سامانه گسلی شمال سمنان- سرخه و نقش آن در تفکیک حوضه
| دسته | تکتونیک |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | هشتمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران |
| نویسنده | آرین، مهران- پورکرمانی، محسن- قرشی، منوچهر – قاسمی ، محمدرضا |
| تاريخ برگزاری | ۱۶ مهر ۱۳۸۴ |
متن اصلی:
گسل شمال سمنان
این گسل با درازای حدود 45 کیلومتر و راستای چیره شمال خاوری- جنوب باختری از جنوب عبدل آباد در باختر نقشه 000‚100: 1 جام آغاز و پس از عبور از شمال و شمال باختری سمنان (عکس 1) تا شمال کوه نمکدان ادامه می یابد(عکس 2). سازوکار چیره این گسل، فشاری با شیب به سمت شمال است.
عکس 1_ نمایی از گسل شمال سمنان که سبب همبری کنگلو مرای ائوسن بادشت کواترنر شده است ،دید به سمت شمال باختری
عکس2-نمایی ازگسل شمال سمنان که سبب همبری واحد تبخیری ائور الیکوس با دشت کواترتر شده است ،دید به سمت خاور
کارکرد این گسل و توسعه شکستگی های مرتبط با آن، سبب رخنمون یافتن میکرودیوریتهای تریاری ودر توف های داسیتی سازند کرج (دربخش خاوری گسل) شده است. این رخنمون که همراستا با گسل شمال سمنان نیز می باشد، تا 12 کیلومتر درازا دارد. تلاقی بخشی از خطواره مغناطیسی F-11 (منطبق بربخش خاوری گسل سمنان) و توده آذرین کم عمق مشخص شده در نقشه مغناطیس هوایی سمنان (Yousefi & Friedberg, 1977) به عنوان عامل برونزد میکرودیوریتها در نظر گرفته شده است. لازم به ذکر است که بربریان و همکاران (1375)، سنگهای آتشفشانی ائوسن را به عنوان پی سنگ مغناطیس گسترده چهارگوش سمنان پیشنهاد نموده اند.
این گسل در شمال سمنان سبب همبری سازند کرج و دشت آبرفتی کواترنر شده است. به سمت باختر و پس از رمپ جانبی در جزین (یک گسل انتقالی چپ گرد با درازای بیش از 12 کیلومتر و راستای چیره که از شمال سمنان تا باختر طالب آباد ادامه یافته است)، کنگلومرا و برش ائوسن و واحدهای گچی و مارنی ائوسن- الیگوسن برروی دشت کواترنر رانده شده اند.
راندگی نمکدان
در جلوی بخش باختری گسل سمنان، راندگی نمکدان با درازای بیش از 10 کیلومتر و موقعیت چیره واقع شده است. قرارگیری سازند قرمز زیرین از سمت شمال برروی دشت آبرفتی کواترنر از سمت جنوب نتیجه کارکرد راندگی نمکدان می باشد (عکس 3). در صورت اتصال این راندگی به گسل شمال سمنان در عمق، می توان آن را یک Isolated imbricate or Isolated splay به حساب آورد (McClay, 1992).
عکس 3 : نمایی از راندگی نمکدان، دید به سمت خاور
فرازگیری بخش فرادیواره ای راندگی نمکدان سبب شده تا حفرشدگی عمیق تری توسط مسیل (تقریباً عمود برراستای راندگی) در آن بخش نسبت به فرودیواره صورت پذیرد. لازم به ذکر است که نبوی (1366)، این راندگی را به عنوان بخش باختری گسل سمنان در نقشه 000‚100 :1 سمنان معرفی نموده است.
گسل شمال سرخه
در ادامه جنوب باختری راندگی نمکدان، یک خطواره با پیچ و خم(Sinuosity) بالا (1/2) درحد ارتفاعات و دشت شمال سرخه تا لاسجرد قابل مشاهده است. این خطواره که براساس محاسبه شاخص های مورفومتری، همانند گسل شمال سمنان در رده 2 الی 3 فعالیت تکتونیکی نسبی از تقسیم بندی Keller & Pinter (1996) قرار می گیرد، دراین نوشتار با عنوان گسل شمال سرخه معرفی شده است. این گسل با درازای حدود 21 کیلومتر و راستای چیره شمال خاوری- جنوب باختری از جنوب باختری کوه نمکدان آغاز و تا باختر لاسجرد ادامه می یابد. سازوکار چیره این گسل، فشاری با شیب به سمت شمال می باشد و کارکرد آن سبب همبری سازند کرج و قم (در پایانه باختری گسل) با دشت آبرفتی کواترنر شده است. به هرحال، براساس نحوه کارکرد، رده فعالیتهای تکتونیکی نسبی و موقعیت این گسل، باید آن را ادامه جنوب باختری گسل شمال سمنان در نظر گرفت، ولی پوشیده شدن محل اتصال احتمالی آنها توسط کنگلومرای سست پلیوسن، سبب عدم امکان اظهار نظر قطعی شده است. با این حال براساس قرارگیری گسلهای شمال سمنان و سرخه در یک جایگاه زمین ساختی واحد که سبب رانده شدن حاشیه جنوبی البرز برروی حاشیه شمالی ایران مرکزی شده است، می توان این دو گسل را به عنوان دو بخش اصلی تشکیل دهنده سامانه گسلی بزرگتری با عنوان “سامانه گسلی شمال سمنان- سرخه” درنظر گرفت. درازای تجمعی این سامانه گسلی که به طور کلی سبب رانده شدن واحدهای سنگی عمدتاً مربوط به ائوسن برروی دشتهای آبرفتی شمال سمنان و سرخه شده است، حدود 70 کیلومتر می باشد.
لازم به ذکر است که نبوی (1355)، گسل سمنان را با عنوان خط جداکننده واحدهای البرز و ایران مرکزی معرفی می نماید. ایشان معتقد است که هنوز اظهارنظر قانع کننده ای در مورد حرکت افقی این گسل میسر نیست، ولی در بخشهایی از درازای آن، سازوکار راندگی با شیب به سمت جنوب برقرار است. دلیل این امر نیز این است که گسل سمنان معرفی شده توسط ایشان، از جنوب گسل دامغان (گسل فشاری خاوری- باختری با بخش جنوبی به پا خواسته در برابر بخش شمالی و موجود در 10 کیلومتری شمال شهر دامغان براساس تعریف بازنگری شده توسط صالحی راد، 1370 و یا تکه سیاه کوه – رودبار معرفی شده توسط امیدی و همکاران، 1380) تا جنوب ورامین ادامه می یابد. بنابراین شامل بخشهای باختری گسل دامغان، گسل نوکه، راندگی نمکدان و گسل های شمال سرخه، ده نمک و گرمسار می شود که هریک اختصاصات مربوط به خود را دارند.
گسل نوکه
4 تا 6 کیلومتر به سمت شمال و به موازات گسل شمال سمنان مطرح شده در این نوشتار که بخش عمده آن بر راندگی سمنان معرفی شده توسط بربریان و همکاران (1375) منطبق است، گسل نوکه قرار دارد.
این گسل با درازای حدود 26 کیلومتر و راستای چیره شمال خاوری- جنوب باختری از جنوب کوه پیغمبران در نقشه 000‚100 : 1 جام آغاز و تا شمال خاوری کوه نوکه گسترش یافته است و سپس به صورت مرز دو واحد Ea و Emt تا رمپ جانبی در جزین ادامه می یابد. سازوکار چیره این گسل، فشاری با شیب به سمت جنوب است.
این گسل توسط نبوی (1366) به عنوان بخشی از گسل سمنان معرفی گردیده، ولی به وسیله بربریان و همکاران (1375) با عنوان گسل نوکه شناخته شده است. سازنده های میلا تا الیکا در اثر عملکرد این گسل در بخش خاوری آن، برروی سازند کرج رانده شده است و به گمان، گسل نوکه یک پس راندگی (Back Thrust) از گسل شمال سمنان می باشد.
بررسی های انجام پذیرفته در شمال و جنوب سامانه گسلی شمال سمنان – سرخه، نشان می دهد که در شمال آن، واحدهای سنگی پیش از سنوزوئیک حوضه البرز در اثر بالاآمدگی و فرسایش فرادیواره گسل های فشاری رخنمون یافته اند. در حالی که چنین وضعیتی در جنوب آن وجود ندارد و سنگهای رخنمون یافته در ادامه خاوری این بخش در نقشه 000‚100 : 1 جام به حوضه ایران مرکزی اختصاص دارند(علوم نائینی، 1975).
با این حال، هر دوبخش یاد شده در بالا به وسیله نهشته های پالئوژن (سازندهای کرج و قرمز زیرین) و نئوژن (سازندهای قم و قرمز بالایی) پوشیده شده اند. حد شمالی گسترش نهشته های نئوژن، گسل آبیک- فیروزکوه – شاهرود است که بالاآمدگی بخش فرادیواره ای آن، حداقل از آغاز نئوژن تا کنون، سبب تفکیک حوضه در دامنه جنوبی البرز مرکزی در منطقه مورد مطالعه شده است. بدین ترتیب، منطقه موردنظر در گستره شمالی شهرستان سمنان، به سه حوضه اصلی ذیل قابل تقسیم است که هریک اختصاصات ساختاری مربوط به خود را دارا هستند.
1- حوضه شمالی
این حوضه که درشمال گسل آبیک- فیروزکوه شاهرود قرار دارد، متشکل از واحدهای سنگی پالئوزوئیک، مزوزوئیک و پالئوژن (به صورت بسیار محدود) البرز می باشد. افراشتگی این بخش در اثر کارکرد گسل های فشاری و راندگی های متعدد و چین خوردگی شدید مرتبط با گسلش، سبب رسیدن سطح فرسایش، به واحدهای منتسب به ژوراسیک (عموماً سازند شمشک) شده است.
2- حوضه میانی
این حوضه که در حدفاصل گسل آبیک- فیروزکوه – شاهرود در شمال و سامانه گسلی شمال سمنان- سرخه در جنوب قرار دارد، متشکل از واحدهای سنگی پیش از سنوزوئیک البرز و ترشیری ایران مرکزی می باشد. افراشتگی این بخش نیز نتیجه شکل گیری کمربند چین خورده و رانده پیشانی در آن است. تمایل (Vergence) چین خوردگی ها و راندگی های این کمربند، عموماً به سمت جنوب می باشد ولی تشکیل پس راندگی های چون گسل بشم، سبب فرازگیری غیرعادی و رخنمون یافتن واحدهای بسیار قدیمی و حتی پرکامبرین (کوه سیاه لت در شمال شهمیرزاد) در این حوضه شده است.
3- حوضه جنوبی
این حوضه که در جنوب سامانه گسلی شمال سمنان – سرخه قرار دارد، متشکل از واحدهای سنگی ایران مرکزی می باشد. رسوبات آبرفتی کواترنر (حاصل از فرسایش حوضه میانی) با تشکیل مخروط افکنه های وسیع و متعدد در جنوب سامانه گسلی شمال سمنان- سرخه، تقریباً تمام سطح این حوضه را پوشانده است.
بنابراین حوضه میانی را باید به عنوان یک حوضه حدواسط درنظر گرفت. حوضه ای که تا پیش از دوران سنوزوئیک واجد اختصاصات رسوبی البرز و در طی سنوزوئیک واجد اختصاصات رسوبی ایران مرکزی بوده و کارکرد سامانه گسلی شمال سمنان- سرخه، سبب تفکیک آن از حوضه جنوبی شده است.
گسل شمال سمنان
این گسل با درازای حدود 45 کیلومتر و راستای چیره شمال خاوری- جنوب باختری از جنوب عبدل آباد در باختر نقشه 000‚100: 1 جام آغاز و پس از عبور از شمال و شمال باختری سمنان (عکس 1) تا شمال کوه نمکدان ادامه می یابد(عکس 2). سازوکار چیره این گسل، فشاری با شیب به سمت شمال است.
عکس 1_ نمایی از گسل شمال سمنان که سبب همبری کنگلو مرای ائوسن بادشت کواترنر شده است ،دید به سمت شمال باختری
عکس2-نمایی ازگسل شمال سمنان که سبب همبری واحد تبخیری ائور الیکوس با دشت کواترتر شده است ،دید به سمت خاور
کارکرد این گسل و توسعه شکستگی های مرتبط با آن، سبب رخنمون یافتن میکرودیوریتهای تریاری ودر توف های داسیتی سازند کرج (دربخش خاوری گسل) شده است. این رخنمون که همراستا با گسل شمال سمنان نیز می باشد، تا 12 کیلومتر درازا دارد. تلاقی بخشی از خطواره مغناطیسی F-11 (منطبق بربخش خاوری گسل سمنان) و توده آذرین کم عمق مشخص شده در نقشه مغناطیس هوایی سمنان (Yousefi & Friedberg, 1977) به عنوان عامل برونزد میکرودیوریتها در نظر گرفته شده است. لازم به ذکر است که بربریان و همکاران (1375)، سنگهای آتشفشانی ائوسن را به عنوان پی سنگ مغناطیس گسترده چهارگوش سمنان پیشنهاد نموده اند.
این گسل در شمال سمنان سبب همبری سازند کرج و دشت آبرفتی کواترنر شده است. به سمت باختر و پس از رمپ جانبی در جزین (یک گسل انتقالی چپ گرد با درازای بیش از 12 کیلومتر و راستای چیره که از شمال سمنان تا باختر طالب آباد ادامه یافته است)، کنگلومرا و برش ائوسن و واحدهای گچی و مارنی ائوسن- الیگوسن برروی دشت کواترنر رانده شده اند.
راندگی نمکدان
در جلوی بخش باختری گسل سمنان، راندگی نمکدان با درازای بیش از 10 کیلومتر و موقعیت چیره واقع شده است. قرارگیری سازند قرمز زیرین از سمت شمال برروی دشت آبرفتی کواترنر از سمت جنوب نتیجه کارکرد راندگی نمکدان می باشد (عکس 3). در صورت اتصال این راندگی به گسل شمال سمنان در عمق، می توان آن را یک Isolated imbricate or Isolated splay به حساب آورد (McClay, 1992).
عکس 3 : نمایی از راندگی نمکدان، دید به سمت خاور
فرازگیری بخش فرادیواره ای راندگی نمکدان سبب شده تا حفرشدگی عمیق تری توسط مسیل (تقریباً عمود برراستای راندگی) در آن بخش نسبت به فرودیواره صورت پذیرد. لازم به ذکر است که نبوی (1366)، این راندگی را به عنوان بخش باختری گسل سمنان در نقشه 000‚100 :1 سمنان معرفی نموده است.
گسل شمال سرخه
در ادامه جنوب باختری راندگی نمکدان، یک خطواره با پیچ و خم(Sinuosity) بالا (1/2) درحد ارتفاعات و دشت شمال سرخه تا لاسجرد قابل مشاهده است. این خطواره که براساس محاسبه شاخص های مورفومتری، همانند گسل شمال سمنان در رده 2 الی 3 فعالیت تکتونیکی نسبی از تقسیم بندی Keller & Pinter (1996) قرار می گیرد، دراین نوشتار با عنوان گسل شمال سرخه معرفی شده است. این گسل با درازای حدود 21 کیلومتر و راستای چیره شمال خاوری- جنوب باختری از جنوب باختری کوه نمکدان آغاز و تا باختر لاسجرد ادامه می یابد. سازوکار چیره این گسل، فشاری با شیب به سمت شمال می باشد و کارکرد آن سبب همبری سازند کرج و قم (در پایانه باختری گسل) با دشت آبرفتی کواترنر شده است. به هرحال، براساس نحوه کارکرد، رده فعالیتهای تکتونیکی نسبی و موقعیت این گسل، باید آن را ادامه جنوب باختری گسل شمال سمنان در نظر گرفت، ولی پوشیده شدن محل اتصال احتمالی آنها توسط کنگلومرای سست پلیوسن، سبب عدم امکان اظهار نظر قطعی شده است. با این حال براساس قرارگیری گسلهای شمال سمنان و سرخه در یک جایگاه زمین ساختی واحد که سبب رانده شدن حاشیه جنوبی البرز برروی حاشیه شمالی ایران مرکزی شده است، می توان این دو گسل را به عنوان دو بخش اصلی تشکیل دهنده سامانه گسلی بزرگتری با عنوان “سامانه گسلی شمال سمنان- سرخه” درنظر گرفت. درازای تجمعی این سامانه گسلی که به طور کلی سبب رانده شدن واحدهای سنگی عمدتاً مربوط به ائوسن برروی دشتهای آبرفتی شمال سمنان و سرخه شده است، حدود 70 کیلومتر می باشد.
لازم به ذکر است که نبوی (1355)، گسل سمنان را با عنوان خط جداکننده واحدهای البرز و ایران مرکزی معرفی می نماید. ایشان معتقد است که هنوز اظهارنظر قانع کننده ای در مورد حرکت افقی این گسل میسر نیست، ولی در بخشهایی از درازای آن، سازوکار راندگی با شیب به سمت جنوب برقرار است. دلیل این امر نیز این است که گسل سمنان معرفی شده توسط ایشان، از جنوب گسل دامغان (گسل فشاری خاوری- باختری با بخش جنوبی به پا خواسته در برابر بخش شمالی و موجود در 10 کیلومتری شمال شهر دامغان براساس تعریف بازنگری شده توسط صالحی راد، 1370 و یا تکه سیاه کوه – رودبار معرفی شده توسط امیدی و همکاران، 1380) تا جنوب ورامین ادامه می یابد. بنابراین شامل بخشهای باختری گسل دامغان، گسل نوکه، راندگی نمکدان و گسل های شمال سرخه، ده نمک و گرمسار می شود که هریک اختصاصات مربوط به خود را دارند.
گسل نوکه
4 تا 6 کیلومتر به سمت شمال و به موازات گسل شمال سمنان مطرح شده در این نوشتار که بخش عمده آن بر راندگی سمنان معرفی شده توسط بربریان و همکاران (1375) منطبق است، گسل نوکه قرار دارد.
این گسل با درازای حدود 26 کیلومتر و راستای چیره شمال خاوری- جنوب باختری از جنوب کوه پیغمبران در نقشه 000‚100 : 1 جام آغاز و تا شمال خاوری کوه نوکه گسترش یافته است و سپس به صورت مرز دو واحد Ea و Emt تا رمپ جانبی در جزین ادامه می یابد. سازوکار چیره این گسل، فشاری با شیب به سمت جنوب است.
این گسل توسط نبوی (1366) به عنوان بخشی از گسل سمنان معرفی گردیده، ولی به وسیله بربریان و همکاران (1375) با عنوان گسل نوکه شناخته شده است. سازنده های میلا تا الیکا در اثر عملکرد این گسل در بخش خاوری آن، برروی سازند کرج رانده شده است و به گمان، گسل نوکه یک پس راندگی (Back Thrust) از گسل شمال سمنان می باشد.
بررسی های انجام پذیرفته در شمال و جنوب سامانه گسلی شمال سمنان – سرخه، نشان می دهد که در شمال آن، واحدهای سنگی پیش از سنوزوئیک حوضه البرز در اثر بالاآمدگی و فرسایش فرادیواره گسل های فشاری رخنمون یافته اند. در حالی که چنین وضعیتی در جنوب آن وجود ندارد و سنگهای رخنمون یافته در ادامه خاوری این بخش در نقشه 000‚100 : 1 جام به حوضه ایران مرکزی اختصاص دارند(علوم نائینی، 1975).
با این حال، هر دوبخش یاد شده در بالا به وسیله نهشته های پالئوژن (سازندهای کرج و قرمز زیرین) و نئوژن (سازندهای قم و قرمز بالایی) پوشیده شده اند. حد شمالی گسترش نهشته های نئوژن، گسل آبیک- فیروزکوه – شاهرود است که بالاآمدگی بخش فرادیواره ای آن، حداقل از آغاز نئوژن تا کنون، سبب تفکیک حوضه در دامنه جنوبی البرز مرکزی در منطقه مورد مطالعه شده است. بدین ترتیب، منطقه موردنظر در گستره شمالی شهرستان سمنان، به سه حوضه اصلی ذیل قابل تقسیم است که هریک اختصاصات ساختاری مربوط به خود را دارا هستند.
1- حوضه شمالی
این حوضه که درشمال گسل آبیک- فیروزکوه شاهرود قرار دارد، متشکل از واحدهای سنگی پالئوزوئیک، مزوزوئیک و پالئوژن (به صورت بسیار محدود) البرز می باشد. افراشتگی این بخش در اثر کارکرد گسل های فشاری و راندگی های متعدد و چین خوردگی شدید مرتبط با گسلش، سبب رسیدن سطح فرسایش، به واحدهای منتسب به ژوراسیک (عموماً سازند شمشک) شده است.
2- حوضه میانی
این حوضه که در حدفاصل گسل آبیک- فیروزکوه – شاهرود در شمال و سامانه گسلی شمال سمنان- سرخه در جنوب قرار دارد، متشکل از واحدهای سنگی پیش از سنوزوئیک البرز و ترشیری ایران مرکزی می باشد. افراشتگی این بخش نیز نتیجه شکل گیری کمربند چین خورده و رانده پیشانی در آن است. تمایل (Vergence) چین خوردگی ها و راندگی های این کمربند، عموماً به سمت جنوب می باشد ولی تشکیل پس راندگی های چون گسل بشم، سبب فرازگیری غیرعادی و رخنمون یافتن واحدهای بسیار قدیمی و حتی پرکامبرین (کوه سیاه لت در شمال شهمیرزاد) در این حوضه شده است.
3- حوضه جنوبی
این حوضه که در جنوب سامانه گسلی شمال سمنان – سرخه قرار دارد، متشکل از واحدهای سنگی ایران مرکزی می باشد. رسوبات آبرفتی کواترنر (حاصل از فرسایش حوضه میانی) با تشکیل مخروط افکنه های وسیع و متعدد در جنوب سامانه گسلی شمال سمنان- سرخه، تقریباً تمام سطح این حوضه را پوشانده است.
بنابراین حوضه میانی را باید به عنوان یک حوضه حدواسط درنظر گرفت. حوضه ای که تا پیش از دوران سنوزوئیک واجد اختصاصات رسوبی البرز و در طی سنوزوئیک واجد اختصاصات رسوبی ایران مرکزی بوده و کارکرد سامانه گسلی شمال سمنان- سرخه، سبب تفکیک آن از حوضه جنوبی شده است.