نگرشی بر ویژگی¬های ایزوتوپی آهک سیف‌آباد واقع در استان اردبیل: رهیافتی بر محیط تشکیل
محورهای موضوعی :
1 - دانشگاه محقق اردبیلی
کلید واژه: آهک, ایزوتوپ پایدار, سیف‌آباد,
چکیده مقاله :
معدن سیف‌آباد در 25 کیلومتری شمال شرق اردبیل، بین اردبیل و نمین و در نزدیکی روستای سیف‌آباد واقع‌شده است. گستره موردمطالعه در پهنه البرز - آذربايجان و بر روی کمربند آتشفشاني سنوزوئیک قرار دارد. جنس سنگ از آهک کریستالیزه سفید شیری تا کِرم روشن ضخیم‌لایه تا توده¬ای با سن پالئوسن تشکیل شده و در زیر رسوبات و آبرفت¬های پادگانه¬ای کواترنر قرار گرفته است. مقادیر δ13C از +1.07 تا ‰−0.76 با میانگین ‰+0.09 و مقادیر δ18O از −3.65 تا ‰−4.98 با میانگین ‰−4.2 متغیر است. کمتر بودن مقادیر Mn/Sr، از 10، همبستگی ضعیف بین ایزوتوپ‌های کربن و اکسیژن و بیشتر بودن مقادیر ایزوتوپ اکسیژن از −5‰ دلالت بر اصالت و قابل استناد بودن مقادیر ایزوتوپی در نمونه¬ها دارند. مقادیر ایزوتوپی با الگوی توزیع ایزوتوپ¬های کربن و اکسیژن در سنگ¬های کربناته دریایی مطابقت دارد. همچنین مقادیر محاسبه شده Z برای تمام نمونه¬های سیف‌آباد بیشتر از 120 بوده که نشان‌دهندۀ سرچشمه دریایی آن‌ها است. با استفاده از روابط ایزوتوپی، مقدار شوری متوسط محیط تشکیل ‰30.55 و میانگین دمای تشکیل 33 C° برای نمونه¬های محدودۀ سیف‌آباد به دست آمد. پایین¬تر بودن شوری و کمتر بودن مقادیر δ18O در محدودۀ موردمطالعه می¬تواند نشان‌دهنده محیط دریایی بسته و بدون ارتباط با اقیانوس باشد که با حجم بالایی از آب شیرین قاره¬ای تغذیه می¬شده است.
The Seif Abad mine is located between Ardabil and Namin, 25 km northeast of Ardabil, near the village of Seif Abad. The study area is located in the Alborz-Azerbaijan zone on the Cenozoic volcanic belt. The rock is composed of thick to massive, milky white to light cream crystallized limestone of Paleocene age and is underlain by Quaternary sediments and alluvium. The δ13C values range from +1.07 to −0.76‰ with an average of +0.09‰ and the δ18O values range from −3.65 to −4.98‰ with an average of −4.2‰. Being the values of Mn/Sr < 10, the weak correlation between carbon and oxygen isotopes, and the values of oxygen isotope < −5‰ indicate the reliability of the isotopic values in the samples. The isotopic values are consistent with the distribution pattern of carbon and oxygen isotopes in marine carbonate rocks. Also, the calculated Z values for all samples from Seif Abad were > 120, indicating a marine origin. Using isotopic relationships, the average salinity of the formation environment was 30.55‰ and the average formation temperature was 33°C for the samples from the Seif Abad area. The lower salinity and lower δ18O values in the study area could indicate a closed marine environment without connection to the ocean that was fed by a large volume of continental freshwater.
آقانباتی، س.ع.، 1383. زمین‌شناسی ایران. انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 586.
خدابنده، ع.ا. و امینی فضل، ع.، 1376. نقشه زمین‌شناسی 1:100000 اردبیل. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
صالحی، ل. و محمدی سیانی، م.، 1392. مطالعات ژئوشیمیایی ایزوتوپ پایدار کربن و اکسیژن در نهشته‌های تراورتن محلات (جنوب شرق اراک). زمین‌شناسی ایران، 7(21)، 31–40.
لطفی‌بخش، ع.، 1401. تغییرات ژئوشیمیایی و پتروژنز سنگ‌های ماگمایی شمال اردبیل: رهیافتی برای تعیین الگوی تکتونوماگمایی شمال غرب ایران. علوم زمین، 32(4)، 65–82.
لطفی‌بخش، ع.، 1401. مطالعه ایزوتوپ‌های پایدار کربن و اکسیژن در نهشته تراورتن مجدر در جنوب شرق اردبیل. زمین‌شناسی ایران، 16(63)، 81–94.
لطفی‌بخش، ع.، 1404. نگرشی بر سازند Pila Spi و اسپلئوتِم‌های غار کونابا در این سازند واقع در کردستان عراق بر اساس یافته‌های ایزوتوپی. پژوهش‌های دانش زمین، 16(3)، 193–210.
ماهانی‌پور، ا.، لطفعلی کنی، ا. و آدابی، م.ح.، 1391. چینه‌نگاری ایزوتوپ کربن رسوبات آپتین زیرین غرب منطقه کپه‌داغ در ایران (برش تکل‌کوه). زمین‌شناسی ایران، 24(1)، 67–78.
Castro, A., Aghazadeh, M., Badrzadeh, Z. and Chichorro, M., 2013. Late Eocene–Oligocene post-collisional monzonitic intrusions from the Alborz magmatic belt, NW Iran. An example of monzonite magma generation from a metasomatized mantle source. Lithos, 180–181, 109–127.
Chen, R.K., 1994. Application of stable oxygen and carbon isotope in the research of carbonate diagenetic environment. Acta Sedimentologica Sinica, 12, 11–21.
Clark, I.D. and Fritz, P., 1997. Environmental Isotopes in Hydrogeology. Lewis Publishers, New York.
Cramer, B.S., Miller, K.G., Barrett, P.J. and Wright, J.D., 2011. Late Cretaceous–Neogene trends in deep ocean temperature and continental ice volume: Reconciling records of benthic foraminiferal geochemistry (δ18O and Mg/Ca) with sea level history. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 116, 12023.
Epstein, S., Buchsbaum, R., Lowenstam, H. and Urey, H.C., 1953. Revised carbonate-water temperature scale. Bulletin of the Geological Society of America, 64, 1315–1326.
Faure, G., 1977. Principles of Isotope Geology. John Wiley & Sons, Inc., New York.
Guo, H., Du, Y.S. and Huang, J.H., 2010. Habitat types and palaeoenvironments of the Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation in Pingquan, Hebei Province. Journal of Palaeogeography, 12, 269–280.
Han, C., Jiang, Z.X., Han, M., Wu, M.H. and Li, W., 2016. The lithofacies and reservoir characteristics of the Upper Ordovician and Lower Silurian black shale in the Southern Sichuan Basin and its periphery, China. Marine and Petroleum Geology, 75, 181–191.
Hay, W.W., Migdisov, A., Balukhovsky, A.N., Wold, C.N., Flögel, S. and Söding, E., 2006. Evaporites and the salinity of the ocean during the Phanerozoic: Implications for climate, ocean circulation and life. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 240, 3–46.
Huang, S.J., 2010. Carbonate Diagenesis. Geological Publishing House.
Jiang, Z.X., 2010. Sedimentology. Petroleum Industry Press.
Kaufman, A.J. and Knoll, A.H., 1995. Neoproterozoic variations in the C-isotopic composition of seawater: Stratigraphic and biogeochemical implications. Precambrian Research, 73, 27–49.
Keith, M.H. and Weber, J.N., 1964. Carbon and oxygen isotopic composition of selected limestones and fossils. Geochimica et Cosmochimica Acta, 28, 1787–1816.
Liu, B., Wang, Y.H. and Xu, S.M., 1997. Early Paleozoic sea-level changes and their constraints to developments of carbonate reservoirs in Qinshui Basin, Shanxi: An example from Zhongyang County. Acta Geoscientica Sinica, 4, 94–102.
Liu, F.T., 2018. Characteristics of carbon and oxygen isotopes of the Jixian System carbonate rocks in the southwestern margin of Ordos Basin and their implication. Journal of Lanzhou University, 54, 597–603.
Meng, H., Lv, Z., Shen, Z. and Xiong, C., 2018. Carbon and oxygen isotopic composition of saline lacustrine dolomite cements and its palaeoenvironmental significance: A case study of Paleogene Shahejie Formation, Bohai Sea. Minerals, 9, 13.
Peng, H.M., Guo, F.S., Yan, Z.B., Xia, F. and Yang, Z., 2006. Sinian carbon isotope anomalies and their geologic significance in Jiangshan, Zhejiang Province. Geochimica, 35, 577–585.
Shafaii Moghadam, H., Corfu, F., Stern, R.J. and Lotfi Bakhsh, A., 2019. The Eastern Khoy metamorphic complex of NW Iran: A Jurassic ophiolite or continuation of the Sanandaj–Sirjan Zone? Journal of the Geological Society, 176, 517–529.
Shields, G.A., 2010. Neoproterozoic cap carbonates: A critical appraisal of existing models and the plume world hypothesis. Terra Nova, 17, 299–310.
Siani, M., Mehrabi, B., Azizi, H., Wilkinson, C.M. and Ganerod, M., 2015. Geochemistry and geochronology of the volcano-plutonic rocks associated with the Glojeh epithermal gold mineralization, NW Iran. Open Geosciences, 2015, 207–222.
Stocklin, J., 1977. Structural correlation of the Alpine ranges between Iran and Central Asia. Mem. Ser. Society of Geology of France, 8, 333–353.
Tanner, L.H., 2009. Continental carbonates as indicators of paleoclimate. In: Alonso-Zarza, A.M. and Tanner, L. (eds.), Carbonates in Continental Settings, Developments in Sedimentology 62, 179–214.
Tobia, F.H., 2018. Stable isotope and rare earth element geochemistry of the Baluti carbonates (Upper Triassic), Northern Iraq. Geoscience Journal, 22, 975–987.
Tobia, F.H., Al-Jaleel, H.S. and Rasul, A.K., 2020. Elemental and isotopic geochemistry of carbonate rocks from the Pila Spi Formation (Middle–Late Eocene), Kurdistan Region, Northern Iraq: Implication for depositional environment. Arabian Journal of Geosciences, 13, 925.
Veizer, J., 1983. Chemical diagenesis of carbonates: Theory and application of trace element technique. Stable Isotopes in Sedimentary Geology, 10, 3–100.
Wang, A.J., Chu, G.Z., Huang, W.H. and Wang, X., 2008. Geochemical characteristics of carbon and oxygen stable isotopes in the Lower–Middle Ordovician carbonate rock in Tazhong and Bachu, Tarim Basin, China. Journal of Chengdu University of Technology, 35, 700–704.
Wang, Q., Wang, X.Z., Xu, J.L. and Liu, Z.K., 2014. Carbon and oxygen isotope stratigraphy research in Chashgui area. Journal of Southwest Petroleum University, 36, 27–34.
Wright, J.D., 2001. Cenozoic Climate – Oxygen Isotope Evidence. In: Encyclopedia of Ocean Sciences: Second Edition, 502–513. Elsevier Inc.
Xiao, S., Knoll, A.H., Kaufman, A.J., Yin, L.M. and Zhang, Y., 1997. Neoproterozoic fossils in Mesoproterozoic rocks? Chemostratigraphic resolution of a biostratigraphic conundrum from the North China Platform. Precambrian Research, 84, 197–220.
Xie, X.M., 2009. Sedimentary sequences in Keping area, Xinjiang: Constraints from carbon and oxygen isotope compositions of Cambrian–Ordovician carbonate rocks. Geochimica, 38, 75–88.
You, J.Y., 2011. Study on Sedimentary Facies and Sedimentary Environment in Mid-Permian, Santanghu Basin. Master's thesis, Northwest University.
Yu, Z.W., 1999. Application of oxygen and carbon isotope in petrogenesis of dolomite. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 18, 35–37.
Zhang, Q., 2015. Analysis of carbon and oxygen isotopic characteristics diagenetic environment of Ordovician carbonate rock in Yubei area. Journal of Xi'an Shiyou University, 30, 23–30.
Zhang, X.L., 1985. Relationship between carbon and oxygen stable isotope in carbonate rocks and paleosalinity and paleotemperature of seawater. Acta Sedimentologica Sinica, 3, 17–30.
Zhong, J.H., Mao, C., Li, Y., Yuan, X. and Niu, Y., 2012. Discovery of the ancient Ordovician oil-bearing karst cave in Liuhuanggou, north Tarim Basin and its significance. Science China Earth Sciences, 55, 1406–1426.