وبلاگ

عملکرد متقابل  فرایند­های درون زاد و  برون زاد سبب تشکیل سیستم پویای نزدیک به سطح زمین شده است. مطالعه این سیستم پویا در دهه­های اخیر جهش چشمگیری را به همراه داشته که این موضوع دستاورد تحول عظیمی است که در ابزارهای مورد استفاده در بررسی این سیستم پویا بوجود آمده است. تصاویر ماهوار­ه­ای، روش­های سن سنجی، امکان مدل­سازی عددی فرایندهای زمین­شناختی و…. افق­های نوینی را پیش روی پژوهشگران این عرصه قرار داده است. بررسی پوسته زمین حاکی از آن است نیروهای زمین­ساختی فشاری باعث تشكیل ساختارهای زمین­ شناسی نظیر چین و گسل و برونزد واحدهای سنگی از عمق به سطح  می­شوند. تعیین فشار و دمای میانبارهای سیال[1]  به دام افتاده در این ساختارهای متشكل از سنگ­های رسوبی بیانگر تغییر شرایط فیزیكی آن­ها از زمان نهشته شدن در حوضه تا دفن و برپایی مجدد است. تحلیل جنبش شناختی این ساختارها مستلزم بكارگیری مشاهدات مستقیم (تحلیل ساختاری-زمین­ریخت­شناسی) و آزمایشگاهی (میكروترموبارومتری) است. دگرریختی پوسته زمین در مناطق فشاری به طور معمول با چین‌خوردگی­ها و توسعه گسل‌های راندگی همراه می‌باشد که در یک حادثه دگرشكلی به وجود آمده‌اند و با هم مرتبط هستند (Calamita,1990). در برخی از این مناطق تحت رژیم فشارشی، گسل‌های رانده تظاهرات سطحی کمتری داشته و بیشتر مدفون می‌باشند ( Berberian, 1995).به همین دلیل تحلیل دگرریختی‌های در  این مناطق، اغلب تحت عنوان تحلیل هندسی و جنبش شناختی گسل­های رانده و چین­های مرتبط با آن­ها صورت می‌گیرد. چین­ها وگسل­های راندگی ساختارهای مهمی را به وجود می‌آورند كه محل مناسبی برای تله­های نفتی و همچنین كانی‌زایی در اثر مهاجرت سیالات می‌باشند, 2003)  Mcclay). بسیاری از زمین ­شناسان نظیر  ساپ (1985)، جامیسون (1987)، میترا (1990) در کارهای تحقیقاتی خود ارتباط ژنتیکی این دو فرایند را درسامانه­های چین خورده- رانده مورد مطالعه قرار داده­اند. در این مطالعات ارتباط هندسی و جنبش شناختی این گونه ساختارها با یكدیگر مورد بررسی قرار می‌گیرد.

نظریات متفاوتی در مورد ارتباط بین چین­ها وگسل­های راندگی بیان شده است:

   برخی از زمین شناسان، نظیر هیبارد و هال (1993) و بارچی و همکاران (1998) معتقدند كه چین­ها و گسل‌های راندگی موجود در یک مکان خاص، ارتباطی با هم ندارند و در زمان­های مختلف شکل گرفته­اند.

   دیدگاه دیگر، آن است که چین­ها و گسل‌های راندگی با یکدیگر مرتبط هستند و در طی یک حادثه تغییرشکل و با هم شکل می­گیرند (Tavarnelli, 1997). تاوارنلی (1997) با مطالعه ساختارهای فرعی در نوار چین­خورده- رانده آمبریا- مارچی در ایتالیا و راکی در کانادا و بررسی ارتباط ژنتیکی آن­ها با یکدیگر و ساختارهای اصلی، تکامل ساختاری این نوار چین­خورده- رانده را حاصل وقوع فرایندهای کوتاه­شدگی به موازات لایه­بندی[2]، چین‌خوردگی[3] و تشکیل راندگی[4] دانسته است.

 1-1 رشد چین­خوردگی­ها

چین­­خوردگی­ها در سامانه­های چین رانده معمولاً مرتبط با گسل­های پنهان می­باشد که شواهد چین­خوردگی­های مربوط به این نوع سامانه­ها حاکی از این است که گسل­های معکوس پنهان عامل ایجاد چین خوردگی­ها می­باشد(Davis, 1983;Namson and Davis, 1988; Stein and King, 1984;Yeats, 1986; Stein and Yeats, 1989; Medwedeff,1992; Gurrola and Keller, 1997).
    افزایش ابعاد چین در جهت طولی، (انتشار جانبی )[5] و عرضی که طی آن طول موج چین تغییر می­ کند را رشد چین­خوردگی می­گویند.

 رشد عرضی چین خوردگی ها طی مکانیسم­های خاصی صورت می­گیرند که در زیر به آن­ها پرداخته می­ شود شکل(1-1).

 شکل 1-1) نحوه رشد جانبی چین، برگرفته از(Bretis et al, 2011).

2-1-  مکانیسم­های رشد عرضی چین خوردگی­ها

مکانیسم­های رشد عرضی چین­خوردگی­ها به طور کلی شامل سه نوع می­باشد نوع اول مربوط به چرخش یال­ها، نوع دوم مربوط به مهاجرت لولا و دسته سوم ترکیبی از هر دو مکانیسم  می­باشد. در مدل اول محل لولا­ها در طول چین­خوردگی ثابت است و کوتاه شد­گی سبب افزایش یال و تنگتر شدن چین می­ شود. در مدل مهاجرت لولا با تغییر محل لولا بخش­های جدیدی به طول یال اضافه می­ شود، بدون اینکه تغییری در  شیب یال­ها ایجاد شود. در حالت سوم به دلیل اینکه ترکیبی از دو مکانیسم یاد شده است، دارای پیچیدگی بالاتری می­باشد. در این مکانیسم ممکن است به طور همزمان و به نسبت­های مختلف در طی مراحل رشد یک چین هر یک از دو مکانیسم بالا موثر باشند(شکل2-1) (Jamison,1987;Mitra and Namson,1989;Suppe and Meddwedeff,1990;Poblet and MacCaly,1996;Mitra,2003).

 شکل1-2) مکانیسم­های رشد چین(مدل مهاجرت لولا و چرخش یال)، برگرفته از(Mercier et al.,2007)                                                           1-2-1تقسیم ­بندی چین­ها

ارتباط بین چین­خوردگی­ها و گسل­ها، به دو گروه تقسیم شده است:(Morley, 1994)

    الف- چین خوردگی­های در ارتباط با گسل[6]: در این گروه، چین­ها در بالا و نوک راندگی­های در حال انتشار به سمت بالا شکل می­گیرند، مانند چین­خوردگی­های خم‌گسلی[7] و نوک‌راندگی[8] که چین­های نوک راندگی خود شامل چین­های جدایشی[9] و انتشار گسلی[10] می­باشند(Rich, 1934; Elliott,1976; Suppe, 1985; Jamison, 1987; Mitra, 1990). ویژگی بارز این ساختارها آن است که گسل­ها خصوصیات هندسی و جنبشی چین­ها را کنترل می­نمایند (Mitra, 2002).

    ب- گسل­های مرتبط با چین­خوردگی[11]: در این گروه، چین­های کمانشی[12] ناشی از تغییرات کرنش مربوط به موقعیت چینه­شناسی و ساختاری در طی تکامل چین می باشند. بعضی از خصوصیات کلیدی این گسل­ها در این است که لغزش در آن­ها کمتر از لغزش در گسل اصلی ایجاد کننده چین است و همچنین لغزش در آن­ها به سمت بالا یا پایین شیب گسل تغییر می­ کند. در نتیجه این گسل­ها بدون اتصال به افق جدایش مشخص، درون خود ساختار خاتمه می­یابند. هم­چنین این گسل­ها نسبت به چین­ها، در مراحل بعدی تشکیل شده ­اند (Fischer et al., 1992; Willis, 1894; Dixon and Liu, 1992). این گسل‌ها با عنوان گسل‌های جای گرفته در چین[13] معرفی شده است (Mitra, 2002).  

 1-2-1-1چین­خوردگی­های در ارتباط با گسل[14]

چین­های مرتبط با گسل‌ها زمانی ایجاد می­گردند كه سطح گسل دچار تغییراتی در زاویه شیب شود. در نتیجه این تغییر، ساختارهایی كه از نظر هندسی سازگار با آن تغییرات هستند ایجاد شوند، که این موضوع در فرادیواره­ی گسل، در اثر حركت بلوك فرادیواره روی سطح گسل ایجاد می­ شود (مانند چین­های خم­گسلی و انتشار­گسلی). این چین­ها هم­چنین ممكن است در جا­هایی که تغییرات آهنگ لغزش گسل در طول سطح گسل، کرنش­های فرادیواره­ای را تولید می­ کند نیز تشکیل شوند (مانند چین­های جدایشی) (McClay, 2003).

    برای تعیین هندسه تشکیل چین­های مرتبط با گسل، محققین متعددی نمودارهایی را ارائه كرده­اند(Suppe, 1983; Jamison, 1987; Mitra, 1990; Suppe and Medwedeff, 1990; Homza and Wallace, 1995). بسیاری از محققین مانند تاوانلی (1997) و تورنجورسن و دون (1997) بر این باور هستند كه نمودارهای ارائه شده توسط جامسون (1987)، مناسب­ترین حالت را دارند، زیرا چندین مدل مختلف را تحت پوشش قرار داده است. در مدل ارائه شده توسط جامسون (1987)، چین­های مرتبط با گسل در سه گروه اصلی چین­های خم گسلی، چین­های انتشار گسلی و چین­های جدایشی، تحلیل شده ­اند. نمودارهای ارائه شده توسط وی براساس مدل­های ساختاری هندسه لولای شكنجی[15] و میزان تغییر ضخامت یال پیشانی می­باشند. در این مدل­ها ضخامت لایه ­ها در یال پشتی[16] ثابت در نظر گرفته شده است و ضخامت لایه ­ها در یال پیشانی[17] می ­تواند افزایش یا كاهش یابد. فاکتورهای مورد استفاده در این نمودارها، زاویه پلكان گسلی (α)، زاویه بین یال­ها (γ) و تغییر ضخامت یال پیشانی (tf,b)، می­باشند. این سه پارامتر وابسته به یكدیگر هستند و ارتباط آن­ها می‌تواند تعیین كننده نوع چین­خوردگی باشد (شکل 1-3). در چین­های جدایشی شیب یال پشتی (bα) جایگزین شیب پلكان می­ شود، در این چین­ها علاوه بر این فاکتور، پارامتر دیگری مورد استفاده قرار می­گیرد كه شامل نسبت دامنه چین (a) به ضخامت عادی چینه­شناسی (f) واحد شكل­پذیری است كه هسته تاقدیس را پر می­كند (شکل 1-4).