O r I g I n a L p a p e r



Yüklə 340,53 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə1/11
tarix21.04.2018
ölçüsü340,53 Kb.
#39517
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


O R I G I N A L P A P E R

The Oligo-/Miocene Qom Formation (Iran): evidence

for an early Burdigalian restriction of the Tethyan Seaway

and closure of its Iranian gateways

M. Reuter

Æ W. E. Piller Æ M. Harzhauser Æ O. Mandic Æ B. Berning Æ

F. Ro¨gl

Æ A. Kroh Æ M.-P. Aubry Æ U. Wielandt-Schuster Æ A. Hamedani

Received: 14 March 2007 / Accepted: 11 October 2007

Ó Springer-Verlag 2007

Abstract

In the central Iranian Esfahan-Sirjan and Qom

basins sedimentation of the Oligo-/Miocene Qom Forma-

tion took place on extensive mixed carbonate–siliciclastic

ramps. During this time, both basins were positioned at the

Eurasian margin of the Tethyan Seaway, which connected

the western and eastern regions of the Tethys Ocean at least

until the late Burdigalian. During the so-called Terminal

Tethyan Event the Tethyan Seaway was then closed due to

the collision of the African/Arabian and Iranian/Eurasian

plates. Facies analysis of the sedimentary record of both

basins indicates paleoenvironments ranging from terrestrial

to open marine settings, including mangrove, restricted

inner shelf lagoon, seagrass meadow, reefal, and deeper

offshore environments. Recognition of eight depositional

sequences and elaboration of an integrated biostratigraphic

framework (calcareous nannoplankton, planktic and larger

benthic foraminifers, gastropods, and pectinids) allow us to

construct a basin-spanning stratigraphy. The assignment of

the recognized sea-level lowstands to the Ru 3 to Bur 3

lowstands of the global sea-level curve enables a compar-

ison with time-equivalent sections from the Zagros Basin,

which was part of the African/Arabian Plate on the

opposing southern margin of the Tethyan Seaway. The so

calibrated sections display restrictions of the Tethyan

Seaway and interruption of the south Iranian gateways

between the Qom Basin and the Proto-Indopacific in rela-

tion to ongoing plate collision during the early Burdigalian.

Keywords

Qom Formation

Á Stratigraphy Á

Terminal Tethyan Event

Á Tethyan Seaway Á Iran

Introduction

Sediments of the Qom Formation have an extensive dis-

tribution in northern and central Iranian Qom and Esfahan-

Sirjan basins (Sto¨cklin and Setudehina

1991


) (Fig.

1

) and



comprise thick successions of marine marls, limestones,

gypsum and siliciclastics. After oil was discovered in

porous bioclastic limestones in 1934 (Mostofi and Gansser

1957


; Abaie et al.

1963


; Rosenberg

1975


) the Qom Fm.

moved into the focus of scientific research. Historical

investigations of the Qom Fm. reach back to Furrer and

Soder (


1955

), who established the type locality near the

town of Qom and defined six lithostratigraphic units (a- to

f-Members: a-Member = basal limestone, b-Member =

sandy marls, c-Member = alternating marls and lime-

stones, d-Member = evaporites, e-Member = green marls,

f-Member = top limestone). Whereas Bozorgnia (

1966


)

recognized two sedimentary cycles in the Qom Fm. at

its type area, Nogole-Sadat (

1985


) identified a third

M. Reuter (

&) Á W. E. Piller Á B. Berning

Institute of Earth Sciences, Graz University,

Heinrichstrasse 26, 8010 Graz, Austria

e-mail: markus.reuter@uni-graz.at

M. Harzhauser

Á O. Mandic Á F. Ro¨gl Á A. Kroh

Natural History Museum Vienna,

Burgring 7, 1010 Vienna, Austria

M.-P. Aubry

Department of Geological Sciences, Rutgers University,

610 Taylor Road, Piscataway, NJ 08854-8066, USA

U. Wielandt-Schuster

Landesamt fu¨r Geologie, Rohstoffe und Bergbau

Baden-Wu¨rttemberg, Albertstrasse 5,

79104 Freiburg, Germany

A. Hamedani

Geology Department, Esfahan University,

81744 Esfahan, Iran

123

Int J Earth Sci (Geol Rundsch)



DOI 10.1007/s00531-007-0269-9


sedimentary cycle. Biostratigraphic studies on larger

foraminifers were carried out by Rahaghi (

1973

,

1976



,

1980)


, who assigned an Oligo-/Miocene age to the Qom

Fm. More recently, a paleoenvironmental reconstruction

based on microfacies analysis was attempted for the

f-Member (Okhravi and Amini

1998

). However, geological



research of the Qom Fm. mostly remained limited to the

Qom Basin and the f-Member because of economic

interests.

An Austrian/German cooperation-project, which aimed

at a paleobiogeographic reconstruction of the eastern

Mediterranean to western Indo-Pacific regions from the Late

Oligocene to Early Miocene, integrated data from faunal

analyses of the Qom Fm. from the Qom and Esfahan-Sirjan

basins (Harzhauser et al.

2002


; Harzhauser

2004


; Schuster

and Wielandt

1999

; Mandic


2000

). Within this project, basic

biostratigraphic data from the Qom Fm. outside the Qom

Basin were already published by Schuster and Wielandt

(

1999


). However, up to now no satisfactory stratigraphic

framework exists that allows a correlation of the Qom Fm.

between both basins, which is crucial for paleobiogeo-

graphic as well as for oil exploration aspects. The aim of this

study is therefore to bridge this gap by the development of a

high-resolution stratigraphy using integrated biostrati-

graphic and sequence stratigraphic approaches.

Geological setting and location of studied sections

The tectonic units of central Iran originated during sub-

duction and final collision of the African/Arabian Plate

with the Iranian Plate, the process of which already started

during the Mesozoic (Coleman-Sadd

1982

). An important



effect of the collision of these plates with far-reaching

paleobiogeographic and -oceanographic consequences was

the closure of the Tethyan Seaway (Fig.

2

) during the



Miocene. The so-called Terminal Tethyan Event (TTE)

marks the termination of migration of marine biota and

exchange of tropical waters between the eastern Mediter-

ranean and the western Indo-Pacific Tethys (Harzhauser

et al.

2007


). However, the exact timing of the TTE is still

debated. Adams et al. (

1983

) infer an Aquitanian age,



while several other authors proposed a Burdigalian age

(Ro¨gl and Steininger

1983

,

1984



; Ro¨gl

1997


,

1999


; Why-

brow


1984

; Robba


1986

; Harzhauser et al.

2002

). Jones


(

1999


) discussed intermittent episodes of separation of the

Eastern from the Western Tethys during Early and Middle

Miocene sea-level lowstands and a final closure not until

the end of the Middle Miocene. Another effect of the plate

collision was the formation of a fore-arc (Esfahan-Sirjan

Basin) and a back-arc basin (Qom Basin) on the Iranian

Plate at the north-eastern margin of the Tethyan Seaway

(Figs.


1

,

2



). These basins are separated by a volcanic arc

system (Fig.

1

), which developed during Eocene times



(Sto¨cklin and Setudehina

1991


). In both foreland basins the

marine sedimentation of the Qom Fm. began during the

Oligocene and continued until the Early Miocene (Rahaghi

1973


,

1976


,

1980)


. All sections presented in this paper

comprise deposits of the Qom Fm., which is lithostrati-

graphically defined as a marine succession bounded by the

underlying Lower Red Formation and the overlying Upper

Red Formation, both consisting of continental redbeds

(Sto¨cklin and Setudehina

1991

).

Within this study, two sections were investigated in the



Esfahan-Sirjan fore-arc basin (sections of Abadeh and

Zefreh) and two in the Qom back-arc basin (sections of

Qom and Chalheghareh) (Fig.

1

). The Esfahan-Sirjan fore-



arc basin strikes in a SE-NW direction about 550 km

parallel to the south-western margin of the Iranian Plate.

To the NE it is bounded by the Kuhrud Mountains, whereas

its south-western margin is formed by the Zagros Moun-

tains which are part of the Arabian Plate. Both investigated

sections are incomplete. Section Abadeh represents the

lower part of the Qom Fm. and has a thickness of 164 m,

while the totally 260 m thick Zefreh section is a repre-

sentative for its upper part and is situated in a more

marginal position of the basin than Abadeh. The section of

Abadeh is located 40 km NNE of the town Abadeh and can

be reached by a track which turns off from the main road to

Esfahan approximately 6 km NNW of Abadeh. This track

runs for about 40 km in N to NE direction until it reaches

some conspicuous E–W running hills. The section was

measured at the flank of the first hill NE of the track

(Fig.

1

d). The position of the base of the section is



31

°30.61


0

N, 52


°43.99

0

E. Section Zefreh is located 50 km



ENE of Esfahan, about 20 km north of the road from Es-

fahan to Nain, and west of the railroad track from Esfahan

to Kashan. The section is situated at the NE wing of an

anticline (Fig.

1

c) and is composed of two partial sections



(Zefreh A, Zefreh B). Zefreh A covers the stratigraphically

older part of the section. Its base is located at 32

°56.59

0

N,



52

°08.39


0

E. Zefreh B is located 500 m further east.

The Qom back-arc basin extends along the Elburz

Mountains from Semnan in the east to the Kuhrud Moun-

tains NW of Tehran, and from there about 650 km to the

south. The here measured section of Qom is located in the

type area of the Qom Fm. (Furrer and Soder

1955


) and near

the depocenter of the Qom Basin, where the formation

reaches a maximum thickness of about 1,000 m. The out-

crop is situated 100 km south of Tehran and c. 10 km SW

of the city of Qom at the southern flank of a large, E–W

oriented anticline with steeply inclined and overturned

beds (Figs.

1

a,



3

a). Its position (top of the section) is

34

°38.41


0

N, 50


°42.76

0

E. The Chalheghareh section has a



more nearshore position within the Qom Basin, which is

reflected in the lower thickness of the Qom Formation

Int J Earth Sci (Geol Rundsch)

123



Yüklə 340,53 Kb.

Dostları ilə paylaş:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə