مقاله ژئومورفولوژی و شناسایی واحدهای سنگی در تاقدیس بازی دراز استان کرمانشاه ( حوضه زاگرس )

بخشی از مقاله

چکیده

در این مطالعه که در حوضه زاگرس در استان کرمانشاه انجام گرفته است. در یکی از مهمترین مناطق به لحاظ تنوع واحدهای زمین شناسی، شناسایی واحدهای سنگی در محدوده تاقدیس بازی دراز بر روی کوههای بازی دراز انجام پذیرفته است که در آن مجموعا 12 واحد زمین شناسی شناسایی شده است پس از شناسایی واحدها مدل زمین شناسی منطقه به همراه راهنمای آن ارائه گشته است که از جمله آن می توان به سازندهای گچساران، آسماری، پابده، گورپی، تلهزنگ و آغاجاری اشاره نمود که هر یک دارای خصوصیات منحصر به فرد بوده است که در این مطالعه بخشی از چینه شناسی زاگرس مورد مطالعه قرار گرفته است.

واژه های کلیدی: تاقدیس، زاگرس، آسماری، گورپی، پابده.

مقدمه

رشته کوههای زاگرس بخشی از سیستم کوهزایی آلپ - هیمالیا است. این رشته کوهها به صورت یک نوار مرزی از شمال غربی تا جنوب غربی و سپس به سمت تنگه هرمز کشیده شده است. مطالعات بر روی زاگرس نشان میدهد که در بخشهای رسوبی دارای سنگهای کربنات - سنگ آهک و دولومیت - و در بخشهای ضعیفتر دارای - شیل و مارن - است. همچنین در قسمتهای میانی زاگرس رخنمون این واحدهای سنگی مشخص است.[1]در بحث چینه شناسی زاگرس مطالعات مختلفی به لحاظ ژئومورفولوژی این واحدها انجام شده است ولی در این مطالعه برای نخستین بار مطالعه تاقدیس بازی دراز با شناسایی 12 واحد زمینشناسی در طول 9 کیلومتر انجام شده است.

در ابتدا سازند گچساران مورد ارزیابی قرار گرفته استاین. سازند قبلاً به نام - فارس پایینی یا سری شیمیایی تبخیری فارس پایینی - مشهور بود. در خلیج فارس به گروه ژیپس پایینی نیز مشهور بوده است. سازند گچساران به علت داشتن خواص پلاستیک و قابلیت تحرک که از خواص ویژه گچ و نمک است، در مقابل تنش های زمین ساختی عکس العمل شدیدی از خود نشان میدهد که اغلب به صورت به هم زدن توالی طبقات، جمع شدگی، نازک شدگی و تزریق در لایههای فوقانی را سبب میگردد. سازند گچساران در مقطع زیرزمینی ضمن حفاری نفتی مطالعه شده است، از هفت بخش تشکیل گردیده است. در بعضی از نواحی این بخشها قابل تشخیص و در برخی مناطق غیر قابل تمییز میباشد. سازند گچساران به طور عمده به عنوان پوشسنگ1 بر روی تشکیلات آسماری واقع شده است.

بخش اول- به عنوان سنگ پوش سازند آسماری قرار دارد که ضخامت آن حدود 39/5 متر شامل تناوبی از آهک با لایه بندی نازک همراه با شیل ولی بیشتر انیدریت با لایهبندی ضخیم میباشد.

بخش دوم -از 113/5 متر نمک ضخیم لایه و تناوبی از انیدریت و آهک های نازک لایه تشکیل شده است.

بخش سوم-از پایین به بالا از نمک و انیدریت لایههای نازک آهک، انیدریت و بالاخره مارن2 میباشد که ضخامت این لایه مجموعاً 22/5 متر است.

بخش چهارم- طبقات نمکی ضخیم با تناوبی از مارن خاکستری، آهک و انیدریت است، لیتولوژی این بخش را تشکیل می دهد که ضخامت نهایی آن 834/5 متر میباشد.

بخش پنجم - متشکل از انیدریت و مارن است که به طور متناوب با آهک و مارن قرمز - خاکستری قرار گرفته است و ضخامت آن حدود 318/5 متر است.

بخش ششم- در حدود 102 متر از ابتدای این بخش تناوبی از انیدریت، مارن قرمز و آهک و قسمت میانی آن تناوبی از نمک و انیدریت است و بالاخره قسمت دیگر این بخش متشکل از 60 متر انیدریت و مارن خاکستری با آهک مارنی است.

بخش هفتم- ضخامت آن حدود 40 متر و شامل انیدریت، مارن، آهک و کمی شیل می باشد. سازند گچساران که به عنوان پوشش سنگ میادین نفتی آسماری است نخستین سازند گروه فارس است که در مناطق فروافتادگی دزفول-لرستان تا حوضه خلیج فارس گسترش دارد.یکی از مشخصات این سازند زمانگذر بودن آن است. به گونهای که مرز پایینی آن در حوالی جزیره قشم به الیگوسن و شاید ائوسن برسد ولی در نواحی شمالی تا میوسن پیشین دارد. از دیدگاه مهندسی، سازند گچساران یک واحد سنگی با رفتار شکل پذیر است به همین رو در سطح زمین برش کامل ندارد و هفت بخش یاد شده آن حدود 1600 متر ضخامت را دارا میباشد. سنگ نمک، انیدریت، مارنهای رنگارنگ، سنگ آهک و مقداری شیل بدون نظم چینهای واحدهای اصلی سازند گچساران هستند.

گفتنی است ضخامت و سنگ شناسی بخش های هفتگانه برش الگو ثابت نیستند به همین رو در بیشتر نواحی این سازند قابل بخش بندی نیست و با نام کلی گچساران یاد میشود.[2 ] سازند آسماری دومین واحد سنگی مورد مطالعه است.رخنمون سازند آسماری در حوضه آبخیز الوند نسبت به سایر حوضهها بیشتر است. سازند آسماری دارای ضخامت زیاد میباشد که از خصوصیات بارز این سازند است و همچنین توانایی ایجاد پدیدههای کارستی و توسعه تخلخل ثانویه را فراهم کرده است. استان کرمانشاه در غرب ایران در یک منطقه واقع شده است که عمده آن در سمت غرب و جنوب غرب روراندگی اصلی زاگرس است با توجه به واحدهای ساختمانی ایران دو زون مهم ساختمانی یعنی زاگرس و سنندج - سیرجان ساختار کلی زمینشناسی استان کرمانشاه را تشکیل میدهند. در این منطقه سازند آسماری دارای بخشهای زیر است:

بخش اول- بخش زیرین با ضخامت 330 متر از شیلهای آهکی و آهک های تیره و رسی پیریت دار تشکیل شده است.

بخش دوم- با ضخامت 160 متر آهک ریز دانه خاکستری تیره با تناوب شیل میباشد.

بخش سوم- با ضخامت 135 متر شیل خاکستری تا قهوهای که دارای لایههای نازک آهک است.

بخش چهارم- با ضخامت 60 متر از رسوبات آهکی دانه ریز که در آن قلوه های چرتی سیاه رنگ دیده میشود.

بخش پنجم- با ضخامت 200 متر شامل تناوبی از شیل و آهکهای شیلی است.

رسوبات آهکی مارنی که به طور احتمالی مربوط به سازند سروک میباشد در قسمتهایی از جنوب استان نیز دیده شده است. همچنین سازند گورپی - GU - که شامل 320 متر مارن و شیلهای خاکستری و آبی میباشد که در برابر فرسایش نامقاوم بوده و توپوگرافی ملایمی را به وجود میآورد. مارن ترکیبی از رس و کربنات کلسیم به مقدار فراوان است که توان تولید رسوب بالایی دارد. که این مقدار می تواند بین 35 تا 65 درصد باشد که پس از فرایند سنگزایش و سخت شدن تبدیل به سنگ مارن میگردد که به شدت به فرسایش و عوامل هوادیدگی شیمیایی حساس بوده و مورد تخریب قرار میگیرد.[2 ] سازند پابده یک واحد شیلی مارنی با منشأ دریایی است که در فروافتادگی دزفول و محدودهای از زاگرس و جنوب غربی کرمانشاه دیده میشود. معمولاً قاعده این سازند بعد از اتمام شیل های سیاه رنگ گورپی در نظر گرفته شده است.در مطالعات نفتی سازند پابده به عنوان سنگ منشأ و پتانسیل بالقوه مخزنی و همچنین به دلیل قرارگیری آن بین دو مخزن آسماری و بنگستان از اهمیت ویژهای برخوردار بوده است. اساس لیتولوژی این سازند به چهار واحد مختلف تقسیم میگردد:

بخش اول -واحد شیل ارغوانی این واحد از شیل و مارنهای ارغوانی تشکیل شده و پایین ترین واحد سازند پابده است.

بخش دوم -واحد تناوبی مارنی-سنگ آهکی این واحد با ضخامت حدود 70 متر بر روی شیل ارغوانی قرار دارد و

شامل تناوب مارن و سنگ آهک با رخساره پلاژیک است. بخش سوم-واحد سنگ آهکی این واحد دارای ضخامت حدود 43 متر متشکل از سنگ آهک حاوی مواد دریایی از جمله پلانکتونها است به طوریکه به عنوان رخساره عمیق تر از سازند تله زنگ در نظر گرفته میشود.

بخش چهارم-واحد تناوبی سنگ آهک رسی و شیل.

این واحد که بالاترین بخش سازند پابده است با ضخامت 541 متر شامل تناوب سنگ آهک رسی و شیل با رخساره پلاژیک می باشد. رخساره این واحد در قسمت بالایی به تدریج کم عمقتر می گردد. سازند گورپی به عنوان یک لایه نرم و حساس به فرسایش پذیری شناخته شده است و متعلق به دورههای کرتاسه بالایی تا پالئوسن می باشد. برش الگو سازند گورپی حضور مارن، آهک و شیل را تایید مینماید. در بیشتر نواحی زاگرس سازند گورپی شامل مارن و شیل های خاکستری مایل به آبی می باشد که میان لایههایی از سنگ آهک نازک رسی دارد و به دلیل فرسایشپذیری شدید سیمای ظاهری این سازند فرسوده است این سازند میتواند به عنوان هسته یک تاقدیس بین 320 تا 4000 متر ضخامت داشته باشد. سازند تله زنگ واحد کربناتی شامل سنگ آهکهای صخرهساز متوسط تا ضخیم لایه است که به شدت در مناطق مختلف میتواند تغییر ضخامت دهد. مرزهای زیرین این سازند با شیل و ماسه سنگهای سازند امیران همشیب است. . مرز بالایی آن نیز با کنگلومرا و ماسه سنگهای کشکان به صورت همشیب است. سازند تله زنگ از سنگ آهک خاکستری تا قهوهای تیره با لایهبندی متوسط تا تودهای مقاوم تشکیل شده است. برش الگو از این سازند شامل 224 متر سنگ آهک خاکستری است که شامل فسیلهای فراوان از پالئوسن تا ائوسن میانی است.

شکل1 تنها یک برش الگوی زمینشناسی بر اساس مشاهدات میدانی از سازند تلهزنگ میباشد.سازند تلهزنگ در محل برش نمونه دارای چهار بخش اصلی از پایین به بالا به شرح زیر میباشد:

بخش اول- سنگ آهک متوسط تا ضخیم لایه خاکستری رنگ به ضخامت34 متر .

بخش دوم- سنگ آهک تودهای خاکستریرنگ به ضخامت 6 متر.

بخش سوم- سنگ آهک متوسط تا نازک لایه خاکستریرنگ به ضخامت 92 متر.

بخش چهارم- دولومیت متوسط لایه که ضخامت یک متر کنگلومرا در این بخش قرار دارد، مجموعا به ضخامت 98 متر.

در تشکیل سازند آغاجاری باید اشاره نمود که چرخه رسوبی فارس یک واحد زمین ساختی- چینهشناسی همزمان با کوهزایی آلپ است که در یک دریای پسرونده به سمت جنوب غربی نهشته شده و تغییرات سنیّ آن از میوسن پیشین تا پلیوسن است. این چرخه مهم در برگیرنده سازندهای گروه فارس - گچساران، میشان و آغاجاری -

میباشد که در واقع نشانگر یک فاز پسروی است .ضخامت تقریبی ردیفهای مورد نظر در زاگرس 3000 متر. بالاآمدن کوهها و پسروی دریا در اثر چینخوردگی و راندگی طی زمان میوسن پایانی و پلیوسن موجب تشیکل محیط و حوضههای خلیج دهانهای و دریاچه ای شده است. مقدار زیادی مواد تخریبی به صورت لایههای قرمز و رسوبات تخریبی در ناودیسهای مجاور انباشته شده و بدین طریق سازندآغاجاری در حوضه زاگرس به وجود آمده است.در برش نمونه از سازند آغاجاری شامل 2966 متر، تناوب تکراری چرخههاییکه به طرف بالا دانهریز میشوند ،وجود دارد .هر چرخه به ضخامت حدود 10-100 متر بالای ماسهسنگهای- آهکی به ضخامت 2-5 متر، به رنگ قهوهای تا خاکستری آغاز شده و با لایه ضخیمی از مارنسُرخ رنگ در تناوب با لایههای نازک سیلتاستون و ماسهسنگ ریزدانه ادامه مییابد.[3 ]

سازند آغاجاری در زاگرس با دو رخساره متفاوت مشخص میشود که هرکدام توسعه ناحیهای معینی دارند.رخساره ماسهای که در فارس داخلی، بندرعباس و قسمتی از فارس ساحلی گسترده شده در حواشی مرز ایران و عراق دیده میشود .سازند آغاجاری دراین مناطق بیشتر ماسهسنگی است.رخساره مارنی که در بخشهایی از سواحل خلیج فارس و بخشهای میانی و جنوبی فروافتادگی دزفول گسترش دارد .در این نواحی طبقات تشکیل دهنده سازند آغاجاری اغلب از مارن قرمز تشکیل شده اند.[3 ]
 
نتایج و بحث

این مطالعه در بخش غربی جاده شهرستان گیلانغرب به قصر شیرین در استان کرمانشاه به طول 9 کیلومتر از روی یک تاقدیس با درازایی بیش از 50 کیلومتر با نام تاقدیس بازیدراز انجام شده است. منطقه مطالعاتی در زون 38 شمالی مطالعه شده است. مختصات جغرافیایی منطقه در بخش شرقی با طول 450 47 /  52//   شرقی و عرض 340 25 / 52//    شمالی و در بخش غربی با طول 450 42 /  59// شرقی و عرض  340 23 / 48//   شمالی می باشد.

در این مطالعه با استفاده از نرم افزار سامانه اطلاعات جغرافیایی3 در محیط آرک مپ4 مدل رقومی ارتفاع منطقه در مقیاس 1:100000با استفاده از زمین مرجع نمودن دادهها و قرارگیری در زون 38 شمالی دست آمده است که در شکل2 مشاهده می شود. پس از به دست آوردن مدل رقومی ارتفاع با استفاده از ابزار تجزیه و تحلیل مکانی سطح زمین5، نقشه توپوگرافی - منحنیهای تراز - منطقه با فاصله 10 متر به دست آمده است که در شکل 3 نشان داده شده است. در این نقشه کمترین ارتفاع برابر با 540 و بیشترین ارتفاع برابر با 1130 متر از سطح آبهای آزاد میباشد. در این مطالعه کمترین ارتفاع مربوط به سازند گچساران و بیشترین ارتفاع در سازند پابده در فاصله 5300 متری از غرب منطقه مورد مطالعه دیده میشود.