آبرفتهاي تهران

شهر تهران بر روی نهشته های آبرفتی جوان بنا شده است. نهشته های آبرفتی تهران از کوهپايه های البرز تا کناره جنوبی کوير تهران گسترش دارد. بطور کلی نهشته های ابرفتی تهران در اين نقشه به 4 بخش تقسيم شده اسو اين رسوبات از قديم به جديد عبارتند از:

-         سازنده آبرفتی هزاردره (آبرفتهای A)

-     سازنده آبرفتی ناهمگن شمال تهران (آبرفتهای Bn) و سيلتهای رسی کهريزک (آبرفتهای Bs) (منظور از حروف n و s بترتيب شمال و جنوب است.)

-         سازنده آبرفتی تهران (آبرفتهای C)

-         آبرفتهای کنونی (آبرفتهای D)

 

1- سازنده آبرفتی هزاردره (آبرفتهای A)

              Hezardarreh Alluvial Formation

       اين سازند قديمی ترين نهشته آبرفتی گستره تهران است که در مناطق مختلف تهران از جمله کن، اوين ، قيطريه و عباس آباد و گردنه قوچک به شکل تپه های بلند با دره های عميق فراوان گسترش دارد. سازند هزاردره از کنگلومرای همگن با قلوه سنگ، شن، ماسه و ريگ تشکيل شده و فضای ميان دانه ها را ماسه و سيلت پر کرده است. اين سازند يک سازند سيلابی (Fluvial) است.

ويژگيهای عمده اين سازند عبارتند از:

-         ضخامت زياد حدود 1200 متر و همگنی سازند

-         لايه بندی منظم داشته و بطور محلی دارای لايه ها و عدسی هايی از رس و ماسه است.

-         سيمان خوب و سخت شده

-         اندازه متوسط قلوه ها 25-10 سانتيمتر و دارای درجه دگرسانی پيشرفته

-         رنگ خاکستری روشن

-         شيب زياد لايه ها تا 90 درجه و چين خوردگی آنها

-         قلوه ها نيمه مدور بوده و 90% آنها از سازند کرج و 10% از ساير گسلهاست.

       سازند هزار دره متعلق به زمان کواترنری بوده و پس از چين خوردگی گسلش و فرسايش شديد با دگرشيبی توسط سازند آبرفتی ناهمگن شمال تهران پوشيده شده است. اين سازند در بخشهای زيرين دارای تخلخل بسيار کم و هوازدگی و مقاومت مکانيکی بسيار زياد است و هرچه به قسمتهای بالای سازند نزديکتر شويم تخلخل زيادتر و هوازدگی و مقاومت مکانيکی کمتر می شود. بدين معنی که قلوه های موجود در بالای هزار دره تازه (fresh) بوده و در سيمانی از سيلت و ماسه سست قرار گرفته اند بطوری که با ضربه ملايم چکش به آسانی از هم می پاشند. احتمال نشست سازند هزار دره به دليل مشخصات ذکر شده از جمله سيمان سست و متخلخل زياد در هنگام وقوع زلزله، بسيار زياد است. مدت نشست به شدت، مدت اثر زلزله، مقاومت مکانيکی و تراکم نسبی خاک، بستگی دارد.

       در فاصله زمانی پيش از رسوب سازند آبرفتی ناهمگن شمال تهران، نيروهای وارده در جهت شمالی-جنوبی يا شمال خاوری- جنوب باختری سبب چين خوردگی شديد و گسلش سازند آبرفتی هزاردره و تشکيل چينهايی با راستای شرقی- غربی يا شمال غربی- جنوب شرقی شده است. (گزارش 56 سازمان زمين شناسی، 1371).

 

2- سازند B:

الف- سازنده آبرفتی ناهمگن شمال تهران (آبرفتهای Bn)

North Tehran Hetrogeneous Alluvial Formation (Bn)

سازند آبرفتی ناهمگن شمال تهران، مخلوطی از شن، ريگ، قلوه سنگ و رس و گاهی بلوکهای درشت و پراکنده است. مشخصات بارز اين سازند عبارتست از : (گزارش 56 سازمان زمين شناسی، 1371)

-         کنگلومرای سخت نشده ناهمگن و جور نشده

-         اندازه قلوه ها ازچند سانتيمتر تا چند متر متغير بوده و در سيمانی از ماسه و سيلت قرار دارند.

-         شيب لايه ها عمدتاً کم بوده و حداکثر تا 15 درجه می رسد.

-         رنگ آنها تيره تر از سازند آبرفتی زيرين و چين خورده هزار دره است.

-     شامل عدسيهای رسی و سيلتی و لايه های کم ضخامت، همراه با قلوه هايی با سطوح سياه رنگ (پوشيده از املاح منيزيم) است.

 

اين سازند متعلق به زمان کواترنری (Riben, 1955, 1956) است. سازند آبرفتی ناهمگن شمال تهران Bn بدليل ناهمگن بودن دارای مقاومت مکانيکی و تخلخل متغير است. بنابراين در هنگام وقوع زلزله عکس العملهای متفاوتی را نشان خواهد داد. در مکانهايی که مقاومت مکانيکی پائين و تخلخل بالا است، احتمال نشست زمين در هنگام وقوع زلزله وجود دارد.

 

 

ب: سيلتهای رسی کهريزک (آبرفتهای Bs)

                                                            kahrizak Clay silt             

       سيلتهای کهريزک بوسيله عملکرد گسلهای کهريزک، جنوب ری و شمال ری رخنمون يافته اند. اين سازند در شمال توسط دامنه های جنوبی مخروط افکنه های سازند آبرفتی تهران (C) پوشيده شده است.

       در مناطق ری و کهريزک (دور از گسلهای شمال ری و جنوب ری و کهريزک) توسط پوشش بسيار نازکی از رسوبات دانه ريز آبرفتهای کنونی (D) پوشيده شده اند.

       سازند کهريزک از سيلت و رسهای کرم و بژرنگ تشکيل شده و در جنوب شهر ری و شمال کهريزک و ايوانکی گسترش و بيرون زدگی دارد.

 

3- سازند آبرفتهای تهران (C):

                                                                Tehran Alluvial Formation                   

       سازند آبرفتهای تهران (C) (Riben, 1955, 1956) شامل آبرفتهای جوان مخروط افکنه ای است که از دامنه جنوبی البرز به سمت جنوب ادامه داشته و بخشی از دشت را در بر گرفته و بخش کمتری از شهر تهران بر روی آن بنا شده است. اين سازند بطور کلی از نهشته های سيلابی و رودخانه ای جور نشده تشکيل و ضخامت آن 60 متر است.  (Riben, 1955, 1956). سازند آبرفتی تهران در نزديکی کوهپايه شکل مخروط افکنه ای داشته و به سمت جنوب تبديل به لايه های سيلتی کم شيب می شود.(Tchalenko etal, 1974) .

       رسوبات تشکيل دهنده اين سازند همگن بوده و از قلوه سنگ، شن، ريگ در سيمانی از ماسه و سيلت تشکيل شده است. لايه های اين سازند افقی بوده و کوهزائی را تحمل نکرده اند. در آبرفتهای C سه بخش تشخيص داده شده است که بشرح زير است. (نبوی و ارژنگ روش، 1356):

الف) قسمت زيرين آبرفتهای C

اين قسمت از قلوه، شن، ريگ با مقداری رس در ميان آنها بوده و بخش زيرين آن ديده نمی شود.

ب) قسمت ميانی آبرفتهای C

اين قسمت از قلوه سنگهای گردشده تشکيل يافته و در بالای آن قشر آهکی به ضخامت نيم متر تشکيل شد است.

ج) قسمت بالائی آبرفتهای C

       قسمت بالائی اين آبرفتها از رس و خاک قرمز رنگ تشکيل شده و بخش رويی دشتها و لبه های پادگانه ها را تشکيل داده است شهرک کن بر روی اين خاکها بنا شده است.

        بطور کلی رسوبات آبرفتی تهران (C) همگن بوده و به سبب داشتن سيمان سست ميان قلوه ها، نفوذ پذير است. از ديدگاه مقاومت مکانيکی، دارای مقاومت نسبی بالا بوده و بهترين انبار آب را در مخروط افکنه های گستره تهران تشکيل می دهند. مخروط افکنه ها بدليل داشتن دانه بندی درشت، بهترين جا برای تغذيه سفره های آبدار است.

د) آبرفتهای کنونی  Recent Alluvial                                                                        

        اين بخش متشکل از جوانترين نهشته های رودخانه ای يا سيلابی است که در بستر رودخانه ها، مسيلها، پادگانه های آبرفتی، مخروط افکنه های جوان و کالها (wadi) بر جای گذاشته شده است. دشت جنوب تهران ازاين آبرفت پوشيده شده است. بطور کلی رسوبات D در شمال تهران از رسوبات دانه درشت و منفصل (قلوه سنگ و شن گردشده بدون سيمان) و در جنوب تهران از رسوبات دانه ريز (سيلت و رس) تشکيل شده است. در نقشه زمين شناسی، نهشته های اين سازند به دو بخش D1 و D2 تقسيم شده است. نهشته های D1 ريزدانه بوده و عمدتاً در جنوب تهران رخنمون دارند. نهشته های D2 مخروط افکنه های جوان سازند D را تشکيل داده اند.

       بطور کلی می توان گفت که نهشته های آبرفتی تهران، عمدتاً نهشته هايی با سيمان سست و يا بدون سيمان است که در برخی از نقاط دارای نفوذپذيری بالا بوده و در اثر وقوع احتمالی زلزله ای با بزرگی زياد، امکان نشست زياد زمين در بخی از مناطق آن وجود دارد. جهت مطالعه دقيق ميزان نشست زمين در مناطق مختلف تهران بايد ميزان تخلخل، بزرگی و همچنين شتاب و شدت احتمالی زلزله در مناطق مختلف بررسی گردد. سه عامل آخر بستگی به نوع گسلی دارد که فعال خواهد شد. علاوه بر نشست خاکها، در مناطقی که سطح آب زيرزمينی بالا باشد و جنس نهشته ها از خاکهای ريزدانه و سست باشد، احتمال روانگرائی خاکی در هنگام وقوع زلزله وجود دارد که در بخش نقشه روانگرائی مورد بررسی قرار گرفته است.

       در اطراف سازندهای آبرفتی تهران، سنگ بستر با سن قديمی تر از آبرفتها قرار گرفته است. جنس اين سنگها در شمال، آذر آواری، آواری آتشفشانی در جنوب، آتشفشانی در شرق، کنگلومرای آتشفشانی و آذرين نفوذی است.

کیمبرلیت ها

 
کمبرلیت‌ها سنگهای الترامافیک آلکالن کمیاب هستند. اهمیت این سنگها به علت آن است که در آنها مجموعه‌ای از کانیهای استثنایی وزینولیتهایی دیده می شود که بنا به اصطلاحات پترولوژی تجربی نسبت به دیگر فازهای موچود در سنگهای شناخته شده زمین در فشار بیشتر و بالطبع در اعماق بیشتری تشکیل گردیده‌اند. کیمبرلیت‌ها از نظر اقتصادی نیز دارای اهمیت زیادی هستند، چون دارای الماس می‌باشد.

تصویر


تاریخچه

برای اولین بار نام کمبرلیت توسط لویس در 1887 برای توصیف میکا پروتیتهای پورفیری الماس‌دار ناحیه کمبرلی واقع در آفرقای جنوبی ابداع شد. نام کیمبرلیت ، بیشتر بیانگر یک اندیشه است نه یک ترکیب شیمیایی ثابت که در یک حلقه بندی اصولی سنگهای آذرین مورد استفاده قرار می گیرد. در این اندیشه، کیمبرلیتها، سنگهای اولترامافیک نادر الماس دارای هستند که واجد مقادیر متغیری زینولیت و زینوکریست می‌باشند. ولی الماس یک کانی فرعی و نادر کیمبرلیتهاست.

سنگ شناسی کیمبرلیت‌ها

سنگ شناسی کیمبرلیت‌ها ، غیر عادی و پیچیده است زیرا اولا کیمبرلیت‌ها سنگهای دوگانه( دارای منشا دوگانه) خاصی هستند که در آن کانیها ، قطعات سنگی و مواد ماگمایی منجمد شده‌ای یافت می‌شوند که در محیطهای فیزیکی و شیمیایی مختلف تشکیل شده‌اند و ثانیا ترکیب مورال آنها بسیار متفاوت است. تشخیص سنگهای کیمبرلیتی در صحرا مشکل است. در صحرا این سنگها مانند توده‌های طویل شیست به نظر می‌رسند و به علت نداشتن کانیهای شاخص خوبی قابل تشخیص نمی‌باشند.

ترکیب مورال و بافت

ترکیب مورال سنگهای خانواده کمبرلیت بسیار متفاوت است. معمولا اولیوین فراونترین کانی محسوب می‌گردد. اما بطور جزئی یا کامل با کانیهای ثانویه همچون کانیهای گروه سرپانتین جاشین می‌شوند. مقدار کانیهای کربناته و فلوگرپیت نیز تا حدود زیادی متغیر است. بافت سنگهای کمبرلیتی بطور معمول پورفیری یا پیروکلاستیک است. به علاوه ظاهر خرد شده برخی از این سنگها با توجه به حضور زینولیتها در آنها تشدید می‌شود.

اغلب سنگها دارای مگاکرسیتایی هستند که در زمینهای ریز دانه و متشکل از مکروفنوکرسیتها قرار دارند. سنگهای دیاتومهای کیمبرلیتی عموما بافتها و ساختمانهای خرد شده و پیروکلاستک را دارند. در حالیکه سنگهای کمبرلیتی در دایکها و سیلها دارای بافت پورفیری معمولی هستند و حتی ممکن است دارای حاشیه انجماد سریع و ساختمانهای جریانی باشند. در حالت سه بعدی ، اغلب دیاترمها ، رمخروطهای معکوسی و باریکی تشکیل می دهند که با افزایش عمق به تدریج تنگ تر می‌شوند.

در اعماق زیاد معمولا دیاترمها به صورت دایک در می‌آیند. با وجود این بعضی از آنها در دایکها نفوذ می‌نمایند. دیاترمهای کمبرلیتی عموما به صورت خوشه‌ای و دسته دایک هستند. رهنمون تمام دایکها خطی نیست. اغلب دایکهای کیمبرلیتی بازیک ، اما طویل می‌باشند. سیلهای کمبرلیتی سنگهای خروجی کمیاب با ترکیب کمبرلیتی هستند.
تصویر


ژئوشیمی

ترکیب عناصر اصلی اغلب سنگهای خانواده کیمبرلیت با سنگهای اولترامافیک غنی از اولیوین خیلی شباهت دارد. ولی سنگهای کمبرلیت از TiO2 ، K2O ، P2O5 غنی هستند. در ترکیب شیمیایی میانگین کیمبرلیت عناصر لیتیوم ، فلوئور ، فسفر ، پتاسیم ، تیتانیم ، روبیدیم ، استرانسیوم ، زیرکونیم ، نیوبیم ، قلع ، باریم ، براسئودیمیوم ، نئودیمیوم ، ساماریم ، اروپیم ، کادولینیم ، هافنیوم ، تانتالیوم و سرب 10 تا 100 برابر غنی‌تر شده است. در حالیکه عناصر کربن ، سزیم ، تانتانیوم ، سریم ، توریم و اورانیوم در میانگین کمبرلیت بیش از 100 برابر غنی شده است.

بنابراین فراوانی عناصر اصلی در خانواده کیمبرلیت با سنگهای اولترامافیک غنی از اولیوین شبیه است. اما فراوانی عناصر ناسازگار بیشتر از میانگین سنگهای اولترامافیک است. در میانگین ترکیب شیمیایی سنگهای کیمبرلیتی که به صورت دایک و دیاترم جایگزین گردیده اند، اختلافات جزئی وجود دارد.

فراوانی و توزیع

سنگهای خانواده کیمبرلیت در جنوب (آفریقای جنوبی ، نامیبیا ، سوازیلند ، سوتوآنگولا) ، مرکز (زئید ، جمهوری آفریقای مرکزی و تانزانیا) و غرب (غنا ، گینه ، ساحل عاج ، لیبریا ، مالی ، گابن و سیرالئون) آفریقا انتشار گسترده‌ای دارند. سنگهای کیمبرلیتی آفریقا اصولا در مناطق کراتونی قدیمی تر مستقر می‌باشند. در نواحی دیگر واقع در ایالات متحده آمریکا ، کانادا ، گرنیلند ، فنلانو ، روسیه ، چین ، آرژانتین ، استرالیا و مالاتیا در جزایر سولومون کمبرلیتها بطور مجزا یافت می‌شوند.

سن سنگهای خانواده کمبرلیت خیلی متفاوت بوده و از پروتروزئیک تا سنوزوئیک متغیرند. امروزه در نواحی کراتونی قدیمی مقدار جریان حرارتی اندک است و این ویژگی احتمالا در نواحی کراتونی گذشته نیز وجود داشته است. بنابراین انتظار می‌رود که ماگماهای تولید کننده سنگهای خانواده کمبرلیت ، در بخشی از لیتوسفر مستقر شده‌اند که گرادیان زمین گرمایی آنها کم بوده است.

تپروژنر

مواد کیمبرلیت در عمق 200 کیلومتری اساسا به حالت ماگما است ولی به محض صعود به مناطق بالاتر ، به یک مخلوط مکانیکی شامل ماگمای مایع ، فنوکریست ، زینوکریست و زینولیت همراه با مقادیر زیادی فاز سیال مجزا با غلظت کم تبدیل خواهد شد. با صعود این شبه ماگما به سمت بالا و عبور از محیطهای فیزیکی و شیمیایی متفاوت ، تغییراتی در فازهای متشکله آن ایجاد می‌شود و بدینوسیله تا حدی با شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط تغدیل و هماهنگ می‌گردد. به علاوه فازهای مزبور با یکدیگر و با سنگهای دیواره اطراف واکنش می‌کنند.

اولین بخش از شبه ماگمایی که در حین رسیدن به سطح زمین بطور انفجاری خارج می شود. با خروج بیشتر شبه ماگما ، مواد موجود در سطح دهانه‌ها و دایکهای تغذیه کننده مجاور در محل به حرکت در می‌آیند. سرانجام سیستم روان شده مزبور متلاشی شده و مواد مختلف موجود در شبه ماگمایی که گازهای خود را از دست داده به هم جوش می‌خورند و در نتیجه این فرایند سنگهای خاص خانواده کیمبرلیت بوجود می‌آیند که البته تبلور و رشد انواع مختلف کانیهای ثانویه کم دما و کم فشار نیز صورت می‌گیرد. (نقل از رشد زمين شناسي)

شروع سال تحصیلی جدید را به همه دانش آموزان دانشجویان و معلمین سخت کوش زمین شناسی تبریک می گوییم سال پر بار و برکتی داشته باشید.