بررسی و طبقه بندی چینهای پهلودار (Flanking Folds) در جنوب غرب بیرجند

دسته تکتونیک
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین
تاريخ برگزاری ۱۳ اسفند ۱۳۸۶

چکیده :
 
بررسی پدیده خمیدگی لایه ها یا فابریک های صفحه ای سنگ در خلال عملکرد گسلها یا سطوح لغزش مختلف تحت عنوان ساختارهای پهلودار (Flanking Structures or Flanking Folds) در مقیاسهای گوناگون می تواند به عنوان ابزاری جانبی مفید٬ در تحلیل کینماتیکی پهنه های برشی به کار رود٬ این گونه ساختارها می توانند در سیستم های برشی ساده تا محض درون واحد های سنگی مختلف شکل گرفته و تکامل یابند و بر اساس شدت دگرشکلی٬ فرم های خاصی را پدید آورند. در نهایت کلیه ساختار های پهلودار ایجاد شده را در سه گروه اصلی یعنی ۱- نوع a ، ۲- نوع s و  ۳- نوع n  یا Shear band ها می توان جای داد. تحلیل ساختاری منطقه گرونگ در  km ۶۰ غرب بیرجند نشان داد که این گونه ساختار ها در این ناحیه از تکامل قابل ملاحطه ای برخوردار می باشند، به طوری که تقریبا از هر سه نوع این ساختار در منطقه مشاهده می شود. نتیجه بررسی این ساختار ها نشان داد که بیشتر ساختار های مورد مطالعه در پهنه های برشی راستگرد٬ تحت سیستم برش ساده پدید آمده اند که با سیستم برشی حاکم بر کل ناحیه در محل برخورد پهنه لوت و سیستان  تطابق دارد.

شهروز شناور، کارشناسی ارشد تکتونیک از دانشگاه بیرجند
محمد مهدی خطیب، دکترای تکتونیک٬ عضو هیئت علمی دانشگاه بیرجند
محمد محجل٬ دکترای تکتونیک٬ عضو هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس
مقدمه :
 
مفهوم خمش گسلی یا (Fault drag)٬ که موجب خمش لایه ها در مجاورت گسلها می گردد برای اولین بار در سال 1888 توسط Margerid and Heim معرفی گردید. پس از آن پدیده خمیدگی گسلها در سال 1965 توسط Hamblin ٬ بر اساس نوع خمش به دو دسته خمیدگی های نرمال و معکوس تقسیم بندی شد. در نهایت کامل ترین توصیف و طبقه بندی این ساختارها در سال 2001 توسط Passchier and Graseman ارائه گردید. بر اساس کار های این دو محقق، این ساختارها تحت عنوان Flanking Structures معرفی شدند، و بر مبنای چندین عنصر تشکیل دهنده اصلی شان و ارتباط آنها با یگدیگر طبقه بندی گردیدند. اولین عنصر، صفحه لغزش یا Cross cutting element می باشد که به اختصار (CE) و عنصر بعدی Host Element می باشد که با (HE) نمایش داده می شود. (HE) یک ساختار صفحه ای است که می تواند جزئی از فابریک صفحه ای سنگ یا حتی سطح لایه بندی باشد. که در شکل 1 نمایش داده شده. بخش مرکزی یک ساختار پهلو دار (CE) یا همان صفحه برش،می تواند یک گسل یا درزه و یا حتی یک رگه پر شده با مقداری جابجایی باشد .(Passchier 2001)
بررسی وضعیت (HE) در محل برخورد با (CE) یکی از مهمترین پارامترهایی است که می تواند هندسه ساختار پهلودار را تعریف نماید.
بحث :
 
شکل گیری ساختار های پهلودار در سیستم های برشی محض یا ساده بر اهمیت مطالعه این ساختار ها می افزاید٬ چرا که می توان از این ساختار ها نه بطور قطع اما به صورت کمکی در شناسایی نوع سیستم برشی استفاده کرد. با توجه به نحوه برخورد (HE) به (CE)٬ زاویه برخورد٬ نوع خمیدگی ایجاد شده ( محدب یا مقعر گونه )٬ شیب (CE)٬ مقدار جابجایی (HE) در طول (CE)٬ چرخش ایجاد شده ناشی از جریان مواد در سیستم برشی٬ می توان این ساختارها را در سه گروه اصلی یعنی :          a-type, 2- s-type , 3- n-type (shear band)1- طبقه بندی نمود. بر اساس اینکه جابجایی نشانگرهای مرکزی تحت رژیم فشارشی یا کششی رخ دهد یا نوع حرکت در طول CE در راستای سیستم برش باشد یا خلاف آن٬ خمش ایجاد شده محدب یا مقعر می گردد که در حالت اول خمش نرمال و دیگری خمش معکوس خواهد بود (Passchier2001) (شکل -a2).بر اساس زاویه برخورد HE به CE و خمیدگی ایجاد شده در نتیجه حرکت در طول CE این سه گروه اصلی به 11 زیر گروه تقسیم بندی گردیدند و بر این اساس آنها را از A تا k نام گذاری نمودند (شکل -b2).
Passchier and Grasmann 2001 نشان دادند که با توجه به کسینوس زاویه بین (CE) و راستای اولیه (HE) که با  تعریف می شود ٬ می توان به مقداری دست یافت که با توجه به آن نوع سیستم برشی را بتوان تعیین نمود. یعنی . چنانچه  باشد  و در نتیجه برش از نوع محض و چنانچه  باشد  برش از نوع ساده می باشد.
بررسی ساختار های پهلودار (چینهای پهلودار) در منطقه گرونگ km 60 غرب بیرجند،  نشان داد که ساختارهای ایجاد شده در این منطقه در هر سه گروه اصلی قرار می گیرند. مطالعه نحوه جابجایی در سطح CE و خمش HE در محل برخورد با این سطح، منجر به تفکیک ساختارهای مورد نظر در این منطقه گردید. همان طور که در شکل 3 نشان داده شده جابجایی و نوع لغزش در این نمونه از نوع راستگرد می باشد و با توجه به زاویه برخورد HE با CE می توان این ساختار را در گروه S با جابجایی از نوع نرمال معرفی نمود، با اینحال نحوه خمش HE در محل برخورد با CE باعث گردید تا این ساختار را در رده k قرار دهیم. مراحل تکامل این ساختار را می توان در شکل شماتیک 4 مشاهده نمود.
با توجه به نحوه خمش (HE) در محل برخورد با (CE) در شکل) 3- Ι,ΙΙ(. و راستگرد بودن برش و ایجاد تحدب در محل برخورد٬ این نوع ساختار از نوع نرمال معرفی می گردد و اندازه گیری مقدار  از روی نمونه منجر به استحصال مقدار شده و می توان نتیجه گیری نمود که نوع سیستم برشی حاکم از نوع برش ساده بوده است. (مقادیر اندازه گیری شده به شکل 3 در جدول 1 ارائه شده است)
 
جدول 1-
سیستم برشی
نوع خمش
شکل 3
ساده
نرمال
0.93
20
Ι
ساده
نرمال
0.76
40
ΙΙ
مطالعات صحرایی و برداشتهای متعدد از این ساختار موجب گردید تا نوع دیگر ساختار پهلودار S با جابجایی معکوس در منطقه شناسایی گردد. که در شکل 5 نمایش داده شده. همانطور که مشاهده می گردد سیستم برش در این ساختار از نوع راستبر و نوع خمش HE در محل برخورد با CE از نوع مقعر می باشد. و در تقسیم بندی 11 گانه در زیر گروه J قرار می گیرد..
            شکل 5- ساختار پهلودار نوع S که در زیر گروه J قرار می گیرد و طرح شماتیک این ساختار
 
جدول 2-
سیستم برشی
نوع خمش
شکل 5
ساده
معکوس
0.82
35
Ι
ساده
معکوس
0.84
33
ΙΙ
ساختار بعدی بررسی شده در منطقه نوع a این ساختار بود که بررسی نحوه جابجایی آن معکوس بدست آمد. نوع خمش این ساختار در محل برخورد HE به CE از نوع مقعر بوده و از این رو می توان این ساختار را در زیر گروه H جای داد . طرح شماتیک این ساختار به همراه ساختار مذکور در شکل 6 نمایش داده شده است. اندازه گیری مقدار  در دو طرف سطح CE در این شکل یکسان نیست و علت این پدیده را می توان ناشی از یک پهنه برشی دیگر در طرف چپ CE دانست.
مقادیر برداشت شده از  و  بدست آمده برای این ساختار به همراه نوع سیستم برش در جدول 3- آورده شده است.
جدول 3-
سیستم برشی
نوع خمش
شکل 6
ساده
معکوس
0.91
25
راست CE
ساده
معکوس
0.60
53
چپ CE
نکته قابل توجه در مطالعه این ساختار ها دقت پژوهشگر و مقیاس مطالعه می باشد چراکه شناسایی و طبقه بندی این ساختار ها را تحت تاثیر قرار می دهد، به عنوان مثال وضعیت جابجایی در طول CE در شکل 7 در مربع کوچک نشان می دهد که فرادیواره سطح لغزش به سمت پایین حرکت نموده و از این رو جابجایی خط نشانگر٬ عملکرد یک گسل نرمال را به نمایش می گذارد، اما چنانچه مقیاس مشاهده را بزرگتر در نظر بگیریم ( کادر بزرگ در شکل 7) تفسیر جابجایی به گونه دیگیری خواهد بود و جابجایی خط نشانگر در طول CE عملکرد یک گسل معکوس را نمایان می سازد. از این رو خمیدگی خط نشانگر (HE) در محل برخورد با CE و مقیاس مشاهده نقش بسیار مهمی در طبقه بندی و تفسیر این گونه ساختارها به عهده دارد. دقت در شناسایی جهت برش در سیستم و راستای CE و شناسایی جهت حرکت در طول CE بسیار مورد اهمیت می باشد چرا که Shear Band ها و ساختار های پهلودار نوع (a) تصویر آینه همدیگر بوده و تنها از روی تفاوت جهت شیب CE نسبت به جهت حرکت اصلی پهنه برشی می توان آنها را از هم تفکیک نمود ( Hamblin, W.K., 1965).
سومین نوع این ساختار که در منطقه مشاهده و برداشت گردید نوع n یا Shear Band از این ساختار بود که با توجه به چرخش خلاف عقربه ساعت بخش CE حول یک محور عمود بر محل برخورد CE و HE این ساختار در زیر گروه C معرفی گردید (شکل 8). نوع خمش٬ مقادیر  و  و نوع سیستم برشی متعلق به این ساختار در جدول 4- ارائه شده است.
 
جدول 4-
سیستم برشی
نوع خمش
   
شکل 8
ساده
نرمال
0.79
38
Ι
 
 
گاهی شناسایی و تفکیک این گونه ساختارها در صحرا مشکل می گردد خصوصا که ساختار مورد نظر متاثر از چنین مرحله دگرریختی شده باشد. در این راستا مهمترین پارامتر در طبقه بندی این ساختار ها شناسایی CE و HE و پس از آن نوع و نحوه جابجایی در آنها می باشد (شکل 9).
در جدول 5- نوع خمش به همراه مقادیر  و  و نوع سیستم برشی این ساختار ارائه گردیده.
 
جدول 5-
سیستم برشی
نوع خمش
   
شکل 8
ساده
نرمال
0.88
28
Ι
نتیجه گیری :
 
با توجه به اینکه منطقه مورد مطالعه در محل برخورد ایالت ساختاری سیستان و پهنه لوت می باشد، شدت شکستگی ها زیاد و ساختارهای متنوعی حاصل از عملکرد سیستم های مختلف شکستگی در منطقه پدید آمده اند و می توان به جرات گفت که بیشتر دگرریختی منطقه متاثر از شکستگی ها در ابعاد گوناگون می باشد. از آنجایی که ساختار های پهلودار مطالعه شده در واحد های مختلف این ناحیه در هر سه نوع ( a ) ,( s ) and ( shear band ) جای می گیرند، می توان گفت که این ساختار ها در این منطقه از تکامل نسبتا بالایی برخوردار بوده و تنوع هر کدام از مدل های مذکور در منطقه زیاد می باشد. یکی از مهمترین کاربرد های شناسایی و بررسی این ساختارها استفاده از آنها به عنوان نشانگر های کینماتیکی می باشد٬ از آنجا که اندازه گیری های دقیق از وضعیت پهنه های برشی گاه مشکل یا غیر ممکن است٬ می توان با شناسایی و تفسیر دقیق از این ساختار ها٬ با تعیین نوع ساختار در صحرا و با توجه به طبقه بندی های صورت گرفته به سهولت جهت و نوع سیستم برش را در پهنه برشی تعیین نمود. بررسی بیشتر ساختار های پهلو دار در منطقه مورد مطالعه نشان داد که این ساختارها غالبا در سیستم های برشی راستگرد پدید آمده اند که با سازوکار سیستم های شکستگی عمده در منطقه (سیستم های راستگرد شمال جنوب و شمال غرب جنوب شرق) یعنی سازوکار گسلهای اصلی ناحیه همخوانی دارد. 
منابع فارسی :
 
مارشاک، الف و میترا، گ، 1381، روش های اساس زمین شناسی ساختمانی، ترجمه دکتر محسن پور کرمانی و مهندس حسین معتمدی. انتشارات دانشگاه شهید بهشتی، 503 ص.
 

کلید واژه ها: خراسان جنوبى