درزه‌شدگی سنگ‌های سازند کرج در ورقه راندگی پورکان-وردیج، شمال تهران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

2 استادیار، پژوهشکده علوم‌زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

چکیده

پژوهش حاضر با هدف شناسایی هندسه و جنبش‌شناسی (کرنش حاصل از) درزه‌ها، ارتباط و پراکندگی زمانی و مکانی درزه‌ها با دو نسل دگرریختی روی داده در ورقه راندگی   پورکان- وردیج و ارتباط گسترش انواع درزه‌ها با ویژگی‌های سنگ‌شناختی لایه‌های سازند کرج صورت گرفت. با توجه به این که پهنه مورد مطالعه شامل رسوبات آذرآواری و آذرین با گوناگونی زیادی است، سنگ‌های اشاره‌شده به 5 واحد اصلی شامل توف ستبرلایه تا ‌توده‌ای، توف نازک‌لایه تا متوسط‌لایه، توالی ‌توف- شیل- ماسه‌سنگ‌، شیل و سنگ‌های آذرین دسته‌بندی شدند. برداشت درزه‌ها به‌روش انتخابی و تا حدودی به کمک فهرست‌نویسی انجام شد که دارای ویژگی سرعت در برداشت و آمارگیری هستند. تقسیم‌بندی درزه‌ها  نیز  بر  پایه تمرکز قطب صفحه‌های درزه‌ها انجام شده است. از شاخص فاصله شکستگی (FSI) استفاده شد که مقدارهای آن یکی از عوامل مهارکننده ریخت‌شناسی واحد‌های سنگی و تأثیر فرسایش بر آنهاست؛ افزون براین با بهره‌گیری از این شاخص می‌توان فاصله‌بندی درزه‌ها را در لایه‌های دیگر در نواحی پیرامون پیش‌بینی کرد. مهم‌ترین کاربرد این ویژگی در راه‌سازی، تونل‌سازی و دیگر کاربردهای مهندسی است. مقایسه نمودار‌های شاخص فاصله شکستگی(FSI) در واحدهای سنگی گوناگون، نشان می‌دهد که واحدهای نفوذی و ستبر لایه  شاخص فاصله شکستگی بسیار متفاوت دارند، در یک بازه گسترده هستند و در بیشتر موارد به علت تراکم کمتر درزه‌ها فرسایش‌پذیری کمتری نسبت به دیگر واحدها از خود نشان می‌دهند. از همین روی، این واحدها رخنمون‌های برجسته‌تری دارند. دو دسته‌درزه اصلی J1 و J2 (J1 با روند شمال باختری- جنوب خاوری و J2 با روند شمال خاوری- جنوب باختری) بیشترین فراوانی را در این دسته‌بندی از خود نشان می‌دهند. هر دوی این دسته‌درزه‌ها از نوع کششی هستند و روند آنها راستای تنش اصلی بیشینه (1σ) را در زمان تشکیل دسته‌درزه  نشان  می‌دهند. مطالعات این پژوهش در گستره مورد بررسی، تأیید می‌کند که مقدار کرنشی که درزه‌ها ایجاد می‌کنند بسیار کم است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Joint Development in the Rocks of Karaj Formation within the Purkan-Vardij Thrust Sheet, North Tehran

نویسندگان [English]

  • A. R Shafeii 1
  • M. R. Ghassemi 2
1 M.Sc., Geological Survey of Iran, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Research Institute for Earth Sciences, Geological Survey of Iran, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The present research is aimed at investigation of geometry and kinematics of joints, relationships and temporal and spatial distribution of the joints regarding the two deformational events within the Purkan-Vardij thrust sheet. We also studied the relationships between development of different joint sets and the lithological characteristics of layers of the Karaj Formation. Considering outcrops of volcaniclastic and igneous rocks of variable lithology, we have divided them into five different rock units including thick-bedded to massive tuffs, thin- to medium-bedded tuffs, tuff-shale-sandstone sequence, shale, and igneous units. Joint study was carried out using selection method, and in part using listing method, which are useful for quick survey and statistical purposes. Joint classification was carried out using concentrations of pole to joint planes. We have used the fracture spacing index (FSI), which is an important parameter in controlling morphology and erodibility of the rock units; it is also useful for prediction of joint spacing in other layers and in surrounding areas. These characteristics are useful in road construction, tunneling and other engineering projects. A comparison of the FSI in different rock units indicates that the intrusive bodies and thick-bedded units develop a highly variable FSI with a wide range of spacings, which in most cases due to lower concentration of the joints show lower erodibility as compared to the other rock units, and therefore have more relief in their outcrops. Two major joint sets, J1 and J2, show the highest frequency within the classified joint sets. Both of these sets are of extension joint type, and their strikes indicate the s1 direction during their development. Our study in this research confirms that amount of the strain produced by the joints is very small.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Joint
  • Classification
  • Karaj formation
  • Purkan-Vardij thrust
  • Fracture spacing Index (FSI)
الیاسی، م. و احمدیان، س.، 1387- آرایش هندسی مسیرهای در گستره کن- کرج (بخش جنوبی- البرز مرکزی) بر پایه وارون‌سازی چندگامه‌ای، فصلنامه علوم‌زمین،          شماره 67، ص140-149.
امینی، ب. و امامی، م. ه.، 1372-  نقشه زمین‌شناسی1:100000 تهران، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور،  تهران.
شافعی، ع.، 1389- تحلیل کرنش در سازند کرج به کمک درزه‌نگاری، ورقه راندگی پورکان ـ وردیج، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران.
قاسمی، م. ر. و مصوری، ف.، 1379- تأثیر صفحه خزر بر زمین‌ساخت البرز، گروه زمین‌ساخت سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران.
 
 
References
Alavi, M., 1996- Tectonostratigraphic synthesis and structural style of the Alborz Mountain System in Iran. Journal of Geodynamics 21/1, p.1-33.
Allen, M. B., Ghassemi, M. R., Shahrabi, M. & Qorashib, M., 2003a- Accommodation of late Cenozoic oblique shortening in the Alborz range, northern Iran. Journal of Structural Geology 25, p.659-672.
Allen, M. B., Vincent, S. J., Alsop, G. I., Ismail-zadeh, I. & Flecker, R., 2003b- Late Cenozoic deformation in the South Caspian region: effects of a rigid basement block within a collision zone. Tectonophysics 366, p.223-239.
Davis, G. H., 1984- Structural geology of rocks and regions. John Wiley and Sons, New York, 492 p.
Engelder, T., Gross, M. R. & Pinkerton, P., 1997- An analysis of joint development in thick sandstone beds of the EIK basin Anticline, Montana-Wyoming. In: Hoak, T.E., Klawitter, A.L., Blomquist, P.K. (Eds.), Fractured Reservoirs: Characterization and Modeling. Rocky Mountain Association of Geologists Guidebook, p.1-18
Flewty, M. J., 1964-The description of folds , proc.Geol.Assoc .London ,V.75.P.461-492.
Guest, B., Axen, G. J., Lam, P. S. & Hassanzadeh, J., 2006- Late Cenozoic shortening in the west-central Alborz Mountains, northern Iran, by combined conjugate strike-slip and thin-skinned deformation. Geosphere 2 (1), p.35–52.
Narr, W. & Suppe, J., 1991- Joint spacing in sedimentary rock: Journal of Structural Geology, v. 13, p.1037-1048.
Nickelsen, R. &  Hough, V., 1967- Jointing in the Appalachian Plateau of Pennsylvania. Geol. Soc. Am. Bull., v. 78, p.609-630. 
Ramsay, J. G., 1967- folding and Fracturing of Rocks, MacGraw-Hill, NewYork, 568P.
Silliphant, L. J., Engelder, T. & Gross, M. R., 2002- The state of stress in the limb of the Split Mountain anticline, Utah: constraints placed by transected joints. Journal of Structural Geology, 24, p.155-172.