چين خوردگي جدايشي در گستره ميانه- ماه نشان: اندركنش بين رسوب گذاري در حوضه سازند سرخ بالايي و كوتاه شدگي

Detachment Folding in Mianeh-Mahneshan Area: Interaction Between Sedimentation in the Upper Red Formation Basin and Shortening

در پانه هاي (wedge) چين و راندگي كه به صورت نازك پوست دگرريخت مي شوند چگونگي دگرريختي ارتباط نزديكي با مقاومت در برابر لغزش در راستاي سطح هاي فَراكَنِش (decollement) و حضور طبقات كم ژرفا و ژرف فراكنش دارد. در گستره چين خورده ميانه- ماه نشان، طبقات شكل پذير در ترازهاي پاييني (سازند سرخ بالايي) نقش به سزايي در هندسه و جنبش شناسي دگرريختي گستره بازي مي كنند. به منظور شناسايي هندسه چين خوردگي، تفكيك سازوكارهاي چين‌خوردگي و تعيين ژرفاي فراكنش، اقدام به جمع آوري اطلاعات و عمليات صحرايي در گستره ميان ميانه و ماه نشان شد. وضعيت چين خوردگي ها و ساختارهاي اين گستره به گونه اي ويژه از ديگر ساختارهاي گستره و حتي نواحي همسايه مانند البرز متمايز است و جنبش گنبدهاي تبخيري و شكل پذير بودن مارن هاي سازند سرخ بالايي پيچيدگي زيادي را به الگوي چين‌خوردگي داده است. براي تحليل پديده هاي ساختاري همزمان با رسوب گذاري، افزون بر برداشت هاي ساختاري دقيق، از ويژگي هاي رسوب شناختي و محيط رسوبي در راستاي تفسير و تاريخ گذشته گستره، مطالعه سنگ هاي رسوبي، ارايه داده هايي از محيط هاي رسوب گذاري آنها و جغرافياي ديرينه نيز استفاده شد. يكي از دستاوردهاي اين پژوهش، تحليل ساختارهاي رشدي (growth structures) همزمان با چين‌خوردگي در گستره ميانه- ماه نشان بود. شش برش ساختاري AA’، BB’، CC’، DD’، EE’، FF’ در عرض ساختارهاي چين خورده پيچيده گستره پيمايش و رسم شد. ميزان كوتاه شدگي به دست آمده از دو برش AA’ و DD’ به ترتيب 65/46 و 05/38 درصد به دست آمد كه ميانگين آنها 3/42 درصد است. در مقايسه با اين مقدار، ميزان كوتاه شدگي در بخش هاي گوناگون استان‌هاي زمين‌ساختي البرز و زاگرس از 16 تا 30 درصد متغير است. ما بر اين باوريم كه علت اين اختلاف در آن است كه كوتاه شدگي در اين گستره به صورت محلي روي داده است و تحت تاثير عواملي مانند شيب حوضه و گسل هاي ژرف و لايه هاي كم‏قوام موجود در سطح فراكنش گستره قرار دارد. با بررسي هايي كه انجام گرفت سازوكار اصلي چين‌خوردگي نهشته هاي اين گستره از نوع جدايشي (detachment) و چين پيشروي گسل يا چين خم گسل (fault propagation fold or fault bend fold) است، مواد تبخيري موجود در توالي (گچ و نمك) نقش مهمي در اين چين‌خوردگي ها دارند.

There is a close relationship between resistance to slip along decollement surfaces and presence of deep and shallow decollement levels in thin-skinned fold and thrust wedges. Decollement units in lower (Upper Red Formation) stratigraphic levels in Mianeh-Mahneshan fold belt have an effective role onthe geometry and kinematics of deformation of the area. In order to understand the fold geometry and folding mechanisms, and to exploredepth-to-the-decollement surface, we carried out data collection and field study in an area between Mianeh and Mahneshan cities. Folded structures in the study area are different from other structures within the area, as well as from the structures in the neighboring Alborz Mountains.The rise of salt domes along with the plasticity of marls in the Upper Red Formation have resulted in extreme complexities in folding pattern. In order to analyze syn-sedimentary structural features and interpret the geological evolution of the area, we used detailed structural measurements, sedimentological and sedimentary environment features, sedimentary rock studies, and paleogeography.One of the results of this study was the interpretation of syn-sedimentary growth structures in the Mianeh-Mahneshan area, which helped us to construct six structural cross-sections (AA’, BB’, CC’, DD’, EE’ and FF’)across the folded structures. Measured shortening along two Sections AA’ and DD’is 46.65% and 38.05%, respectively, with an average of 42.3%. These values are different from those estimated forthe neighboring Alborz and Zagros Orogens, where shortening ranges between 16-30%. We attribute this difference to local intense shortening in the study area caused by several factors such as basin slope, deep faults and weak beds along decollement surfaces. This study indicates that dominant folding mechanisms in the study area are detachment folding, and fault-propagation or fault-bend folding. The presence of evaporitic material (gypsum and salt) within the succession has played a major role in the kinematics of folding.