فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه بررسی و تعیین مقادیر واتنش یکی از مباحث مهم جهت فهم چگونگی الگوی واتنش در قسمت­های مختلف و دگرشکل شده پوسته زمین می­باشد. به کارگیری روش­های مختلف در تعیین مقادیر واتنش، زمین شناسان را قادر می­سازد تا به تعیین مقادیر کمی واتنش در نواحی دگرشکل شده بپردازند. استفاده از داده­های قابل برداشت در صحرا و داده­های استخراج شده از نقشه­ها و مقاطع لرزه­ای، اولین گام در به کارگیری روش­های تعیین مقادیر کمی واتنش می­باشد. با توجه به اینکه زمین شناسان با آخرین محصولات دگرشکلی در پوسته زمین مواجه هستند از این رو همواره به انجام تحلیل­های واتنش نهایی (Finite strain) در سنگ­های دگرشکل شده می­پردازند. در مطالعات واتنش نهایی محصول نهایی دگرشکلی مورد بررسی قرار گرفته و مقادیر کمی واتنش در آخرین مرحله از دگرشکلی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در صورتیکه نیاز باشد تا تغییرات مقادیر واتنش در هر لحظه از زمان در بخش­های مختلف یک ساختار مورد بررسی قرار گیرد استفاده از مدل سازیهای آزمایشگاهی و عددی امری اجتناب ناپذیر بوده و تحلیل­های واتنش پیشرونده (Incremental strain) صورت می­پذیرد. فرایند تحلیل­های عددی واتنش، بر پایه یافتن عناصری که بتوان از آنها بعنوان نشانگر در اندازه­گیری های واتنش استفاده نمود. روش­های متفاوتی بوسیله محققین مختلف جهت برآورد مقادیر کمی واتنش در سنگ­های دگرریخت شده ارائه شده است. روش­هایی همچون روش Rf/Φ  (Ramsay and Hubber, 1983)، روش Fry  (Fry, 1979)، روش بریدین (Breddin, 1956)، روش ولمن، روش تهیه مقاطع عرضی موازنه شده (Ferhner and Grasemann, 2012; Lopez-Mir, 2019) و ... از متداول­ترین روش­های مطالعات واتنش می­باشند که توسط بسیاری از زمین شناسان ساختاری مورد استفاده قرار گرفته است. مطالعات واتنش سه بعدی و فهم کامل ماهیت واتنش در سه بعد نیازمند انجام برداشت­های مناسب از صفحات مختلف بیضوی واتنش می­باشد. معمولا مطالعات دو بعدی واتنش می­توانند به درک ویژگی­های بیضوی واتنش در سه بعد کمک نمایند. روش­های ریاضی مختلفی جهت درک ماهیت سه بعدی واتنش از طریق بررسی­های دو بعدی واتنش ارائه شده است (Ramsay and Hubber, 1983). در تحلیل­های واتنش، جهت تعیین مقادیر کمی واتنش استفاده از توابع ریاضی امری متداول می­باشد. از آنجا که استفاده از برخی روابط و توابع ریاضی بسیار دشوار و نیازمند مهارت ریاضی و صرف زمان زیادی می­باشد در دهه­های اخیر استفاده از برخی توابع تصویری (Nomograms) به عنوان روشی سریع و ساده در تحلیل­های واتنش مورد استفاده بسیاری از محققین زمین شناسی قرار گرفته است.  (Ramsay and Hubber, 1983; Imber et al, 2012; Fossen, 2016; Sarkarinrjad et al, 2017, Samani, 2017; Keshavarz and Faghih, 2020; Faghih et al, 2023; Soleimani et al, 2023, Keshavarz et al, 2024). در این تحقیق جهت برآورد مقادیر واتنش از توابع تصویری ارائه شده در تحلیل ساختارهای چین­خورده بهره گرفته شده است.        مواد و روش­ها در این پژوهش با استفاده از مقاطع لرزه­ای تفسیر شده عرضی به بررسی برخی از عناصر سبک چین در افق آسماری میدان نفتی کرنج پرداخته شده است. عناصر چین همچون زاویه بین یالی، زاویه چین خوردگی و تیزی چین مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از بررسی خطوط هم شیب و تحلیل فوریه کلاس و ماهیت شکل چین در هر مقطع لرزه­ای تعیین گردید. با استفاده از مقادیر زاویه بین یالی و تیزی چین، نسبت ابعادی چین (نسبت دامنه به نصف طول موج) در هر مقطع اندازه­گیری شد و با به کارگیری توابع تصویری مقادیر کوتاه شدگی و نسبت واتنش در امتداد مقاطع لرزه­ای مختلف محاسبه گردید. روش مورد استفاده در این پژوهش قابلت اندازه­گیری مقادیر کوتاه شدگی پیش از چین خوردگی و کوتاه شدگی پیکری سنگ در حین چین خوردگی را نداشته از این رو مقادیر کوتاه شدگی و نسبت واتنش محاسبه شده در این مطالعه مقادیر کمینه این پارامترها را ارائه خواهند نمود.     نتایج و بحث سطح انحنای سطوح چین خورده در حد فاصل نقاط لولا و عطف چین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می­دهد که تاقدیس کرنج بر اساس تقسیم­بندی فوریه در محدوده چین­های سینوسی تا پارابولیک قرار داشته و با توجه به انحنای تقریبا برابر سطوح چین خورده و یکنواختی ضخامت حقیقی لایه چین خورده در گروه چین­های کلاس 1B قرار می­گیرد. تیزی چین، بر اساس نسبت شعاع انحنا در محل بستگی چین  به شعاع انحنا بر مماس­های چین در نقطه عطف اندازه­گیری می­شود. بر اساس نتایج به دست آمده در تاقدیس کرنج مقادیر پارامتر تیزی در محدوده 22/0 تا 64/0  قرار داشته و این ساختار تاقدیسی در محدوده چین­های تقریبا زاویه­دار (Subangular) تا تقریبا مدور (Subrounded) قرار می­گیرد. اندازه­گیری زاویه بین یالی در بخش­های مختلف تاقدیس کرنج نشان می­دهد که این چین در محدوده چین­های ملایم تا باز قرار دارد. با استفاده از مقادیر زاویه بین یالی و با به کارگیری تابع تصویری زاویه بین یالی- نسبت ابعادی چین، مقادیر نسبت ابعادی تاقدیس کرنج در محدوده 15/0 تا 44/0 تعیین گردید. بر این اساس هندسه کلی تاقدیس کرنج در گروه چین­های وسیع تا پهن قرار می­گیرد. به منظور تعیین مقادیر کوتاه­شدگی و نسبت واتنش در سطوح چین خورده روابط ریاضی و توابع تصویری مختلفی ارائه شده است (Ramsay and Hubber, 1983; Bastida et al, 2005, 2007; Ghassemi et al, 2010). با استفاده از مقادیر نسبت ابعادی چین و با استفاده از رابطه 1 اندازه­گیری مقادیر کوتاه­شدگی امکان­پذیر می­باشد. رابطه 1) P = 0.5(1/(1+e)2-1)0.5 با استفاده از هندسه سطح محوری و میزان انحراف سطح محوری چین از حالت قائم و تعیین زاویه برش می­توان جهت برآورد مقادیر واتنش برشی و تعیین مقادیر مربع کشیدگی (رابطه 2) و تعیین مقادیر نسبت واتنش اقدام نمود (رابطه 3). رابطه 2) λ1 or λ3 = 1/2 (γ2+2±γ(γ2+4)1/2) رابطه 3) R2= λ1/ λ3 جهت تعیین مقادیر نسبت واتنش (R) با استفاده از رابطه 4 می­توان از مقادیر نسبت ابعادی چین (P) نیز بهره جست (Ghassemi et al, 2010). رابطه 4) P= 0.5(R-1)0.5     or    R= 4P 2+1 همچنین با استفاده از رابطه 5 می­توان بین مقادیر کوتاه شدگی (e) و نسبت واتنش (R) ارتباط بر قرار نمود. رابطه 5) e = (1/R0.5)-1 در این پژوهش با بکارگیری عناصر هندسی چین و با استفاده از توابع تصویری، مقادیر کوتاه­شدگی و نسبت واتنش در امتداد نیمرخ­های لرزه­ای در بخش­های مختلف افق آسماری برای تاقدیس کرنج تعیین گردید. نتایج این تحقیق نشان می­دهد که تاقدیس میدان نفتی کرنج یک چین نامتقارن با مقادیر متفاوت زاویه بین یالی در بخش­های مختلف در امتداد محور چین می­باشد. نتایج حاکی از آن است که بخش­های مرکزی تاقدیس مقادیر زاویه بین یالی کمتری را نسبت به بخش­های شمالی و جنوبی تاقدیس نشان می­دهد. بر اساس مقادیر زاویه بین یالی در بخش­های مختلف چین، می­توان تاقدیس کرنج را در رده چین­های ملایم تا باز طبقه­بندی نمود. براساس مقادیر به دست آمده برای پارامتر تیزی چین، تاقدیس کرنج در گروه چین­های تقریبا زاویه­دار تا تقریبا مدور قرار می­گیرد. بر اساس الگوی خطوط هم شیب (روش رمزی) و تحلیل فوریه تاقدیس کرنج در گروه چین­های رده 1B و چین­های سینوسی تا پارابولیک قرار می­گیرد. بر اساس تحلیل­های واتنش، مقادیر نسبت واتنش و درصد کوتاه شدگی در بخش­های مرکزی تاقدیس، مقادیر بالاتری را نسبت به بخش­های شمالی و جنوبی تاقدیس نشان می­دهد.    نتیجه­گیری بر اساس تحلیل عناصر سبک چین و تحلیل واتنش بر روی تاقدیس میدان نفتی کرنج نتایج زیر حاصل گردید: - مقادیر زاویه بین یالی در طول تاقدیس کرنج بین 74 تا 140 درجه متغیر می­باشد. - مقادیر پارامتر تیزی چین در تاقدیس میدان نفتی کرنج بین 22/0 تا 64/0 بوده و نشان دهنده هندسه یک چین تقریبا زاویه دار تا تقریبا مدور می­باشد. - مقادیر نسبت ابعادی چین برای تاقدیس میدان نفتی کرنج بین 15/0 تا 44/0 متغیر بوده و بر اساس این مقادیر تاقدیس کرنج در محدوده چین­های پهن تا وسیع قرار می­گیرد. - همچنین نتایج نشان می­دهد که مقادیر کوتاه شدگی بین 5/7 درصد تا 32 درصد و مقادیر نسبت واتنش بین 25/1 تا 45/1 در بخش­های مختلف تاقدیس در حال تغییر می­باشد.