تبلیغات
سایت دانشجویان زمین شناسی ایران - فرآیند دیاپیریسم

سلام دوست عزیز امیدوارم مطالب این سایت بتواند راهنمای شما در حل مسائل زمین شناسی باشد و بتواند گوشه ای از سوالات شما را پاسخ دهد. در این سایت همچنین سعی کرده ایم تا لینک دانلود کتاب و نرم افزار کامپیوتر قرار دهیم تا شما در مسائل مختلف خود از جمله مسائل درسی و علمی خود از آنها بهره بگیرید. با امید به این که مطالب خود را بتوانید در این سایت پیدا نمایید آرزوی لحظاتی خوش برای شما داریم.

مدیر وبلاگ : esi s
امروز :
کل بازدید:
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل پست ها :
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :

 

3   فرآیند دیاپیریسم  

3 1 . مکانیک و نیروهای رانش برای جریان مجموعه‌های نمکی

 بیش از 70 سال پیش نظر غالب برای تکتونیک نمک‌ها این بود که مکانیک آنها بوسیله نیروی شناوری نمک کنترل می‌شود بطوری که نمک به علت دانسیته پایین‌تر خود نسبت به سنگ‌های رویی، باعث ایجاد نیروی شناوری شده و به سمت بالا حرکت می‌کند و باعث ایجاد دیاپیرها و سایر اشکال نمکی می‌گردد.

 

در اواخر 1980 این موضوع بصورتی اهمیت یافت که مقاومت سنگ‌های سقف مجموعه نمکی در کنترل نمک‌های زیر خود در طی ده‌ها تا صدها میلیون سال مورد توجه قرار گرفت. البته نیروی شناوری در برخی از مجموعه‌ها هنوز مهم می‌باشند اما نه بصورت یک فاکتور مهم، که باعث آغاز دیاپیریسم گردد.

برای ایجاد دیاپیریسم چند نیرو مکانیسم مورد توجه قرار گرفته است که عبارتند از :

1 نیروی رانش بارگذاری ثقلی تفریقی: این نیروها بر اثر اختلاف نیروی ثقل بر روی نمک‌ها حاصل می‌شوند. در این مکانیسم جاییکه کنیروی ثقل بر روی نمک بیشتر است باعث جریان نمک به سمتی می شود که نیروی ثقل بر روی نمک در آنجا کمتر است. به شکل‌ 3 توجه نمایید در a و b، که نیروی ثقل بر روی نمک در نقطه 1 بیش از نقطه 2 می‌باشد باعث جریان نمک از نقطه 1 به سمت    نقطه 2 می‌گردد. اما در c، با وجود اختلاف ضخامت نمک، نیروی ثقلی بر روی نقطه 1 و نقطه 2 مساوی است بنابراین هیچ جریانی در نمک حاصل نشده است.

 

شکل 3 . بار گذاری ثقلی تفریقی و ایجاد جریان در نمک.

 

2 نیروی رانش تکتونیکی یا جابجایی جانبی: در این مکانیسم نیروی رانش، نیروهای جانبی می‌باشند که بوسیله نیروهای تکتونیکی به مجموعه نمکی وارد می‌شوند و باعث جریان نمک می‌شوند. در شکل 4، نیروهای جانبی کششی (a) و فشارشی (b) که بر یک مجموعه نمکی وارد شده است نشان داده شده است.

 

شکل 4 . نیروی رانش جانبی و جریان یافتن نمک.

 

3 2 . فاکتورهای مقاومت کننده در برابر جریان مجموعه‌های نمکی

تعداد زیادی فاکتور در طبیعت وجود دارند که باعث جریان یافتن مجموعه نمکی می‌گیردند، اما با این حال بسیاری از آنها قادر به جریان یافتن نیستند. این موضوع به نیروه‌های مقاومتی بستگی دارد که در برابر جراین مجمعه نمکی مقاومت می‌کنند. در برابر جریان یافتن مجموعه‌های نمک دو فاکتور مقاومتی وجود دارد (شکل 5) که عبارتند از :

1 مقاومت سنگ‌های پوشاننده روی مجموعه نمکی: همانطور که قبلاً اشاره شده نقش سنگ‌های پوشاننده روی مجموعه‌های نمکی به عنوان مهمترین عامل کنترل جریان مجموعه نمکی می‌باشند. اگر ضخامت سنگ‌ها سقف دیاپیر نمکی نازک باشد جریان دیاپیر نمکی به آسانی صورت می‌گیرد زیرا به آسانی سنگ‌های روی خود را خمیده ساخته و یا حتی آنها را شکسته و به سمت بالا صعود می‌نماید. اما اگر ضخامت سنگ‌های سقف دیاپیر افزایش یابد بطور فزاینده‌ای جریان دیاپیر نمکی کاهش می‌یابد.

2 برش خوردگی مجموعه نمکی در مرز‌های مجموعه با سنگ‌های در بر گیرنده: نمک برای صعود باید در مرز خود با سنگ‌های در برگیرنده، تغییرشکل داده و جریان یابد. به علت اصطکاک بین مجموعه نمکی با سنگ‌های در بر گیرنده این جریان آسان نخواهد بود و برش خوردگی ایجاد شده در این مرزها در برابر جریان نمک مقاومت می‌کند.

 

شکل 5 .  نیروهای مقاومت کننده در برابر جریان دیاپیر نمکی .

 

3 3 . مكانیسم‌های تشكیل دیاپیرهای نمكی

همانطور که اشاره شد دو نیروی مقاومت کننده در برابر تشكیل دیاپیرهای نمکی وجود دارد. برای تشکیل دیاپیرها، این نیروهای مقاومتی علی الخصوص نیروی سنگ‌های پوشاننده دیاپیرها، باید حذف گردند. حذف نیروهای مقاومت کننده می تواند بوسیله تعدادی مکانیسم زمین‌شناسی صورت گیرد که عبارتند از:

فعالیت گسل‌های نرمال: در این مکانیسم، فعالیت دوباره و مداوم گسل‌های نرمال بوسیله کشیده شدن پوسته زمین، با عث شکسته شدن سنگ‌های پوشاننده مجموعه نمکی شده، و جریان یافتن مجموعه‌های نمکی بصورت دیاپیری در طول فضای بین بلوک‌های شکسته، را امکانپذیر می‌سازند (شکل a6).

گسل‌های تراستی: وقتی در یک منطقه که در زیر لایه‌های آن نمک وجود دارد روراندگی رخ می‌دهد بخشی از نمک می‌تواند همراه با فرادیواره گسل تراستی رانده شده و جریان یابد. قابل ذکر است که در این فرآیند، لایه نمکی، به عنوان سطح جدایشی گسل تراستی (detachment) عمل می‌کند (شکل d6).

نفوذی فعال: در طول این شکستگی‌ها نمک علاوه بر صعود بخشی از لایه‌ها را خمیده ساخته و باعث ایجاد چین در آنها می‌گردد (شکل  b6).

نفوذی شکل‌پذیر: در این مکانیسم جریان نمک همراه با تغییرشکل شکل‌پذیر سنگ‌های پوشاننده مجموعه نمکی می باشد. در این مورد سنگ‌های پوشاننده بصورت شکل پذیر نازک می‌گردند مانند دیاپیر‌های نمکی کویر بزرگ ایران. این مکانیسم در طبیعت کمتر دیده می‌شود (شکل  e6).

فرسایش: فرسایش در مناطقی که دارای لایه‌های نمکی در اعماق می‌باشند باعث حذف وزن مواد پوشاننده از روی مجموعه نمکی شده و نیروی مقاومتی ناشی از سنگ‌های پوشاننده در برابر جریان نمک را به شدت می‌کاهد. با کاهش نیروی مقاومتی مجموعه نمکی با سهولت بیشتر می‌تواند جریان یابد و به سطح برسد (شکل  c6).

نفوذی منفعل: در این مکانیسم در اثر جریان نمک هیچ گونه تغییرشکل در سنگ‌های در بر گیرنده ایجاد نمی‌شود و توده نمکی بدون ایجاد تغییرشکل به طرف سطح زمین صعود می‌نماید. این نوع دیاپیریسم به عنوان دیاپیریسم غیرفعال شناخته می‌شود (شکل  f6). در مکانیسم دیاپیریسم غیرفعال اگر دیاپیریسم به سطح صعود نماید و همزمان با آن تجمع رسوبات نیز صورت گیرد، در این صورت سه حالت برای شکل دیاپیر بوجود خواهد آمد:

·    اگر سرعت صعود دیاپیر بیشتر از سرعت تجمع رسوبات باشد شکل دیاپیر بصورت شکل a7 خواهد بود و دیاپیر در سطح بصورت گسترده‌تر خواهد بود.

·    اگر سرعت صعود دیاپیر و سرعت تجمع رسوبات برابر باشد شکل دیاپیر تغییری نکرده و بصورت شکل b7 خواهد بود.

·    اگر سرعت صعود دیاپیر کمتر از سرعت تجمع رسوبات باشد در شکل دیاپیر در بالا بصورت شکل c7 بوده و کوچکتر ‌می‌شود و در نهایت مدفون می‌گردد.

 

شکل 6 . مکانیسم‌های مختلف جایگیری دیاپیر‌های نمکی.

 

شکل 7 . شکل‌های مختلف دیاپیریسم غیر فعال با توجه به سرعت  صعود دیاپیر و سرعت تجمع رسوبات.

در نواحی کششی پوسته، تشکیل دیاپیرها دارای مراحلی مختلفی است (شکل 8). در طی این مراحل ابتدا کشیدگی پوسته باعث نازک شدن سنگ‌های پوشاننده لایه‌های نمکی شده و در آنها شکستگی‌‌هایی را بوجود می‌آورد که بصورت گسل‌های عادی عمل می‌کنند. لایه نمکی در طول محور‌های گرابنی شروع به صعود نموده و فضاهای ناشی از نازک‌شدگی و جدایش بلوک‌های گسلی را پر می‌نماید. الگوهای گسلی و لرزه‌ای نشان می‌دهند که در این مرحله دیاپیر بصورت متقارن است (شکل b8). در این مرحله صعود دیاپیری بوسیله فعالیت کششی ناحیه کنترل می‌شود و با توقف کشش ناحیه، صعود دیاپیر نیز متوقف می‌گردد. با نازک شدن سنگ‌های پوشاننده، توده نمکی به آنها فشار آورده و بصورت اجباری در بین آنها نفوذ می‌کند (مکانیسم نفوذی فعال، شکل c8). این نفوذ اجباری بوسیله نیروی شناوری نمک حاصل می‌شود. در این مرحله به دلیل اینکه صعود دیاپیری بوسیله ثقل کنترل می‌شود حتی با توقف کشش منطقه، صعود دیاپیری ادامه می‌یابد. در مرحله بعد، دیاپیر بصورت نفوذی غیر فعال بطور کامل به سنگ‌های پوشاننده باقیمانده نفوذ می‌کند و به سطح رسوبات می‌رسد (مکانیزم نفوذی غیر فعال، شکل d8). در نهایت دیاپیر به سطح رسوبات رسیده و بر روی آن ورقه‌های نمکی نابرجا را تشکیل می‌دهند.

بسیاری از دیاپیرها در طی فازهای کششی آغاز شده‌اند و نشان دهنده کشش ناحیه‌ای به عنوان عامل اولیه شروع دیاپیریسم می‌باشند. این موضوع نشان دهنده تاریخچه کششی منطقه در زمان آغاز تشکیل دیاپیرها را نمایان می‌سازد.

شکل 8 . مراحل مختلف تشکیل دیاپیر در مناطق کششی.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در نواحی فشارشی پوسته، سنگ‌های پوشاننده لایه‌های نمکی خم می‌شوند و بصورت تاقدیس در می‌آیند. با خم شدن سنگ‌های پوشاننده، نمک به سمت هست تاقدیس صعود می‌کند و تاقدیس‌هایی با هسته نمکی‌را بوجود می‌آورد. به علت ضعیف بودن نمک، در نواحی فشارشی، قسمت‌هایی که بر روی نمک قرار دارند خیلی بیشتر از سایر نواحی خمیده می‌شوند و ادامه کوتاه شدگی پوسته این خمیدگی را تشدید می‌کند.

در طی تشدید خمش، ممکن است سنگ‌های پوشاننده لایه‌های نمکی بوسیله گسل‌های عادی، فرسایش و دیاپیریسم فعال سوراخ گردد و نمک به داخل آن نفوذ نماید (شکل 9) . در این فرآیند ممکن است نیروی شناوری نیز دخالت داشته باشد، اما بیشترین نیروی رانش توده نمکی، در اثر فشارش ناحیه‌ای می‌باشد. بنابراین دیاپیر به سطح می‌رسد و بوسیله دیاپیریسم غیر فعال ادامه می‌یابد. لذا در مناطق فشاری بدون نیاز به نیروی شناوری، دیاپیریسم می‌تواند صورت می‌پذیرد.

 

شکل 9 . مراحل مختلف تشکیل دیاپیر در مناطق فشاری.

 

در مناطق فشاری که فشارش همچنان ادامه می‌یابد بخش بالایی دیاپیر از لایه‌های نمکی منشاء خود جدا می‌شوند و دیاپیر‌های قطره اشکی (teardrop) را بوجود می‌آورند (شکل 10). این دیاپیر جدا شده تا حد ممکن به صعود خود ادامه می‌دهد و توده نمکی با قیمانده در محل منشاء یک سکوی نمکی برجا (اتوکتون) را تشکیل می‌دهد.

شکل 10 . تشکیل دیاپیر نمکی قطره اشکی.

ادامه کوتاه شدگی پوسته ممکن است باعث تشکیل یک گسل تراستی و بهم پیوستن دیاپیر قطره اشکی با منشاء خود گردد (شکل 11). تراستی شدن دیاپیر قطره اشکی باعث ادامه صعود آن به همراه بلوک فرا دیواره گسل تراستی می‌گردد. این نوع صعود در صورتی که شیب خط پیوستگی دیاپیر به منشاء ملایم باشد موثر می‌باشد اما اگر قائم باشد امکانپذیر نخواهد بود.

 

شکل 11 . صعود دیاپیری به همراه بلوک فرادیواره گسل تراستی.

 

مکانیسم نیروی شناوری که سابقاً آن را به عنوان اصلی‌ترین عامل تشکیل دیاپیر‌ها در نظر می‌گرفتند به این صورت می‌باشد در اثر اختلاف چگالی بین نمک با سنگ‌های پوشاننده نمک باعث ایجاد نیروی شناوری می‌گردد که تمایل دارد توده نمکی را به سمت بالا حر کت دهد. در نتیجه در اثر نیروی شناوری نمک شروع به صعود کرده و لایه های بالای خود را ابتدا خم کرده و در نهایت به داخل آنها نفوذ می‌نماید (شکل 12).

           شكل 12 . تشكیل گنبد نمكی به دلیل اختلاف چگالی و نیروی شناوری ناشی از آن.




               


نوشته شده توسط :esi s در پنجشنبه 2 اردیبهشت 1389 و در 04:13 بعد از ظهر | [+| نظرات ()  |  
برچسب ها:فرآیند دیاپیریسم ،دیاپیرهای ایران ،دیاپیر ،دیاپیریسم ایران ،  |  
آخرین ویرایش:- -  |  

مطالب بخش زمین شناسی سایت از نظر کیفی در چه حدی هستند؟ 






align="center"> target="_blank" href="http://bahar22.com"> style="text-decoration: none; "> face="Tahoma" color="#99CCFF">كدهای جاوا
وبلاگ
style="font-size: 8pt"
lang="en-us"> align="center"> align="center"> style="text-decoration: none">قالب
وبلاگ