مطالعه ساختاری و تحلیل کرنش نهایی سه بعدی در سنگ‌های کربناته دگرریخت شده، جنوب سلماس

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

2 دانشیار گروه زمینشناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

3 استادیار پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور

چکیده

سنگ­های کربناته جنوب سلماس را می­توان به دو گروه واحد­های رسوبی و واحد­های مرمری دگرگون شده تقسیم کرد. در این پژوهش جهت تحلیل کرنش و تعیین دگرریختی در واحدهای مورد بررسی، علاوه بر مطالعه ساختارها در مقیاس­های ماکروسکوپی و میکروسکوپی از روش فرای نیز استفاده شد. بدین منظور از واحدهای مورد بررسی 20 نمونه جهت­دار برای مطالعات ریزساختاری مورد استفاده قرارگرفت  و از بین آنها 12 نمونه انتخاب شد و برای  هر نمونه در سه جهت تقریبا عمود بر هم، مقطع نازک جهت دار تهیه گردید. سپس بر پایه روش فرای و با استفاده از نرم­افزار­هایGeofry  و Fabric8، بیضی کرنش برای هر سه جهت ترسیم گردید و برای ترسیم بیضوی کرنش از برنامه زمین­شناسی نوشته شده در نرم­افزار Mathematica استفاده شد. مطالعه صحرایی ساختارها در این گستره نشان داد که گسل­های عادی دارای راستای چیره شمال باختر- جنوب خاور بوده، گسل­­های رانده دارای راستای چیره شمال خاور- جنوب باختر و چین­ها از نوع چین­های باز تا ملایم هستند و محور آنها دارای راستای چیره شمال خاوری-جنوب باختری است. مطالعه میکروسکوپی نشانگر این است که دگرریختی در واحدهای کربناته رسوبی، کم بوده و واحدهای مرمری، دگرریختی شدیدی را متحمل شده­اند. میزان دگرریختی و میلونیتی شدن در این گستره از باختر به خاور افزایش یافته است. بیضوی کرنش نهایی به دست آمده از روش فرای  و مقادیر k وv  نشان دهنده قرارگیری نمونه­های رسوبی در محدوده کرنش پهن­شدگی است و نمونه­های مرمری در محدوده کرنش محصورشدگی واقع شده­اند و دگرریختی از نوع تراکشش می­باشد. همچنین جهت یافتگی کرنش­های اصلی حاصل از بیضوی­های کرنش نشان می­دهد که محور کرنش بیشینه 1e دارای روند چیره شمال خاور- جنوب باختر و تقریباً افقی بوده، محور کرنش متوسط 2e تقریباً افقی و محور کرنش کمینه 3e تقریباً عمود است. با توجه به مطالعات انجام شده به نظر می­رسد که گستره مورد بررسی بیش از یک گامه دگرریختی را متحمل شده و یکی از گامه­های شناسایی شده در این پژوهش گامه دگرریختی تراکشش با مؤلفه برش ناب چیره  است.

کلیدواژه‌ها


- اسدپور، م.، 1392. پترولوژی و ژئوشیمی توده-های نفوذی مافیک –اولترامافیک منطقه قره‌باغ-قوشچی و سرو واقع در شمال‌غرب ایران، دانشکده علوم زمین –دانشگاه شهید بهشتی، 420 ص.
- افتخارنژاد، ج.، 1359. تفکیک بخش‌های مختلف ایران از نظر وضع ساختمانی در ارتباط با حوضه‌های رسوبی، نشریه انجمن نفت، شماره 82، ص 28-19.
- آقا نباتی، ع.، 1383. زمین شناسی ایران،سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی ایران، 606 ص.
- خدابنده، ا.ا.، و امینی فضل، ع.، 1993. نقشه زمین‌شناسی 1:100000 ورقه تسوج، سازمان زمین‌شناسی.
- خدابنده، ع.ا.، سلطانی، ع.، سرتیپی، ع.، و امامی، م.ه.، 1375. نقشه زمین‌شناسی 1:100000 ورقه سلماس، سازمان زمین‌شناسی و اکنشافات معدنی کشور.
- عزیزی، ح.، 1378. بررسی ریز ساختارهای گابروهای میلونیتی شمال خوی (آذربایجان) و کاربرد آن در پهنه‌های برشی، خلاصه مقالات هیجدهمین گردهمایی علوم زمین دانشگاه تربیت معلم.
- مهشادنیا، ل.، 1379. بررسی شرایط میلونیتی زایی و کینماتیک دگرریختی نرم شمال باختر ارومیه (برگه 50000/1 قولنجی)، پایان نامه کارشناسی ارشد پژوهشکده علوم زمین و سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 205 ص.
- نبوی، م.ح.، 1355. دیباچه‌ای بر زمین‌شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین‌شناسی، 109 ص.
- Ailleres, L. and Champenois, M., 1994. Refinements to the Fry method (1979) using image processing, Journal of Structural Geology, v. 16, p. 1327- 1330.
- Alavi, M., 1991. Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in northeastern Iran. Geological Society of American Bulletin, v. 103, p. 983–992.
- Berberian, M., and King, G.C.P., 1981. Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, v. 18, p. 210–265.
- Burkhard, M., 1993. Calcite twins, their geometry, appearance and significance as stress-strain markers and indicators of tectonic regime-a review, Journal of Structural Geology, v. 15, p. 351–368.
- Carter, N.L., and Raleigh, C.B., 1969. Principal stress directions from plastic flow in crystals, Bulletin of the Geological Society of America, v. 80, p. 1231–1264.
-Crespi, J.M., 1986. Some guidelines for the practical application of Fry’s method of strain analysis, Journal of Structural Geology, v. 8, p. 799-808.
- Dewey, J.F., Holdsworth, R.E., and Strachan, R.A., 1998. Transpression and transtension zones. In: Holdsworth, R.E., Strachan, R.A., Dewey, J.F. (Eds.), Continental Transpressional and Transtensional Tectonics, Geological Society, London, Special Publications, v. 135, p.1–14.
- Dunne, W.M., Onasch, C.M., and Williams, R.T., 1990. The problem of strain- marker centers and the Fry method, Journal of Structural Geology, v. 12, p. 933-938.
- Erslev, E.A., and Ge, H., 1990. Least-squares center-to-center and mean object ellipse fabric analysis, Journal of Structural Geology, v. 12, p. 1047-1059.
- Erslev, E.A., 1988. Normalized center-to-center strain analysis of packed aggregates, Journal of Structural Geology, v. 10, p.201-209.
- Flinn, D., 1962. On folding during three-dimensional progressive deformations. Quaternary Journal of Geological Society of London, v. 118, p. 385–428.
- Fossen, H., Tikoff, B., and Teyssier, C., 1994. Strain modeling of transpressional and transtensional deformation. Norsk Geol. Tidsskr, v. 74, p. 134-145.
-Fossen, H., Teyssier, C., and Whitney, D.L., 2013. Transtensional folding, Journal of Structural Geology, v. 56, p. 89-102.
- Fry, N., 1979. Random point distribution and strain measurements in rocks, Tectonophysics, v. 60, p. 89-105.
-Genier, F., and Epard, J.L., 2007. The Fry method applied to an augen orthogneiss: problems and results, Journal of Structural Geology, v. 29, p. 209-224.
- Groshong, R. H., 1988. Low-temperature deformation mechanisms and their interpretation. Bulletin of the Geological Society of America, v. 100, p.1329-1360.
-Hanna, S.S., and Fry, N., 1979. A comparison of methods of strain determination in rocks from southwest Dyfed (Pembrokeshire) and adjacent areas, Journal of Structural Geology, v. 1, p. 155-162.
- Hobbs, B.E., Means, W.D., and Williams, P.F., 1976. An Outline of Structural Geology. John Wiley & Sons, New York, 351 p.
- Hossack, J. R., 1968. Pebble deformation and thrusting in the Bygdin area (S. Norway), Tectonophysics, v. 5, p.315 – 339.
- Jones, R.R., Holdsworth, R.E., Clegg, P., McCaffrey,and K., and Tavarnelli, E., 2004. Inclined transpression. Journal of Structural Geology, v. 26, p.1531–1548.
- Lacassin, R., Van den Driessche, J., 1983. Finite strain determination of gneiss; application of Fry’s method to porphyroid in the southern Massif Central (France), Journal of Structural Geology, v. 5 (3-4), p. 245-253.
- Lisle, R.J., 2010. Strain analysis from point fabric patterns: an objective variant of the Fry method, Journal of Structural Geology, v. 32, p. 975-981.
- Longiaru, S., and Bhattaharyya, T., 1985. Computer based experimental studies of the Fry method of strain analysis on 2- and 3-dimensional grain popu- lations, Abstracts with Programs, Geological Society of America, v.17, p. 646.
- McNaught, M., 1994. Modifying the normalized Fry method for aggregates of non-elliptical grains, Journal of Structural Geology, v. 16, p.493-503.
- Mookerjee, M., and Nickleach, S., 2011. Three-dimensional strain analysis using Mathematica, Journal of Structural Geology, v. 33(10), p. 1467-1476.
- Onasch, C.M., 1986. Ability of the Fry method to characterize pressure- solution deformation, Tectonophysics, v. 122, p. 187-193.
- Ramsay, J.G., and Lisle, R.J., 2000. Applications of Continuum Mechanics in Structural Geology. In: The Techniques of Modern Structural Geology, v. 3. Academic Press, London.
- Ramsay, J.G., 1967. Folding and Fracturing of Rocks. McGraw-Hill, New York, 451 p.
- Ramsay, J.G., and Huber, M.I., 1983. The Techniques of Modern Structural Geology, Volume 1: Strain Analysis. Academic Press, London.
- Roday, P.P., Purohit, M.K., and Prajapati, K.K., 2010. A computer program for the deter- mination of finite strain using Fry method. Journal of the Geological Society of India, v. 76, p. 151-154.
- Schmid, S.M., 1982. Microfabric studies as indicators of deformation mechanisms and flow laws operative in mountain building. In: Hsu, K., (Ed.), Mountain Building Processes, Academic Press, London, p. 95–110.
- Schmid, S.M., Paterson, M.S., and Boland, J.N., 1980. High temperature flow and dynamic recrystallization in Carrara marble. Tectonophysics, v. 65, p. 245-280.
- Stöcklin, J., 1968. Structural history and tectonics of Iran: a review. The American Association of Petroleum Geologists Bulletin, v. 52, p.1229–1258.
- Techalenco, J.S., and Berberian, M., 1974. The Salmas earthquake of May 6th 1930, Ann. di geofis.
- Tikoff, B., and Peterson, K., 1998. Physical experiments of transpressional folding. Journal of Structural Geology, v. 20, p. 661–672.
- Treagus, S.H., and Treagus, J.E., 2002. Studies of strain and rheology of conglomerates, Journal of Structural Geology, v. 24 (10), p. 1541-1567.
- Turner, F.J., 1953. Nature and dynamic interpretation of deformation lamellae in calcite of three marbles, American Journal of Science, v. 251, p. 276–298.
- Waldron. John, W.F. and Wallace, K.D., 2007. Objective fitting of ellipses in the centre-to-centre ( Fry ) method of strain analysis, Journal of Structural Geology, v. 29, p. 1430-1444.
- Yousefi, E., and Friedberg, J.L., 1978. a ,b, c, d, e, Aeromagnetic maps of the Tabriz, Khoy, Oroumieh, Sero, and Mahabad, 1:250000, geol. Surv. Ir.