وبلاگ

پهنه زمین ساختی رسوبی کپه داغ شامل كوه های هزارمسجد در شمال شرق ایران است كه در یك راستای ESE-WNW از شرق دریای خزر آغاز و پس از عبور از تركمنستان و ایران وارد خاك افغانستان می شود. در نتیجه كپه داغ به عنوان یك میدان گازی بزرگ بین سه كشور ایران، تركمنستان، افغانستان مشترك است (آقانباتی، 1377).

مرز شمالی این پهنه به فلات توران منطبق بر گسل عشق آباد است. گسل عشق آباد در تركمنستان با روند 310-315 N جداكننده آن زون از پهنه توران است و دنباله این گسل در ناحیه سرخس ایران هم دیده می شود. درباره ی مرز جنوبی كپه داغ دیدگاه های متفاوت است ولی این مرز با رخنمون های ناپیوسته منشورهای برافزاینده تتیس دیرینه (پالئوتتیس) مشخص می شود. كه در شمال شرق فریمان (سفیدسنگ) و جنوب غربی مشهد برون زد دارد (آقانباتی، 1383) در واقع حدجنوبی آن وسعت بیشتری دارد.

بخش ایرانی این حوضه بین عرض های جغرافیایی 30 35 تا 15 38 شمالی و طول های جغرافیایی 00 54 تا 13 61 شرقی قرار دارد. وسعت حوضه كپه داغ در ایران حدود 55000 كیلومترمربع كه تقریباً معادل 3/3 درصد مساحت كل كشور است (افشار حرب، 1373) (شكل 1-1).

كپه داغ یكی دیگر از واحدهای زمین ساختی با اختصاصات ساختمانی از سایر نقاط ایران است، كه در انتهای شمال شرق ایران قرار دارد. از نظر زمین شناسی تفاوت چشمگیری بین حوضه کپه داغ و البرز مشاهده می شود. یكی از دلایل كه برای جدا بودن حوضه كپه داغ از البرز بیان شده است بالاآمدگی های قدیمی جنوب دریاچه خزر متعلق به پركامبرین است. به نظر می رسد كه این بالاآمدگی ها همیشه این دو حوضه رسوبی را از هم جدا كرده است. از نظر حوضه رسوبی كپه داغ وضع تقریباً مشابهی با زاگرس داشته که از رسوبات پیوسته دریایی با ضخامتی حدود 1470000متر از ژوراسیك تا الیگوسن بطور هم شیب در آن تشكیل شده است. در مقایسه با زاگرس ضخامت رسوبات كپه داغ از فاصله بین ژوراسیك تا الیگوسن بیشتر است (Stockline, 1968).

پی سنگ این حوضه رسوبی را فقط در ناحیه آق دربند با سن تریاس می توان مشاهده كرد (آقانباتی، 1383) این سنگ ها طی كوهزایی هرسی نین، سیلورین، آلپین، به شدت دچار تغییر شكل شده اند. واحدهای سنگی موجود در پی سنگ شامل سنگ های رسوبی و آذرین است. سنگهای رسوبی بیشتر از واحدهای آواری شامل كنگلومرا، ماسه سنگ و شیل با سن احتمالی دونین تا تریاس تشكیل شده است. بیشترین حجم نهشته ها متعلق به زمان تریاس است (قائمی، 1383).

حوضه كپه داغ یك حوضه درون قاره ای بوده كه بعد از بسته شدن اقیانوس هرسی نین در طی تأثیر كوهزایی سیمرین پیشین و در زمان تریاس میانی تشكیل شده است (افشار حرب، 1373؛ Berberian and King, 1981؛ Moussavi Harami and Brenner, 1990).از دیگر ویژگی های اصلی كپه داغ نبود فعالیت های ماگمایی در طول پیدایش و در نتیجه نشان دوام این حوضه رسوبی است. تنها در مرز جنوبی با كوه های آلاداغ در طول گسل شرقی-غربی، مقداری سنگ های آتشفشانی رخنمون دارد كه فعالیت آتشفشانی آن را از زون البرز جدا می كند (نبوی،1355).

یكی از مشخصات حوضه رسوبی كپه داغ به فرونشینی در امتداد گسل های طولی است كه در این ارتباط حداقل چهارگسل اصلی بزرگ در كپه داغ از زمان ژوراسیك فعالیت داشته اند (Afshar Harb, 1979). روند كلی چین خوردگی ها ر غرب كپه داغ در جهت شرق – شمال شرق و غرب – جنوب غربی و در مشرق كپه داغ در جهت شرق – جنوب شرق به غرب و شمال غرب است (افشار حرب، 1373).

دراین تحقیق به بررسی رخساره ها، محیط رسوبی، تغییرات سطح آب دریا و چینه شناسی سازند تیرگان به سن کرتاسه در منطقه جنوب شیروان پرداخته شده است. با توجه به این که رخساره ها، محیط رسوبی و توالی آن ها تشخیص حوضه های رسوبی را امکان پذیر می نماید و تغییرات سطح آب دریا در پیدایش رخساره ها و محیط رسوبی و ایجاد سکانس های گوناگون نقش اساسی دارد، بنابراین در این تحقیق نهشته های کرتاسه در منطقه جنوب شیروان از نظر پارامترهای فوق مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج حاصل در این تحقیق ارائه شده است.

امید است این تحقیق زمینه را برای مطالعات بیشتر فراهم آورده و در رابطه با بازسازی جغرافیای دیرینه کرتاسه مورد استفاده قرارگیرد.  

1-2 موقعیت جغرافیائی برش های مورد مطالعه

به منظور بررسی سازند تیرگان در حوضه رسوبی کپه داغ 2 برش در مرکز این حوضه انتخاب و مورد مطالعه قرار گرفت که به ترتیب به شرح زیر هستند.

1-2-1 برش پیرشهید

این برش در 4 کیلومتری جنوب شیروان و مختصات ´22 و ˚37 طول و ´55 و ˚57 عرض جغرافیائی واقع است. راه دسترسی به این برش جاده آسفالته شیروان – اسفراین و مسیر روستای پیرشهید و چلو می باشد (شکل 2-1). ضخامت سازند تیرگان در این برش 8/127 متر است.

1-2-2 برش شرق گلیان

این برش در 20 کیلومتری جنوب شیروان با مختصات´14 و ˚38 طول و ´54 و ˚57 عرض جغرافیائی واقع است. راه دسترسی به این برش راه آسفالته شیروان – اسفراین و هم چنین منتهی به روستای گلیان می باشد (شکل 1-2). ضخامت سازند تیرگان در این برش 9/179 متر است.

1-3 اهداف تحقیق

مهمترین اهداف این تحقیق عبارتند از:

1-شناسایی و تفكیك رخساره های سنگی سازند تیرگان براساس خصوصیات و ویژگی های پتروگرافی و ساختاری در صحرا و آزمایشگاه.

2-بررسی تغییرات عمودی واحدهای سنگ چینه ای در برش های مورد مطالعه.

3-تعبیر و تفسیر محیط رسوبگذاری و ارائه مدل رسوبی.

4-چینه نگاری سكانسی و تعبیر و تفسیر منحنی تغییرات سطح دریا در طی بارمین – آبسین در ناحیه مورد مطالعه.

1-4 روش مطالعه

برای به دست آوردن اهداف ذکر شده مراحل زیر در این تحقیق دنبال شده است:

1-4-1 گردآوری اطلاعات موجود

در این مرحله ضمن گردآوری اطلاعات موجود، به بررسیهای مقدماتی و كنكاش در مطالعات انجام شده پیشین بر روی رسوبات كرتاسه پیشین در حوضه رسوبی كپه داغ پرداخته شد.

1-4-2 مطالعات صحرایی

پس از انجام بررسی های اولیه تعداد دو برش چینه شناسی از سازند تیرگان در مرکز حوضه انتخاب شده اند. در انتخاب این برش ها به نكاتی از قبیل مشخص بودن مرز بالایی و پایینی، کم بودن پوشش گیاهی، نمونه برداری در جهت عمود بر امتداد لایه ها، منظم بودن فواصل نمونه برداری توجه شده است. هم چنین برای اندازه گیری ضخامت واقعی لایه ها، ضخامت ظاهری هر لایه به همراه شیب توپوگرافی، شیب لایه و جهت شیب اندازه گیری شده است تا با استفاده از فرمولهای مربوطه ضخامت های واقعی محاسبه شود (خسرو تهرانی، 1381).

همزمان با نمونه برداری، كلیه مشخصات صحرایی اعم از ویژگیهای فیزیكی نمونه­ها از جمله رنگ، دانه بندی، لایه بندی، ضخامت لایه­ها و ساختمانهای رسوبی بررسی شده اند.

نامگذاری صحرایی نمونه ها با استفاده از طبقه بندی گرابو (Grabau,1904) صورت گرفته است. در این مرحله از هر برش نمونه برداری صورت گرفته و در مجموع تعداد 130 نمونه سنگی جمع آوری شده است.

1-4-3 مطالعات آزمایشگاهی

از نمونه های برداشت شده تعداد 130 نمونه برای تهیه مقطع نازک انتخاب گردیدند. مطالعات پتروگرافی به عنوان اصلی ترین بخش و مبنای سایر مطالعات است كه از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. نمونه­های برداشت شده جهت آماده سازی به آزمایشگاه انتقال یافت. از نمونه­های سنگی حداقل یك مقطع و از نمونه­های پر فسیل­تر دو مقطع نازك عمود بر هم تهیه گردید. سرانجام، مقاطع نازك توسط میكروسكپ پلاریزان مورد مطالعه دقیق قرار گرفت و نامگذاری به وسیله روشهای فولك و دانهام انجام گرفت.

برای هریك از نمونه ها آنالیز عناصر اسكلتی و غیر اسكلتی، سیمان، ماتریكس و ذرات آواری به لحاظ كمی و كیفی صورت گرفت. هركدام از رخساره های آهكی با استفاده از روش دانهام (Dunham, 1969) نامگذاری شده اند. برای بررسی و تفسیر شرایط رسوبگذاری با استفاده از تعیین رخساره ها و رسم ستون تغییرات رخساره ای و همچنین با استفاده ازمدلهای رسوبی (Read,1985؛ Tucker and Wright, 1990؛ Sellwood, 1996؛ Einsele, 2000) که برای محیط های عهد حاضر و ادوار گذشته ارائه شده است، مدل رسوبی سازند تیرگان تفسیر و ارائه شده است.

در انتها اطلاعات و داده های صحرائی با داده های آزمایشگاهی تلفیق گردید و سکانس های رسوبی سازند تیرگان مشخص گردیده است که به کمک آنها تغییرات سطح آب دریا در زمان بارمین – آپسین تفسیر شده است. این منحنی تفسیر شده با منحنی تغییرات سطح آب دریا در مقیاس جهانی (به عنوان مثال Haq et al.,1987) مقایسه شده است.

1-5 تاریخچه مطالعات قبلی

كلانتری (Kalantari, 1969) میكروفسیل های موجود در سازندهای تیرگان و سرچشمه را مورد مطالعه قرار داده است. خدایی در سال 1370 رخساره های رسوبی و محیط رسوبگذاری سازند تیرگان را در برش های تیرگان، حمام قلعه، زاوین و مزدوران مورد بررسی قرار داده است. اهری پور (1375) میكروفاسیس ها و محیط رسوبی بخش فوقانی سازندتیرگان، سرچشمه، پسته لیق و چهل كمان در شمال شرق گنبدكاووس (غرب كپه داغ) را مطالعه كرده است. میركیانی (1376) میكروفاسیس های تیرگان درمقطع گردنه مزدوران و جاده كلات در ناحیه سرخس واقع در شرق كپه داغ را بررسی كرده است. كشاورز (1376) لیتواستراتیگرافی سازند تیرگان در نواحی شمال شرق – شمال غرب مشهد را انجام داده است. سهرابی (1380) میكروفاسیس و محیط رسوبگذاری سازند تیرگان در قسمت مركزی حوضه كپه داغ (چناران – رادكان) را مورد مطالعه قرار داده است. تیمور پور در سال 1382 لیتواستراتیگرافی و تاریخچه رسوبگذاری سازند تیرگان در شرق حوضه رسوبی كپه داغ را بررسی كرده است. همچنین كهریزی (1380) آهک های اربیتولین دار در شمال اخلمد (بینالود) با سن كرتاسه زیرین را به عنوان سازند تیرگان معرفی كرده است. سنگ آهك های ناحیه امان آباد واقع در جنوب مشهد نیز توسط یحیی شیبانی (1381) به عنوان هم ارز سازند تیرگان معرفی شده است. هاشمی کاخکی (1385) تحول زمین شناسی، چینه شناسی و میكروفاسیس اورگونین سازند تیرگان را مورد بررسی قرار داده است. مرتضوی مهریزی (1386) چینه نگاری سكانسی سازندهای شوریجه و تیرگان (كرتاسه تحتانی) در ناحیه سفید سنگ در شمال شرق فریمان را مورد پژوهش قرار داده است. هم چنین موسوی زاده و همکاران (1386)، ریوندی و همکاران (1386)، صفار و همکاران (2010) و جوانبخت و همکاران (1390) این سازند را در ارتباط با محیط رسوبی و تاریخچه رسوبگذاری، پس از رسوبگذاری و نیز چینه نگاری سكانسی در برش های مختلف مورد بررسی قرار دادند.