مدل سه بعدی پی سنگ مکران
| دسته | تکتونیک |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین |
| تاريخ برگزاری | ۱۳ اسفند ۱۳۸۶ |
چکیده :
محدوده مورد مطالعه بخشی از منطقه زمین شناسی مکران است که در جنوب شرقی ایران قرار گرفته است. این محدوده از طرف غرب به گسل میناب و از طرف شرق تا مرز پاکستان، از طرف شمال تا گسل بشاگرد و از جنوب به خطوط ساحلی دریای عمان محدود است.
هدف اصلی این مطالعه پیشنهاد یک مدل تکتونیکی از پی سنگ و تحلیل آن می باشد. در راستای این مطالعه نتایج مطالعات قبلی، داده های مغناطیس هوایی پی سنگ و داده های زمین لرزه شناسی با برخی از اطلاعات زمین شناسی منطقه ادغام و نتایج به صورت یک مدل تکتونیکی سه بعدی ارائه شده و برخی از گسل های پی سنگی معرفی شده اند.
حسن علی بابائی، دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی ساختمانی دانشگاه شهید بهشتی
حسین عرقشی، دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی ساختمانی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات و مدرس دانشگاه پیام نور واحد میانه
دکتر محسن پورکرمانی، استاد دانشگاه شهید بهشتی تهران
دکتر احمد ادیب، استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر
مقدمه :
محدوده مورد مطالعه بخشی از منطقه زمین شناسی مکران است که در جنوب شرقی ایران قرار گرفته است. این محدوده از طرف غرب به گسل میناب و از طرف شرق تا مرز پاکستان، از طرف شمال تا گسل بشاگرد و از جنوب به خطوط ساحلی دریای عمان محدود است.این محدوده در یکی از فعال ترین کمربندهای کوهزایی به نام آلپ- هیمالایا قرار دارد که این قسمت هنوز در حال بسته شدن بوده و برخورد نهایی در آن صورت نگرفته است. منشور برافزایشی مکران به عنوان یکی از مثال های شاخص مجموعه فرورانش به شمار می آید. گسلش روراندگی فعال، فلسی شدن رسوبات تراشیده شده صفحه دریای عمان فرورانده شده و زیرراندگی رسوبات منتقل شده زیر منشور و برافزوده شدن زیر آن را نشان می دهد.
بحث :
زمین شناسی عمومی منطقه:
از دیدگاه زمین‌شناسی، Stocklin et al, (1974) بر این باور است که این رشته کوه، یک زمین درز کهن است که به صورت یک منشور افزایشی، از کرتاسه پسین یا ترشیری پیشین تا هولوسن، در فرا دیواره یک زون فرورانش کم ژرفا و کم شیب قرار دارد. محدوده مورد مطالعه بخشی از منطقه زمین شناسی مکران است که در جنوب شرقی ایران قرار گرفته است. این محدوده از طرف غرب به گسل میناب و از طرف شرق تا مرز پاکستان، از طرف شمال تا گسل بشاگرد و از جنوب به خطوط ساحلی دریای عمان محدود است. منشور برافزایشی مکران در نتیجه فرورانش صفحه عربی زیر صفحه اوراسیا در طی دوره سنوزوئیک شکل گرفته است(شکل 1). رسوبات درون مجموعه برافزایشی عمدتا از مواد فرسایش یافته از کمربند برخورد قاره ای هند- اوراسیا تشکیل شده است. سازندهای رسوبی منطقه عموما متشکل از نهشته های فلیشی هستند. در بین توده های فلیش، سنگ های آذرین و آتشفشانی نیز دیده می شود.
زمین ساخت مکران:
آلپ- هیمالایا یکی از فعال ترین کمربندهای کوهزایی در روی کره زمین است. این کمربند از کوههای آلپ در اروپای غربی تا کوه های هیمالایا در شمال شبه قاره هند می‌رسد. روند این کمربند کوهزایی تقریباً شرقی - غربی بوده و مراحل اولیه این کمربند چین خورده- رانده از اوایل دوران دوم آغاز شده و تا دوراه کواترنری ادامه یافته است. فرورانش فعال مکران که به سمت شمال صورت می‌گیرد، بخشی از روند همگرایی است که در این کمربند رخ می دهد و موجب اعمال تنش‌های شمالی - جنوبی بر این پهنه می‌گردد. فشرده شدن صفحه ایران زمین در میان دو صفحه عربستان (در غرب) و هندوستان (در شرق) سبب شده تا خرده ورقه های تشکیل دهنده پوسته ایران، راه فراری به گونه راستا لغز نداشته و چاره‌ای جز ادامه کوتاه شدگی و ضخیم شدگی با گسلش فشاری و چین‌خوردگی ندارد.
مکران نوعی اشتقاق درون‌قاره‌ای، به سن ژوراسیک پسین- کرتاسه پیشین (Glennie et al, 1990) در سکوی ایران است که با توجه به رفتار امواج صوتی و سرعت امواج در پی‌سنگ، با اقیانوس‌زایی همراه بوده است. به همین دلیل، پی‌سنگ ناحیه نوعی پوسته اقیانوسی با میانگین ستبرای حدود 7 کیلومتر است که با توالی ستبری از رسوبات فلیش‌گونه و گاه شبه مولاس پوشیده شده که ممکن است تا حدود 10هزار متر ضخامت داشته باشند. در یک راستای شمالی- جنوبی، پوشش رسوبی روی پی‌سنگ، جوانتر می شود که علت آن فرورانش پوسته اقیانوسی و رانده شدن رسوبات قاره ای جدید بر روی آن است که سبب شده تا ساختار مکران، الگویی فلسی(Imabricated) داشته باشد. فلس‌ها با گسل‌های معکوس پر شیب مرزبندی می‌شوند و نتیجه آن رانـده شدن فلس از پسخشکـی دگرشکل شده ((Hinterland (N-NE) به سمت پیشخشکی (Foreland) (S - SW) است. این ساختار در اثر رویدادی پدید آمده که اوج آن در میوسن بوده و از آن پس نیز با شدت کمتری همچنان ادامه دارد (Lepichon, 1968) و هنوز برخوردی صورت نگرفته است. زیرا که به لحاظ تداوم فرورانش، در ناحیه مکران، گسل‌ها هنوز فعالاند و زمین به بالا آمدن ادامه می‌دهد. این عمل با چین‌خوردگی، کوتاه‌شدگی و با پسروی خطوط ساحلی همراه است. گفتنی است که:
- راندگی‌ها سبب شده‌اند تا پوسته مکران از 50 تا 70 درصد کوتاه شود.
- عامل چین‌خوردگی، به طور عمده، فشارهای ناشی از فرورانش پوسته اقیانوسی عمان به زیر مکران است که با عملکرد گسل‌های راندگی شدت می‌یابد به گونه‌ای که فرایند گسلش با چین‌خوردگی شدید همراه است.
- از شمال به جنوب، شدت چین‌خوردگی کاهش می‌یابد، به گونه‌ای که در مکران ساحلی چین‌خوردگی و گسلش معکوس وجود ندارند و یا بسیار ناچیز است.
روند های ساختاری عمده مکران:
ساختار های موجود در منطقه عبارتند از:
1- چین خوردگی که یکی از پدیده های دگرشکلی بارز منطقه مورد بررسی است. چین ها معمولا دراز و روندی تقریبا شرقی – غربی دارند. و واحد های زمین شناسی منطقه نیز از این روند تبعیت می کنند.
2- گسل های طولی (Longitudinal Faults) که در آغاز از نوع گسل‌های عادی بوده و همزمان با شکل‌گیری حوضه به وجود آمدهاند ولی، در رژیم‌های فشارشی بعدی به گسل‌های راندگی با شیب تند به سمت شمال و شمال خاوری تبدیل شده‌اند. از ادامه گسل‌ها در ژرفا اطلاعی در دست نیست ولی King et al 1975 ادامه‌گسل‌ها را تا عمق 20 کیلومتر می‌دانند.
3- گسل‌های مزدوج (Conjugated Faults)، که از نظر روند و نوع به دو گروه قابل تقسیماند. گروه نخست، دارای روند شمال غربی هستند که سازوکار امتداد لغز راستگرد دارند. گروه دوم، دارای روند شمال شرقی با سازوکار حرکتی امتداد لغز چپگردند. گسل‌های مزدوج، روند شرقی- غربی ساختارها را قطع می‌کنند و به یک همگرایی به طرف شمال، در داخل منشور برافزاینده اشاره دارند.
4- گسل‌های عادی در ساحل مکران به صورت شرقی- غربی دیده می‌شوند. زمان پیدایش آنها کواترنر دانسته شده و پذیرفته شده است که خطی بودن حاشیه شمالی پادگانههای دریایی و همچنین، بالا آمدن سواحل مکران نتیجه عملکرد این گسلهاست و حرکتهای قائم این گسل‌ها سبب شده تا پادگانههای دریایی در سطوح تراز گوناگون سامان گیرند.
مدل های تکتونیکی مکران:
مجموعه افزایشی برون ساحلی (شکل 2) در حدود 100 کیلومتر پهنا دارد. فاصله بین لبه پیشرو منشور افزایشی برون ساحلی و کمان آتشفشانی برساحلی حدودا 400 کیلومتر در مکران غربی و نزدیک 600 کیلومتر در مکران شرقی می باشد میانگین همگرایی صفحه حدود 4 سانتی متر در سال در یک مسیر تقریبی شمالی - جنوبی است که از 65/3 سانتی متر در سال در مکران غربی تا 2/4 سانتی متر در سال در مکران شرقی متغیر است. منشور مکران رو به دریا با نرخ حدود 10 سانتی متر در سال در حال رشد است.
از نگاه زمینساختی، تاکنون مکران را به سه روش تقسیم بندی کردهاند.
نخستین و سادهترین تقسیمبندی، تقسیم بندی Arshadi et al, 1983 می باشد که مکران شامل دو بخش شمالی (مکران داخلی) و جنوبی (مکران بیرونی) است. بر اساس نظریه Farhoudi و Karig، (1977) پهنه مکران به دو واحد زمینساختی تقسیم شده است. یکی بخش پایین افتاده جازموریان که نوعی حوضه پیش کمان در حال فرونشینی(Subsiding Fore Arc Basin) است و دیگری، بخش بالا آمده جنوبی که از کوههای بشاگرد تا ژرفای اقیانوس عمان ادامه دارد و خود از دو بخش حوضه شیب (SlopeBasin) و پرشدگی ژرفنا (Trench Fill) تشکیل شده است. به عقیده Mccall (1985)، پهنه مکران شامل 4 ایالت زمینساختی جداگانه است (شکل 3) . گودال خشکیزایی جازموریان (Jaz-e-Murian Epirogenic Depression)، با رسوبهای کواترنر پوشیده شده است. برداشتهای ژئوفیزیک هوایی اخیر، گویای آن است که پی‌سنگ این فروافتادگی جوان تر از نوع پوستههای افیولیتی است. کافت فرعی یا منطقه گسترش کافتی (Rift Like Spreading Zone)، این بخش در اواخر ژوراسیک یا اوایل کرتاسه شکل گرفته و تا اوایل ائوسن حوضه کافتی باریکی را تشکیل میداده است. در این بخش مجموعهای از سنگهای افیولیتی به همراه رسوبهای پلاژیک کرتاسه بالا و فلیشهای آهکی پالئوسن، به صورت مخلوط برونزد دارند. منطقه کربناتی پیشکمانی (Carbonate Fore Arc)، این بخش باریکهای از پوسته قارهای با سنگهایی از نوع سکوی قارهای است که گاه آن را بخش جدا شده بلوک لوت و گاه ادامه زون سنندج - سیرجان می‌دانند. زون ژرفنای اقیانوسی (Trench )، این بخش، یک زون فرورانش واقعی با سنگهایی از مجموعههای افیولیتی و رسوبهای پلاژیک تریاس بالا -پالئوسن است. که با رسوبات فلیشی - مولاسی پوشیده شده و تا ساحل مکران شامل چهار بخش است. الف) زون فلیشی ائوسن، ب) زون فلیشی الیگوسن – میوسن، ج) زون رسوبهای نریتیک میوسن، د) زون ساحلی با رسوبهای کم ژرفای مولاسی میوسن بالایی – پلیوسن.
- بررسی توپوگرافی پی سنگ:
با استفاده از داده های خطوط تراز مغناطیسی پی سنگ (طباطبائی، 1370) سیمای سه بعدی پی سنگ مکران ترسیم شد و با داده های لرزه ای موجود، جهت شناسایی گسل های فعال منطقه ادغام شد (شکل 4)
بر طبق نتایج حاصل از داده های زمین لرزه شناسی مکران که بر روی سیمای سه بعدی پی سنگ منطبق شده بود، اطلاعات، تجمع لرزه ای را فقط در بخش شمالی خطواره سرباز- پریس (شکل 5-6) نشان می دهد که بیانگر فعال بودن این خطواره است و تفسیری که از پی سنگ مکران به صورت یک بلندای پی سنگی و دگرشکلی شاخص ارائه شده بود را صحیحتر جلوه می دهد. ولی به طور کلی می توان گفت که از روی داده های لرزه خیزی مکران نمی توان در مورد گسل های پی سنگی و عمیق اظهار نظر کرد.
نتیجه گیری :
با در نظر گرفتن نظریهJacob and Quittmeyer, 1979 که مکران را به چهار ناحیه ساختاری بر پایه وجود گسل های ترادیسی شمالی – جنوبی تقسیم کرده بودند، در پی سنگ بخش ایرانی مکران دو خطواره شمالی – جنوبی با نام های 1- سرباز – یردیس و 2- زرآباد – فنوج را شناسایی کردیم که به نظر می رسد این خطواره ها در تقسیم ساختاری مکران موثر بوده و مکران را به سه قسمت جداگانه A، B و C تقسیم می کنیم که خطواره سرباز – یریس در مورد بلوک پیشین سبب ایجاد بلندی شده است و مراکز لرزه ای هم می تواند حاکی از فعال بودن این خطواره باشد. خطواره زرآباد – فنوج سبب شده است که میزان کوتاه شدگی در دو بلوک مجاور یعنی بلوک های چابهار در شرق خطواره و جاسک در غرب آن متفاوت بوده و این خود تائیدی بر حضور این خطواره در پی سنگ مکران باشد. به نظر می رسد رودخانه رپتچ هم روند خطواره زرآباد – فنوج و رودخانه باهوکلات هم از روند تقریبی خطواره سرباز – یریس پیروی می کند که می تواند به احتمال دلیلی دیگر برای تاثیر حضور این دو خطواره باشد. گسل میناب یکی از شناخته شده ترین گسل های موجود در منطقه مورد مطالعه است که به عنوان یک گسل تراگذر، مرز غربی منطقه را نشان می دهد و نیز مرز جدا کننده منطقه مکران از زاگرس می باشد. شواهد لرزه ای فراوان موجود نشانگر فعال بودن این گسل است و یکی از عوامل تاثیر گذار در فعالتر بودن بلوک جاسک نسبت به بلوک چابهار است.
منابع فارسی :
1. طباطبائی، 1370: نقشه منحنی تراز مغناطیسی، تهیه شده توسط شرکت نفت.