بازه سنی جوان‌ترین گونه‌های نانوفسیلی صورت میگیرد و زون‌های نانوفسیلی نیز بر همین اساس و نه بر پایه بیوزون‌های استاندارد، تعیین میشود (برای مثال شرفی و همکاران، 1400 الف و ب؛ Mikes et al., 2008).
رسوبات معادل لایه‌های فرام: در بین فراوانی بالا و متوسط گونه‌های کرتاسه، گونه‌های Prinsius sp.، Heliolithus cf. kleinpellii و Braarudosphaera bigelowii دیده میشود. در ضخامت حدود 233 متری آخرین حضور گونه Heliolithus cf. kleinpellii دیده شده و مرز بالایی زون نانوفسیلی NP8 را تشکیل می‌دهد. ازآنجایی‌که در این توالی شواهد زون‌های نانوفسیلی پیش از زون NP6 مشاهده نشده، این توالی معادل زون‌های NP6?-NP8 با سن پالئوسن بالایی (Thanetian) میتوان در نظر گرفت. در بخش بالایی این توالی گونه‌های همراه Coccolithus pelagicus و Reticulofenestrata sp. مشاهده شده است (شکل‌های 3 و 4).
از ضخامت حدود 260 متری در کنار گونه‌های Reticulofenestrata sp. وDiscoaster sp.، تنها گونه نانوفسیلی کوتاه بازه، Discoaster cf. barbadiensis است که از نظر سنی، در گستره زون‌های NP11 تا NP19 دیده می‌شوند. از آنجائی که گونه شاخص دیگری برای تعیین زون نانو فسیلی در این توالی دیده نشده است، سن آن را با احتیاط معادل بخشی از ائوسن (ائوسن بالایی) در نظر گرفته شده است (شکل‌های 3 و 4). نبود زون‌های زیستی بین این توالی رسوبی و توالی زیرین لزوما به معنی نبود رسوبگذاری نبوده و ممکن است به دلیل حفظ‌شدگی پایین/نبود حفظ‌شدگی نانوفسیل ها شناسایی نشده باشند. بنابراین برای حصول نتایج قطعی‌تر نیاز است برش‌های غربی‌تر که از حوضه منشا رسوبات فاصله بیشتری دارند مورد مطالعه قرار بگیرند.
شکل 3. نانوفسیل های منتخب شناسایی شده در توالی مورد مطالعه
شکل 4. گستره چارت نانوفسیل های توالی مورد مطالعه دربرگیرنده رسوبات معادل لایه‌های فرام تا دیاتومه به همراه وقایع تکتونیکی اصلی
رسوبات معادل سازند مایکوپ-دیاتومه : در این توالی گونه‌های نانوفسیلی شامل Coccolithus pelagicus، Reticulofenestra spp. و همچنین Sphenolithus spp. با فراوانی معمول مشاهده شده‌اند. از این جنس اخیر، گونه Sphenolithus neoabies که بیشترین فراوانی خود را در زون‌های نانوفسیلی NN4 تا NN10 نشان می‌دهد (Bergen et al., 2017) به همراه گونه Sphenolithus moriformis ثبت شده است (شکل‌های 3 و 4). در این بخش نیز، تنها با استناد به بازه زیستی گونه‌های موجود، به نظر می‌رسد رسوبات معادل بخش بالایی سازند مایکوپ تا دیاتومه دارای سن میوسن میانی-بالایی هستند. نبود زون‌های زیستی بین این توالی رسوبی و توالی زیرین مربوط به ناپیوستگی اصلی ایجاد شده در طی وقایع برخوردی صفحات آفریقا-عربی و اوراسیا است و منجر به بالا آمدگی پیوسته مجموعه رشته کوه‌های محصورکننده حاشیه دریای خزر شده است (Vincent et al., 2005; Brunet et al., 2003) (به بخش جغرافیای دیرینه مراجعه شود).
بحث
اشاره‌ای بر تکامل و جغرافیای دیرینه حوضه خزر جنوبی
حوضه خزر به همراه دریای سیاه که به‌عنوان بخشی از حوضه پاراتتیس باقیمانده‌های حوضه نئوتتیس هستند، از زمان پیدایش این حوضه در زمان ائوسن-الیگوسن و در تاریخچه تکامل خود دورههای مختلف و متناوب از محصور شدن و ارتباط با حوضه مدیترانه و آبهای آزاد (حتی در بازه‌های زمانی کوتاه) را تجربه کرده‌اند (مانند شرفی و همکاران، 1400 الف و ب؛ Krijgsman et al., 2010؛ Vincent et al., 2010؛ Abdullayev and Leroy, 2016؛ Krijgsman et al., 2020). به‌طورکلی وضعیت جغرافیای دیرینه حوضه خزر و ارتباط و یا نبود آن با آبهای آزاد تحت کنترل عوامل ناحیه‌ای مانند تغییرات جهانی سطح آب دریا مانند بحران مسینین و بالاآمدگی مجموعه رشته کوه‌های اطراف آن شامل مانند البرز در جنوب و قفقاز در جنوب و جنوب غرب و کپه داغ در شرق در اثر حرکت همگرای صفحات آفریقا- عربی و اوراسیا میباشد. در این ارتباط، بازه‌های زمانی مانند انتهای میوسن و پلیوسن که دورههای محصور شدن حوضه خزر است با کاهش شدید گردش آب در این حوضه و تهنشینی رسوبات غنی از مواد آلی و مستعد سنگ منشا همراه شده است (Hinds et al., 2004; Abdullayev et al., 2010; Vincent et al., 2010 ). در دورههای افزایش ارتباط با آبهای آزاد که همزمان با بالا آمدن جهانی سطح آب دریا بوده است یک حوضه نیمهدریایی در این بخش از حوضه پاراتتیس شکل گرفت (Popov et al., 2004). بازسازی جغرافیای دیرینه در این حوضه نیازمند وجود اطلاعات رسوبشناسی و دیرینه‌شناسی دقیق و جامع از بخشهای مختلف آن است، بطوریکه این اطلاعات برای مطالعات تاریخچه رسوبی- تکتونیکی و ارزیابیهای صنعتی مانند اکتشاف هیدروکربن مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در حوضه خزر جنوبی به دلیل شرایط خاص اکولوژیکی حوضه پاراتتیس شامل حوضه خزر از جمله ورود مقادیر بالای رسوبات آواری به‌ویژه در بخشهای حاشیه‌ای مانند دشت گرگان و یا حوضه مغان (در غرب خزر جنوبی)، ارتباط آبی کوتاه مدت و بیشتر از طریق تنگه‌ها/باریکه‌های آبی مانند تنگه‌های فرات و تورغای و قفقاز میانی و دورههای با شوری بالا و یا شرایط لب‌شور (شرفی و همکاران، 1398، 1400 الف، بPopov et al., 2004; ؛ van Baak et al., 2017)، مطالعات زیستچینهنگاری با چالش‌های جدی همراه میباشد (Schornikov et al., 2011). در حوضه خزر جنوبی به‌ویژه در بخش ایران، این چالش جدیتر است بطوریکه به تصور نبود جواب دهی استفاده از نانوفسیلهای آهکی نئوژن در تعیین سن لایهها، مطالعات بسیار پراکندهای بر روی این گروه فسیلی نانوفسیل ها (و به‌طورکلی مطالعات زیستچینهنگاری) صورت گرفت (مانند شرفی و همکاران، 140 الف و ب). اما نتایج این مطالعه نشان می‌دهد هرچند که الگوی توزیع و فراوانی نانوفسیل های آهکی در توالی مورد مطالعه (پالئوسن تا سری دیاتومه) به مانند سیستمهای آبهای آزاد نیست، اما به‌خوبی می‌تواند به‌عنوان ابزاری برای تعیین سن توالیهای رسوبی نئوژن حوضه خزر جنوبی و بازسازی جغرافیای دیرینه این حوضه مورد استفاده قرار گیرد. بررسی توزیع نانوفسیل ها در توالی مورد مطالعه و با در نظر گرفتن محیط‌زیست دریایی برای نانوپلانکتون‌های آهکی (Bown, 1998)، به نظر می رسد که در بازه زمانی پالئوسن بالایی10 تا ائوسن و همزمان با تهنشینی رسوبات معادل لایه‌های فرام11 شرایط دریایی باز بر حوضه خزر جنوبی حاکم هستند. این نتایج با نقشه‌های جغرافیایی دیرینه ناحیه مورد مطالعه در این بازه زمانی که به‌عنوان بخشی از لبه جنوبی حوضه نئوتتیس میباشد، همخوانی دارد (شکل 5A,B). در انتهای ائوسن-ابتدای الیگوسن و یا مرز ائوسن-الیگوسن که همزمان با فاز بالاآمدگی رشته کوه‌های احاطه‌کننده حوضه خزر جنوبی مانند رشته کوه‌های البرز است (Vincnet et al., 2005)، احتمالا ارتباط این حوضه با حوضههای اطراف قطع و یا حداقل به‌شدت محدود شده است. این تفسیر با توجه به نبود حضور نانوفسیل های آهکی در توالی مورد مطالعه در این بازه زمانی پیشنهاد میشود (شکل 4). در مطالعه صورت گرفته توسط Soltani et al. (2020) در برش‌های زیرسطحی قزل تپه 1 و 2 در شرق ناحیه مورد مطالعه، یک ناپیوستگی اصلی جداکننده رسوبات کرتاسه (سازند آیتامیر) در زیر و سازند چلکن (پلیوسن) در بالا مشخص شده است، درحالی‌که داده‌های زیستچینهنگاری در این مطالعه نشان‌دهنده وجود رسوبات پالئوسن تا ائوسن و یک ناپیوستگی اصلی در بالای این رسوبات است که دربردارنده الیگوسن تا میوسن زیرین است (شکل 4). این تفسیر با سایر نتایج به‌دست‌آمده در ناحیه خزر که ناپیوستگی اصلی را در مرز ائوسن-الیگوسن در نظر می‌گیرند، همخوانی دارد (Brunet et al., 2003; Vincent et al., 2005). بدین ترتیب میتوان بیان داشت که با شروع بالاآمدگی رشته کوه‌های کپه داغ و البرز در حاشیه شرقی خزر، در بخش شرقی دشت گرگان رسوبگذاری در کرتاسه بالایی متوقف شده درحالی‌که در بخش مرکزی (برش مورد مطالعه) و غربی دشت گرگان رسوبگذاری تا ائوسن بالایی ادامه داشته است. این تفسیر با بررسی خطوط لرزه‌ای در راستای غربی-شرقی در دشت گرگان مورد تاکید قرار میگیرد بطوریکه از شرق به غرب ناحیه دشت گرگان یک افزایش مشخص در ضخامت رسوبات بالای ناپیوستگی اصلی ائوسن-الیگوسن مشاهده میشود و نشان‌دهنده وجود فضای رسوبگذاری بیشتر در این ناحیه در راستای شرقی-غربی است (شکل 6). در انتهای میوسن زیرین و همزمان با تهنشینی رسوبات معادل بخش انتهایی سازند میکوپ ظهور نانوفسیل های آهکی مانند Coccolithus Plagicus و Sphenolithus moriformis در توالی مورد مطالعه بیانگر ایجاد ارتباط بین حوضه خزر با دریای سیاه و به‌طورکلی آبهای آزاد است و مجموعا بخش شرقی حوضه پاراتتیس را تشکیل می‌داده‌اند (شکل‌های 4 و 5). قابل ذکر است که اسلایدهای نانوفسیلی مطالعه شده از نمونه‌های خرده حفاری تهیه شده‌اند و گونه‌های نام برده شده، گونه‌هایی ظریف و کوچک (حدود شش میکرون) هستند و در صورتی در زیر میکروسکپ نوری ظاهر می‌شوند که به میزان کافی و با فراوانی بالا در رسوبات موجود باشند. بنابراین به نظر می‌رسد جریان‌های دریایی در زمان ارتباط حوضه خزر با دریاهای سیاه و مدیترانه چشمگیر هستند و میتوان بیان داشت، این ارتباط از طریق چند راه ارتباطی ایجاد شده است (مانند تنگه ارس و قفقاز میانی).
شکل 5. نقشه جغرافیای دیرینه حوضههای پاراتتیس و مدیترانه که نشان‌دهنده قرارگیری حوضه مورد مطالعه در بخش جنوبی اقیانوس تتیس در بازه زمانی پالئوسن-ائوسن، خروج از آب ناحیه مورد مطالعه در ائوسن بالایی، وجود ارتباط بین شرق پاراتتیس (شامل حوضه خزر و دریای سیاه) با حوضه مدیترانه در زمان ابتدای میوسن میانی و قطع ارتباط در بازه زمانی میوسن میانی-بالایی است (نقشه اولیه اقتباس از Popov et al., 2004; Yanina, 2012; Scotese, 2016)
شکل 6. تصویر شماتیک خط لرزه‌ای تفسیر شده ناحیه مورد مطالعه در راستای شرقی-غربی، نشان‌دهنده وجود نهشته‌های پالئوسن-ائوسن در زیر ناپیوستگی اصلی ناحیه‌ای و افزایش ضخامت مشخص و افزایش فضای رسوبگذاری از شرق به غرب ناحیه دشت گرگان در بخش جنوب شرقی حوضه خزر است (خط لرزه‌ای نسبت به راس سازند آقچاگیل هموار شده است)
در بازه زمانی میوسن میانی و بالایی و همزمان با تهنشینی رسوبات معادل با سری دیاتومه شاید ارتباط دریایی قطع و یا بسیار محدود شده است بطوریکه نانوفسیل های آهکی در این بخش از توالی مورد مطالعه شناسایی نشده‌اند (شکل 4). محدود شدن شدید حوضه خزر و قطع ارتباط حوضه مدیترانه با قلمروهای پاراتتیس حداقل برای بازه زمانی میوسن بالایی و همزمان با تهنشینی سری دیاتومه توسط سایر مولفین نیز اشاره شده است (مانند Popov et al., 2004؛ van Baak et al., 2017). در این زمان حوضه پاراتتیس به دو حوضه جدا از هم شامل حوضه خزر و دریای سیاه تقسیم میشود و مسیر ارتباطی این دو حوضه که در شمال کوه‌های قفقاز قرار داشته است، در اثر بالاآمدگی قفقاز قطع میشود (Popov et al., 2006) (شکل 5).
ذکر این نکته ضروری است که نبود نانوفسیل های آهکی در این بخش از توالی رسوبی ممکن است به دلیل سنگشناسی رسوبات مورد مطالعه میباشد و بیشتر از نوع شیل ارغوانی تا قهوه‌ای و میان لایه‌های ماسه‌سنگی است. در همین ارتباط شاید ورود مقادیر قابل توجه رسوبات آواری در این بخش از حوضه خزر جنوبی احتمال حفظ شدن نانوفسیل ها را به‌شدت کاهش داده است. بنابراین برای تفسیر دقیق‌تر شرایط پالئواکولوژی در این بازه زمانی (الیگوسن بالایی-میوسن) مطالعات تکمیلی با بررسی برش‌های چینه‌شناسی موجود در بخشهای عمیق‌تر حوضه خزر جنوبی که کمتر متاثر از ورود رسوبات سیلیسی-آواری باشند، مورد نیاز است.
نتیجه‌گیری
توالی رسوبات پالئوسن-میوسن در ناحیه مرکزی دشت گرگان از نهشته‌های معادل لایه‌های فرام با ترکیب شیل های آهکی تیره رنگ حاوی مواد آلی با میان لایه‌های نازک ماسه‌سنگ و سنگ‌آهک، و معادل لایه‌های میکوپ-دیاتومه متشکل از مادستون/رس سنگ، ماسه‌سنگ لیت آرنایت فلدسپات دار تا آرکوز و کنگلومرا و مادستون ارغوانی تا قهوه‌ای رنگ تشکیل شده است. بر مبنای مطالعه نانوفسیل های آهکی، سن پالئوسن بالایی-ائوسن برای رسوبات معادل لایه‌های فرام و میوسن میانی-بالایی برای رسوبات معادل سریهای میکوپ-دیاتومه در توالی مورد مطالعه مشخص شده است. بررسی الگوی توزیع نانوفسیل های آهکی در توالی مورد مطالعه نشان‌دهنده وجود یک ناپیوستگی اصلی در بین رسوبات ائوسن در پایین و میوسن میانی-بالایی در بالا و یک نبود چینه‌شناسی در بازه الیگوسن-میوسن زیرین است که همزمان با واقعه برخوردی صفحات آفریقا-عربی و اوراسیا و بالاآمدگی رشته کوه‌های محصورکننده حوضه خزر شامل کپه داغ و البرز است. ارزیابی خطوط لرزه‌ای در راستای شرقی-غربی افزایش مشخص ضخامت رسوبات بالای ناپیوستگی از شرق به غرب را نشان می‌دهد که نشان‌دهنده افزایش فضای رسوبگذاری در همین راستا است. بدین ترتیب با شروع بالاآمدگی رشته کوه‌های محصورکننده حوضه خزر در زمان ائوسن-الیگوسن ابتدا بخشهای شرقی از آب خارج شده و سپس به‌تدریج این روند خروج از آب به‌طرف غرب حوضه نیز کشیده شده است بطوریکه در بخش شرقی دشت گرگان ناپیوستگی اصلی جداکننده رسوبات کرتاسه در زیر و رسوبات معادل چلکن (پلیوسن) در بالا است، درحالی‌که در ناحیه مورد مطالعه رسوبات پالئوسن-ائوسن در زیر ناپیوستگی شناسایی شده است.
منابع
سنماری، س.، 1400. چینه نگاری زیستی بخش فوقانی سازند گرو بر اساس نانو فسیل‌های آهکی در برش تاقدیس شیخ صالح در شمال غرب کرمانشاه، پهنه لرستان (حوضه زاگرس). فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 58، 41-49. 20.1001.1.17357128.1400.15.58.4.8. ##سنماری، س. و فروغی، ف.، 1398. ارزیابی نهشته‌های منسوب به سازند گورپی بر مبنای نانو فسیل‌های آهکی واقع در جنوب غرب بروجن، استان چهار محال و بختیاری. فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 50، 1-14. ##شرفی، م.، مرادپور، م.، بیرانوند، ب.، کهنسال، پ.، عبدالهی، ا.، طاعتی، ف. و مهاجر، ح.، 1398. محیط رسوبی و چینهنگاری سکانسی یک سیستم مخروط دریایی عمیق (پالئوسن)، البرز شمالی. دو فصلنامه رسوبشناسی کاربردی ، 13، 20-34. ##شرفی، م.، موسوی، ن.، مرادپور، م.، بیرانوند، ب.، عبدالهی، ا. و مهاجر سلطانی، ح.، 1400الف. سنگ چینهنگاری و زیست چینهنگاری سازند چلکن بر اساس نانوپلانکتون‌های آهکی در دشت گرگان (حوضه خزر جنوبی). فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 122، 43-56. ##شرفی، م.، موسوی، ن.، مرادپور، م.، بیرانوند، ب.، بایت گل، ا. و مهاجر سلطانی، ح.، 1400ب. سنگشناسی و زیست چینهنگاری سازندهای آقچاگیل و آپشرون بر اساس نانوپلانکتون‌های آهکی در دشت گرگان: کاربرد در بازسازی جغرافیای دیرینه حوضه خزر جنوبی. دو فصلنامه رسوبشناسی کاربردی، 18، 97-112. ##نطقی مقدم، م.، جلیلی، ف. و سنماری، س.، 1401. زیستچینهنگاری نهشته‌های کرتاسه براساس نانوفسیلهای آهکی در برش چینه‌شناسی خونیک (غرب قاین، شرق ایران). فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 61، 20.1001.1.17357128.1401.16.61.3.0. ##Abdullayev, N.A., Kadirov, F. and Guliyev, S., 2015. Subsidence history and basin-fill evolution in the South Caspian Basin from geophysical mapping, flexural backstripping, forward lithospheric modelling and gravity modelling. In Brunet, M.-F., McCann, T., Sobel, E. R. (eds) Geological Evolution of Central Asian Basins and the Western Tien Shan Range. Geological Society, London, Special Publications, 427. https://doi.org/10.1144/SP427.5. ##Abdullayev, E. and Leroy, S.A.G., 2016. Provenance of clay minerals in the sediments from the Pliocene Productive Series, western South Caspian Basin. Marine and Petroleum Geology, 73, 517-527. http://dx.doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2016.03.002. ##Abdullayev, E., Nazim R., Riley, G.W. and Bowman, A.P., 2010. Regional controls on lacustrine sandstone reservoirs: The Pliocene of the South Caspian Basin, in O. W. Baganz, Y. Bartov, K. Bohacs, and Nummendal, D. eds., Lacustrine sandstone reservoirs and hydrocarbon systems. AAPG Memoir, 95, 1-28. https://doi.org/10.1306/13291385M953446. ##Agnini, C., Monechi, S. and Raffi, I., 2017. Calcareous nannofossil biostratigraphy: historical background and application in Cenozoic chronostratigraphy. Lethaia, 50(3), 447-463. https://doi.org/10.1111/let.12218. ##Bergen, J. A., de Kaenel, E., Blair, S. A., Boesiger, T. M. and Browning, E., 2017. Oligocene-Pliocene taxonomy and stratigraphy of the genus Sphenolithus in the circum North Atlantic Basin: Gulf of Mexico and ODP Leg 154. Journal of Nannoplankton Research, 37(2-3), 77-112. https://doi.org/10.1594/PANGAEA.879389 ##Boomer, I., von Grafenstein, U., Guichard, F. and Bieda, S., 2005. Modern and Holocene sublittoral ostracod assemblages (Crustacea) from the Caspian Sea: a unique brackish, deep-water environment. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 225 (1-4), 173-186. DOI: 10.1016/J.PALAEO.2004.10.023. ##Boomer. I., Whatley, R. and Aladin, N.V., 1996. Aral Sea Ostracoda as environmental indicators. Lethaia, 29 (1), 77-85. https://doi.org/10.1111/j.1502-3931.1996.tb01840.x##Bown, P.R., 2016. Palaeocene calcareous nannofossils from Tanzania (TDP sites 19, 27 and 38). Journal of Nannoplankton Research, 36 (1), 1-32. ##Bown, P.R., 1998. Calcareous Nannofossil Biostratigraphy. British Micropalaeontological Society Publications Series. Chapman and Hall, London, 315. ##Brunet, M.F., Korotaev, M.V., Ershov, A.V. and Nikishin, A.M., 2003. The South Caspian Basin: A review of its evolution from subsidence modelling: Sedimentary Geology, 156, 119–148. https://doi.org/10.1016/S0037-0738(02)00285-3. https://doi.org/10.1016/S0037-0738(02)00285-3. ##Hinds, D. J., Aliyeva, E., Allen, M.B., Davies, C.E., Kroonenberg, S.B., Simmons, M. D. and Vincent, S.J. 2004. Sedimentation in a discharge dominated fluvial-lacustrine system: The Neogene Productive Series of the South Caspian Basin, Azerbaijan: Marine and Petroleum Geology, 21, 613–638. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2004.01.009. ##Krijgsman, W., Palcu, D.V., Andreetto, F., Stoica, M. and Mandic, O., 2020. Changing seas in the late Miocene Northern Aegean: A Paratethyan approach to Mediterranean basin evolution. Earth-Science Reviews, 210, 103386. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103386. ##Krijgsman, W., Stoica, M., Vasiliev, I. and Popov, V.V., 2010. Rise and fall of the paratethys sea during the messinian salinity crisis. Earth Planetary Sciences Letter, 290, 183-191. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2009.12.020. ##Mikes, T., Báldi-Beke, M., Kázmér, M., Dunkl, I. and Eynatten, H., 2008. Calcareous nannofossil age constraints on Miocene flysch sedimentation in the Outer Dinarides (Slovenia, Croatia, Bosnia-Herzegovina and Montenegro). Geological Society, London, Special Publications, 298 (1), 335-363. https://doi.org/10.1144/SP298.16. ##Martini, E., 1971. Standard Tertiary and Quaternary calcareous nannoplankton zonation, in Proceedings of the Second Planktonic Conference Roma 1970, (ed. A. Farinacci), Edizioni Tecnoscienza, Rome, 2, 739-785. ##Perch-Nielsen, K., 1985. Cenozoic calcareous nannofossils. In Bolli, H.M., Saunders, J.B., and Perch-Nielsen, K. (Eds.), Plankton stratigraphy: Cambridge (Camdridge University Press), 427-554. ##Popov, S.V., Ilyina, L.B., Paramonova, N.P. and Goncharova, I.A., 2004. Lithologicalpaleogeographic maps of Paratethys. Cour. Forsch.Inst. Senckenb., 250, 1–46. ##Popov, S.V., Shcherba, I.G., Ilyina, L.B., Nevesskaya, L.A., Paramonova, N.P., Khondkarian, S. O. and Magyar, I., 2006. Late Miocene to Pliocene palaeogeography of the Paratethys and itsrelation to the Mediterranean. In:Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 238, 91–106. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2006.03.020. ##Raffi, I., Agnini, C., Backman, J., Catanzariti, R. and Pälike, H., 2016. A Cenozoic calcareous nannofossil biozonation from low and middle latitudes: A synthesis. Journal of Nannoplankton Research, 36 (2), 121–13. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812161-0.00008-9. ##Raffi, I., Mozzato, C., Fornaciari, E., Hilgen, F.J. and Rio, D., 2003. Late Miocene calcareous nannofossil biostratigraphy and astrobiochronology for the Mediterranean region. Micropaleontology, 49, 1-26. ##Schornikov, E.I., 2011. Problems of studying Ostracoda of the Caspian basin. Joannea Geology Paläontology, 11, 177-179. ##Scotese, C.R., 2016. PALEOMAP PaleoAtlas for GPlates and the PaleoData Plotter Program, PALEOMAP Project. In: See http://www. earthbyte. org/paleomap-paleoatlas-for-gplates. 10.13140/RG.2.2.34367.00166. ##Soltani, B., Beiranvand, B., Moussavi‑Harami, R., Honarmand, J. and Taati, F., 2020. Facies analysis and depositional setting of the upper Pliocene Akchagyl Formation in southeastern Caspian Basin, NE Iran. Carbonates and Evaporites, 35 (8), 1-18. ##Trenkwalder, S., Violanti, D., D’Atri, A., Lozar, F., Dela Pierre, F. and Irace, A., 2008. The Miocene/Pliocene boundary and the Early Pliocene micropalaeontological record: new data from the Tertiary Piedmont Basin (Moncucco quarry, Torino Hill, Northwestern Italy). Bollettino della Società Paleontologica Italiana, 47 (2), 87-103. ##van Baak, C.G.C., Krijgsman, W., Magyar, I., Sztanó, O., Golovina, L.A., Grothe, A., Hoyle, T. M., Mandic, O., Patina, I.S., Popov, S.V., Radionova, E.P., Stoica, M. and Vasiliev, I., 2017. “Paratethysresponse to the Messinian salinity crisis”. Earth-Science Reviews, 172, 193–223.doi: 10.1016/j.earscirev.2017.07.015. ##Vincent, S.J., Davies, C.E., Richards, K. and Aliyeva, E., 2010. Contrasting Pliocene fluvial depositional systems within the rapidly subsiding south Caspian basin; a case study of the Palaeo-Volga and palaeokura river systems in the Surakhany suite, upper productive series, onshore Azerbaijan. Marine Petroleum Geology, 27, 2079-2106. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2010.09.007. ##Vincent, S., Allen, M., Ismail-Zadeh, A., Flecker, R., Foland, K. and Simmons, M., 2005. Insights from the Talysh of Azerbaijan into the Paleogene Evolution of the South Caspian Region. Geological Society of America Bulletin, 117, 11-12, 1513-1533. DOI: 10.1130/B25690.1. ##Yanina, T.A., 2012. Correlation of the Late Pleistocene paleogeographical events of the Caspian Sea and Russian Plain. Quaternary International, 271, 120–129. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2012.06.003. ##Yasini, I., 1986. Ecology, Paleoecology, and stratigraphy of ostracods from Late Pliocene and Quaternary deposits of the South Caspian Sea region in northern Iran. International Symposium on Shallow Tethys 2, Wagga, 475–497. ##Young, J.R., Bown P.R. and Lees, J.A., 2017. Nannotax3 website. International Nannoplankton Association. Accessed 21 April 2017. http://www.mikrotax.org/Nannotax3. ##Young, J.R., 1998. Neogene. In Bown, P.R. (Ed.), Calcareous Nannofossil Biostratigraphy. British Micropalaeontological Society Publications Series. Chapman and Hall, London, 225-265.##
[1] Late Arabian compression
[2] Smear Slide technique
[3] Nikon LV100 Pol
[4] Taxon range zone
[5] Concurrent range zone
[6] Base zone
[7] Top zone
[8] Partial range zone
[9] Common
[10] Late Paleocene
[11] Foram Layers