شناسایی و تحلیل پهنه‌های گسلی عرضی- برشی در شمال باختری زاگرس با استفاده از داده‌های دورسنجی فضایی
| دسته | تکتونیک |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و یکمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | زینب داودی، علی یساقی، فرخ برزگر، |
| تاريخ برگزاری | ۱۹ مهر ۱۳۸۴ |
Abstract:
The area of study is located in NW of Zagros Fold-Thrust Belt, between Kazeron and Balarud faults. This part of the belt, shows a complex structure, is affected by subsurface lineaments during late Alpine Orogeny. Detail assessment of landsat images in the area resulted in identification of subsurface transverse faults and shear zones in between them. Two sets of such subsurface transverse faults were identified using curved geometry of foreland folds and geometry of newly developed folds within the zones. First set, oriented NW-SE shows right-lateral separation and developed more than that of the second set, oriented NE-SW and demonstrates left-lateral separation. The similarity in the orientation of these lineaments with the orientation of magnetic lineaments and identified basement faults in northern margin of Arabian platform, implicitly reveal that these lineaments are possibly basement faults. Most of these lineaments were not identified and can not be seen on the same scale geological maps. This demonstrates the significance of implication of landsat images on verification of these lineaments in this study.
چکیده:
ناحیه مورد مطالعه در شمال باختری زاگرس چین‌خورده-رانده شده، بین گسلهای کازرون و بالارود واقع شده و متاثر از جنبش مجدد ساختارهای زیرسطحی در خلال کوهزاد آلپ پایانی دچار دگرشکلی‌های پیچیده‌ای شده است. بررسی و تحلیل داده‌های دورسنجی در منطقه باعث شناسایی خطواره‌های زیرسطحی عرضی-برشی و پهنه‌های مابین آنهاگردید. بر مبنای هندسه خمیدگی‌های ساختاری در چینهای بخش چین‌خورده-رانده‌شده و ساختارهای جوانترحاصله در این پهنه‌های برشی دو دسته از این گسلها تشخیص داده شده است. دسته اول با روند شمال‌غرب-جنوب‌شرق دارای جدایش (separation) راستبر بوده وتوسعه بیشتری نسبت به دسته دوم با روند شمال‌شرق-جنوب‌غرب باجدایش چپ‌بردارند. همروندی این ساختارهای زیرسطحی با خطواره‌های مغناطیسی منطقه وگسلهای پی سنگی شناسایی شده در حاشیه شمالی پلات فورم عربی بیانگر این مطلب است که این گسلهای زیرسطحی احتمالا پی‌سنگی هستند که ساختارهای اصلی زاگرس چین‌خورده-رانده شده را بریده وباعث ایجاد تغییرشکلهایی در آنها ویا زایش ساختارهای جدید شده اند. مقایسه موقعیت و فراوانی این خطواره‌ها با گسلهای به نقشه کشیده شده در مقیاسهای مشابه نشان می‌دهد که قالب این خطواره‌ها و پهنه های عرضی برشی همراه در این مطالعه شناسایی گردیده‌اند و اهمیت استفاده از داده‌های دورسنجی فضایی را در شناسایی چنین خطواره‌های زیرسطحی و پهنه‌های برشی همراه را نشان می‌دهند.
مقدمه:
رشته کوه زاگرس جزء جوانترین رشته‌کوههایی است که در بخش میانی‌کمربندکوهزایی‌آلپی قرارگرفته و از شمال باختری تا جنوب‌مرکز ایران امتداد یافته است. این کمربند چین‌خورده-رانده شده نتیجه برخورد قاره قاره ورق عربستان و ایران مرکزی در اواخرکرتاسه است (Berberian, 1981; Alavi, 1980).در این کمربند چون دیگر کمربندهای چین‌خورده-رانده شده، دگرریختی پوشش رسوبی ناشی از انتشار راندگی‌هایی است که از پی‌سنگ جدایش یافته وهم‌امتداد با روندکوهزاد رخ می‌دهد، به‌گونه‌ای که دگرریختی‌ها از مناطق پس‌بوم(Hinterland) آغاز و به سمت پیش بوم (Foreland) مهاجرت نموده است. به همراه توسعه چین‌ـ‌راندگی‌های بخش پیشانی‌کوهزاد، جنبش جوان گسلهای عرضی- برشی موجود در این پهنه که روند اصلی زاگرس را قطع می‌کنند موجب پیچیدگی‌های ساختاری در منطقه شده است. از مهمترین این گسلها که تا کنون شناسایی شده‌اند از باختر به خاور عبارتند از گسله‌های بالارود، ایذه،کازرون،کره‌بس، سبزپوشان و سروستان‌که دارای روند 170-155 N می‌باشند(Nogole-sadat et al., 1993). این گسله‌های عرضی-برشی، گسله‌های راندگی و چینهای همراه را بریده و یا جابجا نموده اند و با توجه به فعالیتهای لرزه‌ای ثبت شده از آنها از جمله گسلهای فعال معرفی شده‌اند(Berberian, 1995).
بااستفاده از تصاویر ماهوارهای و با توجه به هندسه و سبک دگرریختی‌های موجود و عدم ارتباط آنها با گسلهای سطحی منطقه، شواهد بیشتری از این گسلهای عرضی-برشی و دگرریختی‌های همراه در منطقه مورد مطالعه که شامل مناطق بین گسل کازرون در خاور و گسل بالارود در باختر است مشاهده، شناسایی و تحلیل گردیده است. اثر این گسلهای عرضی-برشی و پهنه‌های مابین آنها موجب پیچیدگی‌های ساختاری ناشی از برهم‌افتادگی(Superposition) تغییرشکلهای حاصل از این گسلها وگسلهای راندگی بخش پیش بوم شده است. در این مقاله سعی گردیده که به بررسی و تحلیل ساختاری برخی از این گسلهای عرضی-برشی زیرسطحی و پهنه های همراه که طی این مطالعه شناسایی و به نقشه درآمده‌اند پرداخته شده و اثرات دگرریختی آنها بر نهشته‌های پوشاننده سطحی در کمربند چین خورده-رانده شده زاگرس ارائه گردد.
بررسی و تحلیل داده‌های دور سنجی:
به منظور شناسایی گسلهای زیرسطحی و پهنه‌های عرضی-برشی همراه آنها و اثر این پهنه ها بر رسوبات چین خورده-رانده شده از تصاویر ماهوره‌ای لندست TM در مقیاسهای 1:1000000 و1:250000 استفاده گردیده است. در بررسی این تصاویر جهت شناسایی خطواره‌ها از شواهد سطحی همچون : توپوگرافی، الگوی آبراهه‌ها، انعکاس طیفی سنگها و هندسه خمیدگی محور چینها استفاده شده است. پس از شناسایی اولیه این گسلهای زیر سطحی بر روی تصاویر ماهوارهای با مقیاس 1:1000000 مناطقی جهت بررسی‌های دقیقتربا استفاده ازتصاویرماهواره‌ای با مقیاس 1:250000 انتخاب گردیده است. بر مبنای تحلیل صورت گرفته از اثر این خطواره‌ها بر تغییرشکلهای منطقه، پهنه‌های عرضی-برشی حاصل از چنین اثری شناسایی و معرفی گردیده‌اند(شکل1). در اینجا فقط به معرفی ویژگی‌های ساختاری چند پهنه اصلی پرداخته می شود.
ویژگی‌های ساختاری پهنه های عرضی-برشی اصلی شناسایی شده:
با مطالعه تصاویر ماهوارهای واستخراج خطواره‌های موجود بر اساس شواهد ساختاری، تعداد 6 پهنه اصلی در منطقه مورد مطالعه تحلیل گردیده است. موقعیت و اثر ساختاری این پهنه‌ها در شکل 1 برروی تصاویر ماهواره ای قابل مشاهده است.
پهنه عرضی-برشی 1:
این پهنه برشی که در قسمت شمالی گسل بالارود واقع است دارای درازای حدود 75 کیلومترو پهنای تقریبی 75-40 کیلومترو روند عمومی 50-N می باشد. با توجه به تصویر ماهوارهای منطقه1 در شکل1، خمش چپبرمحور چینها در طول پهنه قابل مشاهده است به طوری که خطواره مرزی غرب این پهنه با توجه به جابجایی به سمت جنوب غرب روند چینها و آثار آن بر روی آبرفتهای موجود در منطقه تشخیص داده می‌شود. این پهنه با جدایش چپ‌بر در قسمت جنوبی توسط پهنه گسلی بالارود قطع شده است.
پهنه عرضی-برشی 2:
این پهنه برشی دارای درازای حدود 92 کیلومتر و پهنای تقریبی15 کیلومترو روند65- N می باشدو با توجه به خمش چپ‌بر محور چینهای درون پهنه جابجایی آن چپ‌برتحلیل گردیده است. همانگونه که در شکل1 بر روی تصویر ماهوارهای منطقه2 مشاهده می‌شود، این پهنه در بخش جنوبی به گسل بالارود ختم می‌شود و به نظر می رسد که ادامه پهنه گسلی بالارود باشد. در بخش شمالی نیز این پهنه با پهنه برشی 3 که ذیلا معرفی می‌شود تداخل دارد،که در اثر این تداخل در محل گسل اصلی زاگرس بهم‌ریختگی و پیچیدگی ساختاری مشاهده می شود. اثر این بهم‌ریختگی و پیچیدگی موجب شده تا در این منطقه روند گسل اصلی زاگرس قابل تشخیص بر روی تصویرماهواره‌ای نباشد.
پهنه عرضی-برشی 3:
این پهنه با درازای حدود 80 کیلومتر وپهنای تقریبی9 کیلومتردارای روند 165- N می باشد. این پهنه در بخش مرکزی با پهنه برشی 2 تداخل داشته و در بخش شمالی نیز به گسل اصلی زاگرس برخورد می‌کند. با توجه به آثار خطواره‌ای این پهنه بر روی تصویر ماهوارهای منطقه2 در شکل1، احتمالا این پهنه در زون سنندج سیرجان نیز ادامه می‌یابد. روند عمومی محور چینهای موجود در منطقه 110-N بوده که اثر پهنه برشی3 وادامه آن به سمت جنوب باعث تغییر روند آنها به 130- N در محل این پهنه شده است لذا این پهنه به عنوان یک پهنه اصلی و موازی گسل کازرون با جدایش راستبر معرفی می‌شود.
پهنه عرضی-برشی 4:
این پهنه برشی دارای درازای حدود 113 کیلومتر و پهنای تقریبی18 کیلومترو روند165- N می باشد. با توجه به خمش راستبر محور چینهای درون پهنه می‌توان جدایش راستبر را برای این پهنه در نظرگرفت. با توجه به تصویر ماهوارهای منطقه3 در شکل1، علاوه بر چینهای حاصل از همگرایی دو پوسته قاره‌ای موجود در داخل پهنه که با فعالیت مجدد پهنه روند آنها چرخیده است، در قسمت مرکزی، چینهای جدیدی نیز همزمان با فعالیت پهنه ایجاد گردیده است. لذا این پهنه نیز به عنوان پهنه برشی راستبر وموازی گسل کازرون معرفی می‌شود.
پهنه عرضی-برشی 5:
این پهنه برشی یکی از پهنه‌های برشی اصلی ومهم و ناشی از عملکرد گسلهای کازرون و دنا در کمربند چین خورده رانده شده زاگرس می باشد. در منطقه4 در شکل1، این پهنه دارای درازای حدود206 کیلومتر و پهنای تقریبی 50-60 کیلومتر و روند165-N می باشد. روند عمومی 110- N محور چینها در محل این گسلها تغییر کرده وچرخش راستبر را نشان می‌دهد. بسیاری از خطواره‌های شناسایی شده که در منطقه4 در شکل1 موازی روند گسل کازرون مشاهده می شود ناشی از فعالیت این پهنه بوده که خود نیز باعث تغییر روند چینها شده‌اند.
پهنه عرضی-برشی 6:
این پهنه برشی دارای درازای حدود 20 کیلومتر و پهنای تقریبی12 کیلومترو روند30- N می باشد. با توجه به خمش چپ‌بر محور چینها که به وضوح در شکل1 بر روی تصویر ماهوارهای منطقه4 قابل مشاهده است، این پهنه به عنوان پهنه برشی با جدایش چپ‌بر معرفی می‌شود. این پهنه در قسمت جنوبی توسط گسل کازرون و پهنه برشی همراه بریده شده است.
بحث و نتیجه‌گیری:
بررسی و تحلیل داده‌های دورسنجی منجر به شناسایی دو دسته از پهنه‌های گسلی-عرضی برشی ناشی از اثر خطواره‌های زیرسطحی گردیدکه همانند گسله‌های عرضی-برشی شناسایی شده در منطقه جنوب شرق زاگرس(یساقی و همکاران،1380؛Barzegar,1994 ) موجب پیچیدگی‌های ساختاری در منطقه شده‌اند. دسته اول شامل پهنه‌های گسلی عرضی-برشی راستبر با روند165- N وتقریبا موازی گسل پی‌سنگی کازرون است که بر مبنای هندسه خمیدگی راستبر محور چینها و یا جابجایی راستبر ساختارها شناسایی گردیده است. دسته دوم شامل پهنه‌های گسلی عرضی-برشی چپ‌بر با روند65-N و همروند با روندگسل پی‌سنگی بالارود است که بر مبنای هندسه خمیدگی چپبرمحور چینها و یا جابجایی چپ‌بر ساختارها شناسایی گردیده است. این دو دسته از خطواره‌های زیر سطحی باعث ایجاد پیچیدگی‌های ساختاری در منطقه شده‌اند به طوری‌که اکثر چینهای ایجاد شده در بخش چین‌خورده-رانده‌شده زاگرس را تحت تاثیر قرار داده و باعث خمش محور آنها با توجه به جهت حرکت در پهنه شده‌اند. در برخی مناطق(مانند پهنه برشی4) اثر حرکت عرضی-برشی این پهنه‌ها باعث زایش چینهای جوان با اثر محوری مستقیم و شیب ملایم در دو طرف دامنه شده است. روند اثر محوری این چینها تقریبا زاویه 45 درجه با روند گسلهای زیر سطحی مسبب آن ساخته و بیانگر زایش آنها در خلال حرکت برشی این پهنه می‌باشد. این تغییرات در محل برخورد دو سیستم پهنه گسله(مانند پهنه‌های2و3) با پیچیدگی‌های بیشتری همراه می‌باشد.
با تحلیل روند خطواره‌های مغناطیسی(شکل2-الف) و گسلهای به نقشه درآمده در نقشه زمین‌ساخت ایران (Nogole-sadat et al.,1993) در بخش چین‌خورده-رانده‌شده زاگرس (شکل2-ب ) و مقایسه آن با نمودار فراوانی خطواره‌های شناسایی شده از تصاویر ماهوارهای در منطقه مورد مطالعه(شکل2-ج) نتایج زیر قابل برداشت است:
با توجه به شکل2-ج مشاهده می شود که دسته اول از دو دسته پهنه معرفی شده که دارای جدایش راستبر می باشند فراوانی بیشتری از دسته دوم با جدایش چپ‌بر دارند، در صورتیکه در منطقه جنوب شرق زاگرس دسته دوم از فراوانی بیشتری برخوردارند (یساقی و همکاران،1380).
روند غالب گسلهای به نقشه درآمده در نقشه زمین‌ساخت ایران در شکل2-ب همروند با روند ساختارهای اصلی پیش‌بومی زاگرس چین‌خورده-رانده‌شده بوده و روندهای مشابه روندساختارهای عرضی-برشی از فراوانی بسیار کمتری برخوردارند. مقایسه این نمودار امتدادی با نمودار امتدادی گسلهای عرضی-برشی در منطقه مطالعه نه تنها بیانگر شناسایی ومعرفی این گسلهای عرضی-برشی در این مطالعه است بلکه نشان دهنده اهمیت کاربرد تصاویر ماهوارهای و استفاده از خمیدگی‌های ساختاری در شناسایی چنین گسلها و پهنه‌های عرضی-برشی همراه در زاگرس چین‌خورده-رانده‌شده می‌باشد.
با تطابق شکلهای2-الف و2-ج مشاهده می‌شود که اکثر خطواره‌های شناسایی شده در منطقه مطالعه همروند با روند اکثر خطواره‌های مغناطیسی پی‌سنگ موجود در منطقه، که همروند با گسلهای پی‌سنگی بخش شمالی پلات فورم عربی(Edgell, 1992) می‌باشند بوده، لذا بیانگر آن می‌تواند باشد که این خطواره‌ها احتمالا پی‌سنگی هستند.
عدم تطابق برخی خطواره‌های شناسایی شده در منطقه مطالعه(شکل2-ج) با خطواره‌های مغناطیسی پی‌سنگی(شکل2-ب)، یا ناشی از جوانتر بودن خطواره‌های شناسایی شده است و یا به این علت است که اثر مغناطیسی این خطواره‌ها به خوبی دریافت نشده است و در نتیجه با تحلیل خمیدگی‌های ساختاری و استفاده از تکنیک دورسنجی این مهم امکان‌پذیرگشته است.