مجله علوم دانشگاه تهران
سال سی‌ام شماره 2 (مهر 1383)

رسوبات کرتاسه زیرین بطور پراکنده در جنوب مشهد در رشته کوه های بینالود رخنمون دارند که بخش اعظم این رخنمون در شمال روستای امان آبادقرار دارد. ضخامت این رسوبات در 4 برش اندازه گیری شده از 30 تا 85 متر در تغییر است و عمدتا از سنگ آهک و مقادیر ناچیزی سنگهای سیلیسی آواری شامل ماسه سنگ و کنگلومرا تشکیل شده اند. بدلیل وجود مقادیر زیادی اربیتولین به ویژه گونه Iraqia simplex سن این واحد آپسین تعیین شده است. نتایج مطالعات پتروگرافی 105 مقطع نازک نشان داده است که رسوبات منطقه مورد مطالعه از 4 رخساه کربناته و 2 رخساره سیلیسی آواری تشکیل شده است. رخساره های کربناته در یک پلاتفرم کم عمق از نوع رمپ و درچهار زیر محیط دریای باز (Open marine)، پشته (Shoal)، لاگون (Lagoon) و ساحل / پهنه جزر و مدی (beach / Tidal flat) بر جای گذاشته شده اند. سنگهای سیلیسی آواری بخش زیرین توالی کرتاسه زیرین در این ناحیه عمدتا در محیطهای قاره ای برجای گذاشته شده اند. همچنین شواهد صحرایی و آزمایشگاهی سنگ آهکهای کرتاسه زیرین منجربه تشخیص دو سکانس رسوبی DS1 و DS2 در مقطع بازحوض و یک سکانس رسوبی در سایر نقاط مورد مطالعه شده است که توسط مرزهای فرسایشی (SB1) محصور شده اند. هر یک از سکانسها از تعدادی پاراسکانس کم عمق شونده تشکیل شده است که با رخساره های بخش عمیق تر دریا شروع شده و به رخساره های کم عمق ختم می شوند. مقایسه منحنی تغییرات سطح آب دریا در توالی های مطالعه شده با منحنی تغییرات جهانی سطح آب دریا نیز نشان می دهد که این منحنی ها تا حدودی همخوانی داشته و تفاوتهای موجود ناشی از رویدادهای محلی بوده است.

با وجود کوچک بودن مقدار بزرگی های امواج سطحی حاصل از انفجارها، آزاد شدن کرنش تکتونیکی در بعضی انفجارها، حضور مدهای بالاتر امواج سطحی و نیز امواج سطحی بازتاب شده از موانع طبیعی برآورد قدرت انفجارهای هسته ای زیر زمینی با استفاده از امواج سطحی به دلیل پراکندگی کم بزرگی های محاسبه شده از امواج ریلی و نیز عدم تاثیر پذیری این امواج از تغییرات کوچک مقیاس زمین و تغییرات کم دوام چشمه لرزه ای مزیتهای زیادی را دارا می باشد. در این مقاله از بین 52 لرزه نگاشت مؤلفه قائم دوره بلند مربوط به انفجارهای هسته ای زیر زمینی سمیپالاتینسک واقع در شرق قزاقستان که در مشهد ثبت شده بود تعداد 15 لرزه نگاشت که دارای کیفیت و بزرگنمایی مناسب بودند و نیز مؤلفه حاصل از کرنش تکتونیکی در آنها وجود نداشت، انتخاب شدند. ابتدا بزرگی های امواج سطحی در حیطه زمان (Ms (این انفجارها از روی لرزه نگاشتهای آنالوگ محاسبه گردید. Ms محاسبه شده از رابطه IASPEI به مقادیر گزارش شده برای رویدادها نزدیکتر بود. در ادامه با توجه به مقادیر معلوم قدرت انفجارها یک رابطه بین بزرگی های امواج سطحی در حیطه زمان و قدرت رویدادها برازش داده شد. شیب رابطه بدست آمده نزدیک به یک است. در ادامه لرزه نگاشتهای مولفه قائم رقمی شدند. لرزه نگاشتهای رقمی شده با توجه به نرخ نمونه برداری صورت گرفته به حیطه فرکانس تبدیل شدند و دامنه متوسط گستره فرکانسی 04/0 تا 06/0 هرتز محاسبه شد. سپس بزرگی امواج سطحی در حیطه فرکانس) (Msf نیز محاسبه شد. یک رابطه بزرگی قدرت نیز بین Msf و قدرتهای معلوم انفجارها برازش داده شد. در نهایت با مقایسه ضریب همبستگی دو رابطه و نیز با توجه به اینکه هدف بدست آوردن رابطه ای خاص برای SRO مشهد بود، رابطه به منظور برآورد قدرت انفجارهای هسته ای سمیپالاتینسک در ایستگاه SRO مشهد تعیین گردید.

سنگ های آذرین جنوب املش که بخشی از یک توالی افیولیتی تکتونیزه را تشکیل می دهند، عمدتا شامل گدازه های بازالتی، دایک های دلریتی، توده های گابرویی و پیروکسنیتی می باشند. کلینوپیروکسن های موجود در این سنگ ها از لحاظ ترکیب شیمیایی اساسا در قلمرو پیروکسن های کلسیم دار قرار می گیرند و اکثرا از نوع دیوپسید و اوژیت می باشند. توزیع Si وAl در ترکیب کلینوپیروکسن ها حاکی از غنی شدگی این کانی ها ازAl است، چرا که جایگاه تترائدری آن ها با تمامی کاتیون های Si و بخشی ازAl های موجود در ترکیب این کانی پر شده و بقیه Al های اضافی در موقعیت اکتائدری جای گرفته اند. توزیع آلومینیم در موقعیت های تترائدری و اکتائدری پیروکسن ها نشان می دهد که این کانی ها در فشارهای کم، از یک ماگمای آبدار متبلور شده اند. محتوی آهن فریک پیروکسن ها معرف بالا بودن فوگاسیته اکسیژن در محیط تبلور ماگمای میزبان آن ها است. دمای تبلور ماگمای میزبان پیروکسن ها از روی ترکیب آن ها بین 900 تا 1100 درجه سانتی گراد ارزیابی شده است.

اهمیت بیواستراتیگرافی و گسترش جغرافیائی نه جنس از رینکونلیدهای دونین پسین (فامنین) ایران مرکزی و البرز شامل:Eoparaphorhynchus, Pampoecilorhynchus, Stanaulacorhynchus, Centrorhynchus, Leptocaryorhynchus, Gastrodetoechia, Megalopterorhynchus, Araratella و Paurogastroderhynchus مورد مطالعه قرار گرفت. گونه های Eoparaphorhynchus maclareni, Pampoecilorhynchus arianus و Stenaulacorhynchus cheshmehshirensis از بازوپایان شاخص فامنین پیشین هستند. همچنین گونه Leptocaryorhynchus jamensis بعنوان گونه شاخص فامنین میانی ایران مرکزی و البرز معرفی می گردد. گونه هایی همانند: Centrorhynchus turanica, Megalopterorhynchus chanakchiensis, Araratella dichotomians dichotomians, Araratella dichotomians assimulata, Paurogastroderhynchus nalivkini, Paurogastroderhynchus bikniensis. از فسیل های شاخص فامنین پسین می باشند. نتیجتا اینکه این بازوپایان بخاطر پراکندگی وسیع جغرافیائی و دامنه سنی کوتاه شان، فسیل های شاخص بسیار مفیدی برای بیوزوناسیون دقیق رسوبات فامنین ایران هستند.

پنجره آق دربند دربردارنده تنها رخنمون پی سنگ پیش از ژوراسیک حوضه رسوبی کپه داغ در شمال خاوری ایران است. در بخش جنوب باختری این پنجره و در ناحیه دره انجیر تنها رخنمون سنگهای افیولیتی و آذرین پی سنگ کپه داغ را می توان مشاهده کرد. این مجموعه را از نظر پتروگرافیکی می توان به سه رده سنگی تقسیم کرد. اولین رده شامل آمیزه افیولیتی متشکل از متاهارزبورگیت، سرپانتینیت و متاگابرو است که دچار دگرگونی و دگرسانی شده اند. دومین مجموعه توفهای اسیدی است که حکایت از محیطی کاملا متفاوت و تشکیل آن بر روی لبه قاره (کمان ماگمایی) دارد. سومین رده سنگی نیز شامل رسوبات دگرگون شده فلیشی است که بصورت توالی شیل و ماسه سنگ لایه نازک دیده می شود. این واحدهای سنگی توسط سه دسته گسل بریده شده اند. قدیمی ترین گسلها شامل راندگی هایی با جهت شیب شمال خاوری است که توسط یک ناپیوستگی دگرشیب در زیر سازند کشف رود (ژوراسیک زیرین) قرار می گیرند. بنابراین زمان فعال بودن آنها به پیش از ژوراسیک برمی گردد. به عبارت دیگر، فرورانش در جنوب ورق توران سبب تشکیل منشور فزاینده ای در محل گودال اقیانوسی شده است و این گسلها در همین مرحله فعال بوده اند. پایان فرورانش و برخورد ورقهای ایران و توران در اواخر تریاس و در طی کوهزایی سیمرین سبب شده است تا این مجموعه بر روی لبه ورق ایران رانده و جایگزین شود. سپس فرسایش مجموعه خط درز که شامل افیولیت نیز می شود، رسوبات آواری مولاس را در بخش زیرین سازند کشف رود بر جای نهاده است. به سبب بسته شدن حوضه رسوبی، کپه داغ ایجاد شده است. این گسلها نیز شیبی در جهت شمال خاور دارند و تمامی واحدهای رسوبی در حوضه کپه داغ را جابجا کرده اند. جنبایی آنها مربوط به کوهزایی آلپین است که همزمان با سبب بسته شدن حوضه دریایی نئوتتیس در محل کوه های زاگرس و حوضه اپی کانتیننتال کپه داغ در شمال البرز و جنوب ورق توران بوده است. آخرین فرایند مهم تکتونیکی در حدود 5 میلیون سال قبل و در اثر برخورد ورق هند با آسیا رخ داده است که سبب ایجاد یک فشارش مورب و فعال شدن گسلهای امتداد لغز و مورب لغزی شده است که دراین منطقه دیده می شوند وامروزه همچنان فعال هستند. حاصل فعالیت شدید این رده های گسلی در نهایت ایجاد یک کمربند چین خورده-گسلیده نازک ورق (Thin skinned fold-thrust belt) را کرده است که بخشی از آن در این محل دیده می شود.

رخساره های میکروبی شامل اشکال متنوعی از استروماتولیتها و ترومبولیتها می باشند که معمولا پس از هر انقراض بزرگ زیستی تحت تاثیر شرایط جدید پالئواکولوژیکی در اوائل دوره بازگشت حیات و فقدان جانوران دریائی به ویژه نرمتنان به حداکثر گسترش می رسند. انقراض جهانی اواخر دوره پرمین نیز چنین شرایطی را در نواحی مختلف دنیا ایجاد کرده بود، به طوریکه شواهد این رویداد در حوضه رسوبی زاگرس قابل مشاهده است. در قاعده سازند کنگان با سن تریاس زیرین اشکال متنوعی از رخساره های میکروبی دیده می شوند که در این بین می توان به توده های بزرگ ترومبولیتی و استروماتولیتی اشاره کرد. در این راستا به منظور شناسائی هر چه بهتر چگونگی گسترش رخساره های میکروبی در مرز پرمو تریاس دو رخنمون از سازندهای دالان و کنگان در نواحی دنا و سورمه مورد مطالعه قرار گرفت. دراین بین رخساره های میکروبی قاعده سازند کنگان به ویژه توده های ترومبولیتی به عنوان یک افق شاخص چینه شناسی و پالئواکولوژیکی مورد بررسی دقیق قرار گرفتند. این توده های درجا زای میکروبی از همزیستی فیلامنتهای جلبک سبز- آبی و برخی از موجودات عالی دریائی از قبیل استراکود ها و گاستروپود ها تشکیل شده اند. از ویژگی اصلی ترومبولیت های سازند کنگان وجود فابریک لخته ای در آنها است که بواسطه ایجاد ظاهر لخته ای شناسائی می شوند گسترش رخساره های میکروبی در بخش های مختلف حوضه زاگرس بیانگر شدت تاثیر انقراض جهانی در گذر پرمین به تریاس این ناحیه بوده است. اگر چه اثر فرایند انقراض جهانی پرمو-تریاس در حوضه زاگرس به خوبی مشهود است، اما شدت این انقراض در نواحی مختلف حوضه فوق متفاوت بنظر می رسد. بر مبنای مطالعات فوق تاثیر این انقراض در نواحی شمالی تر (رخنمون کوه دنا) چشمگیرتر از نواحی جنوبی آن (رخنمون کوه سورمه) به نظر می رسد. از طرفی دیگر گسترش رخساره های میکروبی قاعده سازند کنگان علاوه بر تا ثیرات پالئواکولوژیکی حاکم بر حوضه تحت تاثیر نوسانات سطح جهانی آب دریا در اوائل تریاس نیز بوده است به طوریکه تغییرات محیطی و اقلیمی در گسترش آنها نقش فراوانی داشته اند. رخساره های میکروبی مرز پرموتریاس تنها در حوضه زاگرس دیده نشده است، بلکه مشابه این رخساره در نواحی دیگر ایران (حوضه رسوبی البرز) و سایر نواحی دنیا نیز گزارش شده که بیانگر شرایط پالئواکولوژیکی و اقلیمی یکسان در حوضه های فوق می باشد.

سیینوگرانیت آلموقلاق در شمال اسدآباد همدان واقع شده و با وجود آنکه سن جوانی دارد ولی در محل تصادم (محل فرورانش زاگرس) جای گرفته و از طرف دیگر دارای ناهنجاری ترکیبی (پتاسیم بالا و سدیم خیلی بالا) می‎باشد. بر اساس بررسی هایی که در این تحقیقات انجام گرفته (مطالعات پتروگرافی، میکروسکوپی و تجزیه و تحلیل داده های شیمیایی در نمودارهای پترولوژی و ژئوتکتونیکی)، مشخص گردید که ماگمای اولیه تولید کننده این توده ابتدا از ذوب پوسته اقیانوسی در حال فرورانش به زیر پوسته قاره‎ای در اواخر فاز کوهزایی لارامیدین تشکیل و در بخشهای تحتانی پوسته جایگزین و متبلور گردیده و سپس در زمانهای بعدی بار دیگر در حضور محلولهای فلئور (F) و بور (B) دار ذوب و از آلکالی ها و به خصوص سدیم غنی گردیده و در شرایط فشار آب قدری کمتر از 5 کیلو بار ضمن حرکت آرام به بالا بافت پرتیتی را تشکیل داده و سرانجام تحت تاثیر یک پدیده تکتونیکی و حرکت آنی به بالا آب خود را از دست داده و سریعا سرد و متبلور و بافت گرانوفیری را تشکیل داده و آخرین مرحله جایگزینی خود را دراواخر پلیوسن انجام داده است. بنابراین ناهنجاری های ترکیبی برخی از توده های آذرین وابسته به فرورانش در پوسته ایران (مثل آلموقلاق) ناشی از ذوب مجدد در حضور فلوئیدهای اکتیو فلئور و بوردار می‎باشد.

تعداد 27 نمونه از تورمالین رگه های کوارتز-تورمالین، گرانیت های گرایزنی و میکروگرانیت های لوکوکرات توده گرانیتوئیدی شاهکوه (شرق ایران) بوسیله دستگاه الکترون میکروپروب Cambex SX50 مورد تجزیه قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان می دهند که نمونه های تورمالین مورد مطالعه از نوع شورل (Schorl) بوده و سنگهای رسوبی سازند شمشک موجود در حاشیه شمالی توده نفوذی که خود میزبان تعدادی از رگه های کوارتز-تورمالین نیز می باشند، از طریق تامین عناصر Fe، Mg، Ca, Al و احتمالا B مورد نیاز در تشکیل تورمالین این رگه ها نقش مهمی داشته اند. تغییرات نسبت(FeO*/ (FeO* + MgO) تورمالین رگه های مذکور نیز نشان می دهند که هر چه محل این رگه ها از سنگهای رسوبی فاصله بیشتری داشته باشد از مقدار این نسبت کاسته می شود. این امر نشان می دهد که رگه های کوارتز-تورمالینی که سنگهای رسوبی را قطع می کنند، با منبع سیال تغذیه کننده خود نزدیکتر بوده و بنابراین منبع مواد مورد نیاز برای تشکیل آنها احتمالا در این سنگها قرار داشته و یا از آنها عبور نموده است. همچنین نتایج الکترون میکروپروب نشان می دهند که قلع به عنوان یک عنصر مهم در ساختمان تورمالین رگه ها حضور دارد. تصاویر تهیه شده از توزیع پرتو ایکس Sn درکانی های مورد بررسی نشان می دهند که قلع گاهی اوقات به عنوان یک عنصر فرعی و به صورت پراکنده در ساختمان کانی میزبان موجود بوده و در مواردی نیز به صورت ادخالهای ریز کاسیتریت در ساختمان این کانی حضور دارد. مورد اخیر بیانگر تشکیل کاسیتریت متقدم بر تورمالین است. قرار گرفتن ترکیب تعدادی از تورمالین رگه ها در زیر خط شورل-دراویت در نمودار مثلثی Al 50 Fe50 -Al –Al50 Mg50 نیز بر جانشینی Al بوسیله Fe+3 در یک محیط اکسیدان- که محیط مناسبی برای تشکیل کاسیتریت نیز می باشد- دلالت دارد.

فروافتادگی دزفول بخشی از حوضه رسوبی زاگرس است که یکی از نفت خیزترین مناطق جهان به شمار می رود. در این فروافتادگی نهشته شدن رسوبات در طول زمان زمین شناسی روندی پیوسته داشته است که توسط دوره های کوتاه مدت عدم رسوبگذاری قطع شده است. در این منطقه، نهشته های الیگوسن و جوانتر شامل سازندهای آسماری، گچساران، رازک، میشان، آغاجاری و بختیاری هستند. این سازندها در سطح منطقه با نرخ بالایی نهشته شده اند و سنگ شناسی، ضخامت و الگوی گسترش آنها در سطح منطقه متفاوت با سازندهای قدیمیتر می باشد. این ویژگی ها نقش مهمی در سیستم نفتی این منطقه داشته است. که موجب شده مطالعه سنگ منشا بدون لحاظ کردن آنها کامل نباشد. در مطالعه حاضر از داده های 13 چاه استفاده شده است و از روش های مدل سازی تاریخچه ی تدفین و حرارتی، به بررسی تاثیرات نهشته شدن رسوبات الیگوسن و جوانتر بر روی سنگ منشا کژدمی(آلبین) پرداخته شده است. در این مطالعه نقش تعیین کننده ی این رسوبات در سیستم نفتی منطقه بررسی شده است و نشان می دهد زایش نفت و پراکندگی میدان های نفتی تا حد زیادی تحت تاثیر الگوی گسترش این نهشته ها می باشد و سنگ مخزن، سنگ پوش و سنگهای رویین (Overburden Rocks) این سیستم نفتی را تشکیل می دهند و هم زمان با نهشته شدن این رسوبات تله های نفتی تشکیل شده اند. لذا در مدلسازی حرارتی سنگ منشاء در این منطقه، این نهشته ها باید با دقت بیشتری مورد توجه قرار گیرند.

ا برداشت بیش از 400 گسل دارای خش لغزش در 28 محدوده عمدتآروی توف های سازند کرج در بخش جنوبی البرز مرکزی متد های تعیین زاویه اصطکاک داخلی توده سنگ مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت و معلوم گردید متد های گسل های مزدوج، متد R%، هیستوگرام تغییرات و مقایسه موقعیت گسل با تحلیل صفحه گسل از مناسب ترین متد ها هستندبر این اساس زاویه اصطکاک داخلی توده سنگ های سازند کرج به طور متوسط38 درجه بدست آمد که کاملآبا توجه به ترکیب آندزیتی سنگ های منطقه هم خوانی دارد. زاویه اصطکاک داخلی کم مربوط به محدوده های با شکستگی های زیاد اولیه میباشد که پس از فرسایش با ارتفاع توپوگرافی کمتر و محدوده های با زاویه اصطکاک داخلی زیاد مرتبط با محدوده های با شکستگی کمتر (شبیه سنگ بکر)و ارتفاع توپوگرافی بیشتر مشخص می شوند. بین عرض از مبدآنموداری که بر حسب زاویه اصطکاک داخلی توده سنگ و زاویه عدم انطباق رسم می شود با مقدار متوسط زاویه اصطکاک داخلی توده سنگ هماهنگی چشم گیری دیده می شود.

نمونه مغزه های ماسه سنگی سازند گدوان و5 نمونه مغزه های سنگ آهکی سازند سروک دریک چاه اکتشافی یکی ازمیادین نفتی واقع در جنوب غرب ایران انجام شده است. ابتدا نمونه ها بشکل استوانه (Plug) تهیه شده و تخلخل و تراوایی آنها اندازه گیری شدند.سپس با استفاده از سیستم پیشرفته مستقر در شرکت TRC ژاپن اندازه گیری آزمایشگاهی سرعت دردو حالت خشک و اشباع ازآب در فشارهای مختلف انجام گردید. با داشتن خواص پتروفیزیکی ازقبیل تخلخل، چگالی و کانی های تشکیل دهنده نمونه ها مقادیر سرعت امواج تراکمی (Vp) و امواج برشی (Vs) درشرایط مخزن و با فشارهای مختلف با استفاده از مدل گاسمن Gassmann پیش بینی شده است. مقادیر سرعت های امواج برشی و تراکمی بدست آمده از اندازه گیری آزمایشگاهی با مقادیر پیش بینی شده توسط مدل گاسمن در فشار سازند با یکدیگر مقایسه شده اند. درنهایت رابطه سرعت امواج برشی بر حسب سرعت امواج تراکمی در فشارمخزن برای دو گروه مذکور از نمونه های ماسه سنگ و سنگ آهک بدست آمده است.

با بررسی داده های آزمایشگاهی در بیشتر سنگ های(ماسه سنگ و آهک) با اشباع گازی نشان داده شد که، نسبت پواسون با افزایش فشار مؤثر(فشار محصور کننده وارد بر سنگ منهای فشار سیال درون حفرات) افزایش می یابد و برعکس در بیشتر سنگ های اشباع از مایع، نسبت پواسون با افزایش فشار مؤثر کاهش می یابد. بنابراین وقتی که رسوبات در ناحیه انتقالی (Transition Zone) از حالت با فشارمؤثر بالا به حالت کم فشار می رسد، نسبت پواسون تقریب‍‍ا بطور نمائی زیاد می شود، با توجه به اینکه بخش های غیر خطی این منحنی ها، بیشترین رابطه را با فشارحفره ای موجود در رسوبات آبهای عمیق دارند، لذا این اثر در خطرپذیری مربوط به آبهای عمیق مفید خواهد بود. بعلاوه در معکوس داده های لرزه ای قبل از بر انبارش(Pre-Stack) موج P نمودارهای تشخیصی حاصل از این اثر به عنوان یک شاخص بسیار مهم فشار و سیال حفره ای بکار برده می شود.