Manuscript ID : 13940823141023314 Visit : 3215 Page: 1 - 10

Article Type: Original Research

The geometric and kinematic analysis of the Kabir-Kuh and Chenareh anticlines in the Zagros Fold-Thrust Belt

Subject Areas :

فاطمه زینعلی ¹ , mohammad hosein goudarzi ²

1 -
2 - دانشگاه امام حسین(ع)

Received: 2015-11-14 Accepted : 2021-12-05 Published : 2015-09-21

Keywords: Structural cross-section Fault-related folding Zagros fold-thrust belt.,

Abstract :

Kabir-Kuh and Chenareh anticlines are located in the Lurestan Province of the Zagros fold-thrust belt. The geometry and kinematic evolution of folds in the Zagros fold-thrust belt are controlled by thrust faults. In this paper, the geometry of the Kabir-Kuh and Chenareh anticlines is investigated in order to analyze their deformation style. To analyze the deformation style of these anticlines, five structural cross-sections were measured perpendicular to the axial surface trace of the anticlines. Based on geometric and kinematic analysis, Kabir-Kuh and Chenareh anticlines have a geometry similar to faulted-detachment folds with multi-detachment levels. The detachment level above which the folds formed is probably located in the Lower Paleozoic series. Also structural cross-sections represent an important contribution of the Dashtak Formation as intermediate level in the development of deformation in this part of the Lurestan Province.

References:

Full-Text:

تاريخ دریافت: 29/9/91

تاریخ پذیرش: 20/11/92

تحلیل هندسی و جنبشی تاقدیسهای کبیرکوه و چناره در کمربند چین-راندگی زاگرس

فاطمه زینعلی1و¹، حسین حاجی علی بیگی2، محمدرضا قاسمی3 و حمیدرضا کریمنژاد4

1. دانشجوی کارشناسی ارشد تکتونیک،دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2. استادیار گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3. استادیار پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

4. کارشناس ارشد مدیریت اکتشاف شرکت ملی نفت ایران

چکیده

تاقدیسهای کبیرکوه و چناره در پهنه لرستان، در کمربند چین-راندگی زاگرس واقع شدهاند. هندسه و تحول جنبشی چینها در کمربند چین-راندگی زاگرس توسط گسلهای راندگی کنترل میشود. در این مقاله، هندسه ساختاری تاقدیسهای کبیرکوه و چناره بهمنظور تحلیل سبک دگرریختی آنها بررسی شده است. به‌منظور تحلیل سبک دگرریختی در تاقدیسهای نامبرده، پنج برش عرضی ساختاری، عمود بر امتداد اثر محوری تاقدیسها تهیه شده است. برپایه تحلیل هندسی و جنبشی انجام شده، تاقدیسهای کبیرکوه و چناره هندسهای شیبه به چینهای فراکنشی گسلیده با چند سطح فراکنش دارند. سطح فراکنش عامل این چین‌خوردگیها عمیق و احتمالاً در سری پالئوزوییک زیرین است. همچنین برشهای عرضی ساختاری ترسیم شده، بیانگر نقش مهم سازند دشتک بهعنوان سطح فراکنش میانی عامل توسعه دگرریختیها در این بخش از پهنه لرستان هستند.

واژههای کلیدی: برش عرضی ساختاری، چینخوردگی مرتبط با گسلش و کمربند چین-راندگی زاگرس.

مقدمه

انواع متفاوتی از ورقههای راندهشده در کمربندهای چین-راندگی وجود دارد که توسعه، سازوکار حرکت و دگرشکلی درونی آنها متفاوت است. این تفاوتها سبب ایجاد انواع متفاوت چینها در ورقههای راندگی می‌شوند (Nemcok et al., 2005). افزون‌بر آن کوتاهشدگی پیوسته و دگرشکلی درونی از دیگر عوامل ایجاد چینها با هندسههای متفاوت درنظر گرفته میشوند. چندین مدل هندسی در مورد ارتباط هندسی چینها و گسلهای راندگی، برای کمربندهای چین-راندگی نازکپوسته ارائه شده است که همگی براساس موازنه طول و حجم هستند و عنوان چینخوردگیهای مرتبط با گسلش² به آنها داده شده است. این ارتباط توسط محققین بسیاری مورد بررسی قرار گرفته است که منجر به ارائه تقسیمبندیهای متعددی برای آن شده است (Suppe, 1985; Jamison; 1987, Throbjornsen and Dunne; 1997). جمیسون Jamison, 1987)) چین‌های مرتبط با گسل را در سه گروه کلی چینهای خم گسلی³، پیشروی گسلی⁴ و چینهای فراکنشی⁵ قرار داده است (شکل 1). این مدلها شاخصهایی برای تفسیرهای لرزهای و بازسازی برشهای ترازمند فراهم میکنند و ابزار با‌ارزشی برای فهم هندسه مخازن هیدروکربنی هستند. دو نوع عمومی چینهای تاخورده و چینهای مرتبط با گسلهای راندگی در کمربند زاگرس وجود دارد که توزیع، وضعیت قرارگیری و هندسه این چینها بهطور مستقیم در ارتباط با هندسه حوضه و ویژگیهای مکانیکی توالی پوشش رسوبی است (Sepehr et al., 2006). بهدلیل تغییر سطوح فراکنشی در بخشهای مختلف، بهصورت جانبی و طولی، ویژگیهای فیزیکی این لایهها تغییر میکند و همین امر عاملی برای حضور سبکهای ساختاری متفاوت در بخشهای مختلف کمربند زاگرس است. همچنین جنبش گسلهای رانده بههمراه عملکرد سطوح فراکنش، عواملی هستند که در طی تکامل چین، بیشترین اثر را بر هندسه و الگوی چین دارند. در این مقاله با مطالعه ساختاری تاقدیسهای چناره و کبیرکوه در پهنه رسوبی-ساختاری لرستان با استفاده از ترسیم برشهای عرضی ساختاری ترازمند، به بررسی هندسه و الگوی این تاقدیسها پرداخته خواهد شد و افزون بر آن تاثیر سطوح فراکنش در برشها نیز مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

شکل 1. انواع چینهای مرتبط با گسلش (برگرفته از Jamison, 1987).

جایگاه زمینساختی

تاقدیس کبیرکوه با طول حدود220 کیلومتر و عرض 20-10 کیلومتر یکی از بزرگترین و مرتفعترین ساختارها در پهنه رسوبی-ساختاری لرستان است. تاقدیسهای کاسهماست و چناره-کیالو بهترتیب در جنوب باختر و شمال خاور این تاقدیس واقع شدهاند. تاقدیس چناره که در انتهای شمال باختری، کیالو نیز نامیده میشود با طول حدود 65 کیلومتر و عرض متوسط 8 کیلومتر و راستای شمال باختر- جنوب خاور در 50 کیلومتری شمال اندیمشک واقع شده است. تاقدیسهای خوشاب و مراب بهترتیب در شمال و جنوب این ساختار قرار دارند (شکل 2). دسترسی به این تاقدیس از طریق جاده اصلی خرمآباد-پلدختر (در مجاورت تنگه فنی) و آزادراه خرمآباد-پلزال امکانپذیر است.

p 1.JPG

شکل 2. A) نقشه کمربند ساده چینخورده زاگرس، B) موقعیت تاقدیسهای کبیرکوه و چناره (برگرفته از N.I.O.C, 2003).

چینه‌شناسی

توالی رسوبی و واحدهای سنگشناختی تاقدیسهای کبیرکوه و چناره بهترتیب از جدید به قدیم و به اختصار براساس James and Wynd (1965) و مطیعی (1374) عبارتند از: نهشتههای کواترنری و پس از آن سازند بختیاری (شامل کنگلومرا و ماسهسنگهای به سن پلیوسن پسین-پلیستوسن) که بهصورت رخنمونهای کوچکی در یال جنوبباختری تاقدیس کبیرکوه دیده میشوند. سازند آغاجاری (شامل ماسهسنگ و کنگلومرای به سن میوسن میانی تا پلیوسن) در بخشهایی از یال جنوبباختری هر دو تاقدیس قابل مشاهده است. سازند گچساران (شامل تناوب انیدریت- هالیت، مارل و سنگآهک به سن میوسن زیرین) در ناودیس‌های مجاور دو تاقدیس رخنمون گستردهای دارد. رخنمون عمده در تاقدیس کبیرکوه به سازند آسماری (سنگ آهک نریتیک به سن الیگوسن-میوسن زیرین) و در تاقدیس چناره به سازند آسماری-شهبازان متعلق است. سازند پابده (شیلهای خاکستری و سنگ آهکهای آرژیلیتی نازک به سن پالئوسن تا الیگوسن) در هر دو یال تاقدیس کبیرکوه رخنمون یافته اما در تاقدیس چناره این واحد سنگشناختی در پسیال به سازندهای امیران (سیلتستون، ماسهسنگ، کنگلومرای چرتدار و آهک شیلی به سن ماستریشتین-پالئوسن)، تلهزنگ (آهک متوسط دانه تا تودهای به سن پالئوسن-ائوسن میانی) و کشکان (شامل کنگلومرا، ماسهسنگ و سیلتستون به سن ائوسن میانی) تبدیل میشود. سازند گورپی (مارلهای آبهای عمیق و شیل به سن سانتونین-ماستریشتین) در هر دو یال تاقدیسها رخنمون یافته است. گروه بنگستان شامل سازندهای ایلام (سانتونین-کامپانین) مشتمل بر آهکهای نازک لایه و شیلی. سازند سورگاه (تورونین-سانتونین) حاوی شیلهای پیریتدار و آهک نازکلایه. سازند سروک (آلبین-تورونین)، سنگ آهک آبهای عمیق با لایهبندی نازک سنگآهک نریتیک و سازند کژدمی (آلبین-سنومانین زیرین) شامل مارلهای خاکستری با شیلهای فرعی و تیره، سنگآهک آرژیلیتی) در محور تاقدیس چناره رخنمون دارد و سازند سروک قدیمیترین سازند رخنمونیافته در هسته تاقدیس کبیرکوه میباشد. با توجه به اطلاعات چاههای حفاریشده در تاقدیسهای همجوار، در زیر گروه بنگستان، گروه خامی شامل سازندهای فهلیان (سنگ آهک االیتی تا پلیتی به سن نئوکومین)، گدوان (سنگآهک نریتیک و سنگآهک آرژیلیتی به سن نئوکومین بالایی-آپتین) و داریان (سنگآهک اربیتولینادار همراه با بین لایههای سیلیسی و آرژیلیتی اندک به سن آپتین) که بهطور جانبی و بهصورت بین انگشتی در لرستان به سازند شیلی گرو تبدیل میشوند، گروه کازرون شامل سازند دشتک (شیل، دولومیت، سیلتستون، انیدریت و آهک رسی به سن تریاس بالایی) و سازند نیریز، گروه دهرم شامل سازندهای فراقان (دونین-پرمین زیرین)، دالان (پرمین میانی-فوقانی) و کنگان (تریاس پیشین) قرار دارند. واحدهای پالئوزوییک زیرین (شامل ماسهسنگ، شیل و اندکی کربنات است که لایههای کامبرین تا اردویسین را همراه با یک وقفه ناحیهای از سیلورین تا کربونیفر در برمیگیرد) و سری همارز هرمز (؟) (واحد تبخیری همراه با نمک و کمی ژیپس، شیل و سنگهای کربناته به سن پروتروزوییک بالایی-کامبرین زیرین) از واحدهای زیرین گروه دهرم هستند.

روش مطالعه

در این بررسی بهمنظور مطالعه تغییرات جانبی در سبک ساختاری، تحلیل چینخوردگی و معرفی سطوح فراکنش عامل دگرریختی; دادههای سطحی، اطلاعات چاههای حفاریشده در تاقدیسهای همجوار و نقشه‌های زمینشناسی برای ترسیم برشهای عرضی ساختاری از ساختارهای چینخورده ترکیب شدهاند. تمام برشهای عرضی به روش کینک⁶ و براساس حفظ ستبرای لایهها که متداولترین روش در رسم برش‌های ساختاری است، ترسیم شدهاند و در نهایت از برشهای عرضی تهیه شده برای بررسی تغییرات هندسی ساختمان تاقدیسها و پیشبینی وضعیت آنها در بخشهای عمیقتر و تعیین سبک چینخوردگی آنها استفاده شده است. همچنین ترازمندسازی این برشهای عرضی ساختاری بهمنظور کمک به تحلیل و ارتقای برشهای عرضی و امکان آزمودن اعتبار هندسه ساختاری رسمشده انجام شده است. برشهای عرضی ساختاری ترسیمشده به روش موازنه خط با طول ثابت و با در نظر گرفتن خط میخ⁷ در محور ناودیسهای بلافصل تاقدیسهای مورد مطالعه به حالت پیش از دگرریختی بازگردانده شدهاند و محاسبات لازم برای تعیین میزان کوتاهشدگی در این تاقدیسها انجام شده است (جدول 1).

برشهای ساختاری عرضی

جهت بررسی تغییرات هندسی تاقدیسهای چناره و کبیرکوه پنج برش عرضی ساختاری (شکل 3) بهصورت عمود بر تاقدیسهای نامبرده ترسیم شده است (شکل 4). در ترسیم برشهای عرضی ساختاری به محل قرارگیری سطوح فراکنش معرفیشده در ستون چینهشناسی این تاقدیسها توجه شده است.

با استفاده از این برشها و اندازهگیری پارامترهای مربوط به یک سطح چینخورده (شکل 5) و نمودارهای استریوگرافیک چینها (شکل 6) جدول 1 تهیه شده است. بر پایه این جدول میتوان بیان نمود که تاقدیس‌های چناره و کبیرکوه از نوع چینهای غیر استوانهای میباشند. با توجه به طول و شیب متفاوت یالها و عدم تقارن آنها نسبت به لولا در هر دو تاقدیس و همچنین بر پایه وضعیت لایهبندی در یالهای شمالخاوری و جنوبباختری تاقدیسها در برشها (شکل 5) مشخص گردید که تاقدیسهای مورد بحث بهطور کلی نامتقارن⁸، با پیشیال پرشیبتر و با تمایل⁹ به سمت جنوب-جنوبباختر میباشند. مقادیر برآورد شده برای زاویه بین دو یال¹⁰ و زاویه چینخوردگی¹¹ این دو تاقدیس را از نظر فشردگی¹² بهعنوان چینهای باز¹³ نشان میدهند. محاسبات لازم برای توصیف خمیدگی نسبی چین از نظر کندی¹⁴ در تمامی برشهای عرضی ساختاری ترسیم شده، نشان داده است که در همه برشها ro ˂ rc است، در برشهای عرضی ساختاری AA’ و BB’، 8/0b˂ 4/0 و در برشهای DD’, CC’ و EE’، 4/0b˂ 2/0 است. بنابراین برشهای AA’، BB’ و EE’ را میتوان با واژه نیمهگردشده¹⁵ و برشهای CC’ و DD’ را با واژه نیمهزاویهدار¹⁶ توصیف نمود. مقادیر نسبت ابعادی¹⁷ محاسبهشده و لگاریتم آن برای تمام برشها در محدوده 25/0p˂ 1/0 و 6/0-Log p˂ 1- قرار دارد که این مقادیر واژه پهن¹⁸ را برای هردو تاقدیس پیشنهاد میکند. همچنین محاسبات انجامشده بر روی سازند آسماری در تمامی برشها رده¹⁹ 1c طبقهبندی Ramsay & Huber (1978) را برای برشهای AA’ ، BB’ و EE’ و رده 2 را برای برشهای CC’ و DD’ پیشنهاد می‌کند.

شکل 3. نمایش محل برشهای عرضی ساختاری بر روی تصویر ماهوارهای (موقعیت تصویر در شکل 2 نشان داده شده است).

[1] * نویسنده مرتبط: Zeinali.fatemeh.fz@gmail.com

[2] Fault-related folding

[3] Fault bend fold

[4] Fault propagation fold

[5] Fault detachment fold

[6] Kink method

[7] Pine line

[8] Asymmetrical fold

[9] Vergence

[10] Interlimb angle

[11] Folding angle

[12] Tightness

[13] Open

[14] Bluntness

[15] Subrounded

[16] Subangular

[17] Aspet ratio

[18] Wide

[19] Class

شکل 4. برشهای عرضی ساختاری AA’،BB’،CC’،DD’،EE’ (بالا) و بازگردانی به حالت پیش از دگرریختی (پایین)، بر روی تاقدیسهای کبیرکوه و چناره. (جهت اطلاعات بیشتر به جدول 1 رجوع شود.)

ادامه شکل 4.

chenareh10_recover - Copy-Model_001.jpg

ادامه شکل 4.

شکل 5. ترسیمهای انجام شده برای اندازهگیری پارامترهای هندسی بر روی افق مرجع (سازند آسماری) در برشهای عرضی ساختاری AA’،BB’،CC’،DD’،EE’

$P 33.jpg$

شکل 6. استریوگرام برشهای مختلف. A) تاقدیس کبیرکوه، B) تاقدیس چناره. (جهت توضیحات بیشتر به جدول 1 رجوع شود.)

جدول 1. پارامترهای اندازهگیری شده برروی برشهای ترسیم شده از تاقدیسهای کبیرکوه و چناره (شکلهای 5 و 6).

بحث

مطالعه برشهای عرضی ساختاری ترسیم شده و مقایسه آنها با مدلهای هندسی ارائه شده برای چینهای مرتبط با گسلش حاکی از آن است که تاقدیسهای کبیرکوه و چناره از نوع چینهای مرتبط با گسلش و از نوع چینهای فراکنشی گسلیده¹ معرفی شده توسط Mitra (2002) میباشند. در برشهای ترسیم شده از این تاقدیس، تبخیریهای تریاس دشتک یک سطح فراکنش میانی را شکل میدهند که تاقدیس کبیرکوه را متاثر کرده است.

در ژرفا، هندسه تاقدیس با تاکید بر حفظ ستبرا برای گروه بنگستان (سازندهای کژدمی، سروک، سورگاه و ایلام) و سازند گرو در زیر آن بازسازی شده است. هندسه چینخوردگی جعبهای تاقدیس کبیرکوه و بخش‌های شیبدار در هر دو یال در ژرفا، به پیشبینی یک سطح فراکنش میانی در ژرفای معادل با مرز تریاس ـ ژوراسیک و سازند دشتک در برشها منجر شده است. طول موج بهنسبت بالای تاقدیس چناره نشان میدهد که سطح فراکنش در ژرفای زیادی قرار دارد و تبخیریهای سازند دشتک یا واحدهای عمیقتر در پالئوزوییک زیرین و یا حتی سری معادل هرمز (؟) میتوانند سطوح فراکنش بالقوه باشند.

در بررسیهای انجام شده پیشین (حاجی علی بیگی و همکاران، 1386) تاقدیس چناره بهعنوان یک چین مرتبط با گسلش از نوع چینهای انتشار گسلی و متاثر از عملکرد منطقه گسلی بالارود معرفی شده است، در حالیکه Goodarzi (2007) در بررسیهای خود این تاقدیس را بهعنوان یک چین فراکنشی معرفی کرده است. همچنین در بررسیهای اخیراً انجام شده توسطVerges et al. (2011) بر روی تاقدیس کبیرکوه، این تاقدیس نیز بهعنوان یک چین فراکنش یافته بر روی سطح فراکنش دشتک معرفی شده است که با نتایج بهدست آمده از برشهای ترسیمشده در این بررسی همخوانی دارد.

جهت بررسی میزان تغییرات ستبرای چینها از نمودار نازکشدگی و ستبرشدگی پیشیال چینهای فراکنشی Jamison (1987) استفاده شده است (شکل 7). به این منظور، پارامترهای هندسی لازم شامل شیب کژ گسل و یا شیب پسیال () و زاویه بین دو یال () جهت استفاده از این نمودارها از برش های ساختاری استخراج شدهاند. با پیاده کردن پارامترهای نامبرده بر روی نمودار مربوطه همانطور که در شکل 7 مشاهده میشود تاقدیس کبیرکوه در برش AA’ در محدوده بدون راه حل و در برش BB’ در محدوده 25% ستبرشدگی پیشیال قرار گرفته است و تاقدیس چناره در هر سه برش (EE’, DD’,CC’) حدود 30 تا 45% ستبرشدگی پیشیال را نشان میدهد.

برای مقایسه درصد ستبرشدگی بهدست آمده از نمودار با ستبرای واقعی پیشیال چینها، نیاز است تا درصد ستبرشدگی یا نازکشدگی پیشیال تاقدیسها در سطح نیز اندازهگیری شود. با توجه به رخنمون سازند گورپی در هر دو یال تاقدیسهای مورد مطالعه و قابلیت تغییر ستبرای آن، از این واحد سنگشناختی برای اندازهگیری میزان تغییرات ستبرای پیشیال چینها در سطح استفاده شده است. لازم بهذکر است که در برش EE’ بهدلیل نبود رخنمون سازند گورپی و در برش AA’ بهدلیل نبود تغییر ستبرای این واحد، اندازهگیری در سطح انجام نشده است.

همانطورکه مشاهده میشود مقادیر ستبرشدگی محاسبه شده در سطح با مقادیر 35 تا 45% ستبرشدگی پیشیال بهدست آمده در نمودار چینهای فراکنشی (شکل 7) برای تاقدیس چناره و مقدار 7/25% ستبرشدگی برآورد شده برای تاقدیس کبیرکوه تطابق نسبتاً خوبی دارد.

شکل 7. موقعیت تاقدیسهای کبیرکوه و چناره در برشهای عرضی ساختاری DD’,CC’,BB’,AA’ و EE’ بر روی نمودار نازک‌شدگی و ستبرشدگی پیشیال چینهای فراکنشی Jamison (1987).

تحلیل جنبشی تاقدیسهای کبیرکوه و چناره

سه مدل هندسی و جنبشی برای چینهای فراکنشی ارائه شده است (Poblet and McClay, 1996). بر پایه مدل اول که Mitchel and Woodward (1988) ارائه کردهاند، چین فراکنشی با افزایش طول یالها و ثابت ماندن شیب آنها شکل میگیرد. در مدل دوم که De Sitter (1956) ارائه کرده است، چین فراکنشی با افزایش شیب یالها و ثابت ماندن طول آنها بهوجود میآید. در مدل سوم که توسط Dahlstrom (1969) ارائه گردیده است چین فراکنشی بر مبنای قانون ثابت بودن مساحت لایههای ویسکوز و مقاوم و با افزایش تدریجی طول و شیب پهلوها شکل میگیرد. تحول جنبشی چینهای فراکنشی در اکثر کمربندهای چین-راندگی عموماً منطبق بر مدل سوم است. زیرا مدلهای اول و دوم بهدلیل تغییر در مساحت منطقه شکلپذیر از نظر تحول جنبشی امکانپذیر نیستند، چون در فرایند تکامل چین فراکنشی، لایه شکلپذیر از پایینترین بخش ناودیس بهسمت بالاترین بخش تاقدیس مهاجرت میکند تا چین بهوجود آید (Poblet and McClay, 1996). بر مبنای مدل دالستروم با افزایش جابجایی راندگی، کوتاهشدگی در لایه شکلپذیر رخ میدهد و موجب مهاجرت آن به بالاترین بخش تاقدیس در ناحیه لولایی آن میگردد. چنین مهاجرتی موجب برخاستگی ناحیه لولایی تاقدیس میگردد. برخاستگی با میزان کوتاهشدگی رابطه مستقیمی دارد و در این‌صورت قانون ثابت بودن مساحت رعایت میشود. برای برقراری این قانون در هنگام تکامل جنبشی چین، باید همراه با افزایش طول یالها شیب نیز افزایش یابد (مدل سوم). افزایش شیب یالها با چرخش یالها صورت میگیرد. چنین چرخشی در یالها موجب توسعه ساختارهایی در یالهای چین چون راندگیهای توسعه یافته در یالهای تاقدیسهای کبیرکوه و چناره میگردد.

Poblet and McClay (1996) برای تحلیل هندسی چینهای فراکنشی بهوجود آمده براساس تکامل جنبشی مدل Dahlstrom (1990) نمودارهایی را معرفی نمودهاند و معتقدند چنانچه میزان شیب یالهای چین و نسبت سینوس آنها اندازه گیری شود، میتواند جهت محاسبه میزان کوتاهشدگی لایه پرقوام بالای لایه فراکنشی شکل‌پذیر که چین در آن توسعه یافته است، استفاده گردد. برای تعیین میزان کوتاهشدگی از طریق نمودارهای ارائه شده توسط Poblet and McClay (1996) پارامترهایی چون طول پیشیال، طول پسیال، شیب پیشیال، شیب پسیال و نسبت مورد نیاز است که این متغیرها از برشهای عرضی ترسیم شده محاسبه شدهاند (جدول 2).

مقدار کوتاهشدگی بهدست آمده از نمودار باید بر مبنای طول پیشیال و پسیال تاقدیس نرمالیزه گردد تا میزان کوتاهشدگی واقعی بهدست آید. زوایای نشان داده شده در این نمودارها به درجه واقعی هستند ولی مقادیر خطی بر مبنای و برابر 10 نرمالیزه شدهاند. مقدار کوتاهشدگی واقعی برای پیشیال و پسیال از رابطه (1) حاصل میشود:

مشخصات و پارامترهای هندسی تاقدیس کبیرکوه		نام برش
مشخصات و پارامترهای هندسی تاقدیس کبیرکوه		AA’	BB’	CC’	DD’	EE’
زاویه میان یالی (i) (درجه)		99	90	104	95	109
زاویه چین خوردگی () (درجه)		81	90	76	85	71
فشردگی (T)		باز	باز	باز	باز	باز
زاویه تمایل () (درجه)		68	77	89	79	90
تقارن		نامتقارن	نامتقارن	نامتقارن	نامتقارن	متقارن
Cylindricty		غیر استوانهای	غیر استوانهای	غیر استوانهای	غیر استوانهای	غیر استوانهای
نسبت ابعادی (p)	P=A/M	14/0	15/0	14/0	15/0	14/0
	log P	86/0-	81/0-	85/0-	82/0-	85/0-
	واژه توصیفی	پهن	پهن	پهن	پهن	پهن
کندی چین (b)	rc (سانتی متر)	22/1	23/1	5/0	4/0	6/0
	ro (سانتی متر)	5/2	6/2	4/1	4/1	45/1
	b = rc/ ro	49/0	47/0	3/0	28/0	4/0
	واژه توصیفی	نیمهگرد شده	نیمهگرد شده	نیمه زاویهدار	نیمه زاویهدار	نیمه گرد شده
طبقهبندی چین در سازند آسماری بر پایه Ramsay and Huber;(1987)	(درجه)	30	12	20	10	15
	(سانتیمتر)	35/1	15/1	45/1	35/1	5/1
	(سانتیمتر)	3/1	1/1	4/1	3/1	44/1
	(سانتیمتر)	25/1	13/1	36/1	29/1	42/1
	(سانتیمتر)	3/1	1/1	4/1	3/1	44/1
	T’α = Tα/T0	03/1	04/1	03/1	03/1	04/1
	t’α = tα/t0	96/0	99/0	97/0	99/0	99/0
	رده چین	C1	C1	2	2	C1
طول موج (کیلومتر)		92/19	70/21	22/15	10/11	98/8
دامنه (متر)		42/486	28/895	77/389	34/512	58/458
موقعیت فضایی محور (روند-میل)		˚294،˚01	˚298،˚04	˚300،˚02	˚284،˚06	˚294،˚02
سطح محوری		NE˚80،˚112	NE˚86،˚118	NE˚74،˚116	NE˚80،˚103	NE˚88،˚116
شیب پس یال () (درجه)		18	30	30	30	35
کوتاهشدگی (درصد)		66/6	67/10	5/9	8	45/8
ستبرای سازند گورپی در پیشیال (متر)		-	82/423	82/500	21/311	-
ستبرای سازند گورپی در پسیال (متر)		-	16/337	59/347	355/229	-
ستبرشدگی پیشیال (درصد)		-	70/25	10/44	68/35	-

رابطه 1

با جایگزینی کوتاهشدگیهای بهدست آمده از نمودارها در رابطه 1 بهصورت جداگانه برای پیشیال و پسیال، مقدار کوتاهشدگی واقعی بهدست میآید. چنانچه این میزان با مقادیر کوتاهشدگی بهدست آمده از اندازهگیری برشهای ترسیم شده (EE’, DD’,CC’,BB’,AA’) در تاقدیسهای کبیرکوه و چناره مطابقت داشته باشد، بیانگر آن است که هندسه و تحول جنبشی چین مورد نظر منطبق بر مدل میباشد. برای این منظور، پارامتر‌های لازم بر روی سطح بالایی سازند مقاوم سروک در تاقدیس کبیرکوه و گروه بنگستان در تاقدیس چناره استخراج شدهاند (جدول 2) (بهدلیل گسلیده بودن سطح گروه بنگستان در برش CC’ محاسبات در این برش انجام نشدهاند).

با توجه به پارامترهای محاسبه شده موقعیت تاقدیسهای کبیرکوه و چناره در نمودارهای شکل 9 a و b جهت برآورد میزان کوتاهشدگی تاقدیسها در این برشها مشخص شده است.

همچنین با استفاده از رابطه 2 نیمی از زاویه بین دو یال نیز محاسبه شده است

رابطه 2

i = 90 – ( ) ()

با قرار دادن مقدار کوتاهشدگی بهدست آمده از نمودار شکل 8 a یا b در نمودارهای 8 c و d بهترتیب مقادیر زاویه بین دو یال و شیب سطح محوری چین نیز قابل محاسبهاند.

با توجه به مقدار Rl بهدست آمده، مقدار کوتاهشدگی برای پسیال تاقدیس کبیرکوه در برشهای AA’ و BB’ به ترتیب 2/2 و 0/3 و برای تاقدیس چناره در برشهای DD’ وEE’، 5/4 و 8/3 است، در حالی‌که مقادیر به‌دست آمده برای پیشیال تاقدیس کبیرکوه 4/2 و 7/3 و برای تاقدیس چناره به ترتیب 1/4 و 5/3 است که با قرار دادن این مقادیر در رابطه 1 میتوان مقدار کوتاه شدگی واقعی را بدست آورد. طبق رابطه 2 میزان زاویه بین دو یال در تاقدیسهای کبیرکوه و چناره محاسبه شده است (جدول 2). مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از نمودارها با مقادیر حاصل از روابط و همچنین ترسیم‌های هندسی انجام شده (شکلهای 5 و 6 و جدول 1) حاکی از تشابه نزدیک این مقادیر با یکدیگر است.

لزوم حضور یک سطح فراکنش قاعدهای در تشکیل چینهای فراکنشی توسط مولفین مختلفی (مثل Mitra, 2002 and 2003; Homza and Wallace,1995; Dahlstrom, 1990) مورد تاکید قرار گرفته است. با این حال نقش سطوح فراکنش میانی فعال در توالی چینهشناسی کمتر شناخته شده است. حضور و فعالیت این سطوح فراکنشی در توالی چینهشناسی برشهای مورد مطالعه سبب گردیده است که احتمالاً در شرایط عدم کارایی موثر سطح فراکنش قاعدهای هندسه و تکامل چین‌ها را کنترل نماید. توالی پالئوزوییک زیرین و سازند دشتک، دو واحد لیتولوژیکی کمقوام شناخته شده در ناحیه مورد مطالعه هستند که سبب جدایش دگرریختی و اختلاف سبک ساختاری شدهاند. برش‌های عرضی تا حد امکان ترازمند در تاقدیس‌های چناره و کبیرکوه نشانگر یک چین فراکنشی گسلیده² با چند سطح گسستگی³ است. مشاهده و تفسیر مقطع در عمق، مکانیسم چین‌خوردگی فراکنشی بر روی سطح فراکنش قاعدهای را برای این تاقدیسها نشان میدهد. تجزیه و تحلیل برشها نشان از عملکرد سازند دشتک به‌عنوان سطح فراکنش میانی دارد. احتمالاً کاهش کارایی موثر سطح فراکنش قاعدهای باعث شده است که در مراحل اولیه چینخوردگی بخشی از کوتاهشدگی با گسستگی در امتداد سری پالئوزوییک زیرین تعدیل شود اما در مراحل پیشرفته چینخوردگی، یک گسل رانده در پیشیال چین تشکیل شده و به سطح گسستگی قاعدهای متصل گردیده است و هم‌زمان با تداوم چینخوردگی، سطح گسستگی میانی (سازند دشتک) فعال شده و کوتاهشدگی را تعدیل کرده است و واحدهای چینهای واقع در طرفین این سطح، سبک و هندسه چینخوردگی متفاوتی را تجربه کردهاند. حرکت این افق فراکنشی از ناودیسهای اطراف به‌طرف هسته تاقدیس، سبب رشد و فرازگیری تاقدیس با هندسه متفاوتی نسبت به آنچه در عمق دیده میشود، شده است. عملکرد سازندهای پابده و گورپی نیز به‌عنوان سطوح فراکنشی باعث تشکیل چینهای کوچک و فرعی شده است.

poblet.cdr chenareh..jpg

شکل 8. نمودارهای تعیین پارامترهای هندسی چینهای فراکنشی (برگرفته از Poblet and McClay, 1996). منحنیهای ترسیم‌شده در نمودارها به ترتیب از راست به چپ با مقادیر Rl، 1، 11/1، 25/1، 43/1، 67/1، 2، 5/2، 5 و 10 متناظر میباشند. (موقعیت تاقدیسهای کبیرکوه و چناره در برشهای CC’, BB’, AA’ و EE’ بر پایه پارامترهای هندسی آن در نمودارها با دایره مشخص شده است).

جدول 2. پارامترهای هندسی تاقدیسهای کبیرکوه و چناره در برشهای AA’, BB’, AA’ و EE’ جهت تحلیل جنبشی آنها به روش Poblet & McClay (1996).

نتیجه‌گیری

تاقدیسهای نامتقارن کبیرکوه و چناره از نوع چینهای غیر استوانهای با تمایل به سمت جنوب، جنوبباختر هستند و اندازهگیری پارامترهای مربوط به یک سطح چینخورده هر دو تاقدیس را به‌عنوان چینهای باز و پهن معرفی کرده است که در رده 1C و 2 طبقهبندی Ramsay and Huber (1978) قرار می‌گیرند. از نظر فشردگی و نسبت ابعادی به‌ترتیب واژههای باز و پهن برای هردو تاقدیس پیشنهاد میشود. بر پایه مقادیر به‌دست آمده برای خمیدگی نسبی چین (کندی) واژه نیمهزاویهدار تا نیمهگرد شده برای توصیف تاقدیسها مناسب به‌نظر میرسند. تجزیه و تحلیل پارامترهای چینخوردگی مرتبط با گسلش برای تاقدیسهای کبیرکوه و چناره و مقایسه برشهای عرضی ساختاری تهیه‌شده از تاقدیسها با الگوهای ارانه‌شده پیشین برای چین‌های مرتبط با گسلش راندگی حاکی از آن است که این تاقدیسها از نوع چینهای فراکنشی گسلیده با چند سطح فراکنش میباشند.

تاقدیسهای چناره و کبیرکوه، نمونههای بارزی از تکامل ساختمانهای چینخورده در حضور سطوح فراکنش میانی هستند. فعالیت این سطوح‌کنترل کننده هندسه چین در مراحل پیشرفته دگرشکلی است و واحدهای سنگی واقع در دوسوی این سطوح هندسه‌های متفاوتی را از خود نشان میدهند. با استفاده از روش تصویر عمق و حفظ ضخامت، تاقدیس چناره سطح فراکنش اصلی را در عمقی متناظر با تبخیریهای تریاس دشتک نشان داد که این سطح با سطح فراکنش میانی اصلی در تاقدیس کبیرکوه نیز متناظر است. هندسه این ساختارها در سطح با هندسه آنها در عمقی که سازند دشتک واقع شده است، متفاوت است که این امر به‌دلیل نقشی است که سازند دشتک به‌عنوان سطح فراکنش میانی بازی کرده است.

منابع

حاجی علی بیگی، ح.، علوی، س.ا، افتخار‌نژاد، ج.، مختاری، م.، آدابی، م.ح.، 1386. استفاده از شکستگی‌ها در تفسیر ساختاری یک تاقدیس، مطالعه موردی: تاقدیس چناره، جنوب باختر ایران. فصلنامه علمی-پژوهشی علوم زمین.74،44-33. ##مطیعی، ه.، 1374. چینهشناسی زاگرس. انتشارات سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی ایران، 540. ##Dahlstrom, C.A.D., 1969. The upper detachment in concentric folding. Bulletin of Canadian Petroleum Geology,.10, 7, 326-346. ##Dahlstrom, C.D.A., 1990. Geometric constraints derived from the law of conservation of volume and applied to evolutionary models for detachment folding. AAPG, Bulletin, 74, 3, 336-344. ##De Sitter, L., 1959. Structural Geology. McGraw Hill, London, 552. ##Homza, T.X. and Wallace, W.K., 1995. Geometric and kinematic models for detachment folds with fixed and variable detachment depths. Journal of Structural Geology,17, 575-587. ##Goodarzi, M.H.A., 2007. Structure of the Chenareh anticline in Lurestan, Zagros: role of gravity in folding style. Msc thesis. Universit Barcelona,63. ##James, G.A. and Wynd, J.G., 1965. Stratigraphic nomenclature of Iranian oil consortium agreement area. AAPG Bull., 49,2182-2245. ##Jamison, W.R., 1987. Geometric analysis of fold development in overthrust terrenes. Journal of Structural Geology, 9, 207-219. ##McClay, K.R., 2003. Structural Geology for Petroleum Exploration, Lecture Notes., 503. ##Mitra, S., 2002. Structural models of faulted detachment folds. AAPG Bull., 86,9, 1673-1694. ##Mitra, S., 2003. A unified kinematic model for the evolution of detachment folds. Journal of Structural Geology, 25, 10, 1659-1673. ##Mitchel, M. and Woodward, N.B., 1988. Kink detachment fold in the southwest Montana fold and thrust belt. Geology. 16,162-165. ##Nemcok, M., SChamel, S. and Gayer, R., 2005. Thrust belt, Cambridge press, 541.##Poblet, J.A. and McClay, K.R., 1996. Geometry and kinematics of single layer detachment folds. AAPG Bulletin, 80,1085-1109. ##Ramsay, J.G. and Huber, M.I., 1978. The Techniques of Modern Structural Geology, Volume.1: Strain Analysis. Academic Press, London, 307. ##Sepehr, M., Cosgrove, J.W. and Moieni, M., 2006. The impact of cover rock rehology on the style of folding in the Zagros fold-thrust belt. Tecctonophysics, 427, 265-281. ##Suppe, J., 1985. Principles of Structural Geology. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 537. ##Throbjornsen, K.L. and Dunne, W.M., 1997. Origin of thrust-related fold: geometric vs kinematictests. Journal of Structural Geology,19, 303-319.##

The geometric and kinematic analysis of the Kabir-Kuh and Chenareh anticlines in the Zagros Fold-Thrust Belt

F. Zeinali1*, H. Hajialibeigi2, M. R. Ghassemi3, H. R. Karimnejad4

1 M.Sc. Student, Faculty of Earth Sciences, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran

2 Assistant Professor, Faculty of Earth Sciences, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran

3 Associate Professor, Research Institute for Earth Sciences, Geological Survey of Iran, Tehran, Iran

4 M.Sc., National Iranian Oil Company-Exploration Directorate, Tehran, Iran

Abstract

Kabir-Kuh and Chenareh anticlines are located in the Lurestan Province of the Zagros Fold-Thrust Belt. The geometry and kinematic evolution of folds in the Zagros Fold-Thrust Belt are controlled by thrust faults. In this paper, the geometry of the Kabir-Kuh and Chenareh anticlines is investigated in order to analyze their deformation style. To analyze the deformation style of these anticlines, five structural cross-sections were constructed perpendicular to the axial surface trace of the anticlines. Based on geometric and kinematic analysis, Kabir-Kuh and Chenareh anticlines have a geometry similar to faulted-detachment folds with multi-detachment levels. The detachment level above which the folds formed is probably located in the Lower Paleozoic series. Also structural cross-sections represent an important contribution of the Dashtak formation as intermediate level in the development of deformation in this part of the Lurestan Province.

Keywords: Structural cross-section, Fault-related folding, Zagros fold-thrust belt.

[1] Faulted detachment fold

[2] Fault detachment fold

[3] Multi detachment

Rimag

Rimag is an integrated platform to accomplish all scientific journal requirements such as submission, evaluation, reviewing, editing, DOI assignment and publishing in the web.

Related Centers

Technical Support

Official pages

The rights to this website are owned by the Raimag Press Management System.
Copyright © 2017-2024

پارامتر

نام برش

AA’

BB’

DD’

EE’

طول پسیال () (متر)

63/10897

43/13785

91/3415

18/5203

طول پیشیال () (متر)

20/8290

7/10101

58/3981

88/5913

شیب پیشیال () (درجه)

شیب پسیال () (درجه)

97/2

41/1

73/1

00/1

کوتاهشدگی محاسبه شده از روی نمودار (نرمالیزه شده برپایه پس‌یال) (متر)

48/2397

63/4135

32/1571

21/1977

کوتاهشدگی محاسبه شده از روی نمودار (نرمالیزه شده برپایه پیشیال) (متر)

65/1989

37/3737

45/1632

85/2069

کوتاهشدگی محاسبه شده از روی برش (متر)

50/2025

63/3917

97/1651

30/2081

برخاستگی محاسبه شده از روی نمودار (نرمالیزه شده برپایه پسیال) (متر)

289/3269

44/6203

955/1707

78/2913

زاویه بین دو یال محاسبه شده از روی نمودار (درجه)

100

102

111

نیمی از زاویه بین دو یال محاسبه شده از طریق رابطه (درجه)

5/49

5/52

شیب سطح محوری محاسبه شده از طریق نمودار (درجه)

Share To

Article Url

The geometric and kinematic analysis of the Kabir-Kuh and Chenareh anticlines in the Zagros Fold-Thrust Belt

Rimag

Links

Related Centers

Technical Support

Official pages