زمين و گسل ها . (( 1 ))

** آشنايي با زمين شناسي ساختماني **

تاريخ : 13 / 10 /85 § شماره ي : 010/137- 85/الف § پيوست : قسمت اول .

زمين شناسي ساختماني درباره ي ساختمان سنگها وتغيير پوسته ي زمين بحث مي كند. به عقيده ي بعضي زمين شناسان ، زمين شناسي ساختماني اصولاً درباره ي موقع هندسي سنگهاست در صورتيكه تكتونيك در رابطه با نيروها وحركاتي با ساختمانها را بوجود آورده است، صحبت مي نمايد، هدف از علم زمين شناسي ساختماني اين است كه ساختمانهاي موجود در سنگها را در روي زمين تشخيص داد. وپس از شناساسس دقيق، برداشت آنها را بصورت نقشه هاي زمين شناسي ، برش هاي زمين شناسي ودر بعضي موارد نمودارهاي سه بعدي نمايش دهيم. تكتونيسين ها بخصوص با ساختمان كف دريا، هم چنين ساختمان (crust) ، گوشته (Mantle) تفسير زايشي واينكه ساختمانهاي ليتوتسفر تحت چه نوع فشاري توليد شده تعيين نسبي مقدار نيرو واينكه در چه جهتي نيرو اثر نموده است نيز سروكار دارند.
»»»» قواي محرك:
قواي محركه اي را روي پوسته زمين اثر مي كند. قوائي است كه از داخل زمين توليد مي شود وچين ها ، گسل ها ، درزها، كليواژها وروراندگيها را به وجود مي آورد. بطور كلي دو نوع نيرو برروي پوسته ي زمين اثر مي كند:
1ـ نيروهايي كه از داخل زمين بر پوسته ي زمين اثر مي كند در جهت عكس قواي خارجي عمل كرده، پستي وبلنديها را به وجود مي آورد. همين نيروها ست كه كوهها وحوضه هاي عميق را به وجود مي آورد.
2ـ نيروهايي كه از خارج روي پوسته ي زمين اثر مي كند وموجب عمل فرسايش ويكنواخت كردن پستي وبلنديهاي زمين مي گردد. آتشفشانها وزمين لرزه ها در اثر فاشارهاي دروني زمين توليد مي شود وحركات موجي وزمين لرزه مظهر حركات دروني درعهد حاضر مي باشد. زمين شناسي ساختماني بابسياري از شعب زمين شناسي ارتباط دارد مثلاً براي تهيه ي نقشه ي زمين شناسي يك ناحيه ، مسائل تكتونيكي وچينه شناسي را بايد با هم حل نموده تا نتيجه ي بهتري از مطالعات گرفته شود. از اين علم جهت اكتشاف منابع نفتي استفاده مي شود، نتيجه ي مطالعات تكتونيكي بعضي اوقات به قدري دقيق است كه مي توان وسعت منبع را در اعماق زمين مشخص كرد ومقدار ذخيره ي نفت وگاز را با دقت زياد حساب نمود. زمين شناسي ساختماني يكي از شعب مشخص علوم زمين شناسي محسوب مي شود ودر عين حال خود رشته اي جداگانه مي باشد. براي مطالعه وضع تكتونيك محل، زمين شناسي ساختماني، بايد سه موضوع مهم را پيوسته در نظر داشته باشد:
1ـ فرضيه هاي زمين شناسي واصول به چينه شناسي كه شالوده ي كار ار تشكيل مي دهد.
2ـ بررسيهاي محلي كه اطلاعات لازم را در اختيار زمين شناسي مي گذارد.
3ـ كارهاي آزمايشگاهي كه نتيجه ي اطلاعات را براي استفاده در صنعت ويا علوم آماده مي كند. سنگهايي كه پوسته ي زمين را تشكيل مي دهد معمولاً تحت عمل سه نوع تغيير شكل عمده ي الاستيك، پلاستيك وشكستگي قرار مي گيرد. اگر جابجايي ظاهري در طبقات موجود نباشد، شكستگي را در زياكيلواژ كي گويند.
»»»» فصل دوم: آشنايي با چين، انواع آن با توضيحات پيرامون
چين ها امواجي ست كه در سنگهاي پوسته ي زمين ديده مي شود. چين ها وقتي كه در سنگهاي منطبق مانند سنگهاي رسوبي وآتشفشاني يا در سنگهاي دگرگوني كه منشا رسوبي يا آذرين دارند وهمينطور هر گونه سنگي كه داراي خاصيت لايه لايه بودن يا فولييشن (foliation) باشد به آساني قابل تشخيص مي باشند . طول وپهناي بعضي چين ها به چندين كيلومتر وبعضي ديگر از چند سانتيمتر تجاوز نمي كند وگاهي بخش عمده ي يك قاره را تشكيل مي دهند.
»»»» موقع طبقات:
1ـ امتداد : امتداد يك طبقه عبارت است از جهت جغرافيايي هر خط افقي در روي سطح طبقه وبعبارت ديگر امتداد يك طبقه جهت فصل مشترك سطح طبقه با سطح افقي مي باشد.
2ـ شيب: شيب يك طبقه زاويه اي است دو وجهي كه بين سطح طبقه وسطح افقي تشكيل مي شود ودر يك سطح قائم در جهت عمود بر امتداد طبقه اندازه گيري مي شود ومقدار آن بين صفر تا نود درجه تغيير مي كند. در صورتيكه زاويه ي فوق را در جهت عمود بر امتداد طبقه اندازه گيري كنيم. شيب حقيقي ودر غير اينصورت شيب حاصل را شيب ظاهري مي گويند.
»»»» قسمتهاي مختلف يك چين::
1ـ سطح محوري يك چين، سطحي ست فرضي كه چين را تاحدي به دوقسمت مساوي تقسيم مي كند.
2ـ محود يك چين عبارت است از فصل مشترك سطح محوري با سطح طبقه.
3ـ دو طرف يك چين را پهلوهاي چين مي نامند. يك پهلو، از سطح محوري يك چين تا سطح محوري چين مجاور ادامه دارد.
4ـ خط الراس (crest) ، عبارت از خطي ست كه در امتداد بلندترين نقاط يك چين رسم مي شود بعبارت ديگر خطي كه بلندترين نقاط يك طبقه را در سطح تحتاني يا فوقاني در مقاطع بي شمار به يكديگر مربوط مي كند بنام خط كرست خوانده مي شود.
5ـ خط القعر(trough) ، خطي ست كه مي توان در پائين ترين قسمت يك چين رسم كرد وبعبارت ديگر تراف خطي ست كه پائين ترين قسمتهاي يك طبقه را در مقاطع بي شمار در يك چين به يكديگر وصل مي كند.
»»»» مهمترين انواع چين ها:
1ـ تاقديس: چيني است كه به طرف بالا محرب است . اين واژه از يك كلمه ي يوناني به معني داشتن شيب مخالف گرفته شده است. در تاقديس هاي ساده، دو پهلوي چين در جهت مخالف يكديگر شيب دارد. (Anticline)
2ـ ناوديس : (syncline) چيني است كه به طرف بالا مقعر است از يك لغت يوناني به معناي شيب به طرف يكديگر گرفته شده است. به عبارت ديگر در ناوديس هاي ساده ، شيب دو پهلو به طرف يكديگر مي باشد.
»»»» طبقه بندي چين ها از روي وضع سطح محوري وموقع پهلوهاي چين:
1ـ چين متقارن ، چيني استكه سطح محوري آن قائم است ، به عبارت ديگر هر دو پهلو داراي شيب يكسان است.
2ـ چين نامتقارن ، سطح محوري مايل است. شيب دو پهلو در دوجهت مخالف بود و زاويه ي شيب دو پهلو متفاوت مي باشد.
3ـ چين برگشته، سطح محوري مايل است وهر دو پهلو دريك جهت شيب دارد ومعمولاً دو پهلو داراي زواياي شيب متفاوت مي باشد.
4ـ چين خوابيده ، چيني است كه در آن سطح محوري معمولاً افقي است وچين هايي از اين قبيل با مقياس بزرگ در آلپ ديده مي شود.
5ـ چين هم شيب يا چين ايزوكلينال (كلمه اي ست يوناني، به معناي تمايل مساوي در پهلوها) به چيني گفته مي شود كه شيب دو پهلوي چين در يك جهت ومساوي باشد.
6ـ چين جناغي: اغلب چين ها معمولاً به خوبي در هسته ي تاقديس وناوديس گرد شده است ولي بعضي ديگر داراي انتهاي تند وزاويه دار است. اينگونه چين ها را به نام چينهاي شوران V) شكل يا زيگزاگ) مي خوانند.
7ـ چين بادبزني: چيني است كه هر دو پهلوي آن برگشته است. در چين هاي بادبزني تاقديس ، شيب دو پهلو بطرف يكديگر است.
ولي در چين هاي بزني ناوديس دو پهلوي چين شيبي است از يكديگر دور مي شود.
8) چين (طبقات ) هم شيب : هوموكلاين (كلمه اي يوناني به معني شيب ) به طبقاتي مي شود در يك جهت داراي شيب مثابه است. در اغلب موارد، طبقات هم شيب يك پهلو از يك چين بزرگ محلي است كه در ناحيه ي محدودي مطالعه شده است .
9) چين تك شيب : در فلاتها و در نقاطي كه طبقه بندي تقريباً مسطح است، چينه ها در نقاط بخصوص داراي شيب بندتر است كه اينگونه چين ها را به نام تك شيب مي خوانند. شيب طبقات در اين چين ممكن است از چند درجه تا نود درجه تغيير نمايد.
10) تراس ساختماني : در نواحي كه طبقات شيب دار بطور محلي بصورت افقي در مي آيد يك ترانس ساختماني تشكيل مي شود.
11) چين باز (openfolj) : چيني ستكه در آن تغيير شكل به اندازه اي شديد نبوده كه پديده ي جريان جامد درسنگها صورت گيرد.
12) چين مثابه ( بسته flowage ) : چيني ست كه در سنگهاي تشكيل د هند ه ي آن تغيير شكل به اندازه اي شديد بوده است كه سبب جريان جامد در سنگها گرديده است، بطوريكه طبقات در قسمتي از چين ضخيم و در بخشي ديگر از چين نازك تر مي باشد.
13 ) چين كشيده : وقتي كه طبقات نا مقاوم در لابلاي طبقات مقاوم قرار بگيرد، چين هاي كوچكتري در پهلوهاي چين ها در اثر حركت مواد سنگي ، در جهات مختلف به وجود نمي آيد.
»»»» روشهاي نمايش موقع طبقات :
1)طرح نقشه : طرح مربوط به واحد هاي مختلف قابل نقشه برداري در تشخيص نوع ساختمان خيلي مفيد است.
2)تو پرگرافي : اغلب در مطالعه چين ها، بررسي عوارض سطح زمين مفيد واقع مي شود.توپوگرافي نتيجه ي ممستقيم اختلاف مقاومت سنگها در برابر فرسايش مي باشد.
3)بررسي ساختمانها با استفاده از روش حفاري: دو نواحي كه بيرون زدگي طبقات كم بوده يا اصلاً وجود ندارد، براي مطالعه ي ساختمانها از روش حفاري استفاده مي شود.
4) استفاده از مطالعات معدن شناسي در بررسي ساختمانها: عمليات معدن شناسي كامل ترين اطلاعات را درباره ي ساختمانهاي مختلف در اختيار مي گذارد. حفر معادن زغال سنگ، بخصوص بهترين اطلاعات را در مورد ساختمانها بدست مي دهد چون هر طبقه ي زغال سنگ به تنهايي به فواصل نسبتاً دور دنبال مي شود.
5ـ روشهاي ژئوفيزيكي : از اين روش ها جهت بررسي ساختمانهاي زير زميني استفاده مي شود. مهمترين روشهايي كه امروزه در اكتشافات ژئوفيزيكي بكار برده مي شود كه عبارتند از :
1ـ روشهاي گراويمتريك
2ـ روشهاي مغناطيسي
3ـ روشهاي لرزه اي
4ـ روشهاي الكتريكي
5ـ نمودارهاي سه بعدي:
از اينگونه نمودارها براي نشان دادن مشخصات عمومي ساختمانها، بخصوص براي روش نمودن ارتباط چين ها وموقع توپوگرافي محل استفاده مي شود.
6 ـ مدل هاي ساختماني: مدل هاي مزبور را مي توان از چوب يا ماده اي پلاستيك يا ساير مواد تهيه نمود. بهترين مدل هايي كه تا به امروز ساخته شده مربوط به ساختمان گنبدي نمكي ودياپيرها مي باشد كه در اين رابطه ملاقات زيادي نيز وجود دارد.
7ـ عكس هاي ماهواره اي : از اين عكسها مي توان به عنوان نقشه ي كبنا استفاده نمود. در تشخيص ساختمانهاي زمين شناسي ومنابع معدني ودر تهيه ي نقشه هاي زمين شناسي به مقياس 1000000: 1 000/ 000 : 1 و000 /250 /1 بصورت سياه سفيدو رنگي امروزه از عكسهاي ماهواره اي استفاده مي شود.
»»»» فصل سوم :
استفاده از ساختمانهاي اوليه (رسوبي ) و ساختمانهاي ثانوي (تكتونيكي ) درتعيين سطح تحتاني و سطحي فوقاني طبقات.
الف ) تعيين سطح فوقاني طبقات با استفاده از ساختمانهاي اوليه:
1)سنگواره ها : از مهمترين شواهد براي تشخيص جهت بالاي طبقات مي باشند و در تعيين سن نسبي طبقات كمك مي نمايند. .
2)ريپل ماركها : الف) ريپل هاي موجي ب) ريپلهاي جرياني .
ريپل ماركها موجهايي است كه در سطح سنگهاي رسوبي ديده مي شود و ممكن است در هر دو محيط خشكي و آب، تشكيل شود. در زمين شناسي ساختماني فقط ازنظر ساختمان و ارتباط ريپلها نسبت به طبقات فوقاني و تحتاني مطالعه مي شوند. ريپلهاي موجي به صورت متقادن است و از فرو رفتگي هاي وسيعي تشكيل شده كه به طرف پائين محدب است و در طرفين به سمت بالا نوك تيز مي شود و معمولاً در كف ماسه اي آبهاي ساكن تشكيل مي شود. ريپلهاي جرياني ، نا متقارن و در آن كرست (خط الرأس ) و تراف (خط القعر) هر دو گرد شده است. در اثر جريان آب يا باد در روي ماسه ها يا گل ها تشكيل مي شود.
3)چينه بندي مورب : به نامهاي گوناگون چينه بندي كاذب (false – bedding) ، چينه بندي مورب (cross – bedding) و چينه بندي و در واقع لاميناسيون مورب (cross – lamination) در گزارشهاي زمين شناسي به كار برده شده است. طبقات مورب به سطح تحتاني طبقه ي اصلي مماس ولي سطح فوقاني آن را قطع مي نمايد.
4)چينه بندي گريدد : در بسياري از موارد، دانه هاي تشكيل دهنده ي يك طبقه از پائين به بالا از نظر اندازه ريزتر مي گردد را بنام طبقه ي گريدد موسوم است. استفاده از اين روش براي تشخيص سطح فوقاني و تحتاني طبقات در شيلها و سيلت استونها مخصوصاً هنگامي كه ضخامت هر طبقه از سه سانتي متر كمتر باشد، قابل اطمينان مي باشد. ولي به هر حال امكان اشتباه نيز وجوددارد همچنين سنگهاي آواري آتشفشاني نيز ممكن است داراي طبقه بندي دانه تدريجي باشد.
5 )دگر شيبي هاي محلي ، برش هاي رودخانه اي و ساختمانهاي مثابه ديگر : اشكال و ساختمانهاي را كه در نتيجه ي يك فاصله ي زماني كوتاه فرسايش در هنگام رسوبگذاري به وجود مي آيد، دگر شيبي هاي محلي مي نامند(local unconformities )
6)تركي هاي گلي (mud cracks): كه گاهي به نامهايsun-cracks ياshrinkage-cracks نيز خوانده مي شود، از سطوحي كه به شكل چند ضلعي است، تشكيل شده است و بخصوص در گل هاي معمولي يا گل هاي آهكي كه در مجاورت اتمسفر قرار گرفته و خشك شده است ، ديده مي شود. او باقي كه بعد در سطح فوقاني تركهاي گلي ته نشست مي شود،تكانهاي موجود را پر مي كند و در نتيجه قالب تركها ي گلي در سطح تحتاني به صورت برآمدگيهاي چند ضلعي در مي آيد .
7)اثرات باران، فرورفتگي ها و برآمدگيها: بعضي از فرورفتگي هابراثر قطرات باران بر روي سطح بعضي از سنگهاي رسوبي دانه ريز ، حفرات كوچك نيم كروي شكلي كه قطرشان به چندين ميلي متر مي رسد، ديده مي شود كه بوسيله رسوبات پوشانيده شده است كه عموماً قطرات باران هستند .
8)ساختمان باشي : برخي از گدازه ها، بخصوص آنهايي كه داراي تركيب باراستي به وسيله ي ساختمانها ي باشي مشخص مي باشد كه (pillowstructures) نام دارند و هر باش به تنها ي تقريباً به شكل اليپسوئيد (بيضوي ) است و اندازه ي قطر آنها 30 سانتي متر مي باشد .از اين روش براي تشخيص سطح تحتاني سنگهاي دوروي پركامرين كاين كاناها استفاده شده است.
9)طرز قرار گرفتن فسيلها در چنيه ها : آثار جانوران بصورت فرورفتگي مي باشد. در نتيجه چه اثر جانور يا قالب آن به طرف جهت پائين طبقه محدب خواهد بود. اثر جانوران حفاري مانند كرمها و جانوران گلخوار مي تواند در جهت يابي طبقات مورد استفاده قرار گيرد .
10)وجود حفره ها ي حاصل از خروج گاز در سطح فوقاني گرازوها : در بعضي نقاط سطح تحتاني گرازوها معمولاً بصودت توده (massire) است در حاليكه سطح فوقاني داراي حفراتي است را به علت خروج حبابهاي گازي به وجود آمده است. چنانچه گرازه در يك سطح كنتاكت حبابرار باشد و در سطح ديگه كنتاكت توده اي ، در اينصورت سطح دومي قديمتر از سطح اولي است.
ب) تعييين سطح فوقاني طبقات بوسيله ي ساختمانهاي ثانوي:
1) ارتباط بين چين ها ي كشيده و محور اصلي چين ها : هنگاميكه طبقات برروي يكديگر بلغزد،تحت شرايط خاص ،ممكن است چين هاي كشيده ايجاد شود. بطور كلي چين هاي كشيده چين هاي كوچمي است كه همزمان با چين هاي اصلي بهوجود مي آيد و معمولاً طبقات فوقاني نسبت به طبقات تحتاني به طرف محور تا قديس حركت مي كند (در ناوديس ها حركت از طرف محور به طرف خارج است.)
2) بررسي چين هاي كشيده در برش
3) بررسي چين هاي كشيده در سه جهت فضايي

***** مهندس منصور حسام *****

*** باتشكر از دوستان گروه زمين شناسي دانشگاه آزاد اسلامي واحد زاهدان ***

سلام
با تشكر از پست شما
بهتر بود تو تاپيك ژئوفيزيك ميگذاشتيد .
ممنون

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

به گسیختگی و یا شکست بخشی از پوسته زمین که به جابجایی چینه‌های آن می‌انجامد گُسَل یا گُسَله گفته می‌شود.

گسل‌های بزرگ در پوسته زمین نتیجه حرکت برشی زمین هستند و زمین‌لرزه‌ها نیز نتیجه نیروی رهاشده در حین لغزش سریع لبه‌های یک گسل به هم است. بزرگترین نمونه‌های گسل، مرزهای میان ورقه‌های زمینساختی کره زمین است. از آنجا که یک گسل معمولاً از یک شیار مستقیم و مرتب تشکیل نشده و ناحیه‌ای از تغییر شکل‌های پیچیده زمین را در بر می‌گیرد معمولاً بجای گسل از «منطقه گسلی» صحبت می‌کنند.
طبقه‌بندی زایشی گسل‌ها

* گسل وارونه:

گسلی است که در آن کمر بالا به طرف بالا حرکت کرده باشد.

* گسل زیررانده.

گسل وارونه‌ای را که شیب آن کمتر از ۴۵ درجه و بیشتر از ۱۰ درجه باشد، گسل زیررانده و این پدیده را راندگی گویند.

* گسل امتدادلغز (Strike Slip Fault یا Transcurrent Fault).

در این گسلها جابجایی کلی (لغزش کلی) در راستای امتداد گسل است، یعنی لغزش امتدادی بر لغزش شیبی برتری دارد. این نوع گسل دو حالت راست‌لغز و چپ‌لغز دارد.
طبقه‌بندی براساس وضعیت گسل نسبت به طبقات اطراف

* گسل امتدادلغز (Strike Slip Fault)
* گسل مورب‌لغز (Oblique Slip Fault)
* گسل طولی (Longitudinal Fault)
* گسل عرضی (Transvers Fault)
* گسل شیب‌لغز (Dip Slip Fault)
* گسل چرخشی (Pivotal Fault) یا محوری

طبقه‌بندی گسلها براساس طرح آنها

در این روش گسلها را بر مبنای وضعیت آنها نسبت به یکدیگر طبقه‌بندی می‌کنند. در این تقسیم‌بندی:

* گسل‌های موازی (Parallel Fault)
* گسل‌های محیطی (Peripheral Fault)
* گسل‌های پَرمانند (Feather Fault)
* گسل‌های پوششی (En Echelon Fault) (پله‌ای)
* گسل‌های شعاعی (Radial Fault)