بررسي ريخت‌زمين‌ساخت و تحليل ساختاري نهشته‌هاي پالئوزوئيک شمال‌خاور اردکان (يزد)

فصل اول: کليات

1-1 موقعيت جغرافيايي منطقه‌ي مورد مطالعه. 3

1-2 آب‌هاي روان و منابع آب منطقه. 4

1-3 پوشش گياهي منطقه. 4

1-4 راه­هاي دسترسي منطقه. 5

1-5 تعريف مسئله. 6

1-6 هدف مطالعه. 7

1-7 روش کار 7

1-8 تاريخچه‌ي ‌مطالعات قبلي.. 8

1-9 منابع مورد استفاده 9

1-10 فرضيه‌هاي پژوهش…. 9

فصل دوم: زمين‌شناسي پهنه ساختاري ايران‌مرکزي و منطقه مورد مطالعه

2-1 مقدمه. 13

2-2 موقعيت پهنه ساختاري ايران مرکزي.. 14

2-3 معرفي خرده قاره‌هاي ايران‌مرکزي.. 17

2-3-1 بلوک لوت… 17

2-3-2 حوضه طبس…. 18

2-3-3 زيرپهنه پشت‌بادام. 19

2-3-4 بلوک يزد. 19

2-4 زمين‌شناسي عمومي ايران‌مرکزي.. 21

2-4-1 پروتروزوئيك و پركامبرين.. 21

2-4-2 مزوزوئيك…. 23

2-4-3 سنوزوئيك…. 24

2-5 زمين‌شناسي منطقه مورد مطالعه. 25

2-5-1 زمين‌شناسي اقتصادي منطقه مورد مطالعه. 26

2-5-1-1 مواد معدني فلزي.. 26

2-5-1-2 مواد معدني غيرفلزي.. 26

2-6 زمين‌ريخت‌شناسي.. 27

2-7 چينه‌نگاري منطقه مورد مطالعه. 28

2-7-1 سازندهاي پرکامبرين.. 29

2-7-1-1 سازند ريزو 29

2-7-1-1-1 بخش PЄr¹ 29

2-7-1-1-2 بخش PЄr² 29

2-7-1-2 سازند دزو 29

2-7-1-2-1 واحد Є_dz¹ 30

2-7-1-2-2 واحد Є_dz² 30

2-7-2 سازندهاي پالئوزوئيک………………………………………………………………………………………………………..30

2-7-2-1 سازندکامبرين زيرين.. 30

2-7-2-2 سازند کوهبنان.. 31

2-7-2-3 سازند پاد‌ها 31

2-7-2-4 سازند بهرام. 33

2-7-3 واحدهاي مزوزوئيک منطقه. 34

2-7-3-1 واحد R^s,It (سازند ماسه‌سنگي- لاتريتي معادل سرخ شيل) 34

2-7-3-2 سازند شتري…………………………………………………………………………………………………………… 34

2-7-3-3 واحد Rj (شيل و ماسه‌سنگ‌هاي ترياس- ژوراسيک) 35

2-7-3-4 واحد J^sh  (شيل‌هاي آهکي ژوراسيک) 36

2-7-4 واحدهاي سنوزوئيک منطقه. 37

2-7-4-1 واحد Qt¹ 37

2-7-4-2 واحد Qt² 37

2-8 فازهاي کوهزايي.. 37

2-8-1 کالدونين.. 37

2-8-2 هرسينين.. 38

2-8-3 فاز کوهزايي کيمرين آغازين.. 39

2-8-4 فاز کوهزايي کيمرين پسين.. 40

فصل سوم: تحليل ريخت‌زمين‌ساختي

3-1 مقدمه. 45

3-2 علم ريخت‌زمين‌ساخت و محدوده مطالعات آن.. 47

3-3 ريخت‌سنجي- شاخص‌هاي ريخت‌سنجي.. 48

3-4 شاخص‌هاي زمين­ريختي.. 50

3-4-1 منحني ارتفاع‌سنجي و انتگرال ارتفاع‌سنجي.. 50

3-4-1-1 محاسبه انتگرال ارتفاع‌سنجي.. 53

3-4-2 عدم تقارن حوضه‌ي آبريز. 55

3-4-2-1 محاسبه شاخص عدم تقارن حوضه آبريز. 56

3-4-3  شاخص طول- گراديان رود. 58

3-4-3-1 محاسبه شاخص طول- گراديان رود. 60

3-4-4 شاخص پيچ و خم پيشاني کوهستان (S_mf) 63

3-4-4-1 محاسبه شاخص پيچ و خم پيشاني کوهستان.. 65

3-4-5 نسبت پهناي کف دره به عمق (V_f) 68

3-4-5-1محاسبه شاخص نسبت پهناي کف دره به عمق.. 70

3-5 رد‌ه‌‌بندي فعاليت تکتونيکي.. 73

فصل چهارم: تحليل ساختاري

4-1 مقدمه. 79

4-2 گسل‌ها 81

4-2-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………….. 81

4-2-2 گسل‌هاي انبساطي.. 86

4-2-3 معرفي گسل‌هاي برداشت‌شده از منطقه مورد مطالعه. 87

4-2-3-1 گسل F1. 87

4-2-3-2 گسل F2. 88

 4-2-3-3 گسل  F3…………………………………………………………………………………………………………………..89

4-2-3-4 گسل F4. 90

4-2-3-5 گسل F5. 91

4-3 درزه‌ها 93

4-3-1 درزه‌هاي کششي- برشي.. 94

4-3-1-1 هندسه مناطق برشي و جابه‌جايي آن‌ها 94

4-3-1-2 گسترش و تکامل شکاف‌هاي کششي در مناطق برشي.. 95

4-3-1-3 نمونه‌هايي از مناطق برشي در منطقه مورد مطالعه. 97

4-3-2 سيستم درزه‌هاي مزدج.. 102

فصل پنجم: نتيجه‌گيري

 نتيجه‌گيري.. 107

  منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 111

شکل 1-1: تصوير ماهواره‌اي از موقعيت جغرافيايي منطقه مورد مطالعه. 3

شکل 1-2: پوشش گياهي منطقه. 5

شکل 1-4: نقشه راه‌هاي دسترسي به منطقه (سازمان زمين‌شناسي کشور، مقياس 250000/1) 6

شکل 2-1: نقشه ساده‌شده زمين‌شناسي از ايران، باختر افغانستان و باختر پاکستان (جرمي و همکاران، 2012) 13

شکل 2-2: جايگاه ايران‌مرکزي از ديدگاه‌هاي مختلف: الف) محدوده ايران‌مرکزي از ديدگاه نبوي (1355) ب) محدوده ايران‌مرکزي از ديدگاه علوي (1991) ج) محدوده ايران‌مرکزي از ديدگاه نوگل‌سادات (1993) د) محدوده ايران‌مرکزي از ديدگاه اشتوکلين (1968 و 1977) 16

2-3: محدوده خرده قاره‌هاي ايران‌مرکزي و زيرپهنه‌هاي آن، با اندکي تغييرات (آقانباتي، 1383). قرارگيري منطقه مورد مطالعه در بلوک يزد در شکل نشان داده ‌شده است……………………………………………..20

شکل 2-4: نقشه ساده زمين‌شناسي منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………….26

شکل 2-5: رگه‌‌هاي باريت ايجاد شده در ميان سطوح شکستگي دولوميت سازند شتري، روستاي دالمه (ديد عکس به‌سمت خاور مي‌باشد)…………………………………………………………………………………………………………….27

شکل 2-6: تپه‌هاي ماسه‌اي ايجاد شده در منطقه، ديد عکس به سمت باختر مي‌باشد…………………………..28

شکل 2-7: نمايي از سازندهاي پادها (Dp)، شتري (Rsh)، شيل و ماسه‌سنگ‌هاي ترياس- ژوراسيک (Rj) و آبرفت‌هاي عهد حاضر (Qt2)، ديد به سمت خاور…………………………………………………………………………………..32

شکل 2-8: باند چرت در آهک دولوميتي سازند پاد‌ها……………………………………………………………………………….32

شکل 2-9: نمايي از سازندهاي پادها (Dp)، بهرام (Db)، شتري (Rsh)، شيل و ماسه‌سنگ‌هاي ترياس- ژوراسيک (Rj)  ديد به سمت شمال خاور…………………………………………………………………………………………………33

شکل 2-10: تبديل تدريجي آهک به دولوميت در سازند شتري (ديد به سمت جنوب خاور)………………..35

شکل 2-11: الف) شيل‌هاي ژوراسيک ب) شيل‌هاي مدادي و ج) آثار ريپل‌مارک موجود در واحد Rj  ..36

شکل 2-12: ناپيوستگي ميان سازند بهرام و واحد ماسه‌سنگي لاتريتي (ديد به سمت خاور)…………………39

شکل 2-13: ناپيوستگي ميان سازندهاي ژوراسيک و کرتاسه (ديد به سمت شمال خاور)……………………..40

شکل 2-14: تراست نهشته‌هاي پائوزوئيک روي مزوزوئيک (ديد به سمت شمال خاور)، امتداد لايه‌هاي سازند دونين خاوري – باختري بوده و 50 درجه به سمت جنوب شيب دارند…………………………………………41

شکل 3-1: مدل رقومي ارتفاع (DEM)، اين مدل تغييرات ارتفاعي منطقه را به صورت رقومي نشان مي‌دهد. 46

شکل 3-2: حوضه‌هاي استخراج‌شده از منطقه مورد مطالعه. 46

شکل 3-3: حوضه زهکشي فرضي نشانگر ايجاد يک نقطه (x, y) روي منحني ارتفاع سنجي ترسيم مقادير ديگر (براي کنتورهاي متفاوت a/A و h/H) باعث ايجاد منحني مي­شود (استراهلر، 1952). 50

شکل 3-4: نمودار ايده­آل نشانگر چگونگي تعيين منحني ارتفاع سنجي با اندکي تغييرات (ماير 1990). 51

شکل 3-5: سه مثال از مقادير مختلف انتگرال ارتفاع سنجي با اندکي تغييرات (استراهلر، 1952). 53

شکل 3-6: نقشه تهيه‌شده از شاخص انتگرال ارتفاع سنجي.. 54

شکل 3-7: نمايش تأثير کج‌شدگي بر تقارن حوضه آبريز توسط نمودار مکعبي، برگرفته از کلر و پينتر (1996) با اندکي تغييرات… 555

شکل 3-8: آبراهه‌هاي استخراج‌شده منطقه مورد مطالعه. 56

شکل 3-9: مسير رودخانه اصلي در هر حوضه. 57

شکل 3-10: نقشه تهيه‌شده از شاخص عدم تقارن حوضه آبريز. 58

شکل 3-11: نحوه محاسبه شاخص طول- گراديان رود A- پارامترهاي مورد نياز براي محاسبه شاخص SL (هک 1973) و B- روش محاسبه پارامترها بر روي الگوي نمادين از منطقه (فونت، 2010) 60

شکل 3-12: نقشه تهيه‌شده از شاخص طول- گراديان رود در منطقه مورد مطالعه. 63

شکل 3-13: نحوه محاسبه شاخص پيج و خم پيشاني کوهستان برگرفته از کلر و پينتر (1996) 64

شکل 3-14: مدل ارتفاعي سايه‌دار (hillshad) منطقه مورد مطالعه. با ارتفاع خورشيد 30 و آزيموت 315 درجه. 66

شکل 3-15: مدل سه بعدي منطقه مورد مطالعه با اغراق عمودي 5x. هدف از تهيه اين مدل برطرف نمودن نقايص و مشکلات موجود در ديد بصري دو بعدي و شناسايي بهتر و دقيق‌تر دره‌ها و پيشاني کوهستان مي‌باشد. 66

شکل 3-16: نقشه تهيه‌شده از شاخص پيچ و خم پيشاني کوهستان در منطقه مورد مطالعه. 68

شکل 3-17: نحوه محاسبه نسبت پهناي کف دره به عمق آن برگرفته از کلر و پينتر (1996) 69

شکل 3-18: نقشه تهيه‌شده از شاخص نسبت پهناي کف دره به ارتفاع دره در منطقه مورد مطالعه. 72

شکل 3-19: نمونه‌اي از پروفيل دره‌ها با مقطع  مقطع v شکل. الف) vf= 0.433 ب) vf= 0.789 ج) vf= 794 د) vf= 0.485  72

شکل 3-20: نمونه‌اي از پروفيل دره‌ها با مقطع  مقطع U شکل. الف) vf= 4.261 ب) vf= 5.037 ج) vf= 6.154 د) vf= 6.207. 73

شکل 3-21: نقشه پهنه بندي تکتونيکي منطقه با استفاده از سه شاخص زمين­ريختي (SL، Vf و Smf) 75

شکل 4-1: موقعيت منطقه در نقشه گسل‌هاي فعال ايران، پژوهشگاه بين‌المللي زلزله‌شناسي و مهندسي زلزله  80

شکل 4-2: چرخش پادساعتگرد منطقه مورد مطالعه، حاصل از حرکت دو گسل پشت­بادام و دهشير- بافت… 81

شکل 4-3: زون برشي و راندگي پي در پي در نهشته‌هاي پالئوزوئيک (دونين) که با تشکيل چين خوردگي همراه بوده است. 82

شکل 4-4 گسل‌هاي موازي تشکيل شده در دولوميت سازند شتري، ديد عکس به سمت شمال مي­باشد. 83

شکل 4-5 گسل‌هاي مزدوج با روند N 30e/65 w و N 70w/60 NE در سازند پادها (روستاي دالمه). ديد عکس به سمت جنوب مي‌باشد. 84

شکل 4-6: نقشه گسل‌هاي محدوده منطقه مورد مطالعه. 85

شکل 4-7: قسمتي از نقشه مغناطيس هوايي اردکان. تهيه شده توسط سازمان زمين‌شناسي و اکتشافات معدني کشور. 85

شکل 4-8: سيستم‌هاي گسلي دومينو (گسل‌هاي انبساطي صفحه‌اي چرخيده و متصل به هم) 86

شکل 4-9 الف) سيستم گسلي دومينو در آهک‌هاي نازک لايه کرتاسه موجود در منطقه مورد مطالعه، روند غالب اين گسل‌ها N150/50 NE مي‌باشد ب) نيمرخ شماتيک از سيستم گسلي دومينو در منطقه مورد مطالعه. 87

شکل 4-10 الف) آيينه گسل F1 در سنگ‌هاي دولوميت دونين، ديد عکس به سمت شمال خاور مي‌باشد ب) استريوگرام نشان‌دهنده موقعيت گسل و محورهاي تنش. 88

شکل 4-11: الف) راندگي نهشته‌هاي دونين بر روي ژوراسيک. در محل گسلش لايه‌هاي ژوراسيک به‌صورت ميلونيت در آمده‌اند، ديد عکس به سمت شمال خاور مي‌باشد ب) استريوگرام نشان‌دهنده موقعيت گسل و محورهاي تنش. 89

شکل 4-12: الف) گسل ايجاد شده در آهک ترياس ب) آيينه گسل ج) استريوگرام نشان‌دهنده موقعيت گسل و محورهاي تنش. 90

شکل 4-13:الف) آيينه گسل F4 تشکيل شده در آهک‌هاي سازند شتري، ديد عکس به سمت شمال خاور مي‌باشد ب) استريوگرام نشان‌دهنده موقعيت گسل و محورهاي تنش. 91

شکل 4-14: آيينه گسل F5 که در دولوميت سازند شتري به وجود آمده است، ديد عکس به سمت خاور مي‌باشد ب) استريوگرام نشان‌دهنده موقعيت گسل و محورهاي تنش. 92

4-15: محل برداشت گسل‌هاي اندازه‌گيري شده در نقشه زمين‌شناسي………………………………………………….93

شکل 4-16: الف) استريونت و ب) رز دياگرام ترسيم شده از  درزه‌هاي منطقه. 94

شکل 4-17: a)گسترش شکاف‌هاي کششي در سيستم برش ساده. b) گسترش شکستگي‌هاي کششي (T) و برشي (P, R, R´) در پهنه برشي (کوئليو و همکاران، 2006). 95

شکل 4-18: توسعه پيش‌رونده در يک منطقه برشي (رمزي، 1987). 97

شکل 4-19: توسعه پيش‌رونده‌ي شکاف‌هاي کششي ايجاد شده در منطقه برشي (رمزي، 1987) 97

شکل 4-20: الف) درزه‌هاي زيگموئيدال و رديف‌هاي نردباني تشکيل شده در ايستگاه شماره 2 (شکل 4-23) ب) شکل شماتيک از درزه‌هاي زيگموئيدال که نشان‌دهنده سيستم برشي چپگرد مي‌باشد. 99

شکل 4-21: درزه‌هاي زيگموئيدال و رديف‌هاي نردباني تشکيل‌ شده در ايستگاه شماره 1 (شکل 4-23) ب) شکل شماتيک از درزه‌هاي زيگموئيدال که نشان‌دهنده سيستم برشي چپگرد مي‌باشد. 100

شکل 4-22: درزه‌هاي زيگموئيدال و رديف‌هاي نردباني تشکيل شده در ايستگاه شماره 3 (شکل 4-23) ب) شکل شماتيک از درزه‌هاي زيگموئيدال که نشان‌دهنده سيستم برشي چپگرد مي‌باشد. 101

شکل 4-23: محل‌هاي برداشت درزه در منطقه مورد مطالعه. 102

شکل 4-24: شکستگي‌هاي متقاطع بر روي سطح گسل، در دولوميت‌هاي دونين ديد عکس به سمت شمال‌خاور مي‌باشد (جنس سنگ اضافه شود). 103

شکل 4-25: شکستگي‌هاي متقاطع در ماسه‌­سنگ­هاي دونين، ديد عکس به سمت جنوب خاور مي‌باشد. 103

شکل 4-26: شکستگي‌هاي متقاطع در آهک‌هاي ترياس ديد عکس به سمت جنوب خاور مي‌باشد. 104

شکل 4-27: شکستگي‌هاي متقاطع در دولوميت‌هاي سازند شتري ديد عکس به سمت خاور مي‌باشد.. 104

جدول  3-1: انتگرال ارتفاع‌سنجي به دست آمده براي حوضه‌ها 54

جدول 3-2: محاسبه فاکتور عدم تقارن حوضه زهكشي در منطقه. 57

جدول 3- 3: مقدار شاخص SL براي نقاط اندازه‌گيري شده 62

جدول 3-4: محاسبه پيچ و خم جبهه کوهستان در نواحي انتخابي در منطقه مورد مطالعه. 67

جدول 3-5: محاسبه شاخص نسبت پهناي کف دره به ارتفاع دره در منطقه مورد مطالعه. 71

جدول 3-6: رده‌بندي تکتونيکي منطقه. 75

جدول 4-1: اطلاعات به دست آمده از گسل‌ها 92

جدول 4-2:موقعيت محورهاي اصلي تنش گسل‌ها 93