سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400ص65-54
نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران
No. 22, Autumn & Winter 2022, pp. 54-65
Iranian Journal of Petroleum Geology
Dor:20.1001.1.22518738.1400.11.22.3.3
تحلیل کرنش و مقدار کوتاه شدگي در تاقديس کوه آسماري ،استان خوزستان
بابک ساماني ،*1عباس چرچي ،1نرگس
خطیب2
-1عضو هیات علمی دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید چمران اهواز ،اهواز ،ایران
-2دانش آموخته کارشناسی ارشد زمین ساخت دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید چمران اهواز ،اهواز ،ایران
*b.samani@scu.ac.ir
دریافت بهمن ،1401پذیرش فروردین 1402
چکیده
تنها بیرون زدگی سازند آسماری در فروافتادگی دزفول درتاقدیس آسماری قابل مشاهده میباشد .بمنظور برآورد پارامترهای
کرنش و مقادیر کوتاه شدگی تعداد 26مقطع زمین شناسی در راستای عمود بر محور تاقدیس تهیه گردید .بر اساس اندازه
گیریهای زاویه بین یالی ،بخشهای شمالی و مرکزی تاقدیس زاویه بین یالی کمتری نسبت به بخشهای جنوبی نشان میدهد.
تعیین مقادیر نسبت کرنش Rنشان دهنده تغییر مقادیر کرنش بین 1/12تا 1/52میباشد .نقشه پهنه بندی مقادیر نسبت کرنش
نشان دهنده مقادیر بیشتر کرنش در بخشهای شمالی و مرکزی تاقدیس میباشد .با استفاده از مقاطع زمین شناسی و اندازه
گیری طول کف الیه چین خورده سازند آسماری ) (L0و طول مستقیم ) (L1مقادیر درصدی کوتاه شدگی در راستای هر
مقطع محاسبه گردید .نتایج نشان دهنده وقوع 1/8تا 12درصد کوتاه شدگی در بخشهای مختلف تاقدیس است .نقشه
تغییرات مقادیر کوتاه شدگی حاکی از مقادیر بیشتر کوتاه شدگی در بخشهای شمالی و مرکزی تاقدیس نسبت به بخشهای
جنوبی آن میباشد.
واژه هاي کلیدي :فروافتادگی دزفول ،تاقدیس آسماری ،کرنش ،کوتاه شدگی ،زاویه بین یالی چین
تحلیل کرنش و مقدار کوتاه شدگی در تاقدیس کوه آسماری ،استان خوزستان
-1مقدمه
مبحث تحلیل کرنش نهایی در مناطق دگرشکل شده طبیعی یکی از موضوعاتی است که در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری
از زمین شناسان ساختاری قرارگرفته است .با توجه به امکانات و دادههای قابل برداشت در صحرا ،مطالعات کرنش زمین
شناسان را به تعیین مقادیر کمی کرنش تکتونیکی موثر در شکلگیری و تکامل ساختاری پدیده های مختلف رهنمود میسازد.
مطالعات کرنش معموال در دو مقوله کرنش پیشرونده ) (Incremental Strainو کرنش نهایی ) (Finite strainمورد
توجه محققین قرار میگیرد .در مطالعات کرنش پیشرونده تغییرات کمی مقادیر کرنش در هر لحظه از زمان مورد بررسی قرار
میگیرد .از این رو این گونه مطالعات بصورت عمومی در آزمایشگاه های زمین شناسی و در حین مدل سازی های تکتونیکی
قابل اجرا می باشد .در مطالعات کرنش نهایی محصول نهایی دگرشکلی مورد بررسی قرار گرفته و مقادیر کمی کرنش در
آخرین مرحله دگرشکلی مورد تحلیل قرار خواهد گرفت چرا که زمین شناسان همواره با آخرین محصول دگرشکلی در
صحرا مواجه میشوند و از این رو تنها پرداختن به مقوله کرنش نهایی امکان پذیر میباشد .اندازه گیری کمی کرنش و تعیین
مولفه های کوتاه شدگی یا طویل شدگی یکی از موضوعات کلیدی در مباحث زمین شناسان ساختاری میباشد .در انجام
تحلیل های کمی کرنش یافتن عناصری که بتوان از آنها بعنوان نشانگر در اندازه گیری کرنش استفاده نمود بسیار حائز اهمیت
است .تاکنون روشهای زیادی بوسیله محققین زمین شناسی ساختمانی جهت برآورد مقادیر کرنش در سنگهای دگرریخت
شده ارائه شده است .روشهایی همچون روش ،[22] Rf/Φروش ،[12] Fryروش بریدین ،روش ولمن و روش تهیه
مقاطع عرضی موازنه شده از متداول ترین روشهای مطالعات کرنش میباشند که توسط بسیاری از زمین شناسان ساختاری
در جایگاههای مختلف مورد استفاده قرار گرفته است .انجام مطالعات کرنش در سه بعد و فهم کامل ماهیت سه بعدی کرنش
نیازمند انجام برداشتهای مناسب از صفحات مختلف بیضوی کرنش میباشد .معموال مطالعات دو بعدی کرنش میتواند به
درك ویژگیهای بیضوی کرنش در سه بعد کمك نمایند .روشهای ریاضی مختلفی جهت درك ماهیت سه بعدی کرنش از
طریق بررسیهای دو بعدی کرنش توسط محققین مختلف ارائه شده است] .[23همچنین در سالهای اخیر استفاده از توابع
تصویری مختلف جهت فهم ماهیت سه بعدی کرنش از مطالعات دو بعدی مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است
] .[ 13 ،16 ،33 ،23وجود دگرشکلیهای متعدد و همچنین کمبود دادههای زیرسطحی ،محاسبات مربوط به مطالعات کرنش
را دچار چالش خواهد نمود .با این وجود در بسیاری موارد میتوان با استفاده از نشانگرهای مختلف و برخی ساختارهای
سطحی ،مقادیرکرنش را محاسبه نمود.
تاکنون مطالعات متعددی جهت برآورد میزان کوتاهشدگی در کوهزادهای مختلف ،در سرتاسر جهان صورت پذیرفته است.
در این مطالعات از روشهای مختلفی همچون استفاده از مقاطع عرضی موازنه شده ،استفاده از نشانگرهای مختلف استرین در
مقیاس میکروسکوپی همچون کانیهای دگرشکل شده کوارتز در پهنه های برشی و استفاده از نشانگرهای مزوسکوپی (متوسط
مقیاس) همچون قلوه های دگرشکل شده کنگلومرا استفاده شده است [32].با استفاده از مقاطع عرضی متعادل شده درکمربند
راندگی بین کراتونی مرکز استرالیا میزان 50تا 70درصد کوتاه شدگی برای این منطقه تعیین نمود [8].در مطالعات صورت
|55نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ،سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400
بابك سامانی ،عباس چرچی ،نرگس خطیب
گرفته در کمربند چین-راندگی پیش بوم جنوب اورال مقدارکوتاه شدگی را معادل 17درصد محاسبه نمودند [9] .در مطالعات
صورت گرفته در ناحیه خارجی پیش بوم کوهزاد پیرنه میزان کوتاهشدگی را 25تا 34درصد تعیین نمودند .مطالعات صورت
گرفته در پهنه زاگرس مرتفع و کمربند چین خورده-گسلی کردستان عراق میزان کوتاه شدگی در حدود 11تا 15درصد
برآورد گردید ] .[11مطالعات انجام شده برروی تاقدیسهای بخیر و قره چوق در عراق میزان کوتاهشدگی را بترتیب 26/1
و 18/7درصد نشان میدهد ] .[4در ناحیه زاگرس لرستان ،میزان کوتاهشدگی در حدود 25درصد برآورد شده است ].[7
در ناحیه فروافتادگی دزفول و پهنه ایذه میزان کوتاهشدگی 13درصد برآورد گردید] .[32در ناحیه کمربند زاگرس چینخورده
ساده (در شمال بندرعباس) مقادیر کوتاهشدگی معادل 22درصد محاسبه شد] .[21در کمربند چینخورده – رانده زاگرس
کمینه کوتاه شدگی با استفاده از بررسی مقاطع عرضی موازنه شده بین 16تا 30درصد تعیین گردید ] .[3تعیین مقادیر کوتاه
شدگی با استفاده از مقاطع عرضی موازنه شده دارای محدودیتهایی است که ممکن است مقادیر محاسبه کوتاه شدگی مقادیری
واقعی نباشند ] .[11تهیه مقاطع عرضی موازنه شده مستلزم تهیه نیمرخ های زمین شناسی با دقت باال بوده و با توجه به عدم
وجود هماهنگی هندسی و تشابه ساختاری از سطح به عمق معموال تهیه مقاطع عرضی موازنه شده دچار چالش میشود]11
[.مقاطع عرضی موازنه شده توانایی محاسبه کرنش پیکری در الیههای دگرشکل شده را نداشته و از این رو میتوان اذعان
داشت که مقادیر کوتاه شدگی محاسبه شده از طریق ترسیم مقاطع موازنه شده همواره نشان دهنده مقادیر کمینه کوتاه شدگی
میباشد] .[20 ،11در این مطالعه به برآورد برخی پارامترهای استرین و محاسبه میزان کوتاه شدگی در تاقدیس کوه آسماری
در استان خوزستان پرداخته شده است.
-1جايگاه زمین ساختي گستره مورد مطالعه
کمربند چین و راندگی زاگرس با طول تقریبی 1800کیلومتر بخشی از کمربند کوهزایی آلپ -هیمالیا است که در حاشیه
شمال خاوری صفحه عربستان قرار گرفته است] .[30 ،6رشته کوههای زاگرس از کوههای تاوروس در شمال خاور ترکیه تا
تنگه هرمز در ایران توسعه یافته است] .[32 ،30 ،17 ،15 ،10 ،1این کمربند کوهزایی شامل 8تا 14کیلومتر از رسوبات
کامبرین تا عهد حاضر میباشد که بر روی پی سنگ کامبرین قرار گرفتهاند .تکامل ساختاری و زمین ساختی کمربند کوهزایی
زاگرس در نتیجه سه رخداد اصلی آ) فرورانش پوسته اقیانوسی دریای تتیس جوان به زیر پوسته قارهای ایران در طول کرتاسه
پایینی ،ب) جاگیری و رورانش پوسته اقیانوسی تتیس جوان بر روی حاشیه صفحه آفریقا-عربی و توسعه افیولیتهای زاگرس
در اواخر کرتاسه ،ج) برخورد قارهای-قارهای صفحه آفریقا-عربی با صفحه ایران در سنوزوئیك صورت گرفته است ]. [2
در راستای شمال خاور به جنوب باختر ،کمربند کوهزایی زاگرس شامل سه بخش اصلی )1 :کمربند ماگمایی ارومیه دختر،
)2کمربند دگرگونی سنندج-سیرجان و )3کمربند چین و راندگی زاگرس با راستاهای شمال باختر –جنوب خاور میباشد
] .[1کمربند چین و راندگی زاگرس یك زون ترافشارشی ( )transpressionاست که در اثر برخورد بین صفحه سنگ کره
ای آفریقا-عربی و خرد قارة ایران مرکزی با زاویه ای حدود 25درجه ایجاد شده است] .[25این همگرایی در قسمت جنوب
|56نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ،سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400
تحلیل کرنش و مقدار کوتاه شدگی در تاقدیس کوه آسماری ،استان خوزستان
خاور تقریبا عمودی بوده و در قسمت شمال باختر از تمایل بیشتری برخوردار میباشد] [5] .[32 ،31بر پایة انباشتههای
نم کی سری هرمز ،کمربند چین و راندگی زاگرس را به دو بخش جنوب خاوری ،یا «حوضة هرمز» و بخش شمال باختری،
یا «حوضة اهواز» تقسیم می کند که مرز جدایی این دو ،بر خطوارة قطرکازرون منطبق است .محدوده مطالعاتی در پهنه
ساختاری فروافتادگی دزفول واقع شده است .منطقه فروافتادگی دزفول یك جلوه ساختمانی در بخش جنوب باختری راندگی
زاگرس میباشد که به دلیل پوشانده شدن سنگ آهك الیگوسن -میوسن آسماری توسط تبخیریهای میوسن گچساران ،دارنده
اکثر میادین نفتی ایران است .در ابتدا این نام معرف یك خاصیت توپوگرافیك میباشد ،ولی به طور کلیتر به منطقهای از
حوضه زاگرس اطالق میگردد که در آن سازند آسماری فاقد رخنمون بوده (به استثنای سازند آسماری در تاقدیس آسماری)
و به وسیله ضخامت فزونی یافته نهشتههای دوره ترشیری نسبت به نواحی فارس و لرستان مشخص میگردد] .[2میتوان
فروافتادگی دزفول را هسته قطعهای از ورقه عربی در نظر گرفت که تحت تاثیر برخورد با صفحه ایران به جنوب باختری
ایران فشرده شده است ] .[2ساختارهای موجود در فروافتادگی دزفول به طور قابل مالحظهای چین خوردگی های مالیمتری
را نسبت به ساختارهای بخشهای شمالی و زاگرس چین خورده نشان میدهند ] .[28بر این اساس ،با درنظر داشتن حرکت
چپگرد خمش باالرود و حرکت راستگرد ناحیه گسل کازرون و طبیعت فشرده چینهای موجود در پس خمش پیشانی
کوهستان ،این واقعیت نمایان میگردد که این فروافتادگی نسبت به مناطق همجوار همزمان با کوهزایی پایدارتر بوده که
میتواند به جابجاییهای جانبی در امتداد گسل باالرود و منطقه گسل کازرون تعبیر شود و به همین علت میتوان گاهی
مشاهده کرد که ساختارهای مناطق بر روی لبه های فروافتادگی ،رانده شدهاند] .[29 ،11منطقة مورد مطالعه در استان
خوزستان و در 27کیلومتری جنوب خاور مسجدسلیمان با موقعیت عرض جغرافیایی 31ْ 30َ 12ًتا 31ْ 50َ 29ً
شمالی و طول جغرافیایی 49ْ 30َ 3ً7تا 49ْ 45َ 57ًخاوری قرار گرفته است .استان خوزستان از لحاظ تقسیمات
ساختاری از جنوب باختر به شمال خاور شامل زیر پهنههای :پیش حوضه خلیج فارس -میانرودان (مزوپوتیمین) ،دشت های
ساحلی ،فروافتادگی دزفول و کمربند چین خورده ساده زاگرس می باشد (شکل .)1شکل 2نقشه زمین شناسی محدوده
مورد مطالعه را نشان میدهد .تاقدیس آسماری یك رخنمون بی همتای سازند آسماری در فروافتادگی دزفول را نشان میدهد.
|57نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ،سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400
بابك سامانی ،عباس چرچی ،نرگس خطیب
شکل -1نقشه تقسیمات ساختاري استان خوزستان و موقعیت محدوده مورد مطالعه
شکل -2نقشه زمین شناسي محدوده مورد مطالعه .خطوط 1تا 26راستاي مقاطع زمین شناسي را نشان مي دهند.
-2روش کار
در این تحقیق در راستای عمود بر محور تاقدیس آسماری تعداد 26نیمرخ زمین شناسی تهیه گردید .مشخصات سطح
محوری و زاویه بین یالی چین در هر مقطع به دست آمد و با استفاده از تراز کردن سطح چین خورده و متعادل کردن
نیمرخهای زمین شناسی مقادیر طولهای اولیه و ثانویه سطح چین خورده تعیین گردید .سپس با استفاده از مقادیرحاصل،
پارامترهای مختلف کرنش و میزان کوتاه شدگی در طول تاقدیس اندازه گیری و در نهایت نقشههای پهنه بندی کرنش
تکتونیکی و کوتاه شدگی در ناحیه تاقدیس کوه آسماری تهیه شد .همانگونه که پیش از این نیز اشاره گردید اندازه گیری
مقادیر کوتاه شدگی در پهنههای چین و گسله با استفاده از مقاطع عرضی موازنه شده با توجه به عدم محاسبه مقادیر کوتاه
شدگی پیکری ،حداقل مقادیر کوتاه شدگی را ارائه خواهد کرد .از این رو در این تحقیق نیز فرض بر این است که کوتاه
شدگی پیکری در طول الیه چین خورده حداقل میباشد .همچنین در این پژوهش فرض میشود که مقاطع عرضی چین در
نقاط مختلف به چین خوردگی جناغی نزدیك بوده و فرایندهای گسل خوردگی در کوتاه شدگی نقش چندانی ندارند.
|58نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ،سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400
تحلیل کرنش و مقدار کوتاه شدگی در تاقدیس کوه آسماری ،استان خوزستان
-3سبک چین خوردگي و ساختار تاقديس آسماري
تاقدیس آسماری با 30کیلومتر طول و 10کیلومتر عرض و حداکثر ارتفاع چین در محل لوالی چین برابر با ارتفاع 1391
متر تنها تاقدیس با بیرون زدگی سازند آسماری در منطقه فروافتادگی دزفول میباشد .ضخامت واقعی سازند آسماری 350
متر و ضخامت موازی سطح محوری آن 450متر اندازه گیری گردیده است ] .[19سازند پابده قدیمی ترین رخنمون واحد
سنگی در این تاقدیس میباشد .تحلیل شکستگیها بوسیله روش چشمی در هر دو یال تاقدیس آسماری نشان دهنده گسترش
سه دسته شکستگی در جهات موازی محور چین ،عمود بر محور چین و شکستگیهای مایل میباشد .مطالعات صحرایی و
بررسی تصاویر ماهوارهای نشان دهنده گسترش و توسعه بیشتر شکستگیها و بویژه شکستگیهای عمود بر محور در یال جنوبی
تاقدیس میباشد .شکل 3نمودار گل سرخی پراکندگی شکستگیها در یالهای تاقدیس را نشان میدهد .همچنین در این شکل
دو مقطع توپوگرافی به موازات محور تاقدیس در راستای خطوط ΄ AAو ΄ BBجهت نمایش میزان توسعه شکستگیهای
عمود بر محور تاقدیس و توسعه دره های عرضی ارائه شده است.
شکل -3نمودار گل سرخي پراکندگي شکستگیها در يالهاي شمالي و جنوبي تاقديس آسماري
عناصر سبك چین خوردگی شامل پارامترهایی همچون میزان استوانهای بودن ) ،(Cylindricityتقارن )،(Asymmetry
نسبت ابعادی ) ،(Aspect ratioتنگی ) (Tightnessو تیزی ) (Bluntnessمیباشد .تاقدیس آسماری یك تاقدیس
نامتقارن با تمایل به سمت جنوب باختری بوده و در یال جنوبی نسبت به یال شمالی دچار درهم ریختگی الیهبندی و چندین
زمین لغزش شده است .اندازه گیری میانگین نسبت ابعادی چین ) (fold aspect ratioیا نسبت دامنه به نصف طول موج
در بخشهای مختلف چین نشان میدهد که تاقدیس آسماری با میزان P=0.26یك چین پهن را تشکیل میدهد .پارامتر
تیزی چین بر اساس نسبت شعاع انحنا در محل بستگی چین ) (Fold closureبه شعاع انحنا مماس بر یالهای چین در نقاط
|59نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ،سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400
بابك سامانی ،عباس چرچی ،نرگس خطیب
عطف چین اندازه گیری می شود .بر اساس مطالعات انجام شده تاقدیس آسماری با دارا بودن مقدار b=0.56جزء چینهای
نیمه مدور میباشد] .[19اندازهگیری زاویه بین یالی در بخشهای مختلف تاقدیس آسماری نشان میدهد که یك چین با تنگی
اندك بوده و درگروه چین های مالیم قرار میگیرد .همچنین مطالعات صورت گرفته بر اساس الگوی شیب ایزوگونها نشان
دهنده همگرایی ایزوگون ها و انحنای تقریبا برابر سطوح چین خورده و یکنواختی ضخامت حقیقی الیه چین خورده در
تاقدیس آسماری میباشد (کالس .[19] )1B
-4تحلیل کرنش و مقادير کوتاه شدگي در تاقديس آسماري
در این پژوهش مقادیر زاویه برش ( )Ψو استرین برشی ) (γدو مؤلفه اصلی در محاسبه مقادیر نسبت کرنش میباشند .از
این رو با استفاده از میزان رانش یا انحراف صفحه محوری از حالت قائم در مقاطع مختلف تاقدیس آسماری ،به رهیافتی
جهت تعیین زاویه برش اقدام گردید .مفهوم رانش برای جهتی که سطح محوری یك چین به آن سمت چرخش مینماید به
کار برده میشود .همچنین مفهوم رانش برای بیان حرکت ساختارهای زمینساختی که طی تکامل خود جهت حرکت را نشان
میدهند به کار برده میشود .براساس عدم تقارن سطح محوری ،و میزان انحراف زاویه صفحه محوری از حالت قائم یا خط
میانی چین ،مقادیر زاویه برشی و کرنش برشی ایجاد شده بر روی مقاطع مختلف تاقدیس آسماری تعیین گردید .زاویه برش
( )Ψعبارت است از تغییر زاویه بین دو خط که پیش از کرنش بر هم عمود بودهاند .تانژانت زاویه برش نیز مقادیر کرنش
برشی را بدست خواهد داد ) .[23] (tanΨ=γبه منظور تعیین مشخصات هندسی سطح محوری تاقدیس از نقشه شیب
استفاده گردید .با توجه به توسعه فراوان مناطق مثلثی در یالهای چین و با توجه به نزدیکی یا برابری مقادیر شیب توپوگرافی
و الیه بندی در این مناطق ،نقشه شیب در این مناطق می تواند معیار مناسبی از مقادیر شیب الیهبندی در یالهای چین باشد.
بنابراین با قرائت چند شیب در امتداد خطوط مقطع میانگینی از شیب هر دو یال تاقدیس حاصل گردید .شکل 4تحلیل های
استریوگرافی مشخصات صفحه محوری تاقدیس آسماری در امتداد مقاطع عمود بر محور تاقدیس را نشان میدهد.
شکل -4تحلیل هاي استريوگرافي مشخصات صفحه محوري ) (APو محور ) (Aتاقديس آسماري در امتداد مقاطع عمود بر محور
بر اساس تحلیلهای صورت گرفته مقادیر زاویه بین یالی در بخشهای مختلف تاقدیس مقادیر متفاوتی را نمایش میدهد .به
گونهای که بخشهای شمالی و مرکزی تاقدیس نشان دهنده مقادیر کمتر و تنگ تر بودن چین نسبت بخشهای جنوب شرقی
تاقدیس میباشد (شکل .)5براساس تحلیلهای استریوگرافی ،نقشه پهنه بندی مقادیر زاویه برشی و کرنش برشی در بخشهای
مختلف تاقدیس آسماری تهیه گردید (شکل .)6براین اساس میزان انحراف سطح محوری و مقادیر کرنش برشی در بخش
های مختلف تاقدیس آسماری یکسان نبوده و مقادیر متفاوتی را نشان میدهد.
|60نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ،سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400
تحلیل کرنش و مقدار کوتاه شدگی در تاقدیس کوه آسماری ،استان خوزستان
شکل -5پهنه بندي تاقديس آسماري بر اساس زاويه بین يالي
شکل -6نقشه پهنه بندي مقادير زاويه برشي و کرنش برشي در بخش هاي مختلف تاقديس آسماري
با استفاده از روابط [14] ،1و [23] ،2مقادیر مربع کشیدگی و میزان نسبت کرنش در بخش های مختلف تاقدیس آسماری
محاسبه گردید.
)λ1 or λ3 = 1/2 (γ2+2±γ(γ2+4)1/2رابطه ()1
R2= λ1/ λ3رابطه ()2
شکل 7نقشه تغییرات مقادیر نسبت کرنش در بخش های مختلف تاقدیس آسماری را نشان میدهد.
|61نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ،سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400
بابك سامانی ،عباس چرچی ،نرگس خطیب
شکل -7تغییرات مقادير نسبت کرنش در تاقديس آسماري
تعیین مقادیر کوتاه شدگی در بخش های مختلف کمربندهای کوهزایی یکی از موضوعات مورد عالقه زمین شناسان ساختاری
میباشد .تعیین مقادیر کوتاه شدگی میتواند بعنوان کلیدی جهت شناخت و فهم مکانیزمهای عمل کننده در توسعه دگرشکلیها
مورد استفاده قرار گیرد] .[34 ،14 ،13در پهنه های دگرگونی استفاده از برخی نشانگرهای کرنش و به کارگیری روشهای
مطالعات تاوایی جنبش شناختی ) (Kinematic vorticityمی تواند بعنوان ابزاری جهت برآورد مقادیر کوتاه شدگی در
این پهنه ها مورد استفاده قرار گیرد] .[26 ،24 ،18در پهنههای چین خورده استفاده از مقاطع عرضی موازنه شده یکی از
متداول ترین روشها جهت تعیین مقادیر کوتاه شدگی میباشد] .[20 ،11 ،7 ،3 ،2در این پژوهش با استفاده از تهیه 26مقطع
ساختاری در تاقدیس آسماری و با استفاده از اندازه گیری مسافت کف الیه چین خورده سازند آسماری ) (L0و مسافت
مستقیم ) (L1به تعیین مقادیر درصدی کوتاه شدگی در راستای هر مقطع اقدام گردید (شکل .)8شکل 9نقشه پهنه بندی
تاقدیس آسماری بر اساس مقادیر درصد کوتاه شدگی را نشان میدهد.
شکل -8مقاطع زمین شناسي در راستاي خطوط 1تا ( 26نمايش داده شده در شکل .)2مقیاس افقي در مقاطع مختلف متفاوت ميباشد.
|62نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ،سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400
تحلیل کرنش و مقدار کوتاه شدگی در تاقدیس کوه آسماری ،استان خوزستان
شکل -9نقشه پهنه بندي تاقديس آسماري بر اساس مقادير درصد کوتاه شدگي
نتیجه گیري
براساس تحلیل های صورت گرفته مقادیر زاویه بین یالی در سرتاسر تاقدیس آسماری یکسان نبوده و در بخشهای شمالی و
مرکزی زاویه بین یالی مقادیرکمتری نسبت به بخشهای جنوبی تاقدیس نشان میدهد .میزان انحراف سطح محوری بعنوان
معیاری جهت محاسبه زاویه برش و کرنش برشی به کار گرفته شد .براین اساس مقادیر زاویه برش و کرنش برشی الگوی
متفاوتی را در طول تاقدیس به نمایش میگذارد .تحلیل های کرنش و کوتاه شدگی در تاقدیس آسماری نشان دهنده مقادیر
متفاوت نسبت کرنش و کوتاه شدگی در بخش های مختلف این تاقدیس میباشد .مقادیر نسبت کرنش بین 1/12تا 1/52و
مقادیر درصدی کوتاه شدگی بین 1/8تا 12درصد در طول تاقدیس آسماری میباشد .مقادیر نسبت کرنش و کوتاه شدگی
در بخشهای شمالی و مرکزی تاقدیس مقادیر بیشتری را نسبت به بخشهای جنوبی نشان میدهد .عملکرد تنش های افقی و
قائم در کمربندهای کوهزایی نقش مهمی را در توسعه و تکامل ساختارهای چین خورده ایفا میکند .چین خوردگی کمانشی
) (Bucklingو خمشی ) (Bendingبه ترتیب دو مکانیزم اصلی در ارتباط با عملکرد تنشهای افقی و قائم هستند .کوتاه
شدگی پیکری به موازات الیه بندی ،یکی از ویژگی های چین خوردگی حاصل از مکانیزم کمانش میباشد .در حالی که چین
خوردگی های حاصل از مکانیزم خمش کوتاه شدگی پیکری کمتری را متحمل میشوند .مقادیر اندك کوتاه شدگی در
تاقدیس آسماری را احتماال میتوان در ارتباط با نوع مکانیزم چین خوردگی مرتبط دانست .بر این اساس میتوان احتمال داد
عملکرد نیروهای قائم در مقایسه با نیروهای افقی نقش بیشتری را در تکامل ساختاری و تشکیل این تاقدیس به عهده
داشتهاند .به گونه ای که میتوان تنها بیرون زدگی سازند آسماری در پهنه فروافتادگی دزفول را در ارتباط با نقش بیشتر
|63نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ،سال یازدهم ،شماره ،22پائیز و زمستان 1400
نرگس خطیب، عباس چرچی،بابك سامانی
زاویه برش و، هرچند مقادیر زاویه بین یالی.( دانستBending) نیروهای قائم و عملکرد مکانیزم چین خوردگی خمشی
.کرنش برشی حاکی از عملکرد بیشتر نیروهای افقی در بخشهای شمالی تاقدیس نسبت به بخشهای جنوبی آن میباشد
تشکر و قدرداني
بدین وسیله نویسندگان مقاله از حمایت های مالی و معنوی صورت گرفته توسط معاونت پژوهشی و فناوری دانشگاه شهید
.( در انجام این پژوهش کمال تشکر و قدردانی را مینمایندGN: SCU.EG1401.341) چمران اهواز در قالب پژوهانه
. دکتر شهریار صادقی و دکتر امیر پیروز کالهی آذر تشکر میگردد،همچنین از داوران این مقاله آقایان دکتر بهمن سلیمانی
منابع
[1] ALAVI, M., 1994, Tectonics of the Zagros orogenic belt of Iran: new data and interpretation.
Tectonophysics, 229, 211–238.
[2] ALAVI, M., 2004, Regional stratigraphy of the Zagros fold-thrust belt of Iran, and its proforeland
evolution. American Journal of Science, 304, 1–20.
[3] ALAVI, M., 2007, Structures of the Zagros fold-thrust belt in Iran. American Journal of Science,
307, 1064-1095.
[4] AL-AZZAWI N. K. 2008, Local Shortening of Folds and Detachment Surface Depth with
Examples from the Foreland Belt of Iraq. Iraqi Journal of Earth Sciences, 8.
[5] BERBERIAN, M., 1995, Master ‘blind’ thrust faults hidden under the Zagros folds: active
basement tectonics and surface morphotectonics, Tectonophysics, 241, 193–224.
[6] BERBERIAN, M., KING, G.C.P., 1981, Towards a paleogeography and tectonic evolution of
Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, 18, 210–265.
[7] BLANCE, E.J.P., ALLEN, M.B., INGER, S., HASSANI, H., 2003, Structural styles in the Zagros
Simple Folded Zone, Iran. J. Geol. Soc., 160, 401–412. doi:10.1144/0016-764902-110.
[8] BROWN, D., ALVAREZ - MARRON, J., PEREZ - ESTAFIN, A., GOROZJANIN, Y.,
BARYSHEVA, V., and PUCHKOV, V., 1997, Geometric and kinematic evolution of the
foreland thrust and fold belt in the southern Urals. Tectonics, 16, 551-562, JUNE 1997.
[9] ESPURT, N., HIPPOLYTE, J.C., SAILLARD, M., BELLIER, O., 2012, Geometry and
kinematic evolution of a long-living foreland structure inferred from field data and cross section
balancing, the Sainte-Victoire System, Provence, France. Tectonics, 31, TC4021,
doi:10.1029/2011TC002988.
[10] FALCON, N.L., 1969, Problems of the relationship between surface structures and deep
displacements illustrated by the Zagros range. Geological Society of London. Spec. Pub. 3, 9–22.
[11] FREHNER, M.D., and GRASEMANN, B., 2012, Mechanical versus kinematical shortening
reconstructions of theZagros High Folded Zone (Kurdistan region of Iraq), Tectonics, 31,
TC3002, doi:10.1029/2011TC003010.
[12] FRY, N., 1979, Random point distribution and strain measurements in rocks. Tectonophysics,
60,89-105.
[13] FOSSEN, H., 2016, Structural Geology. Cambridge University Press.
[14] GHASSEMI, M. R., SCHMALHOLZ, S. M., GHASSEMI, A. R., 2010, Kinematics of constant
arc length folding for different fold shapes. Journal of Structural Geology, 32, 755-765.
[15] HAYNES, S.J., MCQUILLAN, H., 1974, Evolution of the Zagros suture zone, Southern Iran.
Geological Society of America, 85, 739–744.
1400 پائیز و زمستان،22 شماره، سال یازدهم،| نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران64
استان خوزستان،تحلیل کرنش و مقدار کوتاه شدگی در تاقدیس کوه آسماری
[16] IMBER J, PERRY T, JONES R, WIGHTMAN RH 2012, Do cataclastic deformation bands form
parallel to lines of no finite elongation (LNFE) or zero extension direction? Journal of Structural
Geology, 45:158–172.
[17] JAHANI, S., CALLOT, J.P., FRIZON de LAMOTTE, D., LETOUZEY, J., LETURMY, P.,
2007, The Salt Diapirs of the eastern Fars province (Zagros, IRAN): a Brief outline of their past
and present. In: LACOMBE, O., LAVÉ, J., ROURE, F., VERGÉS, J. (Eds.), Thrust Belt and
Foreland Basin. Springer Berlin Heidelberg, 289–308.
[18] KESHAVARZ, S., FAGHIH, F., 2020, Heterogeneous sub–simple deformation in the Gol–e–
Gohar shear zone (Zagros, SW Iran): insights from microstructural and crystal fabric analyses.
International Journal of Earth Sciences, 109, 421–438.
[19] KODABAKHSHNEZHAD, A., ARIAN, M., POURKERMANI, M., 2015, Folding mechanism
in the Asmari anticline, Zagros, Iran, Open Journal of Geology, 5, 197-208.
[20] MCQUARRIE, N., 2004, Crustal scale geometry of the Zagros fold–thrust belt, Iran. Journal of
Structural Geology, 26, 519–535.
[21] MOLINARO, M., ZEYEN, H., LAURENCIN, X., 2005, Lithospheric structure beneath the
southeastern Zagros Mountains, Iran: Recent slab break-off? Terra Nova 17, 1–6.
doi:10.1111/j.1365-3121.2004.00575.x.
[22] RAMSAY, JG., 1967, Folding and fracturing of rocks. McGraw-Hill, New York.
[23] RAMSAY, JG, HUBER, MI., 1983, The techniques of modern structural geology, 1: strain
analysis. Academic Press, London.
[24] SAMANI, B., 2017, Deformation flow analysis and symmetry of Goushti shear zone, SanandajSirjan metamorphic belt, Iran. Geopersia. 7, 117-130.
[25] SARKARINEJAD, K., AZIZI, A., 2008, Slip partitioning and inclined dextral transpression
along the Zagros Thrust System, Iran. Journal of Structural Geology, 30: 116–136.
[26] SARKARINEJAD, K, SAMANI, B, FAGHIH, A, GRASEMANN, B, MORADIPOOR, M.,
2010, Implications of strain and vorticity of flow analyses to interpret the kinematics of an oblique
convergence event (Zagros Mountains, Iran). Journal of Asian Earth Sciences, 38:34-43.
[27] SARKARINEJAD, K., KESHAVARZ, S., FAGHIH, A., SAMANI, B., 2017, Kinematic
analysis of rock flow and deformation temperature of the Sirjan thrust sheet, Zagros Orogen, Iran.
Geological Magazine, 154, 147–165.
[28] SHERKATI, S., LETOUZEY, J., FRIZON DE LAMOTTE, D., 2006, Central Zagros fold-thrust
belt (Iran): new insights from seismic data, field observation, and sandbox modeling. Tectonics
25, TC4007. doi:10.1029/2004TC001766.
[29] SHERKATI, S., MOLINARO, M., FRIZON DELAMOTTE, D., LETOUZEY, J., 2005,
Detachment folding in the Central and Eastern Zagros fold-belt (Iran): salt mobility, multiple
detachments and late basement control. Journal of Structural Geology, 27,1680–1696.
[30] STOCKLIN, J., 1968, Structural history and tectonics of Iran, a review, A. A. P. G. Bull., 52(7),
1229-1258.
[31] TALEBIAN, M., JACKSON, J., 2004, A reappraisal of earthquake focal mechanisms and active
shortening in the Zagros mountains of Iran. Geophysics, 156, 506–526.
[32] TEYSSIRE, C., 1985, A crustal thrust system in an intracratonic tectonic environment. Journal
of Structural Geology, 7, 689 -700.
[33] VERNANT, P., CHERY, J., 2006, Mechanical modeling of oblique convergence in the Zagros,
Iran. Geophysics. 165, 991–1002.
[34] VITALE, S, MAZZOLI, S., 2008, Heterogeneous shear zone evolution: the role of shear strain
hardening/softening. Journal of Structural Geology. 30:1383–1395.
1400 پائیز و زمستان،22 شماره، سال یازدهم،| نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران65
65-54ص1400 پائیز و زمستان،22 شماره،سال یازدهم
No. 22, Autumn & Winter 2022, pp. 54-65
نشریه علمی– پژوهشی زمین شناسی نفت ایران
Iranian Journal of Petroleum Geology
Strain and shortening amount analysis in the Asmari
anticline, Khuzestan province
Babak Samani1*, Abbas Charchi1, Narges Khatib2
1- Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2- M.Sc. of Tectonics, Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
b.samani@scu.ac.ir*
Received: January 2023, Accepted: April 2023
Abstract
Asmari anticline shows the exclusive outcrop of the Asmari formation in the Dezful embayment. In order to
estimate the strain parameters and shortening values, 26 geological cross sections were prepared perpendicular
to the anticline axis. The interlimb angles of the northern and central parts of the anticline are lower than the
southern parts. The strain ratio (R) is between 1.12 - 1.52. The strain ratio zoning map shows the higher strain
values in the northern and central parts of the Asmari anticline. The length of folded layer of Asmari formation
(L0) and the straight length (L1) were measured in the geological cross sections and amount of shortening were
calculated in each section. Results indicate that the shortening in the different parts of the Asmari anticline is
1.8% to 12%. Shortening zonation map of the Asmari anticline shows higher shortening in the northern and
central parts of the anticline than the southern parts.
Keywords: Dezful embayment, Asmari anticline, Strain, Shortening, fold interlimb angle