بررسی هندسی و تحلیل ساختار بالاجسته کوههای تویهدروار (در دامنه جنوبی البرز خاوری)
نویسندگان
1 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
2 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین،دانشگاه بیرجند، بیرجند ، ایران
3 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه تربیت درس، تهران، ایران
doi
10.48308/esrj.2021.101281چکیده
مقدمهرشتهکوه البرز در شمال ایران، کمان مرتفعی است که از انتهای تالش در باختر تا تقاطع آن با کپه داغ در خاور گسترده شده است (Jackson et al, 2002). علوی (Alavi, 1996)، البرز را یک کمربند چندکوهزاد معرفی نموده است که تحت تاثیر کوهزایی سیمرین و آلپین از تریاس پسین تا الیگومیوسن قرارگرفته است. لذا این رشتهکوه و حتی ادامه آن به خاور، با توجه به الگوی ساختاری خود به خوبی میتواند بیانگر فرآیندهای مرتبط با زمینساخت وارون باشد (Zanchi et al, 2006; Yassaghi and Madanipour, 2008; Gholami et al, 2016).مواد و روشهانقشه زمینشناسی محدوده مورد مطالعه بر پایه نقشه زمینشناسی کیاسر (Akbarpour and Saeedi, 1991) و نقشه زمینشناسی جام (Alavi naeini and Hamedi, 1997)، بررسی تصاویر ماهوارهای Landsat 8 با دقت مکانی 15 متر با ترکیبهای باندی متفاوت و پیمایشهای صحرایی، اصلاح و ترسیم گردیده است. با استفاده از این نقشه، دادههای صحرایی و دادههای ارتفاعی رقومی 1(DEM) (مدل رقومی ارتفاعی) برش ساختاری عمود بر منطقه مطالعه ترسیم گردیده است. برای تحلیل سازوکار گسلها از شکستگیهای برشی ریدل، پلههای گسلی، شکستگیهای هلالی، رشد فیبرهای کانی در سطح گسلها و همچنین تصاویر استریوگرافی استفاده شده است.نتایج و بحث- هندسه ساختاری ساختار بالاجسته تویهدروارکوههای تویهدروار توسط گسلهای میلا در شمال و گیو در جنوب محدود میشود. این گسلها با جهت شیب مخالف یکدیگر سبب رانده شدن واحدهای سنگی پالئوزوئیک زیرین و مزوزوئیک برروی واحدهای جوانتر ترشیری شدهاند. گسلهای میلا و گیو با جهت شیب مخالف یکدیگر، باعث راندگی و بالاآمدن واحدهای سنگی پالئوزوئیک در هر دو سو بر روی واحدهای جوانتر شدهاند. این چنین هندسه و ساختاری که در آن سنگهای قدیمیتر توسط سنگهای جوانتر احاطه میشوند را در کوههای طالقان، بهعنوان درونهشته معرفی شده است (Annels et al, 1975).چنانچه این هندسه ساختاری، متأثر از گسلخوردگی باشد از آن با عنوان ساختار بالاجسته (pop-up)2 یاد میشود که بیشتر در رژیمهای زمینساختی وارون و امتدادلغز تشکیل میشود (MCclay, 1995). از آنجایی که میزان جابجایی در پسراندهای تشکیل شده در زمینساخت وارون نسبت به گسل اصلی بیشتر است، این هندسه را میتوان از ویژگیهای گسلهای مناطق وارون شده دانست که گسلهای پسراند در آن، در فاز فشارشی شکل گرفتهاند (Conney et al, 1996). در اثر فعالیت گسل میلا در بخش خاوری، واحدهای سنگی پالئوزوئیک فوقانی (سازند جیرود) بر روی واحدهای سنگی سنوزوئیک (کنگلومرای فجن) و در بخش باختری واحدهای سنگی مزوزوئیک (سازند لار) بر روی واحدهای سنگی سنوزوئیک (مارنهای ائوسن) رانده شده است. در گذر از خاور به باختر، راستای گسل از خاوری - باختری به شمالخاور- جنوبباختر تغییر میکند. در فرادیواره گسل میلا، راندگی تویه، شکل گرفته است که در بخش باختری سبب رانده شدن واحدهای سنگی پالئوزوئیک زیرین بر روی واحدهای پالئوزوئیک فوقانی و در بخش خاوری باعث رانده شدن واحدهای سنگی پالئوزوئیک زیرین بر روی واحدهای سنگی تریاس شده است. گسل گیو به طول تقریبی 20 کیلومتر و راستای کلی شمالخاور - جنوبباختر، مرز جنوبی کوههای تویه دروار را تشکیل میدهد. در اثر فعالیت گسل گیو نهشتههای سازند شمشک (ژوراسیک) و واحدهای آهکی کرتاسه بر روی واحدهای ائوسن رانده شده است. شیب صفحه گسل گیو بین 60 تا 75 درجه به سمت شمالباختر متغیر است و دارای سازوکار معکوس چپگرد است. گسل دروار در برش AA’ دارای شیب 75 درجه در شمال باختری گسل گیو شکل گرفته و دارای سازوکار معکوس چپگرد است. گسل دروار به عنوان شاخه فرادیوارهای گسل گیو باعث راندگی واحدهای سنگی تریاس (سازند الیکا) بر روی واحدهای سنگی ژوراسیک (سازند شمشک) شده است.-مدل تکاملی زمینساختی کوههای تویه دروارگسل گیو میتواند طی کشش پالئوزوئیک آغازین یا بالاآمدگی محیطی پرموتریاس و تشکیل گسلهای نرمال، ایجاد شده باشد. در کرتاسه فوقانی، فاز فشارشی ناشی از بسته شدن اقیانوس نئوتیتیس، باعث وارون شدگی فعالیت این گسلهای نرمال شده است. اثر وارونشدگی گسل گیو با توسعه گسل دروار در فرادیوراه آن همراه بوده لذا گسل میلا به صورت پسراندگی گسل گیو و گسل تویه در فرادیواره گسل میلا تشکیل شده است. با توجه به نحوه رخنمون واحدهای سنگی پالئوسن و ائوسن در فرودیواره گسل میلا و گیو میتوان تداوم این وارونگی را تا ائوسن بالایی درنظر گرفت. تداوم همگرایی بعد از میوسن و حرکت پیسنگ خزر جنوبی نسبت به ایران به سمت باختر، سبب جابجایی چپگرد گسلها شده است. گسل گیو میتواند در طی فاز کششی پالئوزوئیک آغازین و یا در اثر بالا آمدگی محیطی و تشکیل گسلهای نرمال در البرزخاوری در زمان پرموتریاس ایجاد شده باشد. در کرتاسه فوقانی همزمان با فاز فشارشی ناشی از بسته شدن اقیانوس نئوتیتیس، باعث تجدید فعالیت گسلهای نرمال از قبل موجود و وارون شدگی آنها شده است. بر این اساس، گسل گیو میتوانسته از این زمان شروع به وارونشدگی نماید. اثر وارونشدگی گسل گیو با توسعه گسل دروار در فرادیوراه آن همراه بوده و با ادامه این وارونشدگی، گسل میلا به صورت پسراندگی گسل گیو و گسل تویه در فرادیواره گسل میلا تشکیل شده است. با توجه به رخنمون واحدهای سنگی پالئوسن (کنگلومرای فجن) و ائوسن (سازند کرج) و نحوه قرارگیری آنها در فرودیواره گسل میلا و گیو میتوان این گونه بیان نمود که مکانیسم وارونگی تا ائوسن بالایی ادامه داشته است. آلن و همکاران (Allen et al, 2003) تکامل پوسته البرز در اواخر دوران سنوزوئیک را این گونه بیان میکنند که در میوسن تغییر شکل بیشتر فشارشی و همراه با حرکت عموما راستالغز بوده است. حرکت به سمت باختر پیسنگ خزر جنوبی نسبت به ایران مرکزی، سبب جابجایی چپبر گسلها شده است. بنا بر نظر جکسون و همکاران (Jackson et al, 2002) رشتهکوه البرز در حال حاضر تحت کوتاهشدگی چپبر مایل قرار دارد، ضمن آنکه ساختارهای نشانگر حرکت امتدادلغز چپبر در البرزخاوری بیش از البرز باختری است. تأثیر حرکت چپبر در فاز آخر تنش باعث ایجاد پهنههای برشی در مقیاسهای مختلف شده است. نتیجهگیری-کوههای تویهدروار ساختار بالاجسته نامتقارنی هستند که به وسیله گسلهای گیو و میلا با جهت شیب مخالف یکدیگر بر روی واحدهای جوانتر رانده شدهاند.-گسل گیو به عنوان گسل اصلی، مرز جنوبی و گسل میلا به صورت پسراندگی گسل گیو، مرز شمالی ساختار بالاجسته تویهدروار را تشکیل میدهند.-گسل گیو پتانسیل تشکیل در طی فاز کششی پالئوزوئیک آغازین و یا تشکیل در اثر برخاستگی محیطی و تشکیل گسلهای نرمال در البرز خاوری در زمان پرموتریاس را داشته است.-در کرتاسه فوقانی همزمان با فاز فشارشی ناشی از بسته شدن اقیانوس نئوتتیس، باعث تجدید فعالیت گسل نرمال اولیه گیو و وارونشدگی آن شده است.-رخنمون واحدهای سنگی پالئوسن (کنگلومرای فجن) و ائوسن (سازند کرج) و قرارگیری آنها در فرودیواره گسل میلا و گیو، بیانکننده ادامه مکانیسم وارونگی تا ائوسن بالایی میباشد.-ادامه حرکات فشارشی بعد از میوسن که با حرکت سمت باختر پیسنگ خرز جنوبی نسبت به ایران مرکزی سبب جابجایی چپگرد گسلها (رژیم زمینساختی ترافشارشی چپگرد) در البرز خاوری شده است.