درزه‌شدگي سنگ‌هاي سازند كرج در ورقه راندگي پوركان-ورديج، شمال تهران

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

پژوهش حاضر با هدف شناسايي هندسه و جنبش‌شناسي (كرنش حاصل از) درزه‌ها، ارتباط و پراكندگي زماني و مكاني درزه‌ها با دو نسل دگرريختي روي داده در ورقه راندگي ‏پوركان- ورديج و ارتباط گسترش انواع درزه‌ها با ويژگي‌هاي سنگ‌شناختي لايه‌هاي سازند كرج صورت گرفت. با توجه به اين كه پهنه مورد مطالعه شامل رسوبات آذرآواري و آذرين ‏با گوناگوني زيادي است، سنگ‌هاي اشاره‌شده به 5 واحد اصلي شامل توف ستبرلايه تا ‌توده‌اي، توف نازك‌لايه تا متوسط‌لايه، توالي ‌توف- شيل- ماسه‌سنگ‌، شيل و سنگ‌هاي آذرين ‏دسته‌بندي شدند. برداشت درزه‌ها به‌روش انتخابي و تا حدودي به كمك فهرست‌نويسي انجام شد كه داراي ويژگي سرعت در برداشت و آمارگيري هستند. تقسيم‌بندي درزه‌ها نيز بر ‏پايه تمركز قطب صفحه‌هاي درزه‌ها انجام شده است. از شاخص فاصله شكستگي (‏FSI‏) استفاده شد كه مقدارهاي آن يكي از عوامل مهاركننده ريخت‌شناسي واحد‌هاي سنگي و تاثير ‏فرسايش بر آنهاست؛ افزون براين با بهره‌گيري از اين شاخص مي‌توان فاصله‌بندي درزه‌ها را در لايه‌هاي ديگر در نواحي پيرامون پيش‌بيني كرد. مهم‌ترين كاربرد اين ويژگي در راه‌سازي، ‏تونل‌سازي و ديگر كاربردهاي مهندسي است. مقايسه نمودار‌هاي شاخص فاصله شكستگي(‏FSI‏) در واحدهاي سنگي گوناگون، نشان مي‌دهد كه واحدهاي نفوذي و ستبر لايه شاخص ‏فاصله شكستگي بسيار متفاوت دارند، در يك بازه گسترده هستند و در بيشتر موارد به علت تراكم كمتر درزه‌ها فرسايش‌پذيري كمتري نسبت به ديگر واحدها از خود نشان مي‌دهند. از ‏همين روي، اين واحدها رخنمون‌هاي برجسته‌تري دارند. دو دسته‌درزه اصلي ‏J1‎‏ و ‏J2‎‏ (‏J1‎‏ با روند شمال باختري- جنوب خاوري و ‏J2‎‏ با روند شمال خاوري- جنوب باختري) بيشترين ‏فراواني را در اين دسته‌بندي از خود نشان مي‌دهند. هر دوي اين دسته‌درزه‌ها از نوع كششي هستند و روند آنها راستاي تنش اصلي بيشينه (‏‎1?‏) را در زمان تشكيل دسته‌درزه نشان مي‌دهند. ‏مطالعات اين پژوهش در گستره مورد بررسي، تاييد مي‌كند كه مقدار كرنشي كه درزه‌ها ايجاد مي‌كنند بسيار كم است.‏

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 ?1 ‎direction during their development. Our study in this research confirms that amount of the strain produced by the joints is very small. ‎