up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله زمين شناسي ساختماني PDF
QR code - زمين شناسي ساختماني

زمين شناسي ساختماني

مباني زمين شناسي ساختماني

فصل اول - ساختمان هاي گنبدي
بطور کلي ، ساخت هاي گنبدي را مي توان بعنوان ساختهايي تعريف کرد که در نتيجه نيرو هاي قائمي – که از پائين به بالا اثر مي کنند – تشکيل مي شوند . بديهي است که در اينجا ، مقصود آن دسته از ساختمان هاي گنبدي شکلي است که تشکيل انها ، غير از عوامل تکتونيکي بوده است و از جمله مهم ترين انها ، مي توان گنبد هاي نمکي را نام برد .
مقطع اين ساختمانها دايره اي است و در مواردي که محيط اطراف انها متجانس نباشد ، ميدان تنش حاصله نيز متجانس نبوده و ممکن است مقاطع انها غير دايره اي باشد . در مجموع مي توان گفت که اين ساختمانها زماني تشکيل مي شوند که در زير طبقات ناحيه اي ، لايه اي که خاصيت تغيير شکل پلاستيک عالي دارد که ( مثل نمک ، گچ و بعضي انواع رس ها) موجود است . هرگاه اين طبقه پلاستيک ، به علتي تحت فشار واقع شود ، به علت وضعيت خميري ، اين فشار را به حالت هيدرواستاتيک به تمام نقاط منتقل مي کند و در حالتي که در قسمتي از لايه ها نقطه موجود باشد . به سمت بالا حرکت کرده و ساخت گنبدي را بوجود مي اورد . عامل تنش متفاوت است و در مورد نمک ، اختلاف وزن مخصوص قابل توجه بين نمک و سنگهاي اطراف سبب حرکت نمک به سمت بالا مي شود .
ساختمان گنبد هاي تبخيري ( گنبد هاي نمکي)
گنبد هاي تبخيري عموما از جني نمک است و ندرتا ممکن است از ژيپس يا انيدريت تشکيل شوند . اين ساختمان ها به شکل گبند هاي مجزا و يا به صورت هسته تاقديس ها ديده مي شوند . اين گنبد ها از نظر اقتصادي اهميت زيادي دارند زيرا اين ساخت ها عموما نفت گير ها را بوجود مي اورند و از سوي ديگر منابع گوگرد و نمک نيز قابل توجه است .
شکل گنبد هاي نمکي
هسته گنبد هاي نمکي از نمک تشکيل و تزريق ان به زير سنگهاي اطراف سبب تغيير شکل انها مي شود . هسته گنبد ، کم و بيش دايره اي و در بعضي موارد بيضوي طويل است .
بعضي از گنبد هاي نمکي در سطح زمين بيرون زدگي دارند و گنبد هاي انها مشخص است بطوري که ارتفاع انها نسبت به زمين هاي اطراف به 13 متر و در مواردي نادر به 25 متر مي رسد .
عمق گنبد هاي نمکي هم متفاوت است . بر اساس اطلاعات حاصله از تحقيقات ژئوفيزيکي و گمانه هاي اکتشافي دربسياري حالات ، عمق انها بر چند کيلومتر مي رسد . شکل خارجي توده نمک ، همواره مخروطي و گنبدي نيست و در بعضيموارد شکل توده هاي ديواره مانند است . گاهي نيز به شکل توده هاي استوانه اي است .
ترکيب گنبد ها
معمولا قسمت اصلي گنبد هاي تبخيري را نمک تشکيل مي دهد و چند در صدي نيز ممکن است از انيدريت باشد .
ساختمان داخلي گنبد ها
ساختمان داخلي داراي شکل هاي متفاوتي است و به صورت لايه لايه تا توده هاي نامنظم ديده مي شود . عموما چين خوردگي در همي دارد . در قسمت هايي که لايه ها مشخص اند ، شيب زيادي دارند و در پاره اي حالات نيز قائم است .
پوشش رسي
بعضي از گنبد هاي مکي توسط پوششي از شيل و يا ساير سنگهاي رسي احاطه شده است . در بعضي موارد قشر هاي کنگلومرا نيز ممکن است ديده شود .
ساختمان سنگهاي رسوبي اطراف گنبد هاي نمکي
اين سنگها به شکل گنبد يا تاقديس در مايند . در بعضي موارد ، لايه بندي سنگها رسوبي روني توده نمک ، به موازات فصل مشترک نمک و سنگهاي درونگير است که اين قبيل گنبد هاي سوراخ نکننده معروف است . علت ايجاد وضعيت بدين خاطر است که گنبد هاي نمکي ، قبل از رسوب سنگهاي رويي بوجود امده و در معرض فرسايش قرار گرفته است و بدين ترتيب اين گنبد ها نير در اعماق لايه هاي اطراف خود متقاطع اند .
تکامل ساختمان گنبد ها
در بعضي موارد با بررسي وضعيت طبقات درونگير گنبد ها زمان تشکيل انها را مشخص کرد .
ناوديس حاشيه اي گنبد هاي نمک
يکي از پديده هايي که معمولا همراه با گنبد هاي نمکي ديده مي شود ، ناوديس حاشيه اي انهاست . بطوري که ذکر شد مکي که گنبد هاي نمکي را بوجود مي اورد ، از نزديکترين قسمت هاي لايه اصلي نمک به گنبد تامين مي شود . اين امر سبب نازک شدن لايه نمک در اطراف توده و در مرحله بعد باعث فرونشيني طبقات رويي و در اين قسمت و ايجاد ناوديس حاشيه اي مي شود .
اهميت اقتصادي گنبد هاي نمک
اين گنبد ها از نظر اقتصادي اهميت زيادي دارند .و در بسياري موارد ، ساختمان تاقديس سنگهاي روي گنبد هاي نمکي ، نفتگير هاي اقتصادي را تشکيل مدهد و گاهي نيز اين امر در پوشش سنگ گنبد ها به چشم مي خورد بعلاوه در بسياري حالات ، کانسار هاي ارزشمند گوگرد در داخل پوشش سنگها ديده شده است .
فصل دوم – مشخصات تکتونيکي زمين
پوسته زمين همواره تحت تاثير عوامل تکتونيکي است .
حرکات کوهزايي و خشکي زايي
حرکات پوسته زمين را مي توان به دو دسته کلي تقسيم کرد :
حرکات کوهزايي و خشکي زايي
حرکات کوهزايي به ان دسته از حرکات پوسته اطلاق مي شود که سبب تغيير شکل سريع توده هاي عظيم سنگها مي شود و مدت زمان تاثير ان در مقياس زمين شناسي ، کوچک و شدت ان زياد است ، اين گونه حرکات يبب گسل ها ، چين ها و کوها مي شود .
حرکات خشکي زايي حرکاتي از پوسته زمين را شامل مي شود که مدت تاثير شان زياد و شدت انها کم است از جمله اين حرکات مي توان پائين رفتن پوسته و تشکيل حوضه ها و نيز بالا امدن قسمت هايي را نام برد . حرکات خشکي زايي سبب پيشروي و پسروي دريا ها مي شود .
در مورد حرکات کوهزايي اصطلاحات زير وجود دارد :
الف ) فاز کوهزايي : تغيير شکل هايي که طي فاصله زماني محدود و معيني انجام مي گيرد بدين نام خوانده مي شود .
ب ) پريود کوهزايي : چند فاز کوهزايي متوالي ، بنام پريود کوهزايي ناميده مي شود .
ج ) کوهزايي با سلسله جبالي : اين نام به منطقه نسبتا باريکي که تغيير شکل پيدا کرده اطلاق مي شود .
د ) کمربند کوهزايي : به مجموعه چند سلسه جبال که از نظر تکتونيکي به هم وابسته و طي يک کوهزايي چين خوردگي پيدا کرده اند ، کمر بند کوهزايي گفته مي شود .
بطور کلي تغيير شکل پوسته زمين را مي توان در نتيجه تجمع تنش دانست که به مرور در سنگ ذخيره مي شود و هنگامي که ميزان تنش از حد الاستيک سنگ تجاوز کند ، تغيير شکل دايمي ان را سبب مي شود . بدين ترتيب لحظه شروع تغيير شکل سنگها به نحوه اعمال نيروها و نيز به مشخصات مکانيکي انها بستگي دارد .
حرکات خشکي زاييبه حرکات ارام پوسته که در طول مدت زمان طولاني تاثير مي کند، اطلاق مي شود . بطور کلي اين حرکات به پائين رفتن تدريجي کف حوضه ها و يا بالا امدگي ارام قسمت هايي از پوسته گفته مي شود .
بنا به عقيده بعضي از دانشمندان اين دو دسته حرکات ياد شده را نبايستي از يکديگر جدا کرد بلکه حرکات خشکي زايي نيز دسته ديگري از حرکات کوه زايي ، منتها با شدت کم است .
ايزوستازي
اجزاي مختلف پوسته زمين مثل کوهها ، دشت ها و دريا ها ، به صورت فرو رفتگي هاي نامنظمي که در قسمت بالايي پوسته قرار گرفته ، نيستند بلکه تمام اين اجزا به حالت تعادل نسبي قرار دارند که اين امر به کاهش يا افزايش وزن مخصوص و نيز تغيير ضخامت انها حاصل مي شود . مطابق نظريه ايزوستازي در زير سطح زمين ، سطحي به موازات زمين سطح زمين وجود دارد که فشار وارده از کوهها ، دشتها و دريا ها در ان سطح مساوي است . اين سطح بنام سطح تعادل يا سطح ايزوستازي ناميده مي شود .
توزيع قاره ها و اقيانوس ها در زمين
بيش از 70% سطح زمين بوسيله اقيانوس ها پوشيده شده و هر يک از سه اقيانوس عمده (کبير ،اطلس ، هند ) به تنهايي از وسعت قاره اوراسيا بزرگتر است .
توزيع قاره ها در سطح زمين يکنواخت نيست و قسمت اعظم انها در قسمت خاصي از ان متمرکز شده است بطوري که اگر قطري از زمين را که اسپانيا و نيوزلند را بهم وصل مي کند در نظر بگيريم بيش از 81% تمام خشکي هاي زمين و نيمکره اي قطب ان اسپانيا است قرار مي کند . 47% نيمکره ياد شده را خشکي و 53 % ان را دريا تشکيل مي دهند . در صورتي که نيمکره مقابل ان حاوي 11% خشکي و 89% اب است .
ساختمان سطح زمين
يکي ديگر از مسايل مهم تکتونيکي زمين ، وضعيت پستي و بلندي هاي سطح زمين و نحوه توزيع انها ست . از نقطه نظر تکتوکنيکي ، سطح زمين را مي توان به واحد هاي مختلفي تقسيم کرد که اين واحد را در فصل بعدي بررسي خواهيم کرد .
سطح زمين را مي توان به سه قسمت کلي قاره ها ، حوضه اقيانوس ها و حاشيه قاره ها تقسيم کرد .
هر چند در وحله اول به نظر مي رسد که سواحل دريا ها را بايستي فصل مشترک حوضه اقيانوس ها و قاره ها در نظر گرفت ، اما اين فصل مشترک ، مرز واقعي دريا هاو قاره ها نيست . در حقيقت قسمت قابل توجهي از قاره ها در ناحيه فلات قاره اي و شيب قاره اي – که وسعت انها بالغ بر 10.9% درصد کل سطح زمين و 25% سطح قاره هاست – در زير اب قرار دارد . بدين ترتيب ، مرز واقعي قاره ها و حوضه اقيانوسها را بايستي در محل شيب قاره اي در نظر گرفت .
فصل سوم – واحد هاي مهم تکتونيکي زمين
در سطح زمين واحد هاي تکتونيکي مهمي وجود دارد که مي توان انها را به سه دسته زير تقسيم کرد :
الف ) واحد هاي مربوط به قاره ها مثل کراتن ها ، پلاتفرم ها و کمربند هاي چين خورده .
ب ) ژئوسينکلين ها .
ج ) ويژگي هاي تکتونيکي اقيانوس ها مثل سلسه جبال هاي کف اقيانوس و تراشه هاي ان .
در اين فصل اين قسمتها را مورد بررسي قرار خواهيم داد .
واحد هاي تکتونيکي قاره ها
از نظر تکتونيکي ، قاره ها را مي توان به دو قسمت عمده بنام هاي مناطق ارام و پيدار و مناطق فعال تقسيم کرد .
منطق ارام عبارتند از قديمي ترين و پايدارترين قسمت قاره ها هستند که تقريبا در تمام قاره ه وجود دارند و پس از پر کامبرين به جز فرسايش ، تغييرات عمده ديگري را متحمل نشده اند .
قسمت پيدار قاره ه تحت عناوين مختلفي نامگذاري شده است . بعضي ها اين قسمت ها را بنام کراتن مي خوانند . عده اي ديگر ، اين مناطق را بنام پهنه هاي قديمي نامگذاري کرده اند . قسمت مرکزي نواحي پايدار سپر نام دارد . سنگهاي اين قسمت از قاره ها ، مرکب از شيست و سنگهاي دگرگوني پر کامبرين است . که بوسيله گرانيت و سنگهاي اذرين پوسته زمين در نظر گرفت که بوسيله لايه نازکي از سنگهاي رسوبي اتشفشاني ، پوشيده شده است .
زمان تشکيل پي سنگهاي نواحي ارام زمين (3.8 تا 3.5 ميليارد سال قبل ) و سنگهاي جوانتري که مربوط به 2تا1.8 ميليارد سال هم باشد نيز وجود دارد .
براساس مطالعات انجام شده ، پي سنگهاي نواحي پايدار را مي توان مرکب از دو قسمت مجزا در نظر گرفت . قسمت اول ، توده هاي عظيم سنگهاي اذرين ، دگرگوني و رسوبي متعلق به ارکئن است و قسمت دوم ، توده هاي چين خورده جوانتر متعلق به الگونکين را شامل مي شود که در لابه لاي قسمت اول به صورت نوارهايي به چشم مي خورد .
نواحي فعال قاره ها
براي بررسي نواحي فعال قاره ها نحوه توزيع اتشفشان ها ، زلزله ها ، کمربند هاي چين خورده و سلسله جبال ها را مورد بررسي قرار مي دهيم .
الف ) توزيع اتشفشان ها – تاکنون در حدود 800 اتشفشان ، که در گذشته و حال فعال بوده يا هستند ، شناخته شده است . بيش از 75% اين اتشفشان ها در منطقه اطراف اقيانوس کبير ، که بنام کمربند اتش معروف است ، متمرکز شده اند . اين منطقه بر سلسله جبال هاي جوان غرب امريکا و قوسهاي جزيره اي اتشفشاني موجود در غرب اقيانوس کبير ، منطبق است .
ب ) توزيع زلزله ها – بطوري که مي دانيم ، زلزله ها را از نقطه نظر کانون به دسته کم عمق ، متوسط و عميق که عمق انها به ترتيب کمتر از 70 کيلومتر ، بين 70تا 300 کيلومتر و بين 300 تا 700 کيلومتر ، تقسيم مي کنند .
بطوري که ديده مي شود ، نواحي زلزله خيز ، منطبق بر مناطقي است که در انجا فعاليت اتشفشاني انجام مي شود . بيش از 80% زلزله هاي کم عمق در اقيانوس کبير اتفاق مي افتد . همين منطقه بيش از 90% زلزله هاي متوسط و تقريبا تمام زلزله هاي عميق را در بر مي گيرد .از جمله منطق ديگر زلزله خيز ، مي توان کمربند سلسه جبال هاي مديترانه اسيا را نام برد .
ج ) کوه ها – نواحي از سطح زمين که از مناطق اطراف خود مرتفع تر هستند . کوه ها بر اساس شيب ، ارتفاع و مشخصات نظير اينها به اسامي مختلفس تقسيم مي شوند .
انواع کوهها :
.1. کوهاي ناشي از چين خوردگي
.2. کوهاي ناشي از فعاليت اتشفشاني
.3. کوه هاي گسلي
ژئوسنکلين ها
ميزان نشيت کف حوضه 12 متر به ازاي هر ميليون سال است .
ساختمان ژئو سنکلين ها
قسمت هاي اصلي ژئو سنکلين ها نواحي گود ان است که معمولا در همه جا به شکل گودي طويل مي باشد . در يک ناحيه ژئو سنکلين ممکن است که چندين گودي وجود داشته باشد که معمولا تمام انها در جهت طويل اند و به وسيله گسله هايي محدود شده اند . کف قسمت اصلي ژئو سنکلين ممکن است از جنس اقيانوسي و لايه ها ي بازالت که بوسيله سنگهاي رسوبي پوشيده شده ، و يا از جنس پوسته قاره هاي باشد که در اين حالت قسمت اصلي ان از سنگهاي ضخيم ، اذرين و دگرگوني چين خورده تشکيل شده و در زير ان قشر بازالتي قرار دارد .
در حاشيه ژئو سنکلين ها ، ممکن است قطعات به سمت بالا حرکت کنند و ژئو انتي سنکلين را بوجود اورد . در چنن مواردي ، مواد رسوبي و اتشفشاني که در گود هاي رسوب کرده اند . چين خوردگي پيدا مي کنند وبدين ترتيب گودي ژئوسنکلين به شکل ناوديس شکنجي ، در مي آيد . از جمله ديگر قسمت هاي مهم ژئو سنکلين ها ، حوضه هاي کوهزايي آنهاست .
انواع ژئو سنکلين ها
الف ) ميوژئوسنکلين - اين نام به آن دسته از ژئو سنکلين ها اطلاق مي شود که تقريبا تمام نهشته هاي آن را سنگ هاي رسوبي تشکيل مي دهند . از جمله سنگهايي که در اين دسته ژئو سنکلين ها ديده مي شود مي توان از آهک ، شيل ، ماسه سنگ کوارتزي و کنگلومرا نام برد . وجود بعضي از مشخصات از جمله ترک هاي گلي ، اووليتها ، آثار آلگ ها و مشخصات مشابه ان ، مويد اين مطلب است که رسوبگذاري در ابهاي کم عمق انجام گرفته است . ندرتا ممکن است سنگ هاي اذرين نفوذي يا آتشفشاني نيز در داخل رسوبات اين دسته مشاهده مي شود .
ب ) ايوژئوسنکلين – ايوژئوسنکلين ، به نوعي ژئوسنکلين اطلاق مي شود که در آن ، بطور متناوب سنگهاي رسوبي و آتشفشاني قرار گرفته اند . ضخامت اين رسوبات به مراتب بيشتر از رسوبات ميوژئوسنکلين است . سنگهاي رسوبي اين دسته ، عموما آواري و شامل شيل ، گريواک و کنگلومراست . سنگهاي آتشفشاني آن نيز معمولا جريان هاي گدازه ، توف ، سيل و دايک هاي کم عمقي است که جنس انها غالبا آندزيت و ندرتا بازالت يا ريوليت است .
ج ) پارالياژئوسنکلين – اين نام به ان دسته از ژئو سنکلين ها گفته مي شود که در حاشيه ارام قاره ها قرار دارند . رسوبات اين حوضه ها ، گسترش وسيعي دارند و سرعت رسوبگذاري در انها به 34 متر در سال مي رسد . و معمولا در بين رسوبات ان مواد اتشفشاني وجود ندارد .
مراحل مختلف ژئوسنکلين
الف ) مرحله اصلي – فاز اوليه از مرحله اصلي ژئو سنکلين معمولا توام با تشکيل بعضي گسل هاي است که کف ان را قطع مي کند . بعضي از قطعات کف ژئو سنکلين ، از اطراف به توسط گسلها محدود شده و فرونشيني انها سبب ايجاد گودي ژئو سنکلين مي شود . مطالعه رابطه بين گسل ها و قطعات موجود نشان دهنده اين است که عامل اصل بوجود اورنده انها ، حرکات افقي يا قائمي است که در فواصل متفاوتي ادامه داشته است.
از جمله ويژگي هاي مهم گودي سنکلين ها ، سيستم گسل هاي عميق و نيز نواحي اي است که فاقد پوسته قاره اي اند . که بعد ها در طي توسعه ژئو سنکلين ها حقيقي ، سنگهاي گسل هاي عميق مربوط به قشر هاي بازالتي و يا حتي قسمت هاي بالاي گوشته ، ممکن است و در امتداد گسله ها به سطح زمين رانده شده و در انجا نمايان شود. در فاز نهايي مرحله اصلي ، تقريبا تمام گودي ژئو سنکلين از رسوبات متناوب رس و ماسه سنگ موسوم به فليش پر مي شود . در داخل اين رسوبات ، لايه هاي مارلو و کربن هاي مختلف نيز مشاهده مي گردد.
ب ) مرحله کوهزايي پس از خاتمه چين خوردگي در مرحله اصلي در اثر فرونشيني ، گوديهاي ديگري موسوم به گوديهاي کوهزايي بوجود مي ايد و در همين زمان ، بالا امدگي کوهزايي نيز تشکيل مي شود . گر چه در بعضي موارد ، اين گوديها عميق ترين قسمت ژئو سنکلين ها را تشکيل مي دهد ولي اين امر در تمام موارد صادق نيست ، گوديهاي موجود در حواشي کراتن ها از جمله معروفترين گوديهاي کوهزايي به شماره مي ايند . اين گوديها معمولا با رسوبات ضخيمي از مواد رسوبي و اتشفشاني پر مي شود.

تغييرات آب و هوايي زمين عصر يخبندان در خلال تاريخ، آب و هواي زمين بار ها دستخوش تغييرات اساسي شده است. بين ۸۰۰ تا ۶۰۰ ميليون سال پيش در طي دوره اي به ...

● مقدمه زمين ، سومين سياره نزديک به خورشيد و بزرگترين سياره در ميان سيارات دروني است. ساختار دروني زمين مثل ساير سيارات دروني از يک هسته داخلي و يک هس ...

هيدرولوژي يا آب شناسي از دو کلمه Hydro به معني آب و Logos به معني شناسايي گرفته شده است. ديد کلي هيدرولوژي علمي است که در مورد پيدايش خصوصيات و نحوه ت ...

خون شناسي به مطالعه سلولهاي خوني و انعقاد مي پردازد. اين علم مقدار و ساختمان و عمل سلولهاي خوني ، پيش سازهاي سلولهاي خوني را در مغز استخوان ، ساختار ه ...

شناخت زلزله تعريف زلزله مردم عامي درکلامي ساده زلزله راحرکت ناگهاني زمين ناشي ازخشم نيروهاي ماوراء الطبيعه وخدايان مي دانند که بر بندگان عاصي وعصيانگر ...

معمولاً وقتي از شدت درجه ريشتر (Richter) صحبت مي شود، تمام اطلاعات مربوط به شدت يک زلزله ارائه مي شود. زلزله اي که در تابستان سال ۱۹۹۸ قسمتي از افغانس ...

وجود ۱۵۰۰ آتشفشان در کره زمين فوران توده هاي بزرگي از خاکستر در ايسلند در اثر فعال شدن يکي از آتشفشان هاي خفته اين منطقه باعث شده است نشريه علمي لايو ...

در حاليکه اطلاعات اندکي تاکنون در باره مرکز کره زمين در اختيار بوده است، هم اکنون داده هاي مربوط به زمين لرزه ها ثابت مي کند که مرکزي ترين و دروني تري ...

دانلود نسخه PDF - زمين شناسي ساختماني