آنالیز خطواره های گرانیت کوه سفید و سنگ‌های اطراف، شاهدی بر فعالیت گسل‌های پهنه زمین‌درز سیستان، جنوب شرق ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

تکتونیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده
گرانیت کوه سفید در پهنه زمین‌درز سیستان، و قسمت مرکزی نوار گرانیتوئیدی زاهدان-سراوان قرار دارد. شکستگی های متفاوتی این گرانیت، هاله دگرگونی و سنگهای اطراف را تحت تاثیر قرار داده اند. در این مطالعه با بررسی این ساختارها به نقش گسل‌های اصلی و جایگیری توده گرانیتی در توسعه شکستگی‌ها پرداخته شده است. در ابتدا با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای و مطالعات دورسنجی، سیستم شکستگی‌ها و گسل‌های موجود در توده‌ نفوذی و سنگ‌های میزبان استخراج گردید. سپس جهت تنش حد اکثر در منطقه و روابط قطع شدگی از یکدیگر متمایز و دسته بندی شدندبا توجه به اطلاعات به دست آمده دو فاز دگرشکلی از قدیم به جدید پیشنهاد می‌گردد . فاز پیش‌رونده D1 که با جهت تنش حداکثر شمال شرق- جنوب شرق باعث توسعه خطواره‌های مزدوج شمال شرق-جنوب غرب شده و در ادامه با فعالیت گسلهای به موازات گسل سراوان محیط مناسب جهت نفوذ توده گرانیتی فراهم شده است. همزمان با نفوذ توده شکستگی‌های شعاعی در سنگهای اطراف توسعه پیداکرده‌اند. بعد از سرد شدن و ایجاد هاله دگرگونی، تداوم تنش با همین امتداد باعث ایجاد شکستگی‌های مزدوج در توده اصلی شده است در ادامه فاز D2  ناشی از تکتونیک فعال منطقه با ایجاد گسل‌های شمالی- جنوبی تمامی ساختارهای قدیمی را قطع و جابجا می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Lineaments analysis of Kuh-Sefid granite and surrounding rocks, evidence of tectonic activity of Sistan Suture Zone faults, southeastern Iran

نویسندگان English

Shabnam Heydari Ali Mohammadlou
Abdul Reza Pertabian
Ali Asghar Muridi Farimani
Tectonics, University of Sistan and Baluchistan, Zahedan, Iran
چکیده English

Two mechanisms such as horizontal and vertical principal stress can create different fractures and faults in the rocks. The first one is tectonic forces as a result of the motion of plate tectonics and the second one is buoyancy forces as a result of magmatic activity (Ruch et al., 2016). The Kuh-Sefid granite emplaced in the flysch rocks of eastern Iran, southeast of Taftan, and the central part of the Zahedan-Saravan granite belt has provided a good opportunity to study the influence of tectonics and magmatic activity in creating fractures in this region. This granite, metamorphic halo, and surrounding rocks have been affected by different fractures system. The main purpose of this article is to investigate the role of tectonics and the main faults in the emplacement of Kuh-Sefid granite and the creation of obvious lineaments in this mass and the surrounding rocks, which can be a suitable basis for further studies on this little-known area.
Materials and methods
In order to analysis of fractures and faults in the study area at the first, the system of fractures and faults in the intrusive mass and host rocks are extracted using remote sensing and satellite image processing. In this study, Landsat 8 satellite images with pass number LC08_L1TP_156041 were used to identify the lineaments. Then, using GIS, these structures were differentiated and categorized based on the orientation, regional maximum stress, and their cross-cutting relationship.
Results and discussion
The granite unite has several main north-south lineaments parallel to each other. In metamorphic units, based on the position of this unit in relation to the granite unit, these structures were divided into five equal parts that have different orientations. Lineaments analysis of sedimentary rocks (Flysch): Based on the position of this unit in relation to the granite unit, extracted lineaments were divided into nine equal parts and then the rose diagram of each part was drawn. According to the genetic relationship between fracture structures and the direction of maximum stress in the region (Angelier, 1989; 1991), long lineaments that have displacement along their length were considered faults and used to estimate the direction of the maximum principal stress in the region. Kuh-Sefid granite as the youngest geological unit in the region, the granite mass intruded into the sedimentary rocks and creates a metamorphic halo in them. The existence of systematic fractures of the main mass shows that it was affected by tectonic stresses after cooling, but it should also be noted that the rise of granite masses can cause vertical stress and related fractures in the host rocks. These features have provided a suitable situation to investigate the tectonic history of the region and the effect of the main faults and the rise of the granite mass on creating brittle structures such as fractures and faults. The data obtained from remote sensing studies and statistical analyses of lineaments and faults at a glance show relatively active tectonics affected by different phases in the region According to the obtained, data two-phase of deformation from old to new are suggested. D1: progressive phase, which with the direction of maximum northeast-southeast stress causes the development of northeast-southwest conjugate fractures, and then the activity of faults parallel to Saravan fault provided a suitable environment for the intrusion of granitic mass. Simultaneously with the intrusion of the mass, radial fractures have developed in the surrounding rocks. After cooling and creating a metamorphic halo, the continuation of stress along the same direction has caused conjugate fractures in the main granite mass. Subsequently, the newer phase D2 due to the active tectonics of the region, by creating north-south faults, cuts and displaces all the old structures and Saravan fault.
 Conclusion:
The extraction of lineaments of the Koh-Sefid granite, the metamorphic halo, and the surrounding flysch rocks show the role of tectonics and magmatic activity in creating of these structures. The study of cross-cutting relationships and the classification of faults and lineaments show two deformation phases in the region. The initial phase, which is proportional to the general stress along the northeast-southwest direction, is a progressive phase, and the final phase, in accommodates the active tectonic regime of the region, acting as north-south dextral strike-slip faults. 
 

کلیدواژه‌ها English

Active tectonics
Brittle Deformation
Deformation history
Saravan Fault
درویش زاده. علی، 1383.زمین شناسی ایران، موسسه انتشارات امیر کبیر، تهران 900 ص،.
رهنماراد. جعفر، مسکانزهی. زیتون، کیخا. طیبه، انصاری‌فر.( 1392). مصطفی، بررسی ریزترک ها در گرانیت کوه سفید (سراوان) و تأثیر آن بر مقاومت برشی و فشارشی سنگ، هشتمین همایش زمین‌شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، دانشگاه فردوسی مشهد، صص 372-380.
علی پور رضا، صدر امیرحسین، ایزدی معصومه. 1398. تحلیل خطواره ها و شکستگی های مرتبط با پهنه گسلی صحنه با استفاده از تکنیک های دورسنجی و فرکتالی (باختر ایران). پژوهش های دانش زمین, 10(37 ), 186-205.
علی نیا، هادی و مریدی فرمانی، علی اصغر و نادری میقان، نصیر،1390،بررسی خطواره ها و ساختارهای زمین شناسی شمال نیشابور با استفاده از تصاویر ماهواره ای و تکنیک های سنجش از دور،پانزدهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران،تهران،
کریم پولی صادق، عباسی زاده سعید، امینی اقبال. 1394. تشخیص خودکار خطواره ها درتصاویر ماهواره ای و عکس های هوایی با استفاده از تبدیل رادون. مهندسی معدن, 10(29), 41-49.
مریدی فریمانی. علی اصغر، و دهقانی. سعید،(1393). نقش گسل تراستی سراوان در تشکیل و توسعه ی حوضه ی آبریز سراوان، مجله جغرافیا و توسعه، دانشگاه سیستان و بلوچستان زاهدان صص، 19-32.
هنرمند.مهدی ، رنجبر.حجت اله.، 1384،کاربرد روش‌های مختلف پردازش تصویر روی داده‌های +ETM به منظور اکتشاف کانسا‌رهای مس نوع پورفیری و رگه‌ای در منطقه کوه ممزار- کوه پنج در استان کرمان، مجله علوم زمین سازمان - زمین شناسی، شماره  57، صص 110-127.
 
Ahmadi, H., & Pekkan, E. (2021). Fault-based geological lineaments extraction using remote sensing and GIS—a review. Geosciences11(5), 183.
Angelier, J. 1989; From orientation to magnitudes in paleostress determinations using fault slip data. Jornal of Structural Geology. 11.  37-50.
Angelier, J. 1991; Inversion directe et recherche 4-D: comparaison physique et mathematique de deux m&hodes de determination des tenseurs des paleocontraintes en tectonique defailles. C.R. Acad Sci., Paris, 312(B). 1213-1218.
Camp,V.E. Griffis, R.J. 1982; Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan Suture Zone , Eastern Iran, Lithos,Vol. 15,  221- 239.
Eftekhar Nezhad, J. McCall, GJ.H. 1993. Geological map of Saravan quadrangle (1:250000): Geological Survey of Iran.
Freund, R. 1970; Rotation Of Strike Slip Faults In Sistan, Southeast Iran, University of Chicago Press, The Journal of Geology, 78, 188-200,.
Kashani, R. Partabian, A. Nourbakhsh, A. 2019; Tectonic implication of geomorphometric analyses along the Saravan Fault: evidence of a difference in tectonic movements between the Sistan Suture Zone and Makran Mountain Belt. Journal of Mountain Science, 16(5), 1023-1034. DOI:10.1007/s11629-019-5421-z
Nakamura, K. 1977; Volcanoes proposal, Journal of volcanology and Geothermal Research 2:1-16
Rosenfeld. A. Kak .A .C. 1982; Digital picture processing, Second edition, v. 1 , Academic Press, New York.
Solomon, S. Ghebreab, W. 2006; Lineament Characterization and their tectonics significance using Landsat TM data and field studies in the central highlands of Eritrea, Journal of AfricanEarth Sciences, v. 46, p. 371-378. DOI: 10.1016/j.jafrearsci.2006.06.007
Tirrul R, Bell IR, Griffis RJ. Camp, VE . 1983 The Sistan Suture Zone of eastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 94: 134-150.
Twiss, R.J., Morres, E.M. 2007.Structural Geology. second edition: W. H. Freeman and Company, 2007, ISBN-13: 978-0-7167-4951-6, ISBN-10: 0-7167-4951-3
Žalohar, J. Vrabec, M. 2010; Kinematics and dynamics of fault reactivation: The Cosserat approach. Journal of Structural G.ology, 32(1), 15-27.