ویژگی های ژئومورفولوژی و سنگ شناسی چال سنگ های ماسه سنگ آغاجاری (مطالعه موردی: شمال باختری مسجدسلیمان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب

2 دانشگاه تهران

چکیده

چال سنگ‌­ها یکی از لندفرم‌­های تماشایی سنگ­‌ها به ویژه ماسه سنگ‌­ها به شمار می‌­آید. هدف این پژوهش بررسی ویژگی‌­های ژئومورفولوژی و سنگ‌شناسی در هفت لایه (A تا F) ماسه سنگ آغاجاری شمال‌غرب مسجدسلیمان در توسعه و تکامل چال سنگ‌­ها است. در این مقاله تعداد 48 نمونه از ماسه سنگ‌­ها جهت مطالعه کانی­‌های تشکیل‌دهنده و مقدار کربنات کلسیم مورد بررسی واقع گردید. از میکروسکوپ پلاریزان و دستگاه کلسیمتری برنارد به ترتیب برای مشخص نمودن میزان تخلخل و کربنات کلسیم استفاده نمونه‌­ها استفاده شد. سپس با استفاده از چکش اشمیت سختی 48 نمونه از ماسه سنگ‌­ها به دست آمد. در این کار از نرم افزار Jmicrovision جهت به دست آوردن مقدار و درصد کانی‌­های مقاطع نازک و از نرم‌افزار GIS جهت ترسیم نقشه‌­ها استفاده گردید. نتایج نشان داد که وجود چال سنگ‌­ها تابعی از شرایط فیزیکی سنگ و ترکیبات کانی‌شناسی سنگ­‌ها همراه با نقش فرسایشی جریان آب در کربنات کلسیم سنگ است. در این پژوهش بر اساس داده‌­ها و نتایج به دست آمده مشخص گردید که ویژگی­‌های جنس ترکیبات سنگ به ویژه مقدار درصد کربنات نقش بسیار مهمی در ایجاد چال سنگ‌­ها دارند. به طوری که مشخص گردید وجود فراوان کانی فلدسپات و درصد بالای تخلخل در قدیمی‌­ترین لایه سازند آغاجاری (لایه A)، نقش زیادی در ایجاد چال سنگ در آن دارد. درزه‌­ها از دیگر عوامل اصلی ایجاد چال سنگ­‌ها (63%) هستند. دیگر لایه‌­های دارای چال سنگ (لایه B, D, C ,F) یک رابطه معناداری بین افزایش درصد کوارتز، و کاهش درصد فلدسپات و مقدار کربنات کلسیم را نشان می­‌دهند. هم‌چنین نتایج نشان داد میانگین کربنات کلسیم ماسه سنگ آغاجاری حدود 50% است و یکی از دلایل وجود چال سنگ‌­ها در لایه­‌های ماسه سنگی علی‌رغم سختی چکش اشمیت زیاد همین عامل است که نسبت به فرسایش شیمیایی و انحلال بسیار حساس است.

 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of effects component and types on Masjed-Soleyman Agha-Jari sandstone layers formation accompanied by hardness stone on potholes development

نویسندگان [English]

  • Amir Ahmadi 1
  • shirin mohammad khan 2
چکیده [English]

Potholes are one of the spectacular landforms of rocks, especially sandstones. In this paper, 48 samples of Agha-Jari Sandstones were prepared and thin sections were obtained from them to investigate the sandstone minerals and porosity by Polarizing microscope and also by Bernard calcium meter. For estimating of rock hardness we use Schmidt Hammer Model N and ISRM (1978) standard. Maps were prepared with 1:25000 topographic map, Arc/GIS software and Jmicrovision software was used to obtain the amount and percentage of thin section minerals. The results showed that Potholes are a function of physical conditions of rocks and mineralogy compounds of rocks with the erosion role of water flow in calcium carbonate of stone. Based on the data and results, it was found that the characteristics of Agha-Jari sandstone compounds play an important role in the generation of Potholes in this formation. It was determined that the abundant presence of Feldspar minerals and high percentage of porosity in the oldest layer (A) of Agha-Jari Formation plays a great role in the looseness and creation of Potholes in that layer. Other layers with Potholes such as (B, D, C, and F Layers) show a significant relationship between increasing quartz percentage and decreasing the percentage of feldspar and calcium carbonate. The results also showed that the mean calcium carbonate of Agha-Jari sandstone is about 50% which is one of the reasons for the existence of Potholes in layers despite the hardness of Schmidt Hammer is high.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pothole
  • Agha-Jari sandstone
  • Geomorphology
  • Calcium Carbonate
  • Schmidt Hammer

مراجع

  • آقانباتی، سید علی (۱۳۸۳). زمین شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین شناسی و اکتشافات کشور، چاپ اول.
  • احمدی، امیر (۱۳۹۱). مکانیسم شکل­زای کواترنری بر روی ماسه‌سنگ آغاجاری در شمال باختری مسجدسلیمان. پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده جغرافیا، رشته ژئومورفولوژی، دانشگاه تهران.
  • زمانزاده، سید محمد؛ احمدی، امیر؛ علی حسین، احمدی (۱۳۹۳). بررسی اثر کربنات کلسیم و تخلخل در ایجاد دامنه های سنگی در سازنذ آغاجاری، نخستین همایش علوم جغرافیایی ایران. دانشگاه تهران، موسسه جغرافیا.
  • مطعیی، همایون (۱۳۷۲). زمین شناسی ایران: چینه شناسی زاگرس. انتشارات سازمان زمین شناسی کشور. چاپ نخست،
  • محمدخان، شیرین، احمدی، امیر (۱۳۹۵). بررسی رابطه سختی سنگ به روش سلبی بومی‌سازی شده برای تولید واریزه در ماسه‌سنگ آغاجاری، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، شماره ۲، تابستان 1396، 281-259.
  • Ahmadi, A., Moghimi, E., Zamanzadeh S. M and Motamed R (2015). The Effect of Sandstone Composition on Distribution of Tafoni Landforms in the Aghajari Sandstone, Northwest of Masjed Soleyman, Iran, Hindawi Publishing Corporation Advances in Geology, Volume 2015, Article ID 862714, 10.
  • Alavi, M (1994). Tectonics of the Zagros organic belt of Iran: new data and interpretations. Tectonophysics, 229, 211-238.
  • Lima, A. G; Binda, A. L. (2015). Differential control in the formation of river potholes on basalts of the Paraná Volcanic Province. Journal of South American Earth Sciences Volume 59, 86-94
  • Berberian, M (1995). Master blind thrust faults hidden under the Zagros folds: active basement tectonics and surface morphotextonics, Tectonophysics. 241, 193-224.
  • Bahroudi, A., Koyi, H. A (2004). Tectono-sedimentary framework of the Gachsaran Formation in the Zagros foreland basin, Marine and Petroleum Geology, 21, 1295-1310.
  • Birkeland P. W., Burke R. M. and Shroba R. R (1987). Holocene alpine souls in gneissic cirque deposits, Colorado Front Range-soil chronosequences in the western United States, U.S. Geological Survey Bulletin, 1229, 140.
  • Demirdag, S., Yavuz, H., Altindag, R (2009). The effect of sample size on Schmidt rebound hardness value of rocks. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 46, 725-730.
  • Lamas, C. Irigaray, C. Oteo, J. Chacon (2005). Selection of the most appropriate method to determine the carbonate content for engineering purposes with particular regard to marls. Engineering Geology 81, 32-41.
  • Gregory S. Homke, S., Verges, J., Garces, B., Emami, H., Karpuz, R (2004). Magnetostratigraphy of Miocene-Pliocene Zagros foreland deposits in the front of the Push-e Kush Arc (Lurestan Province, Iran). Earth and Planetary Science Letters, 225, 397-410.
  • Springer (2005). Dynamics of pothole growth as defined by field data and geometrical description, Journal of geophysical research, Vol 110.
  • Gilbert, G. K (1877). Report on the geology of the Henry Mountains: Geographical and geological survey of the Rocky Mountain region, 106.
  • S., R. S. Anderson, and K. X. Whipple (1998). Beyond power, bedrock incision process and form, in Rivers over Rock: Fluvial Processes in Bedrock Channels, Geophys. Monogr. Ser., vol. 107, edited by K. J. Tinkler and E. E. Wohl, 35– 60, AGU, Washington, D. C.
  • ISRM (1978). Suggested methods for determining hardness and abrasiveness of rocks, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 15, 89-97.
  • Johnson, J. P., and K. X. Whipple (2004). Experimental bedrock channel incision: Scaling, sculpture and sediment transport, Eos Trans. AGU, 85(47), Fall Meet. Suppl, Abstract H41G-07.
  • Ji, S; Le, L; Zeng. W. (2018). The relationship between diameter and depth of potholes eroded by running water. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, Volume 10, Issue 5, 818-831.
  • Jose A. Ortega, Miguel Gómez-Heras, Raúl Perez-López, Ellen Wohl (2014). Multiscale structural and lithologic controls in the development of stream potholes ongranite Bedrock Rivers. Geomorphology 204, 588-598.
  • Kale, V. S., and V. U. Joshi (2004). Evidence of formation of potholes in bedrock on human timescale: Indrayani River, Pune district, Maharashtra, Curr Sci, 86, 723-726.
  • Pansu and J. Gautheyrou (2006). Soil Analysis: Mineralogical, Organic and Inorganic Methods, Springer, 1012.
  • Mobasher, K., Babaie, H. A (2008). Kinematic significance of fold- and fault-related fracture systems in the Zagros Mountains, southern Iran, Tectonophysics 451, 156-169.
  • J. Day and Goudie, A.S (1977). Field assessment of rock hard ness using the Schmidt hammer. British Geomorphological Research Group Technical Bulletin, 18, 19-29.
  • Navabpour, P., Barrier, E (2012). Stress states in the Zagros fold-and-thrust belt from passive margin to collisional tectonic setting, Tectonophysics, 581, 76-83.
  • Netoff D. I., Cooper B. J. and Shroba R. R (1995). Giant sandstone weathering pits near Cookie Jar Butte, southeastern Utah. In Proceeding of the Second Biennial Conference on Research in Colorado Plateau National Parks (ed. C. Riper), 25–53.
  • Charlton (2008). Fundamental of fluvial geomorphology, first published, Routledge, 275.
  • Reed J. C., Bryant B. and Hack J. T (1963). Origin of some intermittent ponds on quartzite ridges in western North Carolina. Geol. Soc. Am. 74, 1183–1188.
  • Sherkati, S., Letouzey, J (2004). Variation of structural style and basin evolution in the central Zagros (Izeh zone and Dezful Embayment), Iran, Marine and Petroleum Geology 21, 535-554.
  • Stocklin, J (1968). Structural history and tectonics of Iran: a review, American Association of Petroleum Geologists Bulletin. 52, 1229-1258.
  • Springer G S, Tooth S and Wohl E. E (2006). Theoretical modeling of stream potholes based upon empirical observations from the Orange River, Republic of South Africa; Geomorphology 82, 160–176.
  • Selby M. J (1993). Hillslope materials and processes, Oxford University Press.
  • Springer G. S, and E. E. Wohl (2002). Empirical and theoretical studies of sculpted forms in Buckeye Creek Cave, West Virginia, J, Geol, 110, 469-481.
  • Twidale C. R (1982). Granite Landforms, Elsevier Publishing Co, NY, 372.
  • Udden J. A (1925). Etched Potholes, University of Texas bulletin, 2509, 15.
  • Gupta, R. Sharma and M. Prasad Sah (2009). An Evaluation of Surface Hardness of Natural and Modified Rocks Using Schmidt Hammer:Study from Northwestern Himalaya, India. Geografiska Annaler. Series A, Physical Geography, Vol. 91, No. 3, 179-188.
  • Whipple, K. X., G. S. Hancock, and R. S. Anderson (2000a). River incision into bedrock: Mechanics and relative efficacy of plucking, abrasion, and cavitation, Geol. Soc. Am. Bull., 112, 490– 503.
  • Whipple, K. X., N. P. Snyder, and K. Dollenmayer (2000b). Rates and processes of bedrock incision by the Upper Ukak River since the 1912 Novarupta ash flow in the Valley of Ten Thousand Smokes, Alaska, Geology, 28, 835– 838.
  • Wohl E. E (1998). Bedrock channel morphology in relation to erosional processes; In: Rivers over Rock: Fluvial Processes in Bedrock channels (eds) Tinkler K J and Wohl E (Washington D.C.: American Geophysical Union), 133–151.
  • Wang W, Liang M and Huang S (2009). Formation and development of stream potholes in a gorge in Guangdong, J. Geogr Sci, 19, 118–128.
  • Wohl, E. E (1993). Bedrock channel incision along Picanniny Creek, Australia, J. Geol., 101, 749–761.
مطالعات جغرافیایی مناطق خشک
دوره 13، شماره 49
آذر 1401
صفحه 79-97

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار