1-2 موقعیت جغرافیایی برش ها

5

1-2-1 برش پیرشهید

5

1-2-2 برش شرق گلیان

6

1-3 اهداف تحقیق

7

1-4 روش مطالعه

7

1-4-1 گردآوری اطلاعات موجود

7

1-4-2 مطالعات صحرایی

7

1-4-3 مطالعات آزمایشگاهی

8

1-5 تاریخچه مطالعات قبلی

فصل 2 زمین شناسی وچینه شناسی

10

2-1 زمین شناسی کپه داغ

12

2-2 خشکی زایی ها

13

2-3 گسترش جغرافیایی سازند تیرگان

14

2-4 برش الگو

16

2-5 چینه شناسی برش های مورد مطالعه

17

2-5-1 برش پیر شهید

17

2-5-1-1 بخش پایینی یا سنگ آهک زیرین

18

2-5-1-2 بخش میانی یا واحد شیلی آهکی – مارنی

18

2-5-1-3 بخش بالایی یا واحد سنگ آهک بالایی

27

2-5-2 برش شرق گلیان

27

2-5-2-1 بخش پایینی یا سنگ آهک زیرین

28

2-5-2-2 بخش میانی یا واحد شیلی آهکی – مارنی

28

2-5-2-3 بخش بالایی یا واحد سنگ آهک بالایی

36

2-5-3 انطباق در برش های مورد مطالعه

فصل 3 رخساره ها و محیط رسوبی

39

3-1 مقدمه

40

3-2 مجموعه رخساره ای A:

40

3-2-1 رخساره A1 (مادستون بیوکلستی-مادستون)

41

3-2-2 رخساره A2 (پکستون – وکستون بیوکلستی)

42

3-2-3 رخساره A3 (پکستون بایوکلستی اائیدی)

43

3-2-4 رخساره A4 (پکستون اائیدی بایوکلستی)

44

3-2-5 تفسیر محیط رسوبگذاری مجموعه رخساره ای A

45

3-3 مجموعه رخساره ای B

45

3-3-1 رخساره B1 (گرینستون بیوكلستی)

46

3-3-2 رخساره B2 (گرینستون اائیدی)

47

3-3-3 رخساره B3 (گرینستون اائیدی بایوکلستی اینتراکلست دار)

48

3-3-4 تفسیر محیط رسوبگذاری مجموعه رخساره ای B

49

3-4 مجموعه رخساره ای C

49

3-4-1رخساره C1 (پکستون اینتراكلستی بیوكلستی)

50

3-4-2 رخساره C2 (پکستون اائیدی بیوكلست دار)

50

3-4-3 رخساره C3 (وكستون بیوكلستی)

51

3-4-4 رخساره C4 (پکستون بیوكلستی)

51

3-4-5 رخساره C5 (پکستون پلوئیدی)

51

3-4-6 رخساره C6 (پکستون اائیدی)

53

3-4-7 تفسیر محیط رسوبگذاری مجموعه رخساره ای C

53

3-5 مجموعه رخساره ای D

53

3-5-1 رخساره D1 گرینستون پلوئیدی

54

3-5-2 رخساره D2 (گرینستون بیوکلستی)

54

3-5-3 رخساره D3 (گرینستون بیوکلستی اینتراکلستی)

54

3-5-4 رخساره D4 (گرینستون اینتراكلستی)

55

3-5-5 رخساره D5 (گرینستون اائیدی)

55

3-5-6 رخسارهD6 (مادستون)

55

3-5-7 رخساره D7 (دولومادستون ماسه ای)

57

3-5-8 تفسیر محیط رسوبگذاری مجموعه رخساره ای D

58

3-6 مدل رسوبی

فصل 4 چینه نگاری سکانسی

62

4-1 مقدمه

65

4-2 سکانس های رسوبی در برش پیر شهید

65

4-2-1 سکانس رسوبی اول

66

4-2-2 سکانس رسوبی دوم

69

4-3 سکانس های رسوبی در برش شرق گلیان

69

4-3-1 سكانس رسوبی اول

70

4-3-2 سکانس رسوبی دوم

73

4-4 تفسیر تغییرات سطح آب دریا

75

نتیجه گیری

76

منابع

چکیده

سازند تیرگان به سن کرتاسه پایینی ( بارمین – آبسین ) در حوضه رسوبی كپه داغ عمدتاً از سنگ های كربناته االیتی- اربیتولینی تشکیل شده که به طور همشیب بر روی سازند سیلیسی آواری شوریجه و در زیر سازند آهكی-مارنی سرچشمه قرار گرفته است. به منظور مطالعه این سازند، دو برش چینه شناسی از آن در نواحی مرکزی کپه داغ (ناحیه شیروان) به ضخامت 8/127 و 9/179 متر انتخاب و مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات پتروگرافی این سازند منجر به شناسایی چهار مجموعه رخساره ای كربناته دریای باز (Open Marine)، سد (Barrier)، لاگون (Lagoon) و پهنه جزرومدی (Tidal Flat) که شامل 20 رخساره می باشد، شده است. با توجه به رخساره های سنگی می توان محیط رسوبی این سازند را یك پلاتفرم كربناته كم عمق از نوع رمپ در نظر گرفت. تغییرات نسبی سطح آب دریا در حین تشكیل نهشته های سازند تیرگان باعث تشكیل دو سكانس رسوبی رده سوم در هر یک از برش های مورد مطالعه شده است. مرز های این سوپر سکانس ازنوع دوم می باشد. مقایسه منحنی تفسیری تغییرات سطح دریا در این توالی ها با منحنی های جهانی نشان دهنده انطباق نسبی این دو منحنی در طی زمان بارمین-آپسین است.

1-1 مقدمه

پهنه زمین ساختی رسوبی کپه داغ شامل كوه های هزارمسجد در شمال شرق ایران است كه در یك راستای ESE-WNW از شرق دریای خزر آغاز و پس از عبور از تركمنستان و ایران وارد خاك افغانستان می شود. در نتیجه كپه داغ به عنوان یك میدان گازی بزرگ بین سه كشور ایران، تركمنستان، افغانستان مشترك است (آقانباتی، 1377).

مرز شمالی این پهنه به فلات توران منطبق بر گسل عشق آباد است. گسل عشق آباد در تركمنستان با روند 310-315 N جداكننده آن زون از پهنه توران است و دنباله این گسل در ناحیه سرخس ایران هم دیده می شود. درباره ی مرز جنوبی كپه داغ دیدگاه های متفاوت است ولی این مرز با رخنمون های ناپیوسته منشورهای برافزاینده تتیس دیرینه (پالئوتتیس) مشخص می شود. كه در شمال شرق فریمان (سفیدسنگ) و جنوب غربی مشهد برون زد دارد (آقانباتی، 1383) در واقع حدجنوبی آن وسعت بیشتری دارد.

بخش ایرانی این حوضه بین عرض های جغرافیایی 30 35 تا 15 38 شمالی و طول های جغرافیایی 00 54 تا 13 61 شرقی قرار دارد. وسعت حوضه كپه داغ در ایران حدود 55000 كیلومترمربع كه تقریباً معادل 3/3 درصد مساحت كل كشور است (افشار حرب، 1373) (شكل 1-1).

كپه داغ یكی دیگر از واحدهای زمین ساختی با اختصاصات ساختمانی از سایر نقاط ایران است، كه در انتهای شمال شرق ایران قرار دارد. از نظر زمین شناسی تفاوت چشمگیری بین حوضه کپه داغ و البرز مشاهده می شود. یكی از دلایل كه برای جدا بودن حوضه كپه داغ از البرز بیان شده است بالاآمدگی های قدیمی جنوب دریاچه خزر متعلق به پركامبرین است. به نظر می رسد كه این بالاآمدگی ها همیشه این دو حوضه رسوبی را از هم جدا كرده است. از نظر حوضه رسوبی كپه داغ وضع تقریباً مشابهی با زاگرس داشته که از رسوبات پیوسته دریایی با ضخامتی حدود 1470000متر از ژوراسیك تا الیگوسن بطور هم شیب در آن تشكیل شده است. در مقایسه با زاگرس ضخامت رسوبات كپه داغ از فاصله بین ژوراسیك تا الیگوسن بیشتر است (Stockline, 1968).

پی سنگ این حوضه رسوبی را فقط در ناحیه آق دربند با سن تریاس می توان مشاهده كرد (آقانباتی، 1383) این سنگ ها طی كوهزایی هرسی نین، سیلورین، آلپین، به شدت دچار تغییر شكل شده اند. واحدهای سنگی موجود در پی سنگ شامل سنگ های رسوبی و آذرین است. سنگهای رسوبی بیشتر از واحدهای آواری شامل كنگلومرا، ماسه سنگ و شیل با سن احتمالی دونین تا تریاس تشكیل شده است. بیشترین حجم نهشته ها متعلق به زمان تریاس است (قائمی، 1383).

حوضه كپه داغ یك حوضه درون قاره ای بوده كه بعد از بسته شدن اقیانوس هرسی نین در طی تأثیر كوهزایی سیمرین پیشین و در زمان تریاس میانی تشكیل شده است (افشار حرب، 1373؛ Berberian and King, 1981؛ Moussavi Harami and Brenner, 1990).از دیگر ویژگی های اصلی كپه داغ نبود فعالیت های ماگمایی در طول پیدایش و در نتیجه نشان دوام این حوضه رسوبی است. تنها در مرز جنوبی با كوه های آلاداغ در طول گسل شرقی-غربی، مقداری سنگ های آتشفشانی رخنمون دارد كه فعالیت آتشفشانی آن را از زون البرز جدا می كند (نبوی،1355).

یكی از مشخصات حوضه رسوبی كپه داغ به فرونشینی در امتداد گسل های طولی است كه در این ارتباط حداقل چهارگسل اصلی بزرگ در كپه داغ از زمان ژوراسیك فعالیت داشته اند (Afshar Harb, 1979). روند كلی چین خوردگی ها ر غرب كپه داغ در جهت شرق – شمال شرق و غرب – جنوب غربی و در مشرق كپه داغ در جهت شرق – جنوب شرق به غرب و شمال غرب است (افشار حرب، 1373).

دراین تحقیق به بررسی رخساره ها، محیط رسوبی، تغییرات سطح آب دریا و چینه شناسی سازند تیرگان به سن کرتاسه در منطقه جنوب شیروان پرداخته شده است. با توجه به این که رخساره ها، محیط رسوبی و توالی آن ها تشخیص حوضه های رسوبی را امکان پذیر می نماید و تغییرات سطح آب دریا در پیدایش رخساره ها و محیط رسوبی و ایجاد سکانس های گوناگون نقش اساسی دارد، بنابراین در این تحقیق نهشته های کرتاسه در منطقه جنوب شیروان از نظر پارامترهای فوق مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج حاصل در این تحقیق ارائه شده است.

امید است این تحقیق زمینه را برای مطالعات بیشتر فراهم آورده و در رابطه با بازسازی جغرافیای دیرینه کرتاسه مورد استفاده قرارگیرد.

1-2 موقعیت جغرافیائی برش های مورد مطالعه

به منظور بررسی سازند تیرگان در حوضه رسوبی کپه داغ 2 برش در مرکز این حوضه انتخاب و مورد مطالعه قرار گرفت که به ترتیب به شرح زیر هستند.

1-2-1 برش پیرشهید

این برش در 4 کیلومتری جنوب شیروان و مختصات ´22 و ˚37 طول و ´55 و ˚57 عرض جغرافیائی واقع است. راه دسترسی به این برش جاده آسفالته شیروان – اسفراین و مسیر روستای پیرشهید و چلو می باشد (شکل 2-1). ضخامت سازند تیرگان در این برش 8/127 متر است.

1-2-2 برش شرق گلیان

این برش در 20 کیلومتری جنوب شیروان با مختصات´14 و ˚38 طول و ´54 و ˚57 عرض جغرافیائی واقع است. راه دسترسی به این برش راه آسفالته شیروان – اسفراین و هم چنین منتهی به روستای گلیان می باشد (شکل 1-2). ضخامت سازند تیرگان در این برش 9/179 متر است.

1-3 اهداف تحقیق

مهمترین اهداف این تحقیق عبارتند از:

1-شناسایی و تفكیك رخساره های سنگی سازند تیرگان براساس خصوصیات و ویژگی های پتروگرافی و ساختاری در صحرا و آزمایشگاه.

2-بررسی تغییرات عمودی واحدهای سنگ چینه ای در برش های مورد مطالعه.