انواع گسل ها

مقدمه:

پروسه تغیر شکل، ریختها و ترکیبهای مختلفی از سنگها را در مقیاسهای متفاوت ایجاد میکند. در یک سمت کوههای عظیم کره زمین قرار دارند و در سوی دیگر تنشهای موضعی باعث ایجاد ترکهای بسیار ریز در سنگ کف می­گردد. از تمام این پدیده ها تحت عنوان "ساختارهای سنگی" یاد می­شود. زمانی که یک مطالعه در منطقه انجام می­پذیرد، زمین شناس ساختار غالب را تشخیص و توصیف می­نماید. یک ساختار معمولا آنقدر عظیم است که فقط قسمت بسیار کوچکی از آن توسط یک بیننده، قابل مشاهده است. اغلب موارد، بیشتر سنگ کف توسط نباتات و یا رسوبات اخیر پنهان شده است. در نتیجه تهیه ساختار زمین شناسی باید بر اساس رخ نمودهای بسیار محدود که شامل مکانهایی است که کف سنگی در سطح زمین نمایان می­باشد، انجام پذیرد. برخلاف تمام این مشکلات، برخی تکنیکهای ترسیم زمین شناسان را قادر به شناخت ساختارهای کنونی می­سازد. در سالهای اخیر، این مسیر با کمک عکس برداری هوایی، تصویربرداری ماهواره­ای و توسعه سیستم مکانیابی جهانی (GPS) هموارتر گردیده است. علاوه بر این تهیه پروفیل زمین با روش انعکاس لرزه­ای و نیز حفر گمانه ها، در مورد ترکیب و ساختار سنگهای در عمق داده­های زیادی را فراهم می­نماید.

در مکانهایی که سنگهای رسوبی موجود می­باشند، تهیه ساختار سنگها ساده­تر می­گردد چرا که لایه­های رسوبی معمولا بصورت افقی تشکیل می­شوند. در صورتی که لایه­ها بصورت افقی باقی مانده باشد، نشان میدهد منطقه احتمالا تحت تنش و تغییر شکل نیست. ولی اگر لایه ها خمیده، مایل، یا شکسته شده باشند، نشان دهنده تغییر شکل پس از رسوبگذاری است.

گسلها

گسلها شکستگیهایی در پوسته زمین هستند که در طول آنها تغییر شکلهای قابل توجهی ایجاد شده است. گاهی اوقات گسلهای کوچک در ترانشه های جاده، جائی که لایه های رسوبی چند متر جابجا شده اند، قابل تشخیص هستند. گسلهایی در این مقیاس و اندازه معمولا بصورت تک گسیختگی جدا اتفاق می­افتد. در مقابل گسلهای بزرگ، شامل چندین صفحه گسل درگیر می­باشند. این منطقه های گسله، می­توانند چندین کیلومتر پهنا داشته باشند و معمولا از روی عکسهای هوایی راحتتر قابل تشخیص هستند تا سطح زمین.

در واقع حضور گسل در یک منطقه نشان می­دهد که در یک زمان گذشته، در طول آن جابجایی رخ داده است. این جابجایی­ها می­توانسته یا بصورت جابجائی آرام باشد که هیچ گونه لرزشی در زمین ایجاد نمی­کند و یا اینکه بصورت ناگهانی اتفاق بیفتد که جابجایی های ناگهانی در طول گسلها عامل ایجاد اغلب زلزله ها می­باشد.  بیشتر گسلها غیر فعال هستند، و باقیمانده­ای از تغییر شکلهای گذشته می­باشند. در امتداد گسلهای فعال، حین جابجائی فرسایشی دو قطعه پوسته­ای در کنار هم، سنگها شکسته و فشرده می­شوند. در سطح صفحات گسلی، سنگها بشدت صیقلی و شیاردار می­شوند. این سطوح صیقلی و شیاردار به زمین شناسان در شناخت جهت آخرین جابجایی ایجادشده در طول گسل کمک می­کند. که زمین شناسان بر اساس جهت حرکت گسلها، آنها را به انواع مختلفی تقسیم بندی می­کنند که در قسمت انواع گسلها به این تقسیم بندی می­پردازیم.

مشخصات گسلها

برای تعریف گسلها، از مشخصات هندسی آنها، یعنی موقعیت قرارگیری آنها در یک فضای سه بعدی، استفاده می­شود که عمده­ترین این مشخصات هندسی راستا و شیب می­باشند. شناخت این پارامترها در سطح، زمین شناسان را قادر می­سازد تا ساختار سنگها و گسلها را در زیر زمین و قسمتهای دور از دیدشان، پیشبینی نمایند.

راستا[1]:  جهت و راستای خط تلاقی صفحه گسل با افق تحت عنوان راستا شناخته می­شود. راستا معمولا بصورت زاویه­ای با شمال مشخص می­گردد. برای مثال عبارت N20E نشان می­دهد که راستای گسل 20 درجه به سمت شرق نسبت به جهت شمال متمایل است.

شیب[2]:  عبارتست از شیب سطح یک توده سنگی یا صفحه گسل، نسبت به صفحه افق. شیب شامل زاویه انحراف و نیز جهت آن میباشد. جهت متصور شدن شیب یک گسل، بخاطر سپاری این نکته است که آب همیشه در صفحه موازی با شیب گسل به سمت پایین جاری خواهد شد.

برای نمایش گسلها بر روی نقشه­های زمین شناسی، بدین ترتیب عمل می­شود که با یک خط راستای گسل را نشان میدهند و با یک خط کوتاهتر و عمود بر خط قبلی، جهت شیب را مشخص کرده و درجه شیب را در کنار آن مینویسند. 

انواع گسلها

تقسیم بندی گسلها فقط بر اساس هندسه و جهت جابجائی نسبی ایجاد شده در آنها صورت می­پذیرد. گسلهای راستا لغز و گسلهای شیب لغز دو تقسیم بندی کلی گسلها میباشند که در زیر تعاریف مربوط به آنها آورده می­شود.

گسلهای امتداد لغز

گسلهایی که امتداد اصلی لغزش در امتداد راستای گسل باشد، گسل امتداد لغز نامیده میشوند. بر اساس جهت حرکت در امتداد راستای گسل، گسلهای چپ گرد و یا راست گرد را میتوان تشخیص داد. نحوه تشخیص بدین ترتیب است که اگر در یک سمت از گسل بایستیم و حرکت سمت دیگر را نظاره نماییم، اگر حرکت آن از سمت چپ به راست باشد، گسل راست گرد و در حالت برعکس چپ گرد خواهد بود. بعنوان مثال شکل زیر یک گسل امتداد لغز راست گرد را نشان میدهد.

گسلهای شیب لغز:

گسلهایی که امتداد اصلی لغزش موازی جهت شیب گسل باشد، گسلهای شیب لغز نامیده می­شوند. گسلهای شیب لغز نرمال[3] و معکوس[4] بر اساس جهت حرکت دو قطعه نسبت به هم تعریف میشوند. در صورتی که نیروی وارده فشاری بوده و دو قطعه را به هم نزدیک کند، گسل شیب لغز معکوس و در صورت دو شدن دو قطعه از هم گسل شیب لغز نرمال نامیده میشود.

بر اساس حرکتهای قائم دو قطعه نسبت به هم، فرا دیواره و فرو دیواره قابل تشخیص است. در زبان انگلیسی به فرا دیواره Hanging wall ( دیواره آوریز ) و به فرو دیواره Footwall اطلاق میشود. دلیل این نامگذاری برمیگردد به معدنکارانی که در معادن زیر زمینی کار میکردند. چون غالبا معادن در محل تقاطع دو قطعه قرار دارند، فرا دیواره سقف معادن را تشکیل میدهد که محل آویزان کردن چراغها در داخل معادن بود (Hanging wall) و فرو دیواره کف معدن یا محلی که پا بر روی آن قرار میگیرد است که به آن Footwall اطلاق می شود. در زبان فارسی از دو اصطلاح فرا دیواره و فرو دیواره برای نامگذاری استفاده میشود.

در عمل لغزش گسل، ترکیبی از شیب لغز و راستا لغز می­باشد که گسل مایل نامیده میشود. در شکل زیر تمام حالتهای ممکن به نمایش گذاشته شده است.

[2] Dip

[3] Normal Fault

[4] Reverse Fault

زمین ساخت

زمین یک کره متحرک است! اگر ما بتوانیم صد میلیون سال به عقب برگردیم، چهره زمین را با آنچه که امروز می­بینیم کاملا متفاوت خواهیم یافت. هیچ اثری از کوههای آلپ یا خلیج مکزیک نخواهد بود، در عوض قاره­هایی در ابعاد، اشکال و موقعیتهای متفاوتی خواهیم یافت. بر خلاف زمین در چند میلیارد سال گذشته هیچ تغیر اساسی در سطح کره ماه بوجود نیامده است (فقط چند گودال اضافه شده است).

تئوری صفحه زمینساخت[1]

در طول چند دهه اخر درباره کره متغیرمان مطالب بسیار زیادی آموخته­ایم. در این مدت تحولی عظیم در فهم ما از زمین بوجود آمده است. این تحول ابتدای قرن بیستم با ارائه پیشنهاد مربوط به جابجائی قاره­ای[2] - تئوری که بیان می­کند قاره­ها بر روی کره زمین حرکت می­کنند – آغاز گردید. این مطلب با فرض ثابت بودن قاره­ها و کف اقیانوسها که تا آن زمان مورد قبول بود در تضاد اساسی قرار داشت و به همین دلیل نیز 50 سال طول کشید تا داده کافی برای اثبات این نظریه جمع آوری شود.

بر اساس تئوری صفحه زمینساخت، پوسته خارجی صلب زمین (لیتوسفر) به تکه­های متعددی شکسته شده است که هرکدام از آنها صفحه[3] نام دارند که در حال حرکت بوده و بصورت بی­وقفه تغییر شکل و اندازه می­دهند. همانگونه که در شکل 1 و شکل 2 مشاهده می­شود، هفت صفحه اصلی در لیتوسفر شناخته شده است. این صفحات عبارتند از: آمریکای شمالی، آمریکای جنوبی، اقیانوسیه، آفریقا، اوروآسیا، استرالیا و قطب جنوب.

صفحات با ابعاد متوسط مانند کارائیب، نازکا، فیلیپین، عربی، کوکوس و صفحه اسکاتیا هستند و علاوه بر آنها صفحات متعددی با ابعاد کوچکتر شناخته شده است. توجه نمایید که یک صفحه بزرگ ممکن است شامل یک قاره کامل و سطح بزرگی از کف دریا باشد ( مانند صفحه آمریکای جنوبی). در حالی که هیچ صفحه­ای دقیقا بر اساس مرز یک قاره شناخته نشده است.

صفحات سنگ کره با سرعت بسیار پایین ولی بطور مداوم نسبت به هم درحال حرکت هستند که بطور متوسط 5 سانتیمتر در سال است. این حرکت به بدلیل توزیع نامساوی حرارت در داخل کره زمین است. مواد داغ که در عمق گوشته قرار دارند، به آرامی به سوی بالا حرکت می­کنند و به عنوان یکی از سیستمهای همرفت درونی سیاره عمل می­نمایند. همزمان، قطعت سردتر و چگالتر سنگ­کره در داخل گوشته فرو می­روند. درنهایت حرکت عظیم و کند صفحات سنگ کره منجر به ایجاد زمین لرزه­ها، آتشفشانها و تغییر شکل توده­های بزرگ سنگی به صورت کوه­ها می­گردد.

پدیده همرفت در داخل کره زمین همانند جریان همرفتی است که وقتی کتری پر از آب بر روی آتش قرار داده می­شود در آن اتفاق می­افتد. آب قسمت تحتانی آب قبل از قسمتهای دیگر گرم شده و در اثر انبساط چگالی آن کاهش می­یابد و این باعث جریان یافتن آب به سمت بالا شده و همزمان آب نسبتا سردتر از سطح آب به سمت کف کتری حرکت کرده و آب سرد و گرم جایگزین یکدیگر می­گردد.

مرز[4] صفحات:

صفحات تشکیل دهنده سنگ کره بصورت یک توده بهم چسبیده، نسبت به یکدیگر در حال حرکت هستند. با وجود اینکه قسمتهای داخلی صفحات ممکن است متحمل مقداری تغییر شکل گردند، ولی تمام اندرکنشهای اصلی بین صفحات جداگانه، در طول مرز بین آنها اتفاق می­افتد. در حقیقت تلاشهای اولیه برای مشخص کردن مرز بین صفحات بر اساس محل وقوع زمین لرزه­ها بود. صفحات در مرزها سه رفتار کلی نسبت به هم دارند:

1.      مزرهای دورشونده[5]

جائی که صفحات در نتیجه بالا آمدن مواد از گوشته از هم دور می­شوند و بستر جدیدی در اقیانوسها ساخته می­شود. جداشدگی صفحات، غالبا در رشته­کوههای میان اقیانوسی رخ می­دهد. شکافهای ایجاد شده در اثر دور شدن صفحات، بلافاصله با سنگهای مذاب که از استنوسفر بالا می­آید، پرمی­شوند. این مواد گرم، به آرامی سرد شده و بستر جدید اقیانوسی را تشکیل می­دهند. این پدیده میلیونها سال بطور مداوم تکرار می­شود و بدین ترتیب هزاران کیلومتر مکعب بستر جدید ایجاد می­گردد.

این مکانیزم کف اقیانوس آتلانتیک را در 160 میلیون سال گذشته پدید آورده است که به این پدیده "گسترش بستر دریا" اطلاق می­شود. سرعت بستر سازی در قسمتهای مختلف متفاوت است. این سرعت از 5/2 سانتیمتر در سال در آتلانتیک شمالی تا 20 سانتیمتر در سال در قسمت شرقی اقیانوس آرام متغیر است. با اینکه بیشترین نرخ بستر سازی در مقیاس تاریخ بشر بسیار کند است، ولی کمترین نرخ تولید سنگ­کره به اندازه کافی سریع است که در طول 200 میلیون سال گذشته بستر تمام اقیانوسهای زمین را ایجاد کرده باشد. در حقیقت بستر تمام اقیانوسها که تعیین عمر شده­اند از 180 میلیون سال تجاوز نمی­کند. 

2.      مرزهای همگرا[6]

در این نواحی، صفحات به سوی هم حرکت می­کنند و در نتیجه پدیده فرونشست پوسته اقیانوسی در گوشته اتفاق می­افتد. همگرائی ممکن است در مرز تصادم دو پوسته قاره­ای نیز اتفاق بیفتد و باعث ایجاد سامانه­های کوهستانی گردد.

درحالی که پوسته جدید در رشته­کوههای اقیانوسی اضافه می­شوند، سیاره زمین بزرگتر نمی­شود و مساحت سطحی آن همواره مقدار ثابتی باقی می­ماند. برای جادادن به پوسته تازه ایجاد شده، پوسته قدیمی اقیانوسی در طول مرزهای همگرا دوباره به گوشته بازمی­گردد. وقتی دو صفحه به هم می­رسند، یکی از صفحات به زیر صفحه دیگر خم شده و به زیر آن می­لغزد.  

حاشیه­هایی از صفحات که پوسته اقیانوسی در حال اضمهلال است به نام "مناطق فرورانش" شناخته می­شوند. در این مناطق صفحه فرورفته درحال حرکت به سمت پایین، وارد محیط با دما و فشار بالا می­شود. مقداری از مواد فرو رفته و نیز مقدار بیشتری از استنوسفر که در بالای صفحه فرورفته قرار می­گیرد، ذوب شده و به سوی بالا حرکت می­کند. بندرت این سنگ مذاب ممکن است که به سطح زمین برسد و انفجارات آتشفشانی را ایجاد نماید. بهرحال بیشتر این مواد مذاب به سطح زمین نمی­رسد و در همان عمق جامد شده و به ضخیمتر شدن پوسته می­انجامند (شکل 6).

3.      مرزهای گسل امتداد­لغز[7]

مرزهایی که در آنها صفحات بصورت سایشی از کنار هم عبور می­کنند و هیچگونه اضمهلالی در مرزها ایجاد نشده و پوسته جدیدی تولید و پوسته قدیمی نابود نمی­شود. این گسلها در جهت حرکت صفحات ایجاد شده  برای اولین بار در امتداد رشته­کوههای اقیانوسی یافت شند. باوجود اینکه بیشتر گسلهای امتداد­لغز در طول رشته کوههای اقیانوسی قرار گرفته است، تعدادی نیز در داخل قاره­ها وجود دارند. دو مثال از این گسلها، گسل سن­آندریاس در کالیفرنیا و گسل آلپین در زلاندنو می­باشد. در طول گسل سن آندریاس، صفحه "آرام" درحال حرکت به سمت شمال غربی نسبت به صفحه مجاور (صفحه آمریکای شمالی) است. حرکت درطول این مرز ناشناخته نمانده است، چرا که این حرکت باعث ایجاد کرنش در سنگهای دو سمت گسل می­گردد و گاها سنگها انرژی ذخیره شده را بصورت زلزله­های بزرگی رها می­کنند، مانند زلزله سال 1906 که سان فرانسیسکو را ویران کرد.

شکل 7: مرزهای امتداد لغز و امتداد گسل ایجاد شده

[1] Plate Tectonics

[2] Continental drift

[3] Plate

[4] Boundaries

[5] Divergent

[6] Convergent

[7] Transform Fault

         بررسي منشاء گازهاي مخازن پرمين-ترياس جنوب ايران

          نويسنده : دکتر احمد رضا ربانِِي

 چکِِيده:

     سازند دالان و کنگان در بردارنده مهمترين مخازن گازي در جنوب ايران هستند. وِِيژگِِيهاِِي ژئوشِِيمِِياِِيي گاز و کندانست مخارن گازِِي پرمِِين –ترِِياس جنوب اِِيران به منظور شناساِِيي سنگ منشاء مولد گاز در جنوب اِِيران و منطقه خلِِيج فارس مورد مطالعه دقِِيق ژئوشِِيمِِيائِِي قرار گرفت.نتاِِيج حاصل از مطالعات ژئوشِِيمِِيائِِي گازها نشان مِِي دهد گاز موجود در مخازن مورد مطالعه ترموژنيک و عمدتا از متان (%87) و ميزان اندکي ترکيبات سنگينتر از متان و گازهاي غير هيدروکربوري تشکيل شده است.مطالعات ايزوتوپي انجام شده نشان مي دهد گاز موجود در سازند کنگان و بخش فوقانِِي دالان داراِِي ويژگيهاي ژئوشيميايي کاملا ِِيکسانِِي هستند، به عنوان مثال مقادِِير اِِيزوتوپِِي گار متان در در کنگان و دالان فوقانِِي بِِين ‰ 39.95 - تا ‰41.25 -=13C مِِي باشد .اِِين نتِِيبجه نشان مِِي دهد کنگان و بخش فوقانِِي دالان بصورت ِِيک مخزن مشترک عمل کرده وگاز موجود در آنها داراِِي منشاء مشابه هستند. ولِِي گاز موجود در دالان تحتانِِي (زون G)وِِيژگِِيهاِِي کاملا متفاوتِِي را از خود نشان مِِي دهد .متان موجود در اِِين بخش از دالان از نظر اِِيزو توپِِي بسِِيار سنگِِينتر) تا‰. 26.2213C = -) بوده و بعلاوه وِِيژگِِيهاِِي متفاوت دِِيگرِِي نظِِير وجود CO2با اِِيزوتوپ سبک(-21.87‰) ،کاهش در صد ترکِِيبات هِِيدرو کربورِِي گازِِي و افزاِِيش مِِيزان گازهاِِي غِِير هِِيدرو کربورِِي مانند N2,H2S دِِيده مِِي شود. اِِين وِِيژگِِيها نشان از منشاء کاملا متفاوت ِِيا تاثِِير فراِِيندهاِِي ثانوِِيه مانند فراِِيند احِِياء حرارتِِي سولفاتها در اِِين بخش از دالان دارد. بر اساس ارتباط بِِين مقادِِير اِِيزوتوپِِي ترکِِيبات گازِِي و مِِيزان تحول يا بلوغ مواد آلِِي موجود در داخل سنگ ،مواد آلِِي موجود در سازند دالان منشاء گاز موجود در سازند کنگان و دالان فوقانِِي و مواد آلِِي موجود در سازند هاِِي قدِِيمتر مانند سازند سِِيلورِِين بعنوان منشاء گاز موجود در دالان تحتانِِي تعِِيين شده است. مقدمه : تقرِِيبا %20منابع گازِِي دنِِيا در جنوب اِِيران در سازند هاِِي دالان (پرمِِين فوقانِِي) و کنگان (ترِِياس تحتانِِي)و در مِِيادِِين گازِِي نار،کنگان،آغار،تراکمه، پارس، پارس جنوبِِي و غِِيره ذخِِيره شده است(شکل1). شکل-1-موقعِِيت مِِيادِِين گازِِي با سنگ مخزنهاِِي دالان و کنگان در جنوب اِِيران رسوبات پرمين –ترياس متشكل از رسوبات آهك شلفي كم عمق بهمراه رسوبات تبخيري و تخريبي است كه در منطقه خليج فارس بنام سازند خوف(Khuff )معروف مي باشد. اين نام اولين بار توسطBramkamp در سال 1958 براي رسوبات كربناته داراي ضخامت معادل 172 متر با سن اواخر پرمين در عربستان سعودي بكار گرفته شد ،واز آن پس اين نام توسط شركتهاي نفتي در منطقه خليج فارس براي نام گذاري رسو بات كربناته با سن اواخر پرمين مورد استفاده قرار گرفت.بر اساس مطالعات پالئونتولوژي بخش فوقاني اين سازند در جنوب ايران داراي سن ترياس تشخيص داده شده وبنام سازند كنگان و بخش زيرين آن دالان ناميده ميشود[1]. سازند كنگان حدود 200 متر ضخامت داشته و از نظر سنگ شناسي به دو قسمت فو قاني و تحتاني تقسيم ميگردد.قسمت تحتاني شامل تناوب آهك و دولوميت و قسمت فو قاني شامل شيلهاي قهوه اي قرمز تا سبز است كه بصورت متناوب با دولوميت هاي متبلور كرم تا خاكستري روشن قرار دارد. سازند دالان( پرمين بالايي) متشكل از كربناتها و تبخيريهايي است كه تحت شرايط دريايي كم عمق و ساحلي سبخا رسوب كرده اند. اين سازند عمدتا از ميكريتهاي دولوميتي شده و گرين استونهاي با تبخيريهاي بين لايه اي تشکِِيل شده است . از نظر چينه شناسي اين سازند از پايين به بالا به سه بخش تقسيم مي شود. -بخش كربناته تحتاني (Lower Carbonate Mb. ).داراي ضخامت حدود 250 متر بوده كه متشكل از افقهاي شيلي در بخش زيرين ،دولوميت و آهكهاي خاكستري تا تيره فسيل دار است. -بخش نار (.(Nar Mb. اين بخش ضخامتي حدود 260 متر داشته و متشكل از انيدريت ،لايه هاي دولوميتي همراه با آهكهاي االيتي دولوميتي شده است.اين بخش متشكل از انيدريتهاي درشت بوده و نقش جدا کننده هيدروديناميکي دالان فوقاني و تحتاني را دارد.دربعضي از نمونه هاي اين افق آغشتگي بالا به مواد آلي ديده ميشود ، تصور بر اين است كه اين مواد سهم مهمي در زايش گاز در مخازن دالان و كنگان داشته اند. -بخش كربنات فوقاني (Upper Carbonate Mb.). اين بخش داراي ضخامتي معادل 270 متر بوده و متشکل از گرينستونهاي االيتي –بيوکلستي ،ميکرايت –دولوميت و افقهاي انيدريتي است (شکل 2). شکل2-ستون چِِينه شناسِِي رسوبات جنوب اِِيران و معادلهاِِي آن در خلِِيج فارس(اقتباس از کشفي-[2]) بطور کلِِي مِِيزان تخلخل اولِِيه و نفوذ پذِِيرِِي در سنگهاِِي دالان و کنگان کم بوده ولِِي تحت تاثِِير شکستگِِيهاِِي اِِيجاد شده در اثر نِِيرو هاِِي تکتونِِيکِِي و همچنِِين عملکرد فراِِيند دولومِِيتِِيزاسِِيون مِِيزان تخلخل در اِِين سازند ها افزاِِيش ِِيافته است . سازند کنگان بطور متوسط داراِِي% 5 و دالان بوِِيژه در نقاط چِِين خورده بطور متوسط تا% 10تخلخل در آن قابل اندازه گِِيرِِي است. نفوذ پذِِيرِِي از کمتر از 1 تا چند ده مِِيلِِي دارسِِي متغِِيير مي باشد. سازند هاي کنگان و دالان (بخش فوقاني و تحتاني )از مهمترين سنگ مخزن گازي جنوب ايران و منطقه خليج فارس مي باشند،و ديدگاهاي بسيار متفاوتي در ارتباط با منشاء گاز موجود در مخازن دالان و کنگان مطرح شده است. بمنظور مطالعه دقيق ژنز و سنگ مادر مولد گازاز مخازن گازي نار،کنگان،آغار،تراکمه،زيره و هما نمونه برداري گرديد و با توجه به اهميت مطالعات ايزو توپي در بررسي ژنز مخازن گازطبيعي، نمونه هاي مورد مطالعه دقيق ايزوتوپي قرار گرفته و از دستگاه Finngan Mat Delta Plus Mass Spectromete براي تعيين ترکيب ايزوتوپي متان،اتان ،پروپان و دي اکسيد کربن استفاده گرديد ،مقادير ايزوتوپي ترکيبات مورد مطالعه نسبت به استاندارد PDB و بصورت ذيل مورد سنجش قرار گرفتند . براي بررسي ترکيب شيميايي کندانست و گاز و تعيين درصد ترکيبات هيدروکربوري متان،اتان،پروپان،بوتان وپنتان و همچنين گازهاي غير هيدروکربوري مانند دي اکسيد کربن،نيتروژن و هليوم از گازکروماتوگرام Tsvet-500 استفاده گرديد. پارامترهاِِي پِِيرولِِيزِِي مواد آلِِي سنگ مادر هاِِي احتمالِِي توسط دستگاهRock-Eval مورد سنجش قرار گرفتند. -نتايج حاصل از مطالعات ژئوشيميايي گاز مهمترِِين منشاء گازهاِِي هِِيدرو کربورِِي موجود در مخازن گاز طبِِيعِِي عبارتند : 1-گاز بِِيوژنِِيک که در اواِِيل مرحله دِِياژنز در نتِِيجه فعالِِيتهاِِي مِِيکروبِِي بر روِِي مواد آلِِي تولِِيد مِِيشوند. 2-گاز ترموژنِِيک حاصل تحول حرارتِِي مواد آلِِي در طول کاتاژنز 3-گاز حاصل از کراکينگ حرارتِِي نفت 3-گاز با منشاء ماگماِِيي که حاصل نفوذ گازهاِِي ماگماِِيي بدرون مخازن گازِِي مِِي باشد. ِِيکي از مهمترِِين پارامترهاِِي مورد استفاده در جهت شناساِِيي منشاء واقعِِي گاز در مخازن استفاده از دادهاِِي اِِيزوتوپِِي است. مقادِِير اِِيزو توپِِي گازهاي با منشاء مختلف با ِِيکدِِيگر متفاوت است و حتي گازهاِِي داراي يک منشا که در مراحل مختلف بلوغ از ماده آلِِي تولِِيد مِِيشوند از نظر اِِيزو توپِِي با يکديگراختلاف دارند،و با افزايش بلوغ ماده آلي گاز توليد شده از نظر ايزو توپي سنگينتر مي گردد. ترکِِيب اِِيزوتوپِِي گاز متان در مخازن گاز طبِِيعِِي بطور متوسط از ‰25- تا‰ 95- تغِِيير مِِي کند ، ساختمان و نوع مواد آلِِي مولد گاز،مکانِِيسم تشکِِيل گاز، زمان و مِِيزان بلوغ مواد آلِِي مولد گاز ،مِِيزان تاثِِير فراِِيند هاِِي مهاجرت و تخرِِيب مِِيکروبِِي بر روي گاز از فاکتورهاِِي اساسِِي در تعِِيين مِِيزان ترکِِيب اِِيزوتوپِِي گاز مِِي باشد. بر اساس مِِيزان فراوانِِي و مقادِِير اِِيزوتوپِِي متان نسبت به دِِيگر ترکِِيبات گازِِي مِِي توان نهشته هاِِي گازِِي را در 3 گروه تقسِِيم بندِِي نمود[3]. 1-نهشته گازِِي کم عمق که از نوع گاز خشک بوده و بِِيش از98 درصد ترکِِيبات گازِِي آن از نوع متان مي باشد،و ترکِِيب اِِيزو توپِِي متان( δ13C1) رنجِِي از‰ 50- لغاِِيت‰ 95- دارد . اِِين گونه از نهشته هاِِي گازِِي غالبا داراِِي منشاء بِِيولوژِِيکِِي بوده ودر نتِِيجه فعلِِيتهاِِي مِِيکروبِِي بر روِِي مواد آلِِي حاصل مِِيشوند وبنام گاز بِِيوژنِِيک نِِيز معروف مِِي باشد. 2-نهشته هاِِي گازِِي که همراه با نفت تولِِيد مِِيشوند. در اِِين گروه از گازها مِِيزان ترکِِيبات سنگِِين تر از متان((C2+ افزاِِيش ِِيافته و متان حاوِِي ترکِِيب اِِيزوتوپِِي از‰ 40- تا ‰60- مِِي باشد . 3-نهشته گازِِي که در اعماق بِِيشترودر مراحل نهائي کاتاژنز توليد مي گردد اين نوع از گازها غالبا از نوع گاز خشک بوده و درصد متان مشابه گروه اول بوده ولِِي ترکِِيب اِِيزوتوپِِي آن رنجِِي از‰ 25- لغاِِيت‰ 45- را در بر مِِيگِِيرد. که البته حالتهاِِي حدواسط که مِِي تواند مخلوطِِي از گروهها مختلف باشد نِِيز وجود دارد. در جدول شماره 1 ميانگين نتايج حاصل از آناليز شيميايي گازهاي موجود در سازند هاِِي كنگان،دالان فوقاني و دالان تحتاني ميادين گازي نار،تراكمه،زيره،آغار، وهما نشان داده شده است. جدول 1-تركيب شيميايي و ايزوتوپي گاز موجود در مخازن گازي دالان و كنگان برنارد [4]بر اساس مقادِِير اِِيزوتوپِِي گاز متان و نسبت فروانِِي ترکِِيبات مختلف گازِِي توانست منشاء گاز و نوع مواد آلِِي مولد گاز را مشخص نماِِيد( شکل 3 ).موقعِِيت گازهاِِي مورد مطالعه بر اساس مِِيزان مقادِِير اِِيزو توپِِي متان و نسبت فروانِِي ترکِِيبات مختلف در دِِياگرام برنارد نشان مِِي دهد که گازهاي مورد مطالعه ترموژنِِيک بوده و غالبا از کروژنهاِِي تِِيپ IIتولِِيد شده اند. شکل 3-موقعِِيت گازهاِِي مورد مطالعه در دِِياگرم طبقه بندِِي گازهاِِي بر اساس مقادِِير اِِيزوتوپ گازمتان 113C ودر صد فروانِِي ترکِِيبات گازِِي (اقتباس از برنارد 1978). همانطور كه در جدول-1 ملاحظه ميشود بطور متوسط مِِيزان فراوانِِي گاز متان در دالان فوقانِِي و کنگان حدود %87و ترکِِيب اِِيزوتوپِِي آن بطور متوسط حدود ‰40 – مِِي باشد تركيب شيميايي گاز موجود در مخزن كنگان مشابه مخزن گازي موجود در بخش فوقاني دالان است كه حاكي از يكسان بودن سنگ منشاء مولد گاز موجود در دالان فوقانِِي و سازند کنگان است. ولي آنچه كه در بخش تحتاني دالان ديده ميشود از نظر تركيب شيميايي و ايزو توپي كاملا متفاوت مي باشد.از نظر ايزوتوپي متان بميزان متوسط ‰10سنگينتر از متان موجود در دالان فوقاني و سازند گنگان است و داراي تركيب ايزو توپي معادل ‰29-بوده و به همين نسبت مقادير ايزو توپي اتان و پروپان در مقايسه با دالان فوقاني و گنگان سنگينتر شده است و بر خلاف متان که ترکيب ايزوتوپي آن در بخش تحتاني سنگين تر شده CO2 موجود در دالان تحتاني بطور متوسط به ميزان ‰10-سبكتراز CO2 افقهاِِي بالاتر است ومِِيزان اِِين گاز به همراه گازهاِِي غِِير هِِيدرو کربورِِي دِِيگر مانند, N2وH2S در دالان تحتانِِي افزاِِيش ِِيافته است. كه تمامي اين شواهد حكايت از منشاء كاملا متفاوت براي گازهاي موجود در سنگ مخزن دالان تحتاني دارد و يا فرايند ثانويه اي در اين تفريق ايزوتوپي شركت داشته است ،سوال اساسي اين است كه چه عاملي سبب اين تغييرات گسترده و افزايش ميزان H2S,CO2 ,N2 ، كاهش ميزان متان وديگر تركيبات گازي در مخزن تحتاني دالان شده است و کدام سازند بعنوان سنگ مادر در اين منطقه عمل کرده است. مطالعات انجام شده نشان مِِيدهد که ارتباط نزدِِيکِِي بِِين مقادِِير اِِيزوتوپِِي گاز متان وهمچنِِين همولوگهاِِي سنگِِينتراز آن با مِِيزان درجه تحول مواد اليRO) (مولد گاز مربوطه وجود دارد [5,6,7,8,9,10]. اِِين ارتباط ِِيراِِي مواد آلِِي تِِيپ ساپروپلِِي و هومِِيک متفاوت است،ارتباط بين13C1-Ro درموادآلي نوع دريايي برابر است با 13C1=14.81ogRo -41‰ و در مواد آلي نوع خشکي 13C1=8.61ogRo -28‰ مي باشد[8,9] ،که علت اصلِِي اختلاف موجود براي گازهاي با منشاء خشکي و دريايي مربوط به تفاوت مقادِِير انرژِِي اکتِِيواسِِيون تشکِِيل گاز از مواد آلِِي تِِيپ ساپروپلِِي و تِِيپ هومِِيک مِِي باشد[5].بر اساس روابط فوق ميتوان با داشتن مقادير ايزو توپي گازمتان ميزان بلوغ يا مقدار انعکاس ويترينايت سنگ مولد گاز را محاسبه نمود که اين امر در شناسايي سنگ مادر مولد گاز کمک بسيار موثري است. در دِِياگرام آقايان ويتي کار و فابر[22]که بر اساس مقادِِير اِِيزوتوپِِي گاز متان -اتان و اتان –پروپان و ارتباط آنها با مقادِِير RO مواد الِِي مولد گاز ترسِِيم شده است(شکل-5) نشان مِِي دهد که گازهاِِي موجود در سازند کنگان و دالان فوقانِِي مِِيادِِين گازِِي جنوب اِِيران با توجه به مقادير ايزوتوپي گاز از مواد آلِِي با RO معادل 1 تا% 1.3 حاصل شده است .اِِين مقادِِير امروزه در سازند دالان دِِيده مِِيشود (شکل5)، بوِِيژه در افقهاِِي شيلي و هم چنِِين افق تبخِِيرِِي مِِيانِِي که در بعضِِي از بخشهاِِي آن آغشتگي بالايي به مواد آلي ديده ميشود و TOC آن تا ميزان %2 مي باشد (شکل-6). لازم بذکر است امروزه مطالعات انجام شده نشان ميدهد که سنگهاي تبخيري يکي ازمهمترين سنگهاي مولد هيدرو کربور بويژه گاز عمل مي نمايند[23].به اين ترتيب بر اساس نتايج بدست آمده سازند دالان نه تنها به عنوان سنگ مخزن بلکه افقهاي حاوي مواد آلي در آن به عنوان سنگ منشاء براي گاز موجود در سازند کنگان و دالان فوقاني عمل کرده است. شکل5- ارتباط بين مقادير ايزوتوپي متان-اتان(A) ،اتان-پروپان(B) با مقاديرانعکاس ويترينايت مواد آلي مولد گاز (اقتباس از ويتي کار و فابر 1990) ولِِي داده هاِِي اِِيزوتوپِِي گاز موجود در بخش زِِيرِِين دالان اختلاف زِِيادِِي با گازهاِِي فوقانِِي نشان مِِي دهد،همانطور که در شکل 5 دِِيده مِِيشود گازهاِِي مربوط به بخش زِِيرِِين دالان با توجه به ميزان ترکيب ايزوتوپي گاز متان و اتان از سنگ منشاء با مقادِِير RO >2 که در اعماق بيشتر قرار گرفته حاصل شده است وهمانطور که در شکل 7 مربوط به تارِِيخچه تدفِِين رسوبات منطقه دِِيده مِِيشود رسوبات اردوسِِين-سِِيلورِِين موجود در منطقه منطبق با اِِين مقادِِير ازRo هستند و با توجه به اِِينکه با افزاِِيش مِِيزان بلوغ مواد آلِِي گازهاِِي تولِِيد شده از نظر اِِيزو توپِِي سنگِِينتر مِِيشوند ،مِِي توان انتظار داشت که اِِين رسوبات توانسته باشند بطور متوسط متانِِي با مقادِِير اِِيزوتوپِِي حدود ‰2913C=- تولِِيد کرده باشد،که اِِين مقدار امروزه در متان موجود در بخش تحتانِِي دالان دِِيده مِِيشود. شکل6-انِِيدرِِيت حاوِِي مواد آلِِي از ممبر نار البته سنگِِينتر شدن مقادِِير اِِيزوتوپِِي ترکِِيبات گازِِي مِِي تواند به علل مختلف از جمله تولِِيد شدن در مراحل انتهاِِيي کاتاژنز و ِِيا تاثِِير فراِِيندهاِِي ثانوِِيه اِِي مانند احِِياء حرارتِِي سولفاتها(( TSR باشد.فراِِيند احِِياءحرارتِِي سولفاتها به طور گسترده در مخازن کربناته -تبخِِيرِِي که در اعماق زِِياد قرار گرفته اند دِِيده مِِيشود. اِِين فراِِيند غالبا در اعماق حدود 5-4 کِِيلومتر اتفاق مِِي افتد. ايندريت و متان از نظر ترموديناميكي باهم تحت اغلب حالتهاي دياژنتيك ناپايدارند ولِِي بعلت وجود موانع کنِِيتکِِي قادر به واکنش با يکديگر نِِيستند و افزاِِيش حرارت در مخازن کربناته –تبخِِيرِِي عمِِيق سبب سهولت واکنش مِِيگردد[11]. در درجه حرارتهاِِي بالاتراز 140 درجه موانع کنتِِيکِِي واکنش بِِين سولفات و ترکِِيبات آلِِي از جمله ترکِِيبات گازِِي کاهش ِِيافته و طبق رابطه زِِير با هم وارد واکنش مِِيشوند. Hydrocarbons+ Anhydrite H2S+H2O+CaCO3 ±S±CO2 در نتِِيجه واکنشCO2 با ترکِِيب اِِيزوتوپِِي سبک بهمراه مقدارِِي H2S تولِِيد مِِيشود و انِِيدرِِيت توسط کلسِِيت بطور بخشي جانشِِين مِِيگردد. دلِِيل سبک بودن مقادِِير اِِيزوتوپِِي گاز CO2حاصل از واکنش اِِين است که اِِين گاز حاصل واکنش ترکِِيبات هِِيدروکربورِِي مانند متان با انيدريت است و متان که خود از نظر اِِيزوتوپِِي سبک بوده مي تواند دي اکسِِيد کربن با مقادير ايزوتوپي سبکترازدي اکسِِيد کربن تولِِيد شده از ماده آلِِي در طِِي فراِِيند دِِي کربوکسِِيلشن توليد نمايد. نکته دِِيگرِِي که در اِِين واکنش دِِيده مِِي شود اِِين است که از بِِين ترکِِيبات گازِِي مانند متان که وارد اِِين واکنش مِِيشود آن بخش از متان ابتدا وارد واکنش مِِيشود که از نظر اِِيزوتوپِِي سبکتر است .نتِِيجه اِِين واکنش در نهاِِيت سبب کاهش درصد متان از ِِيک طرف و همچنِِين سنگِِينتر شدن متان باقِِي مانده از طرف دِِيگر مِِيگردد [12,13]. با توجه به سبکتر بودن مقادِِير اِِيزوتوپِِي گاز CO2 در بخش تحتانِِي دالان نسبت به CO2 افقهاِِي فوقانِِي تر و کاهش درصد متان و سنگِِينتر بودن مقادير ايزوتوپي اِِين گاز از متان افقهاِِي فوقانِِي و افزاِِيش درصد گاز H2S در دالان تحتانِِي به طور حتم مِِي توان وقوع اِِين واکنش را در دالان تحتانِِي تائِِيد نمود،و فراِِيند احِِياء حرارتِِي سولفاتها را به همراه وجود ِِيک سنگ مادر قدِِيمتر براِِي گازهاِِي موجود در بخش تحتانِِي دالان پِِيشنهاد مِِيگردد. شکل7 —تارِِيخچه تدفِِين رسوبات در منطقه مورد مطالعه مطالعه گازهاِِي غير هيدروکربوري الف: سولفيد هيدروژن H2S : غلظت H2S درمخازن گاز طبيعي از 0 تا 98 درصد متغير است ،و غالبا درصد اين گاز در مخازن کربناته با افزايش عمق و تحت تاثير واکنشهاي ثانويه مانند احياءحرارتي سولفاتها افزايش مي يابد . امكان موفقيت اقتصادي و عملي بودن توليدگاز از مخازن عميق بواسطه حضور H2S كه نتيجه واكنش احياي حرارتي سولفات مي باشد محدود مي گردد. سولفيد هيدروژن معمولا جز نامطلوب گاز طبيعي است وجود آن نه تنها باعث رقيق شدن سهم گازهاي هيدروكربن در مخزن مي شود بلكه بمقدار زياد سمي بوده و خورندگي زيادي براي تجهيزات فرايند توليد اِِيجاد مِِي کند. حضور H2S مي تواند بطور جدي روي ارزش اقتصادي اكتشاف هيدروكربور تاثير بگذارد. توانايي پيشگويي حضور H2S دراهداف حفاري نشده مي تواند وسيله سودمندي در اكتشاف گاز باشد، بطور كلي سه منبع H2S در مخازن گاز كربناتي عميق عبارتند از: 1 – احياي باكتريايي يا ميكروبي سولفاتها 2 – تجزيه حرارتي اجزاي سولفور آلي در كروژن يا نفت 3 – احياي حرارتي سولفات احياي باكتريايي سولفات منبع رايج H2S در رسوبات عهد حاضر و مخازن نفت و گاز دماي پايين مي باشد ، اما سهم كمي در مقدار H2S گاز دارد (كمتر از 5درصد) اين منبع معمولا به درجه حرارت زير 80 درجه سانتيگراد محدود ميگردد. فراِِيند کراکِِينک نفت و مواد آلِِي به لحاظ محدود بودن سولفور آلِِي موجود در آنها سهمي كمتر از 5 درصد در توليد H2S دارد زيرا مقادير پيوندهاي سولفور آلي در اين مواد محدود است[14]. احياي حرارتي سولفات TSR تنها منبعي است كه غلظتهاي بالايي از گاز H2S را بخود اختصاص مي دهد. H2S كه در غلظتهاي كم و درمخازن کم عمق وجود دارد منشا متفاوتي از H2S كه در غلظتهاي زيادو دراعماق زيادتر پيدا مي شود دارد .مقادير پاييني H2S موجود در اعماق كمتر از 4300متري احتمالا منشاء آلي دارد [14, 15]. ايندريت تقريبا 20 درصد حجمي سازنددالان را در بر مِِيگِِيرد.که در طي واکنش احياءحرارتي سولفاتها انيدريت توسط کلسيت بطور بخشي جانشين ميگردد. ميزان جانشيني ايندريت بوسيله كلسيت بطور پيوسته در اعماق بيشتر از 4300 متر ، معادل با دماي تقريبا 140 درجه سانتيگراد، افزايش مي يابد. مطالعات انجام شده بر روي مخازن خوف در ابو ظبِِي توسط Worden در سال 1996نشان مِِيدهد در مخازنِِي که در اعماق بِِيش از 4300 متر که داراِِي درجه حرارت بِِيش از 140 درجه مِِي باشند تحت تاثِِير واکنش احياءحرارتي سولفاتها ميزان H2S تا 18درصد افزاِِيش ِِيافته و مقادِِير اِِيزوتوپِِي متان در مخازن خوف تحتانِِي در مقاِِيسه با گازهاِِي موجود در افقهاِِي فوقانِِي تر که در اعماق کمتر قرار گرفته اند بسِِيار سنگِِينتر شده است[11]. ب: دي اكسيد كربن (CO2): مهمترين منشاء CO2 در مخازن گازي شامل : 1 – منابع آلي (شكستن كروژن و تخريب باكتريايي نفت) 2 –أحياء حرارتي كربناتها 3 – جدا يش از ماگما 4 – احياي حرارتي سولفاتها(TSR ) مي توان با مطالعه ويژگي و خصوصيات ژئوشيميايي CO2 و گازهاي همراه منشاء واقعي دي اكسيد كربن موجود در نفت و گا زرا شناسايي نمود. افزايش ميزانCO2 در ميدان گازي ريسك اكتشاف را افزايش مي دهد.غالبا در مخازن بابيش از 50 درصد CO2 اين گاز از تخريب حرارتي كربناتهاي يا جدايش از ماگما حاصل شده است.فرايند TSR نمي تواند گازهاي با مقدار CO2 بيش از 50 درصد توليد كند. CO2 حاصل از منابع آلي ، بندرت از 20% يك توده گاز تجاوز مي كند[16,17] . تخريب حرارتي كانيهايي مانند دولوميت، آنكريت و سيدريت در دماهاي كمتراز تخريب حرارتي كلسيت(بيش از 300 درجه) اتفاق مي افتد. مطالعات نشان مي هد در حضور كانيهاي آلومينو سيليكاته فرايند احياي حرارتي كربناتها در در جه حرارت كمتري اتفاق مي افتد ,[18]نتيجتا سيمانهاي كربناته در سنگهاي سيليسي آواري نسبت به كلسيت موجود در سنگ آهك خالص بيشتر مستعد احياءشدن مي باشد . نفوذ توده هاي ماگمايي به درون سنگ كربناته در اعماق هرچند كم مي تواند ميزان قابل توجهي گاز دي اكسيد كربن ايجاد نمايد . همانطور كه در جدول 1 ديده ميشود ميزان CO2 در مخازن گازي مورد مطالعه كمتر از% 2 بوده وآلي بودن منشاء آن را نشان مي دهد كه عمدتا در طي فرايند دي كربوكسيلشن و در طي مراحل تحول مواد آلي آزاد ميگردد.البته ميزان اين گاز در دالان تحتاني مقداري افزايش از خود نشان مي دهد وبا توجه به سبكتر شدن مقادير ايزوتوپي آن نسبت به CO2 افقهاي فوقاني ترهمانطور که قبلا بحث گرديد تصور ميشود فرايند ثانويه اي مانند احِِياء حرارتِِي سولفاتها در توليد اين گاز نقش داشته است. ج: نيتروژن N2 نيتروژن موجود در مخازن گازِِي عمدتا از مواد آلي در شراِِيط بلوغ بالا مخصوصا در مراحل نهايي کاتاژنز مشتق مِِيشود . گرچه نيتروژن ميتواند از منابع ماگمايي،واکنشهاِِي رادِِيوژنِِيک و نِِيز اتمسفرِِي بداخل مخازن گازِِي راه پِِيدا نماِِيد، ولي نيتروژن ماگمايي و ِِيا اتمسفرِِي درصد قابل توجهي را شامل نمي شود،ومِِي توان نِِيتروژن با منشاء اتمسفرِِي را با اندازه گِِيرِِي نسبت N2/Ar که حدود 80 مِِي باشد ِِيا نِِيتروژن با منشاء ماگماِِيي را با توجه به فراوانِِي گاز هاي همراه مانند هلِِيوم وگزنون شناساِِيي نمود[19]. تحول کانِِيهاِِي رسِِي در مرحله دِِياژنز مِِي تواند يك منبع مهم نيتروژن باشد، درطول تحول رسهاي نيمه پايدار (ايليت – اسمكتيت) به ايليت ، آمونيوم بوسيله پتاسيم جابجا مي شود. اين آمونيوم بعدا بوسيله فرايندهاي غيرآلي يا باكتريايي اكسيد شده و تشكيل نيتروژن مولكولي را مي دهد[20,21]. افزاِِيش قابل توجه نِِيتروژن در بخش تحتانِِي دالان مِِي تواند دلِِيلِِي بر ِِيک سنگ منشا ء شِِيلِِي براي گازهاِِي موجود در دالان تحتانِِي باشد . غلظت نيتروژن در يك توده گاز بوسيله فرايندي كه اجزا هيدروكربن گاز را تخريب مي كند مانند فراِِيند احِِياءحرارتِِي سولفاتها قابل افزايش است . در نتِِيجه اِِين واکنش H2S و كربنات كلسيم تشکِِيل مِِيشود. H2S تشكيل شده مي تواند بداخل فاز مايع حركت كرده يا با آهن موجود در كانيهاي مخزن واكنش داده و پيريت را بوجود آورد. اهمِِيت واکنش احِِياءحرارتِِي سولفاتها در اين است كه مي تواند غلظت گازهايي مانند N2 را كه در واكنش شركت نمي كنندافزايش دهد بنابراين فرايند TSR مي تواند بيانگر گاز غني از نيتروژن نِِيز باشد[21]. در بخش تحتاني دالان در ميادين مختلف گازي ميزان گازN2 افزايش قابل توجهي نسبت به افقهاي فوقاني تر نشان مي دهد. در دالان تحتاني مقدار اين گاز در بعضي از ميادين به 35 % نيز مي رسد با توجه به عدم حضور گازهاي نادري نظير He, Xe كه مي تواند گوياي منشاء ماگمايي باشد تصور منشاءماگمايي براي كاز نيتروژن در بخش تحتاني دالان نمي تواند فرض درستي باشد. از آنجايي كه بخش عمده گاز نيتروژن در مراحل نهايي تحول مواد آلي در انتهاي كاتاژنز و شروع متاژنز از شبكه مولكولي مواد آلي آزاد ميگردد اين حجم گاز نيتروژن در بخش تحتاني دالان مي تواند گوياي سنگ منشاء شيلي كه در اعماق زياد قرار گرفته و تحت تاثير حرارت بالا به مرحله Over mature رسيده است باشد . اين مطلب مي تواند تائِِيدِِي بر منشاء كاملا متفاوت براي گاز موجود در دالان تحتاني در مقايسه با دالان فوقاني و كنگان باشد نتايج: -گاز موجود در مخازن دالان وکنگان از نوع گازهاي ترموژنيک بوده و در نتيجه تحول حرارتي کروژنهاي تيپ II حاصل شده است. -گاز موجود در سازندهاي کنگان و بخش فوقاني دالان داراي ويژگيهاي ژئوشيميايي کاملا يکساني مي باشند و اين دوسازند بصورت مخزن واحد عمل کرده و داراي سنگ منشاء يکساني هستند. -بر اساس رابطه بين مقادير ايزوتوپي ترکيبات گازي و ميزان بلوغ موادآلي مولد گاز،افقهاي غني از مواد آلي موجود در خود سازند دالان ازجمله افقهاي تبخيري مياني که تا حدود 2%مواد الي در آن ديده ميشود بعنوان سنگ منشآء گاز موجود در کنگان و دالان فو قاني عمل نموده است. - گاز موجود در دالان تحتاني داراي ويژگيهاي ژئوشيميايي کاملا متفاوتي نسبت به گاز موجود در افقهاي فوقاني تر مي باشد، ازجمله سنگيني قابل توجه از نظر ايزوتوپي در ترکيبات گازي ،افزايش قابل توجه گازهاي غير هيدروکربوري مانند دي اکسيدکربن،نيتروژن و سولفيد هيدروژن که اين شواهد نشان از منشاء کاملا متفاوت با گاز موجود در کنگان ودالان فوقاني دارد. -بر اساس ارتباط بين مقادير ايزوتوپي ترکيبات گازي و ميزان بلوغ مواد آلي مولد گاز در بخش تحتاني دالان، بهترين سنگ منشاءاحتمالي قابل تطبق با ويژگيهاي ژئوشيميايي گاز موجود در دالان تحتاني سازند با سن سيلورين موجود در منطقه مي باشد. -افزايش ميزان سولفيد هيدروژن ودي اکسيد کربن در دالان تحتاني و همچنين سبکتر شدن ترکيب ايزوتوپي گاز دي اکسيدکربن موجود در اين افق نسبت به افقهاي فوقاني تر بويژه در ميادين گازي که دالان تحتاني در اعماق بيشتر از 4 کيلومتر قرار گرفته است نشان دهنده وقوع واکنش احياءحرارتي سولفاتها در اين زون بوده و تحت تاثير اين واکنش ترکيبلت گازي من جمله متان طبق رابطه SO42- + CH4 ——CO2 + 2H2O + S2- وارد واکنش با انيدريت شده است.

يك پديده مهم زمين شناسي در شمال مشهد _ حدفاصل شهرهاي مشهد و قوچان _ موجب شده است كه سازمان نقشه برداري كشور از رسانه هاي همگاني درخواست كند نسبت به اطلاع رساني به موقع در خصوص فرونشست غيرعادي زمين در پهنه ساختاري كپه داغ، توجه مسئولان و تصميم گيران را با هدف پيشگيري از زيان هاي احتمالي و تاكيد بر ضرورت كاوش هاي بيشتر تخصصي در اين زمينه جلب نمايند.

نتايج پردازش مشاهدات شبانه روزي ايستگاه دائمي GPS توس در شمال مشهد طي يك دوره زماني 9 ماهه كه

با استفاده از معتبرترين و علمي ترين نرم افزارهاي پردازش مشاهدات و تركيب آن با بررسي هاي 50 ايستگاه ديگر شبكه ژئوديناميك ايران به دست آمده است، نشان مي دهد كه جابه جايي هاي ارتفاعي (فرونشست) در منطقه موردنظر به 17 سانتي متر مي رسد.

گزارش دكتر يحيي جمور مديركل نقشه برداري زميني سازمان نقشه برداري كشور حاكي است: ايستگاه GPS دائمي توس در حدود 10 كيلومتري شمال غرب مشهد در محوطه ايستگاه تقويت فشار گاز شهيد باقري در جاده فردوسي قرار دارد و از ديدگاه زمين شناسي، اين ايستگاه در پهنه ساختاري كپه داغ واقع شده كه دشت اطراف ايستگاه با واحدهاي آبرفتي جوان پوشانده شده است.

گسل كارده 15 كيلومتر تا اين ايستگاه فاصله دارد و گسل «دوتايي» با ساز و كار راستا لغز در امتداد شمال شرقي _ جنوب غربي ايستگاه واقع است. گسل شانديز - سنگ بست نيز با ساز و كار راندگي حدود 40 كيلومتر با ايستگاه دائمي فاصله دارد.

در گزارش دكتر يحيي جمور آمده است: باتوجه به اينكه دشت مشهد بين دو پهنه ساختاري چين خورده بنيالود و كپه داغ واقع شده، گسل هاي فراواني با سابقه لرزه خيزي و اكثرا جوان در آن وجود دارد. بنابراين ايستگاه توس و ايستگاه هاي مجاور، در ثبت داده هاي حاصل از حركات نسبي پوسته اي زمين ناشي از فشار دايمي از سوي شمال شرق (صفحه توران) به سمت جنوب غربي (صفحه ايران) نقش مهمي برعهده دارد. 

جابه جايي هاي ارتفاعي

مشاهدات ايستگاه توس و نزديك ترين ايستگاه هاي ترازيابي از دي ماه 83 تا مهرماه 84 از يك فرونشست 17 سانتي متري در منطقه مورد مطالعه حكايت دارد و مقدار فرونشست تا پايان سال جاري به حدود 30 سانتي متر خواهد رسيد. بيشترين فرونشست نيز مربوط به ايستگاه 51-ام است كه در نزديكي محل تقاطع جاده مشهد _ قوچان و ايستگاه ثابت توس قرار دارد. اين فرونشست نزديك 60 سانتي متر در طول 8 سال است كه معرف يك سرعت خطي 5/7 ميلي متري در سال است.

مشاهدات ترازيابي نيز در فاصله كمتر از 5 كيلومتري جنوبي ايستگاه دائمي توس، روند فرونشست پوسته زمين را در اين منطقه تاييد مي كند. اين رويداد قابل ملاحظه به طور يقين نمي تواند ناشي از فرونشست محلي پيلار بتوني اين ايستگاه باشد زيرا تاكنون نمونه چنين رفتاري در ساير ايستگاه هاي مشابه ديده نشده است. به عقيده كارشناسان، چنين رفتارهايي نمي تواند به صورت خطي و پيوسته تا حدود 9 ماه ادامه پيدا كند.

اين كاهش ارتفاعي تا بيش از 17 سانت در سال ممكن است داراي عوامل مختلفي باشد و لازم است مطالعات و كاوش هاي بيشتري توسط متخصصان مرتبط صورت گيرد. رسانه هاي ملي مي توانند با اطلاع رساني مناسب از رفتار ارتفاعي منطقه شمال غرب مشهد به مسئولان و تصميم گيران، از بروز خسارت هاي سنگين احتمالي كه ممكن است متوجه ابنيه فني و تاسيسات صنعتي موجود در منطقه شود جلوگيري نمايند. يكي از علل فرونشست مي تواند مربوط به استخراج آب هاي زيرزميني در منطقه مورد بحث باشد.

وجود تغييرات ارتفاعي فصلي ناشي از كاهش تراز سطح آب هاي زيرزميني در فصول مختلف نيز دور از انتظار نيست اما به هرحال متخصصان بايد با شتاب بيشتر و فارغ از وقفه هايي كه سيستم اداري و كاغذبازي بر چنين تصميم گيري هايي تحميل مي كند، وارد عمل شوند و راز اين درون نشست و راه هاي كاهش يا توقف آن و چگونگي حفظ بناها و تاسيسات دولتي و بخش خصوصي در اين منطقه وسيع را مورد بررسي قرار دهند.

دانشمنداني از کليه نقاط جهان در نشست سالانه اتحاديه ژئوفيزيسين‌ها‌ي آمريکايي در سان فرانسيسکو به بررسي تازه‌ها‌ي زمين لرزه با موضوع کشفيات نوين در زمينه نيروي‌ها‌ي شکل دهنده قاره آمريکا، فرآيندهاي فيزيکي کنترل کننده زمين لرزه‌ها‌ و انفجارات آتشفشاني پرداختند.

به گزارش مهر، يکي از جالب ترين يافته‌ها‌ در زمينه زلزله شناسي در سال‌ها‌ي اخير کشف ارتباط بين زلزله و تکانه‌ها‌ي غير آتشفشاني بوده است. تکانه‌ها‌ي غير آتشفشاني لرزه‌ها‌يي هستند که در اعماق زمين در نواحي که صفحات زمين ساختي با يکديگر برخورد مي‏کنند، بوجود مي‏آيند.

زمين لرزه‌ها‌ باعث تشکيل امواج فشاري و امواج برشي درسطح زمين مي‏شوند (امواج P و S) که معمولاً بيش از 30 ثانيه دوام ندارند. ليکن تکانه‌ها‌ي غير آتش فشاني که مي‏توانند تا عمقي بيش از 20 مايل در زير سطح زمين رخ دهند و تا 20 دقيقه ادامه داشته باشند چند هفته يا چند ماه جلوتر از وقوع زمين لرزه اصلي رخ مي‏دهند. اين موضوع يک ابزار جديد و اميد بخش براي دانشمندان در پيش بيني زمين لرزه خواهد بود.

تحقيقات قبلي محققان دانشگاه برکلي ارتباط معني دار بين توالي وقوع تکانه‌ها‌ي غير آتشفشاني و زمين لرزه را تاييد مي‏کند.

پيش از اين دانشمندان دانشگاه برکلي دريافته بودند که افزايش يا کاهش تکرار تکانه‌ها‌ي غير آتشفشاني در يک بازه زماني معين معمولاً رابطه مستقيمي با افزايش يا کاهش تعداد زمين لرزه‌ها‌ي کوچک (با بزرگاي کمتر از 2.1 ريشتر) که چند هفته بعد رخ مي‏دهند، دارد.

محققين اميدوارند طي سال‌ها‌ي آتي بتوانند علت وقوع اين تکانه‌ها‌ي غير آتش فشاني را بيابند. کشف علت اصلي وقوع اين تکانه‌ها‌ مي‏تواند پيش بيني وقوع لغزش در امتداد گسل‌ها‌ را امکان پذير سازند.

گنبد نمكي

بطور کلی برجستگیهایی که توسط نمک به علت حرکات و بالا آمدن آن ایجاد می‌گردد، گنبد نمکی ( Saltdom ) نامیده می‌شود. بدیهی است اشکال خارجی تمامی گنبدهای نمکی یکسان و یک شکل نبوده و بستگی به سنگهای پوششی آن ، فشار درونی و میزان آن دارد. به عبارت دیگر گنبد نمکی عبارت است از ساختمان زمین ‌شناسی گنبدی شکلی که هسته آن از نمک تشکیل شده است. از نظر مکانیسم تغییر شکل، نمونه تغییر شکل پلاستیکی است. حرکت اینگونه مواد پلاستیکی سبب ایجاد چین‌های دیاپیری می‌شود و به همین جهت از نظر زمین شناسی ساختمانی نیز قابل مطالعه و بررسی است.

اجزای گنبدهای نمکی

هر گنبد نمکی شامل یک هسته مرکزی که از نمک تشکیل شده است و بخشی که اطراف هسته مرکزی را احاطه می‌کند و از سنگهای رسوبی محلی تشکیل شده است، می‌باشد. معمولا از رسوبات نمکی هسته مرکزی جوانتر است. در بیشتر گنبدهای نمکی ، سطح فوقانی بوسیله طبقات رسوبی پوشیده شده و تشکیل پوششی را می‌دهد که به آن پوش سنگ می‌گویند. در بعضی از گنبدهای نمکی ، ضخامت پوش سنگ به چند صد متر می‌رسد و بعضی از گنبدهای نمکی نیز فاقد پوش سنگ است. مثلا گنبد نمکی قم که در شمال ارتفاعات زنگار منطقه قم قرار دارد، فاقد پوش‌سنگ است. پوش سنگها معمولا از سنگهای آهکی ، ژیپس و انیدریت تشکیل می‌شود. در بعضی موارد پوش سنگ حاوی ذخایری از مواد گوگردی است.

شکل گنبد نمکی

از نظر جکسون و تالبوت (1986) ، ساختمانهای نمکی ممکن است به صورت تاقدیس نمکی (Salt anticlines) بالشهای نمکی (Salt pillows) ، برجستگیهای تیغه مانند نمکی (Saltridges) ، امواج نمکی (Salt Waves) ، استوکهای نمکی (Salt stocks) و غیره باشد. شکل گنبد نمکی متغیر است. دیواره بسیاری از گنبدهای نمکی دارای شیب زیاد در حدود 80 تا 90 درجه به طرف خارج است. گنبدهای نمکی متقارن ، کمیاب و اغلب گنبدها نامتقارن و شیب دیواره‌ها در جهت مختلف متفاوت است. مقطع بیشتر گنبدهای نمکی نزدیک به دایره و در بعضی از گنبدها بیضی شکل است. گسترش افقی گنبدها بسیار متغیر و اغلب چندین کیلومتر است.

انوع گنبدهای نمکی از نظر عمق سطح فوقانی

 گنبدهای نمکی کم عمقمعمولا سطح فوقانی این گنبدها از سطح زمین کمتر از یک کیلومتراست. مانند گنبدهای نمکی ایران.

گنبدهاي نمكي داراي عمق متوسطسطح فوقانی آنها بین یک یا 1.5 کیلومتری سطح زمین قرار دارد.

 گنبدهای نمکی عمیقفاصله آنها از سطح زمین از 1.5 کیلومتر متجاوز است. اطلاعات حاصل از حفاريها نشان می‌دهد که بعضی از گنبدهای نمکی در اعماق بیش از 3000 متر از سطح دريا توسعه دارد.

مکانیسم تشکیل گنبدهای نمکی

حرکت نمک با توجه به خاصیت شکل پذیری آن به سمت بالا به علت ضخامت قابل توجه طبقات روی آن است و این ضخامت باید به اندازه‌ای باشد که نیروی محرکه‌ای جهت جابجایی آن بوجود آید. بنابراین سرعت حرکت نمک نمی‌تواند در همه جا یکسان باشد. در این صورت با حرکت نمک به سمت بالا قدرت و نیروی محرکه فوق کاهش پیدا کرده و با افزایش بار ، رسوبات نمک حرکت قائم خود را ادامه می‌دهد. این حرکت می‌تواند در هر سال از 0.1 تا یک میلیمتر باشد.

منشا گنبدهای نمکی

در نقاطی که گنبدهای نمکی یافت می‌شود، اغلب در زيرزمین لایه‌های ضخیمی از نمک موجود است که به لایه‌های تغذیه کننده گنبد نمک موسوم است. ضخامت این لایه‌های نمک متفاوت و در موارد استثنایی از هزار متر بیشتر است. به نظر نتلتن (‌‌Nettelton) اگر در بالای یک طبقه نمک اصلی ، تاقدیسی با شیب بسیار ملایم وجود داشته باشد حرکت نمک به طرف بالا شروع می‌شود و نمک از لایه‌های تغذیه کننده بیرون کشیده می‌شود. عاقبت نمک در طبقات نمکدار مجاور ممکن است به اندازه‌ای نازک و فشرده شود که افزایش بیشتر نمک غیرممکن گردد. نازک شدن طبقات نمکدار موجب فرو نشستن طبقات رويی آنها و ایجاد شیب به طرف خارج از گنبد می‌شود. این شیب در فاصله دور به طرف گنبد است و در نتیجه ناودیسی بوجود می‌آید که به نام ناودیس حاشیه‌ای یا کناری معروف است. ضخامت لایه‌های تغذیه کننده نمک متفاوت است و یکی از راههایی که برای تعیین ضخامت این لایه‌ها بکار می‌رود، تعیین گودی ناودیس‌های کناری گنبدهای نمک است. از آنجایی که این ناودیسها به احتمال زياد بر اثر تغذیه نمک به گنبدهای نمکی در اطراف گنبد تشکیل می‌شود، باید لایه نمک حداقل برای ضخامتی معادل گودی ماکزیمم ناوديس کنار ‌باشد