پایان نامه زمین شناسی البرز مرکزی

فصل اول

کلیات

جایگاه زمین شناسی ایران

در زمین شناسی ایران، این باور وجود دارد که سرزمین ایران در بخش میانی کوهزاد آلپ- هیمالیا است، که از باختر اروپا آغاز و پس از گذر از ترکیه، ایران، افغانستان تا تبت و شاید تا نزدیکی های برمه و اندونزی ادامه دارد (شکل 1-1)

جایگاه زمین شناختی ویژه این کوه ها در فصل مشترک دو قاره اوراسیا و گندوانا سبب شده تا درباره چگونگی پیدایش این نوار چین خورده دو انگاره بزرگ ناودیس تتیس و زمین ساخت ورقی مورد بحث باشد بررسی دو انگاره یاد شده و گفتمان در این زمینه می‌تواند در بیان جایگاه زمین شناسی ایران کارساز باشد.

انگاره بزرگ ناودیس تتیس: براساس این نظریه، در جایگاه کنونی کوه های آلپ- هیمالیا، بزرگ ناودیسی وجود داشته است که از اشتقاق ابر قاره پانگه آ شکل گرفته و زادگاه نوار چین خورده آلپ- هیمالیا است. درباره بخش ایرانی این بزرگ ناودیس فرض بر آن است که البرز، به دلیل داشتن سنگ های آتشفشانی فراوان، نوعی ائوژئوسینکلینال و زاگرس به دلیل نداشتن سنگ های آتشفشانی نوعی میوژئوسینکلینال است که به وسیله توده مقاوم ایران مرکزی از یکدیگر جدا بوده اند.

با آغاز پژوهش های زمین شناختی گسترده، این یقین به دست آمد که انگاره بزرگ ناودیس تتیس با ویژگی های زمین شناختی ایران همخوانی و هماهنگی ندارد و ایرادات زیر بر آن وارد است:

سنگ های منسوب به پرکامبرین ایران، با وجود دگرگونی و دگرشکلی پیشرفته، آواری های انباشته شده در حوضه های کم ژرفایند.

ردیف های پرکامبرین پسین- تریاس میانی ایران، رسوبات کنار قاره ای هستند که در محیط های پلاتفرمی انباشته شده اند. در ضمن، در این توالی ایست های رسوبی متعدد وجود دارد که گاهی به بزرگی 40 و حتی 70 میلیون سال است بنابراین ویژگی های سنگی و محیط های رسوبی پرکامبرین پسین- تریاس میانی ایران شباهتی به بزرگ ناودیس ندارد.

ردیف های تریاس بالا- ژوراسیک میانی ایران (به جز زاگرس) رسوب های زغالدارند که در حوضه های پیش بوم باتلاقی- مردابی نزدیک به ساحل انباشته شده اند.

توصیف توده میانی برای ایران مرکزی پذیرفتنی نیست، چرا که فازهای گوناگون آلپی بر این بخش اثر درخور توجه دارند و حتی در مقایسه با البرز و زاگرس پویاترند.

فراوانی سنگ های آتشفشانی سنوزوییک نمی تواند از ویژگی های بزرگ ناودیسی البرز باشد چرا که از یک سو بخشی بزرگ از این سنگ ها بر محیط های رسوبی بر قاره ای گواهی می دهند و ویژگی بزرگ ناودیس ها را ندارند و از سوی دیگر، سنگ های آتشفشانی یاد شده محدود به البرز نیستند و این گونه سنگ ها را می توان در گستره هایی وسیع از ایران مرکزی دید.

مقایسه رسوبات پالئوزوییک و مزوزوییک البرز و ایران مرکزی نشان می‌دهد که در بسیاری از زمان ها، رسوبات این دو پهنه در شرایط یکسانی انباشته شده اند و رخساره سنگی همانند دارند. به گفته دیگر نه ایران مرکزی توده میانی بوده و نه البرز بزرگ ناودیس.

با تکیه بر گفته های یاد شده دیده می‌شود که تکوین حوضه های رسوبی ایران و رویدادهای زمین ساختی آن را نمی توان با ساخت های پیچیده زمین ناودیس ها مقایسه کرد و سنجید.

تفاوت رخساره های سنگی و زمین ساختی رسوبات دوران دوم و سوم زاگرس با سایر نواحی ایران.

وجود سنگ های افیولیتی در امتداد راندگی اصلی زاگرس.

وجود نوار آتشفشانی ارومیه- بزمان.

یافته های نوین زمین ساختی ایران نشان می دهند که انگاره زمین ساخت ورقی بیانگر جایگاه واقعی زمین ساختی ایران نیست و الگوی توصیف شده به ویژه تعلق ایران مرکزی و البرز به قاره اوراسیا با پاره ای از واقعیت های ملموس در ناهماهنگی است. زیرا:

پی سنگ پرکامبرین ایران مرکزی و عربستان از نظر نوع سنگ ها شرایط پیدایش و زمان سخت شدگی شباهت زیاد دارند.

پس از سخت شدن پی سنگ پرکامبرین، از زمان پرکامبرین پسین تا تریاس میانی، شرایط حاکم بر محیط های رسوبی البرز، ایران مرکزی، زاگرس و عربستان همانند بوده است. همانندی رخساره های سنگی مورد سخن، ضمن نفی جدایی البرز- ایران مرکزی از زاگرس- عربستان، نشان می‌دهد که دست کم در زمان های پرکامبرین پسین، کامبرین و حتی اردویسین تمام نواحی یاد شده سرزمینی یکپارچه بوده است.

اسمیت (1973)، در بازپسین انگاره زمین ساخت ورقی خود، بر این باور است که اقیانوس تتیس در زمان پرمین شکل گرفته و همزمان با پیدایش اقیانوس هند بسته شده است. ولی، افتخار نژاد (1359) سنگ آهک های پرمین زاگرس، به ویژه افق های بوکسیتی آن را مشابه البرز، ایران مرکزی و آذربایجان می داند که نشانگر شرایط آب و هوایی یکسان در این نواحی و یکپارچگی آنهاست.

در انگاره زمین ساخت ورقی، کمان های ماگمایی حاصل از فرورانش باید دارای ترکیب شیمیایی کلسیمی- قلیایی باشند در حالی که، کمان ماگمایی ارومیه- بزمان، بیشتر، فرآورد تکاپوی ماگمایی از نوع قلیایی است که یادآور کافت های درون قاره‌ای است.

بسیاری از زمین شناسان بر این باورند که برخورد نهایی دو ورق زاگرس و ایران مرکزی به سن کرتاسه پسین- پالئوسن است. چنانچه این فرض درست باشد در آن صورت فرآیندهای ماگمایی ترشیری ارومیه- بزمان را می توان نوعی ماگماتیسم بعد از برخورد قاره ای دانست که وابسته به پدیده فرورانش نیست (عمیدی، امامی، 1984).

بیشتر زمین شناسان بر این باوراند که زمان به هم رسیدن و چفت شدگی آغازین دو ورق ایران مرکزی و زاگرس- عربستان در اواخر کرتاسه بوده است. به همین دلیل، کمان ماگمایی ارومیه- بزمان که حاصل فرورانش و چفت شدگی است، باید به سن کرتاسه پسین باشد. در حالی که تکاپوهای آتشفشانی این کمربند در ائوسن آغاز شده و در میوسن به بشترین مقدار رسیده است، یعنی زمانی که گمان می رود فرورانش به پایان رسیده و برخورد نهایی ورق‌ها صورت گرفته است.

به لحاظ وجود رخنمون های افیولیتی در محل راندگی اصلی زاگرس، وجود یک اشتقاق درون قاره ای بین ایران مرکزی و زاگرس- عربستان حتمی است. ولی، محل و زمان اشتقاق، میزان جدایش بین دو ورق و حتی زمان به هم رسیدن دوباره ورق ها و چگونگی بسته شدن آن پرسش هایی است که هنوز به طور نهایی پاسخ داده نشده است.

افیولیت های کرمانشاه و نیریز باعث شده اند تا گروه بزرگی از زمین شناسان، محل اشتقاق را منطبق بر راندگی امروز زاگرس بدانند. در حالی که فالکن (1967)، علوی (1991)، محل زمیندرز را در حدود 130 کیلومتر به سوی شمال خاور و در لبه جنوب باختری کمال ارومیه- بزمان می دانند.

چنانچه اشتقاق بین ورق ایران و ورق زاگرس- عربستان محل جدایش دو قاره اوراسیا و گندوانا باشد، پدیده اشتقاق باید بسیار کهن باشد در حالی که اسمیت (1973) به زمان پرمین باور دارد و شواهد مستند دال بر تریاس پسین است.

اسمیت، هامیلتون (1970)، اشتقاق دو ورق را به پهنای هزاران کیلومتر دانسته اند در حالی که گروهی از جمله نبوی (1355) اشتقاق مورد نظر را از نوع دریای سرخ می دانند و بر این باوراند که بازشدگی قسمت هایی از ایران، در طول شکاف های سراسری و بوجود آمدن کافت ها، پدیده ای است که می توانسته است موجب بوجود آمدن پوسته های اقیانوسی باشد. و لذا، مقدار پوسته اقیانوسی آن چنان نبوده که بتواند در مراحل فرورانش عمل کند. به نظر اشتوکلین (1984) نیز، تتیس جوان می توانسته یک گودال باریک باشد و هیچ گاه پوسته اقیانوسی زیادتری نسبت به آنچه امروزه در کمربندهای افیولیتی می بینیم، تولید نکرده است. و یا، کشفی (1976) با انگاره زمین ساخت صفحه ای در جنوب ایران موافق نیست و بر این باور است که دیدگاه زمین ناودیسی، برای توضیح زاگرس و دیگر رشته کوه های تتیس سازگاری بیشتر دارد.

زمان و چگونگی به هم رسیدن دوباره ورق ها همچنان می‌تواند قابل بحث باشد. دگرشیبی میان سازند تاربور (به سن ماستریشتین)، و مجموعه های افیولیتی- رادیولاریتی نیریز سبب شده است تا بیشتر زمین شناسان بسته شدن کافت زاگرس را به سن پیش از ماستریشتین (کرتاسه پسین) بدانند. ولی، پورحسنی (1983) توده های نفوذی الیگوسن- میوسن مناطق نطنز، سرچشمه و جبال بارز را با روند زمیندرز زاگرس همروند و به دلیل پایین بودن بنیادین ایزوتوپ استرانسیوم این توده ها را منشاء گرفته از گوشته بالایی می داند و نتیجه می‌گیرد که بسته شدن زمیندرز زاگرس خیلی دیرتر از کرتاسه پسین، و به گفته ای، در نئوژن انجام گرفته است.

ویژگی های پوسته ایرانزمین

از نظر نوع، ضخامت و ایزوستازی ویژگی های پوسته ایرانزمین به شرح زیر است.

«نوع پوسته» بستگی کامل به سرشت فیزیکوشیمیایی آن دارد. در ایران، پوسته از دو نوع قاره ای و اقیانوسی است که به صورت نوار و یا قطعات نامتجانس در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. به همین رو نوروزی (1972)، دیویی و همکاران (1973)، پوسته ایران را مجموعه ای از خرد قاره های به هم پیوسته می دانند. از میان دو نوع پوسته گفته شده، پوسته قاره ای سهم بیشتری دارد، به گونه ای که بخش اعظم پوسته از نوع قاره ای است و از حدود 20 میلیون سال پیش تاکنون، در یک رژیم زمین ساختی فشاری، ستبرشدگی و کوتاه شدگی بر آن تحمیل شده است. با این وجود، بستر دریای عمان از نوع پوسته اقیانوسی است که با سرعت 8/4 سانتی متر در سال به زیر مکران کشیده می‌شود (لوپیشون، 1968) و یا، در بستر دریای خزر، یک پوسته قدیمی اقیانوسی وجود دارد که به طور شیب دار به زیر بخش شمالی (البرز) کشیده شده است (گالپرین و همکاران، 1962- بربریان و کینگ، 1981). جدا از پوسته های اقیانوسی در جا (بستر عمان و خزر)، مجموعه های افیولیتی موجود در امتداد پاره ای از گسل های عمده ایران نیز نوعی پوسته اقیانوسی نابرجایند که به دلیل بسته شدن اشتقاق های درون قاره ای، به روی پوسته قاره ای رانده شده اند و رخنمون آنها، محل تقریبی مرز قاره های کهن را ترسیم می‌کند.