بازسازی شرایط ته‎‍نهشت نهشته‎‍های آواری ائوسن زاگرس (سازند کشکان، جنوب لرستان

مقدمه

به سنگ‎‍های تخریبی در منطقۀ زاگرس ایران کمتر‎‍ توجه شده است. این سنگ‎‍ها (به‎‍طور مثال سازند امیران، کشکان، آغاجاری و بختیاری) تنها از دیدگاه چینه‎‍نگاری سنگی و یا موقعیت چینه‎‍نگاری بررسی شده‎‍اند (Motiei 1993). سازند کشکان دارای بیشترین گسترش در منطقۀ لرستان است و رخساره‎‍های اصلی آن شامل کنگلومرا، ماسه‎‍سنگ و سیلتستون است. این سازند بین دو سازند کربناتۀ تله‎‍زنگ در زیر و سازند شهبازان در بالا قرار گرفته است. در جایی که سازند تله‎‍زنگ وجود ندارد، سازند کشکان مستقیم بر‎‍ سازند امیران قرار می‎‍گیرد. برش الگوی این سازند را جیمز و وایند (James and Wynd 1965)، در تاقدیس امیران در شهر معمولان معرفی کرده‎‍اند. سازندهای تخریبی از جنبه‎‍های تکتونیکی، محیط رسوبی، تغییرات اقلیمی، تولید و ذخیرۀ هیدروکربن در زاگرس بسیار اهمیت دارند. سازند کشکان اساساً یک سازند تخریبی است و در لرستان گسترش وسیعی دارد؛ به‎‍گونه‎‍ای که حتی نام آن از رودخانۀ کشکان، که در این استان جاری است، گرفته شده است. از تنها مطالعات انجام‎‍شده بر‎‍ سازند کشکان، به مطالعات یوسفی یگانه و همکاران (Yousefi et al. 2012) اشاره می‎‍شود که محیط‎‍رسوبی و اثر فسیل‎‍های سازند کشکان را در حوضۀ رسوبی لرستان در بخش‎‍های شمالی، جنوب شرقی و شمال غربی استان لرستان مطالعه کرده‎‍اند. هدف اصلی این پژوهش، شناسایی و تشریح رخنمون‌های سازند کشکان در حاشیۀ آزادراه خرم‌آباد-پل‎‍زال (جنوب و جنوب غربی لرستان) است؛ منطقه‌ای که پیش از این کمتر درباره‎‍اش مطالعه شده است. با تحلیل دقیق واحدهای سنگی و محیط رسوبی در چهار برش انتخابی، فرآیندهای رسوب‌گذاری این سازند بهتر درک می‎‍شود و درنهایت‎‍ با ادغام این یافته‌ها با پژوهش‌های پیشین، درک جامعی از تاریخچۀ رسوب‌گذاری سازند کشکان در حوضۀ رسوبی زاگرس تکمیل و ارتقا خواهد یافت.

موقعیت جغرافیایی و زمین‎‍شناسی منطقۀ مطالعه‎‍شده

منطقۀ ‎‍‎‍مطالعه‎‍شده در زاگرس چین‎‍خورده قرار گرفته است (Alavi 2004). زاگرس چین‌خورده، یک کمان وسیع از کوه‌ها و دشت‌هاست که در اثر برخورد ورقۀ ایران و ورقۀ عربی به وجود آمده است. سازند کشکان نیز بخشی از حوضۀ رسوبی لرستان است که در دل این ساختار تکتونیکی عظیم قرار گرفته است. این حوضه که در دوران‌های زمین‌شناسی مختلف، از‎‍جمله کرتاسۀ پسین و پالئوژن‎‍ فعال بوده است، شاهد انباشت حجم عظیمی از رسوبات بوده است. سازند کشکان‎‍ عمدتاً از رسوبات آواری تشکیل شده است و نشان‌دهندۀ شرایط قاره‎‍ای (رودخانه‎‍ای) در این منطقه در زمان تشکیل خود است. این سازند، به‎‍همراه دیگر سازندهای زمین‌شناسی منطقه، مانند سازندهای ایلام، گورپی، امیران و تله‎‍زنگ، روایتگر تاریخچۀ پیچیدۀ زمین‌شناسی زاگرس، از‎‍جمله بالاآمدگی‌ها، فرونشست‌ها و فعالیت‌های تکتونیکی است که در‎‍نهایت به شکل‌گیری چین‌خوردگی‌های کنونی زاگرس منجر شده است. به‎‍طور کلی، سازند کشکان در چارچوب زمین‌شناسی زاگرس، یک سازند آواری مهم محسوب می‎‍شود و شواهدی از تاریخچۀ تکامل این رشته‌کوه پویا را در خود جای داده است. در این پژوهش، چهار برش چینه‎‍شناسی در مسیر آزادراه خرم‎‍آباد- پل‎‍زال انتخاب شد که در شکل 1، موقعیت این برش‎‍ها نشان داده شده است. راه اصلی دسترسی به این برش‎‍ها از‎‍طریق آزاد‎‍راه خرم‎‍آباد به‎‍سمت شهرستان اندیمشک میسر است که پس از طی مسافتی بالغ بر 40 کیلومتر، به اولین برش (برش تاقدیس امیران) می‎‍رسیم. دیگر برش‎‍ها در ادامۀ مسیر قرار گرفته‎‍اند. موقعیت جغرافیایی برش‎‍ها شامل برش تاقدیس امیران (طول خاوری " E 48^◦ 15' 16و عرض شمالی N 33^◦ 17' 45" )، برش تاقدیس ریت (طول خاوری " E 48^◦ 10' 34 و عرض شمالی N 33^◦ 14' 12" )، برش تاقدیس دهلیج (طول خاوری " E 47^◦ 57' 31و عرض شمالی N 33^◦ 05' 18") و برش تاقدیس چناره (طول خاوری " E 47^◦ 53' 31و عرض شمالی N 33^◦ 01' 47" ) هستند. تاقدیس‎‍ها و ناودیس‎‍ها در گسترۀ‎‍ بررسی‎‍شده، که بخشی از زاگرس چین‎‍خورده است، مهم‎‍ترین عوارض ساختمانی محسوب می‎‍شوند. در امتداد محور تاقدیس‎‍های امیران، ریت، کوه دهلیج و چناره، در اثر فرسایش، دره‎‍های تاقدیسی بزرگی ایجاد شده‎‍ است و در آن رخنمون‎‍های جالبی از سازند‎‍های دوران دوم و سوم دیده می‎‍شود. در اشکال 2 الی 5، رخنمون‎‍هایی از سازند کشکان در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده به‎‍همراه گسترش دیگر سازندها نشان داده شده است.

سنگ‎‍چینه‎‍نگاری سازند کشکان در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده

در این پژوهش، ضخامت ردیف سنگی سازند کشکان در چهار برش چینه‎‍شناسی به‎‍صورت ستون عمودی ترسیم شده‎‍اند (شکل 6). در چهار برش یاد‎‍شده، سازند کشکان بر‎‍ سازند تله‎‍زنگ قرار گرفته‎‍ و با سازندهای آسماری – شهبازان به‎‍صورت هم‌شیب پوشیده شده است. حد جدایش سازند کشکان با آسماری – شهبازان با افق لیمونیتی معین می‎‍شود که خود بیانگر وقفۀ رسوبی است. ضخامت سازند کشکان در برش‎‍های یاد‎‍شده به ترتیب 200 متر (برش تاقدیس امیران)، 180 متر (برش تاقدیس کوه دهلیج)، 165 متر (برش تاقدیس ریت) و 150 متر (برش تاقدیس چناره) است. واحدهای سنگی موجود در این برش‎‍ها بیشتر کنگلومرا، ماسه‎‍سنگ و سیلتستون است.

شکل 1- موقعیت جغرافیایی و راه‎‍های دسترسی به برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده

1- برش تاقدیس امیران؛ 2- برش تاقدیس ریت؛ 3- برش تاقدیس کوه دهلیج؛ 4- برش تاقدیس چناره

Fig 1- Geographic location and access routes to the studied sections. 1- Amiran Anticline section, 2- Rit Anticline section, 3- Kuh-e Dehlij Anticline section, 4- Chenareh Anticline section‎‍

شکل 2- رخنمون صحرایی برش تاقدیس ریت (دید به‎‍سمت شمال خاوری)‎‍

Fig 2- Field exposure of the Rit Anticline section (view toward the northeast)‎‍

شکل 3- رخنمون صحرایی برش تاقدیس چناره (دید به‎‍سمت شمال باختری)

Fig 3- Field exposure of the Chenareh Anticline section (view toward the northwest).

 شکل 4- رخنمون صحرایی برش تاقدیس کوه دهلیج (دید به‎‍سمت شمال باختری)

Fig 4- Field exposure of the Kuh-e Dehlij Anticline section (view toward the northwest)‎‍

شکل 5- رخنمون صحرایی برش تاقدیس امیران (دید به‎‍سمت شمال)

Fig 5- Field exposure of the Amiran Anticline section (view toward the north)‎‍

 شکل 6- ستون سنگ‎‍چینه‎‍ای سازند کشکان در چهار برش‎‍ مطالعه‎‍شده

Fig 6- Lithostratigraphic column of the Kashkan Formation in the four studied sections.

 مواد و روش‎‍ها

با استفاده از نقشه‎‍های زمین‎‍شناسی به مقیاس 100000/1 شهرستان خرم‎‍آباد و پلدختر، محل چهار برش در این مطالعه تعیین شده است‎‍. برش‎‍ها به‎‍گونه‎‍ای انتخاب شده‎‍اند که دارای بیشترین ضخامت، بیشترین تغییرات رخساره‎‍ای، کمترین پوشیدگی و‎‍ در دسترس‎‍ باشند. در این راستا، چهار برش چینه‎‍شناسی در مسیر آزاد‎‍راه خرم‎‍آباد- پل‎‍زال انتخاب شد. با توجه به اینکه بیشترین رخنمون سازند آواری کشکان در حوضۀ رسوبی لرستان قرار دارد، مطالعات قبلی بر‎‍ این سازند در نقاط مختلف استان انجام شده است (به‎‍جز برش‎‍های جنوب و جنوب غربی استان به‎‍دلیل کوهستانی‎‍بودن منطقه)؛ ولی این مطالعات عمدتاً قبل از احداث آزادراه خرم‌آباد–پل‌زال انجام‎‍ و به‌دلیل ساخت و توسعۀ این پروژه در بخش جنوب و جنوب غربی استان لرستان، رخنمون‌های درخور توجهی از این سازند در تاقدیس‌های متعدد در منطقه نمایان شده است که تاکنون به‎‍طور جامع‎‍ مطالعه نشده‌اند. در این برش‎‍ها، اختصاصات صحرایی شامل دانه‎‍بندی، طبقه‎‍بندی، فرم هندسی طبقات، ساختمان‎‍های رسوبی، نوع تماس بین طبقات و الگوی انباشتگی رسوبات به‎‍طور دقیق بررسی و ثبت شده است. از روش متر و کمپاس برای اندازه‎‍گیری ضخامت سازند استفاده شده است. مطالعۀ گراول‎‍ها در واحدهای کنگلومرایی با استفاده از روش روبانی انجام شده است (Tucker 2003) (در روش روبانی مطالعۀ کنگلومرا در صحرا، رخنمون‎‍های کنگلومرایی به‎‍صورت نوارها یا روبان‌های متوالی (عرضی یا طولی) تقسیم و در هر روبان، به‌طور سیستماتیک اندازه، گردشدگی، جورشدگی، نوع لیتولوژی قلوه‌سنگ‌ها و درصد هر‎‍یک برداشت می‎‍شود تا تغییرات جانبی و عمودی رسوب‌گذاری به‌صورت منظم و‎‍ مقایسه‎‍شدنی ثبت شود). محور طبقه‎‍بندی مورب تراف در ریپل‎‍های جریانی برای یافتن جهت جریان دیرینه استفاده شده است. نمونه‎‍گیری از ماسه‎‍سنگ‎‍ها بر‎‍اساس تغییرات رخساره‎‍ای و به روش نقطه‎‍ای، از بخش میانی لایه‎‍ها انجام شده است. رخساره‎‍های آواری بر مبنای کدهای مایل (Miall 2006) و نام‎‍گذاری ماسه‎‍سنگ‎‍ها بر‎‍اساس طبقه‎‍بندی فولک (Folk 1980) انجام شده است. با تلفیق اطلاعات به دست آمده از مطالعات میکروسکوپی و صحرایی، رخساره‎‍های سنگی (Lithofacies) و مجموعه‎‍های رخساره‎‍ای (Facies association) معرف زیر‎‍محیط‎‍های یک سیستم رسوبی شناسایی و تفکیک شده‎‍اند و در‎‍نهایت مدل رسوبی سازند کشکان تفسیر شده است. به‎‍جهت تعیین جریان دیرینه، آزیموت ساخت‎‍های رسوبی جهت‎‍دار،‎‍ بیشتر از نوع تراف برداشت‎‍ (برش تاقدیس امیران 12 برداشت، برش تاقدیس ریت 17 برداشت، برش تاقدیس دهلیج و تاقدیس چناره هر‎‍کدام 10 برداشت) و در‎‍نهایت با استفاده از نرم‎‍افزار استریونت رزدیاگرام ترسیم شد.

نتایج (توصیف و تفسیر)

مطالعات صحرایی بر‎‍ برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده، به شناسایی 12 رخسارۀ سنگی منجر شد. این رخساره‎‍ها شامل رخساره‎‍های سنگی درشت‎‍دانۀ کنگلومرایی (Gm, Gms, Gp, Gh, Gt)، رخساره‎‍های سنگی متوسط‎‍دانۀ ماسه‎‍سنگی (Sp, St, Sm, Sh, Sr) و رخساره‎‍های ریزدانۀ گلسنگی (Fm, Fl) هستند (جدول 1).

جدول 1- رخساره‎‍های سنگی شناسایی‎‍شده در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده

Table 1- Lithofacies identified in studied sections.

رخساره‎‍های سنگی درشت‎‍دانه

رخسارۀ سنگی کنگلومرای توده‎‍ای دانه‎‍پشتیبان (Gm)

توصیف: این رخساره بیشتر به‎‍صورت کنگلومرایی دانه‎‍پشتیبان و توده‎‍ای و‎‍ گاهی با چینه‎‍بندی ضعیف دیده می‎‍شود (شکل 7). قطعات تشکیل‎‍دهندۀ آن نیمه‎‍زاویه‎‍دار تا نیمه‎‍گرد‎‍شده‎‍اند؛ ولی برخی از آنها گردشدگی خوبی نشان می‎‍دهند. تماس زیرین این رخساره ناگهانی و فرسایشی و تماس بالایی آن گاهی ناگهانی و‎‍ تدریجی است. قطعات گرد‎‍شده تا نیمه‎‍گرد‎‍شده ریز و درشت آن بیشتر سیلیسی (چرتی) هستند. فضای بین این قطعات در بیشتر مواقع با ماسه‎‍سنگ‎‍های دانه‎‍متوسط تا دانه‎‍درشت پر شده است. در این رخساره ماسه‎‍سنگ دانه‎‍متوسط تا دانه‎‍درشت به‎‍عنوان زمینه (ماتریکس) در نظر گرفته می‎‍شود که جنس خمیرۀ آن نیز بیشتر از جنس سیلیس است. جورشدگی در این رخسارۀ سنگی اغلب متوسط تا خوب است (شکل 12). این رخسارۀ سنگی در ارتباط با رخساره‎‍های سنگی Sm, Sh و St است. این رخسارۀ سنگی در هر چهار برش‎‍ مطالعه‎‍شده به‎‍فراوانی دیده می‎‍شود.

‎‍ هارمز و دیگران‎‍ (Harms et al. 1982)، جریان‎‍های قوی را سبب رسوب‎‍گذاری این رخسارۀ سنگی معرفی کرده‎‍ و وجود ماتریکس دانه‎‍ریز را به مراحل افت جریان نسبت داده‎‍اند. جورشدگی ضعیف قطعات، فراوانی دانه‎‍ها و توده‎‍ای شکل بودن رخساره، دلالت بر وجود جریان قوی می‎‍کند (Ghazi and Mountney 2009; Miall 2010; Moscariello 2018). راست (Rust 1978) علت نبود چینه‎‍بندی مورب را در این رخساره به کاهش نسبت عمق آب به متوسط اندازۀ قطعات نسبت می‎‍دهد. کوستا (Costa 1988) و شان موگان (Shanmugam 1996) توده‎‍ای‎‍بودن، جورشدگی ضعیف و وجود ماتریکس ماسه‎‍سنگی را دلیلی برای رسوب‎‍گذاری از جریان خرده‎‍دار غیر چسبنده می‎‍دانند. سیمپسون و همکاران (Simpson et al. 2002) ، این رخساره را به جریان بسیار غلیظ مربوط دانسته‎‍اند. کومار و همکاران (Kumar et al. 2003) تولید فراوان رسوب را عامل مهم در تشکیل این رخساره می‎‍دانند. بیشترین تفسیر برای این رخساره، به‎‍عنوان سدهای طولی در رودخانه‎‍های بریده‎‍بریده، ورقه‎‍های گراولی و رسوبات کانالی در نظر گرفته شده است (Williams and Rust 1969; Reineck and Singh 1980; Miall 1996)‎‍.

شکل 7- a: رخسارۀ سنگی Gm با فراوانی قطعات چرتی در تماس با رخسارۀ سنگی Sm

 پیکان‎‍های قرمز‎‍رنگ سیمان کربناته اطراف دانه ‎‍را‎‍ نشان می‎‍دهند که دچار فرسایش شده است. این سیمان مربوط به چرخه‎‍های قبلی رسوب‎‍گذاری بوده است؛ b: کنگلومرای توده‎‍ای با قطعات چرتی فراوان و با جورشدگی متوسط و قطعات گرد‎‍شده؛ c: رخسارۀ سنگی Gm با فراوانی قطعات چرتی در تماس با رخسارۀ سنگی St. d: رخسارۀ سنگی Gm با فراوانی قطعات چرتی در تماس با رخسارۀ سنگی ماسه‎‍سنگ پبل‎‍دار با ساخت لامینه‎‍بندی افقی.

Fig 7- a: Gm lithofacies with abundant chert fragments in contact with Sm lithofacies. The red arrows indicate the carbonate cement around the grains that has been eroded. This cement is related to previous sedimentary cycles. b: Massive conglomerate with abundant chert fragments, moderate sorting, and rounded clasts. c: Gm lithofacies with abundant chert fragments in contact with St lithofacies. d: Gm lithofacies with abundant chert fragments in contact with pebbly sandstone lithofacies exhibiting horizontal lamination.

رخسارۀ سنگی کنگلومرای توده‎‍ای خمیره‎‍پشتیبان (Gms)

توصیف: این رخسارۀ سنگی (شکل 8)، ماتریکس بیشتری نسبت‎‍به رخسارۀ (Gm) دارد و کنگلومرای توده‎‍ای ماتریکس فراوان خوانده می‎‍شود؛ به‎‍گونه‎‍ای که دانه‎‍ها در ماتریکس گلی شناورند. جورشدگی در این رخسارۀ سنگی بسیار ضعیف است و طیف وسیعی از قطعات چرتی در اندازه‎‍های گرانول تا کابل به‎‍صورت نیمه‎‍زاویه‎‍دار تا گرد‎‍شده دیده می‎‍شوند. دانه‎‍ها بیشتر به‎‍صورت شناور در ماتریکس ماسه‎‍سنگی دیده می‎‍شوند و قطعات دانه‎‍درشت در بیشتر مواقع فاقد جهت‎‍یافتگی (ایمبریکاسیون) هستند. این رخسارۀ سنگی در دو برش تاقدیس امیران و تاقدیس ریت نسبت‎‍به دو برش دیگر (برش دهلیج و چناره) از فرآوانی بیشتری برخوردار است. این رخسارۀ سنگی بیشتر در ارتباط با رخسارهای سنگی Sm است.

تفسیر: رسوب‎‍گذاری سریع از جریان‎‍های خرده‎‍دار چسبنده، عامل تشکیل این رخساره است (Miall 2000). کمبود دانه‎‍ها و قطعات، فراوانی ماتریکس و جورشدگی کم این رخساره، دلیلی بر تشکیل آن از جریان‎‍های خرده‎‍دار است (Miall 2010; Rossi et al. 2017).

شکل 8- تصاویر a تا d: رخسارۀ سنگی Gms با ساخت توده‎‍ای و خمیرۀ ریزدانۀ فراوان‎‍

 پیکان‎‍های قرمز‎‍رنگ در تصاویر، قطعات پبلی و کابلی شناور را در خمیرۀ ریزدانه نشان می‎‍دهند. به جورشدگی ضعیف این رخسارۀ سنگی توجه شود.

Fig 8- Images a to d: Gms lithofacies with massive structure and abundant fine-grained matrix. The red arrows in the images show floating pebble- and cobble-sized clasts within the fine-grained matrix. Note the poor sorting of this lithofacies.

 رخسارۀ سنگی کنگلومرا با طبقه‎‍بندی مورب مسطح (Gp)

توصیف: رخساره‎‍ای‎‍ دانه‎‍پشتیبان تا خمیره‎‍پشتیبان که شیب لایه‎‍های مورب آن از 15 درجه تا حداکثر 25 درجه در تغییر است (شکل 9). این رخساره دارای طبقه‎‍بندی مورب مسطح است. مرز زیرین و بالایی این رخساره از نوع فرسایشی است. گاهی سطوح فرسایشی، لایه‎‍های مورب را از همدیگر جدا می‎‍کند. ضخامت مجموعه‎‍های این رخساره کمتر از 5/1 متر است. قطعات تشکیل‎‍دهندۀ این رخساره بیشتر چرتی و در اندازۀ گرانول تا پبل هستند (شکل 12) و امبریکاسیون ضعیفی در آنها دیده می‎‍شود و گردشدگی قطعات و کرویت آنها خوب است. این رخساره بیشتر در برش‎‍های تاقدیس امیران و تاقدیس ریت مشاهده شده است و نسبت‎‍به دو رخسارۀ قبلی فراوانی کمتری دارد. این رخسارۀ سنگی در ارتباط با رخساره‎‍های سنگی Gm و Gh است.

تفسیر: آلن‎‍ (Allen 1983) و مایل (Miall 1985)، این رخساره را حاصل مهاجرت سدهای عرضی زبانه‎‍ای (Tabular Lateral Bars) در قسمت‎‍های عمیق یک کانال معرفی می‎‍کنند. هارمز و فنیستاک (Harms and Fahnestock 1965; Miall 2010; Rossi et al. 2017) افزایش سرعت جریان را در تشکیل دانه‎‍های درشت این رخساره در رودخانه‎‍های بریده‎‍بریده مؤثر می‎‍دانند و رسوب دانه‎‍ریزها را به مواقع کاهش سرعت ‎‍ نسبت می‎‍دهند. رخساره‎‍های سنگی کنگلومرایی با طبقه‎‍بندی مورب مسطح با ضخامت کم، بیشتر به‎‍عنوان مجموعه‎‍های بزرگ در نظر گرفته نمی‎‍شوند.

شکل 9- a: رخسارۀ سنگی Gp با فراوانی قطعات چرتی در تماس با رخسارۀ سنگی Gh؛ b: رخسارۀ سنگی Gp که در امتداد طبقات مورب دچار فرسایش شده است. این رخساره در پایین با رخسارۀ سنگی Gh و در بالا با رخسارۀ سنگی Gm در ارتباط است؛ c: رخسارۀ سنگی Gp با فراوانی قطعات چرتی در تماس با رخسارۀ سنگی Sp. d: رخسارۀ سنگی Gp در تماس با رخسارۀ سنگی Gh.

Fig 9- a: Gp lithofacies with abundant chert fragments in contact with Gh lithofacies. b: Gp lithofacies that has been eroded along cross-strata. This facies is in contact with Gh lithofacies below and Gm lithofacies above. c: Gp lithofacies with abundant chert fragments in contact with Sp lithofacies. d: Gp lithofacies in contact with Gh lithofacies.

رخساره سنگی کنگلومرا با ساخت لایه‎‍بندی افقی (Gh)

توصیف: این رخسارۀ سنگی در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده به‎‍صورت چینه‎‍های مسطح و افقی با ضخامت بین 5/0 الی 2 متر تشکیل شده‎‍اند (شکل 10). گاهی اوقات این واحدها به‎‍صورت یک طبقه‎‍ای و گاهی به‎‍صورت چندطبقه‎‍ای بر‎‍ یکدیگر قرار گرفته‎‍اند. در بین طبقات مسطح افقی کنگلومرایی واحدهای گلی کم‎‍ضخامت و عدسی‎‍های ماسه‎‍ای (طبقات ماسه‎‍سنگی) تشکیل شده‎‍اند. این رخسارۀ سنگی با فراوانی اندک و به‎‍طور عمده به‎‍صورت دانه‎‍پشتیبان از گراول‎‍های ریز‎‍دانه تا درشت‎‍دانه همراه با مقادیری ماتریکس و با لایه‎‍بندی مشخص بوده است که همراه با رخساره‎‍های Fl و Sh دیده می‎‍شود. این رخسارۀ سنگی با فراوانی چشمگیر در هر چهار برش‎‍ مطالعه‎‍شده دیده می‎‍شود.

تفسیر: این رخساره با عنوان Clast supported, horizontally stratified gravel معرفی شده است و به کنگلومرای دارای لایه‎‍بندی افقی گفته می‎‍شود (Simpson et al. 2002). این رخسارۀ رسوبی بر اثر مهاجرت سدهای طولی و یا به شکل رسوبات باقی‎‍مانده در کف کانال تشکیل می‎‍شود (Miall 2010).‎‍ نهشته‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شدۀ این رخسارۀ سنگی بیشتر حاصل مهاجرت سدهای طولی است.

رخسارۀ سنگی کنگلومرا با طبقه‎‍بندی مورب تراف (Gt)

توصیف: این رخسارۀ سنگی از کنگلومرای دانه‎‍پشتیبان و زمینه‎‍پشتیبان با مجموعه‎‍هایی از طبقه‎‍بندی مورب عدسی‎‍شکل (تراف) تشکیل شده است (شکل 11). کنگلومرای این رخساره دارای جورشدگی متوسط تا ضعیف است و از‎‍نظر اندازۀ قطعات سازندۀ آن، بیشتر در اندازه‎‍های گرانول تا پبل با کرویت و گردشگی نسبتاً متوسط تا خوب دیده می‎‍شوند و جنس بیشتر قطعات سیلیسی هستند (شکل 12). هندسۀ این رخساره بیشتر به‎‍صورت طبقات مورب ترافی‎‍ و در ارتباط با رخساره‎‍های Gp و Gm است. در مقیاس بزرگ، این کنگلومراها به‎‍صورت بسترهای رودخانه‌ای کشیده و ناپیوسته ظاهر می‌شوند که با سطوح لایه‌بندی زاویه‌دار در جهت جریان مشخص می‌شوند؛ در حالی که در مقیاس کوچک‌تر، هر لایۀ مورب با سطوح بالایی و پایینی محدود می‎‍شود و ابعاد آن به عواملی چون اندازۀ ذرات و شدت جریان بستگی دارد. فراوانی این رخسارۀ سنگی در دو برش تاقدیس ریت و تاقدیس دهلیج نسبت به دو برش دیگر (تاقدیس امیران و تاقدیس چناره) بیشتر است.

تفسیر: کنگلومراهای دارای ساخت مورب تراف، که معمولاً در محیط‌های پرانرژی مانند رودخانه‌ها یافت می‌شوند، هندسه‌ای پیچیده را نشان می‌دهند که تحت تأثیر دینامیک جریان و رسوب‌گذاری است (Teisseyre 1975; Yagishita 1997; Chiarella et al. 2016). یک طبقه‎‍ای بودن این رخساره به پرشدگی یک مرحله‎‍ای آن دلالت دارد Ramos and Sopena 1983)). پیدایش این رخساره به سدهای گراولی درون کانالی نسبت داده شده است (Miall 1977). از طرفی، برخی به‎‍سبب شیب زیاد طبقات مورب عدسی‎‍شکل و نسبت کم‌عرض به ارتفاع در آنها، این رخساره را به مهاجرت دون‎‍های سه‎‍بعدی گراولی در محیط‎‍های رودخانۀ بریده‎‍بریده مربوط می‎‍دانند (Bridge and Mackey 1993; Browne and Plint 1994).

شکل 10- a: رخسارۀ سنگی Gh با ساخت لایه‎‍بندی افقی در تماس با رخسارۀ گلسنگی لامینه‎‍ای Fl

به افق‎‍های گلی محدود در بین رخساره‎‍های کنگلومرایی توجه شود؛‎‍ b: رخسارۀ سنگی Gh با ساخت لایه‎‍بندی افقی در تماس با رخسارۀ ماسه‎‍سنگ افقی Sh نازک لایه؛ c: قرار گیری سه واحد رخسارۀ کنگلومرای ریزدانه با ساخت افقی Gh بر‎‍ یکدیگر. به مرز فرسایشی بین این واحدها توجه شود؛ d: رخسارۀ سنگی Gh در تماس با رخسارۀ ماسه‎‍سنگی با ساخت افقی Sh و ضخیم‎‍لایه‎‍

Fig 10- a: Gh lithofacies with horizontal bedding in contact with laminated mudstone facies Fl. Note the limited mudstone horizons between the conglomeratic facies. b: Gh lithofacies with horizontal bedding in contact with thin-bedded horizontal sandstone Sh. c: Stacking of three units of fine-grained conglomerate facies with horizontal bedding (Gh) on top of one another. Note the erosional boundary between these units. d: Gh lithofacies in contact with thick-bedded horizontal sandstone facies Sh.

 شکل 11- a: رخساره سنگی Gt با فراوانی قطعات چرتی در تماس با رخسارۀ سنگی Gm؛ b: رخسارۀ سنگی Gt در تماس با رخسارۀ سنگی Gp‎‍

Fig 11- a: Gt lithofacies with abundant chert fragments in contact with Gm lithofacies. b: Gt lithofacies in contact with Gp lithofacies.

شکل 12- a- پتروفاسیس کنگلومرای دانه‎‍پشتیبان با قطعات چرتی فراوان. فراوانی قطعات چرتی دلالت بر تک منشأیی بودن رخسارۀ کنگلومرایی دارد. به گردشدگی قطعات توجه شود. وجود خمیرۀ اکسید آهن و پوشش نازک اکسید آهن در اطراف برخی قطعات (پیکان‎‍های زرد‎‍رنگ) دلالت بر محیط قاره‎‍ای و اکسیدان دارد. در برخی دانه‎‍ها شکستگی‎‍های درجازا دیده می‎‍شود که با سیمان سیلیسی پر شده است (پیکان قرمز‎‍رنگ). به انواع تماس ناشی از فشردگی فیزیکی در بین قطعات توجه شود (پیکان‎‍های آبی‎‍رنگ)؛ b- پتروفاسیس کنگلومرای دانه‎‍پشتیبان با قطعات بزرگ چرتی فراوان. فراوانی قطعات چرتی دلالت بر تک منشأیی بودن رخسارۀ کنگلومرایی دارد. در بین قطعات سیمان، اکسید آهن تشکیل شده است که بیانگر تشکیل در محیط‎‍های اکسیدان است (پیکان قرمز‎‍رنگ). در برخی قطعات چرتی شکستگی‎‍های درجازایی تشکیل شده است که با سیمان سیلیسی پر شده است (پیکان آبی‎‍رنگ). فرورفتگی دانه‎‍ها در هم، بیانگر فشردگی فیزیکی در این رخساره است (پیکان‎‍های زرد‎‍رنگ)؛ c- پتروفاسیس کنگلومرای دانه‎‍پشتیبان با قطعات چرتی فراوان. سیمان غالب در این رخساره از نوع سیلیس است که هم در فضای بین دانه‎‍ها (پیکان‎‍های زرد‎‍رنگ) و هم در درون شکستگی‎‍های درجازای دانه‎‍ها شکل گرفته است (پیکان‎‍های قرمز‎‍رنگ)؛ d- پتروفاسیس کنگلومرای چرتی دانه‎‍پشتیبان. پیکان‎‍های قرمز‎‍رنگ، خرده‎‍سنگ‎‍های چرتی را نشان می‎‍دهند. خمیرۀ کنگلومرا در اندازۀ ماسه و از جنس سیلیس (چرت) و سیمان کربنات‎‍اند. با توجه به وجود پتروفاسیس کلکلیتایت، منشأ سیمان کربنات مربوط به انحلال خرده های ناپایدار کربناته است. یکنواخت‎‍بودن جنس قطعات و خمیرۀ این رخساره، دلالت بر تک ‎‍منشأ بودن آن دارد.

Fig 12- a- Grain-supported conglomerate petrofacies with abundant chert clasts. Abundance of chert clasts indicates a single-source nature of the conglomeratic petrofacies. Note the rounding of the clasts. Presence of iron oxide matrix and thin iron oxide coating around some clasts (yellow arrows) indicates a continental and oxidizing environment. In some grains, in-situ fractures are seen, which have been filled with silica cement (red arrow). Note the types of contact resulting from physical compaction between clasts (blue arrows). b- Grain-supported conglomerate petrofacies with abundant large chert clasts. Abundance of chert clasts indicates a single-source nature of the conglomeratic facies. Iron oxide cement has formed between the clasts, indicating formation in oxidizing environments (red arrow). In some chert clasts, in-situ fractures have formed, which have been filled with silica cement (blue arrow). Interpenetration of grains into each other indicates physical compaction in this facies (yellow arrows). c- Grain-supported conglomerate petrofacies with abundant chert clasts. The dominant cement in this facies is of the silica type, which has formed both in the intergranular space (yellow arrows) and within the in-situ fractures of the grains (red arrows). d- Petrofacies of chert-bearing clast-supported conglomerate. Red arrows show chert fragments. The matrix of the conglomerate is sand-sized and composed of silica (chert) with carbonate cement. According to the presence of calcilitite petrofacies, the source of the carbonate cement is related to the dissolution of unstable carbonate fragments. The uniformity of the clasts and matrix of this facies indicates its single-source origin.

رخساره‎‍های سنگی متوسط‎‍دانه

رخساره‎‍های ماسه‎‍سنگی در سیستم‎‍های رسوبی، نتیجۀ انتقال ماسه ازطریق جریان‎‍های کششی به‎‍عنوان بار بستر و یا جریان‎‍های جهشی‎‍اند (Miall 1996). رخساره‎‍های سنگی دانه‎‍متوسط از فراوانی نسبتاً بالایی برخوردارند؛ زیرا در طیفی از انواع رژیم جریان تشکیل می‎‍شوند (Tucker 1994).

رخسارۀ ماسه‎‍سنگی ریپلی (Sr)

توصیف: رخسارۀ ماسه‎‍سنگی ریپلی (Sr) از رخساره‎‍های شناسایی‎‍شدۀ سازند کشکان است که فراوانی نسبتاً زیادی را نشان می‎‍دهد. اندازۀ دانه‎‍های ماسه‎‍سنگ‎‍ها عمدتاً از دانه‎‍ریز تا دانه‎‍متوسط در تغییر است و دانه‎‍های ماسه‎‍سنگ، گردشدگی و جورشدگی متوسط تا نسبتاً خوبی را نشان می‎‍دهند. این ماسه‎‍سنگ‎‍ها نیمه‎‍بالغ بوده و از پتروفاسیس چرت‎‍آرنایت و کالک‎‍لیتارنایت تشکیل شده‎‍اند. مشخصۀ اصلی این رخسارۀ ‎‍سنگی، حضور اشکال مختلفی از ریپل‎‍مارک‎‍های نامتقارن (جریانی) با خط‎‍الرأس سینوسی، مستقیم و شاخه‎‍ای‎‍اند (اشکال 13). این رخسارۀ سنگی در هر چهار برش‎‍ مطالعه‎‍شده، از فراوانی زیادی برخوردار و در ارتباط با رخساره‎‍های سنگی Sh و St است.

تفسیر: ریپل‎‍مارک‎‍ها در تمام محیط‎‍های رسوبی یافت می‎‍شوند. نوع متقارن به محیط‎‍های ساحلی و تحت تأثیر امواج رفت و برگشتی مربوط می‎‍شود و تحت شرایط مختلفی از رژیم جریان تشکیل می‎‍شوند؛ ولی نوع نامتقارن آن به جریان‎‍های یک‎‍طرفۀ نوع رودخانه‎‍ای مربوط می‎‍شود (Lee and Chough 2006; Maciaszek et al. 2019). به‎‍دلیل نامتقارن‎‍بودن ریپل‎‍مارک‎‍های شناسایی‎‍شده در برش‎‍های ‎‍مطالعه‎‍شده، این نوع ریپل‎‍ها به جریان‎‍های یک‎‍طرفۀ نوع رودخانه‎‍ای نسبت داده می‎‍شوند.

شکل 13- رخسارۀ ماسه‎‍سنگی ریپلی Sr: (a): ریپل‎‍مارک نامتقارن با خطالرأس سینوسی؛ (b): ریپل‎‍مارک‎‍ نامتقارن با خط‎‍الرأس مستقیم‎‍

Fig 13- Rippled sandstone facies Sr. (a): Asymmetric ripple marks with sinuous crests. (b): Asymmetric ripple marks with straight crests.

رخسارۀ ماسه‎‍سنگی با چینه‎‍بندی افقی (Sh)

توصیف: رخسار‎‍ۀ سنگی Sh به‎‍وفور در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده دیده می‎‍شود. این رخساره‎‍سنگی به‎‍صورت لامینه‎‍های نازک تا لایه‎‍های ضخیم دیده می‎‍شود که مجموعه چینه‎‍هایی را به ضخامت چند سانتی‎‍متر تا حداکثر 5/1 متر تشکیل داده است (شکل 14). اندازۀ دانه‎‍ها از ماسۀ خیلی ریز تا متوسط در تغییر است. این رسوبات دارای گردشدگی و جورشدگی نسبتاً خوب‎‍ و از‎‍نظر بلوغ بافتی ساب مچور تا مچورند. پتروفاسیس آنها متشکل از چرت آرنایت و کلکلیتایت است. این رخسارۀ سنگی با فراوانی به نسبت یکسان در هر چهار برش‎‍ مطالعه‎‍شده دیده می‎‍شود. این رخسارۀ سنگی به‎‍صورت عمودی به رخساره‎‍های Sr، Sp، Sm و St تبدیل می‎‍شود.

تفسیر: این رخسارۀ سنگی می‎‍تواند‎‍ رژیم‎‍های جریانی بالا و پایین تشکیل می‎‍شود (Boothroyd and Ashley 1975; Harms et al. 1982; Allen 1984; Miall 1996; Jo et al. 1977; Lee and Chough 2006)؛ به‎‍گونه‎‍ای که رخساره‎‍های ماسه‎‍سنگی درشت‎‍دانه در سرعت‎‍های بالای جریان آب و ماسه‎‍سنگ‎‍های ریزدانه در سرعت‎‍های پایین آب ایجاد می‎‍شوند. در کانال‎‍های رودخانه‎‍ای، لامیناسیون‎‍های افقی مربوط به رژیم جریانی بالا و لامیناسیون‎‍های مورب ترافی مربوط به رژیم جریانی پایین‎‍اند  .(Schwarz et al. 2016)‎‍

شکل 14- (a): لایه‎‍بندی افقی  Shدر رخسارۀ ماسه‎‍سنگی نازک‎‍لایه؛ (b): لایه‎‍بندی افقی  Shدر رخسارۀ ماسه‎‍سنگی ضخیم‎‍لایه؛ (c): لامینه‎‍بندی افقی Sh در رخسارۀ ماسه‎‍سنگی نازک‎‍لایه؛ (d): لایه‎‍بندی افقی Sh در رخسارۀ ماسه‎‍سنگی متوسط‎‍لایه

Fig 14- (a): Horizontal bedding (Sh) in thin-bedded sandstone facies. (b): Horizontal bedding (Sh) in thick-bedded sandstone facies. (c): Horizontal lamination (Sh) in thin-bedded sandstone facies. (d): Horizontal bedding (Sh) in medium-bedded sandstone facies.

 رخسارۀ ماسه‎‍سنگی با طبقه‎‍بندی مورب مسطح (Sp)

توصیف: این رخسارۀ سنگی حاوی طبقه‎‍بندی مورب مسطح است. ذرات این رخسارۀ سنگی دارای گردشدگی و جورشدگی متوسط و از دیدگاه بلوغ بافتی، نابالغ تا نیمه‎‍بالغ‎‍اند. پتروفاسیس‎‍های این رخسارۀ سنگی چرت‎‍آرنایت و کالک‎‍لیتارنایت‎‍اند. این رخسارۀ سنگی در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده، بیشتر با رخساره‎‍های St و Sl (رخسارۀ ماسه‎‍سنگی دارای لامینه‎‍بندی متقاطع با زاویه کم) در ارتباط است (شکل 15). این رخسارۀ سنگی بیشتر در برش تاقدیس امیران و تاقدیس چناره دیده می‎‍شود.

تفسیر: این رخسارۀ سنگی نشان‎‍دهندۀ ته‎‍نشست در محیط‎‍های آبی با جریان یک‎‍جهتی است (Tucker 2001; Decelles et al. 1983; Schwarz et al. 2018). ذرات این رخساره از دانه‎‍ریز تا دانه‎‍درشت در تغییر است و عمدتاً تحت شرایط رژیم جریان پایین وبا مگاریپل‎‍ها و ریپل‎‍های دوبعدی تشکیل شده‎‍اند (Harms et al. 1982; Miall 1985; Strand 2005; Chiarella et al. 2016). مهاجرت و حرکت ریپل‎‍ها و دون‎‍های ماسه‎‍ای دوبعدی با خط‎‍الرأس مستقیم، دون‎‍های زبانه‎‍ای‎‍شکل و یا بارهایی که دارای سطوح شیب‎‍دارند، در تشکیل این رخساره مؤثرند (Harms et al. 1982; Miall 1977).

رخسارۀ ماسه‎‍سنگی دارای لایه‎‍بندی متقاطع با زاویۀ کم (Sl)

توصیف: این رخساره با رنگ قرمز آجری و به شکل عدسی در قسمت‎‍های پایینی و میانی برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده دیده می‎‍شود (شکل 15- a و b). مهم‎‍ترین ساختمان رسوبی در این رخساره، لایه‎‍بندی متقاطع با زاویۀ کم است. این رخسارۀ سنگی در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده، دارای فراوانی بسیار کم است و به رخساره‎‍های St و Sp تبدیل می‎‍شود.

تفسیر: این رخساره دارای لایه‎‍های مورب با زاویۀ کمتر از 10 درجه است (Miall 2000). این رخساره همانند رخسارۀ Sh در رژیم جریان‎‍های پایین آب و بار رسوبی کم ایجاد می‎‍شود (Harms et al. 1982; Miall 1985; Chiarella et al. 2016). لایه‎‍بندی متقاطع با زاویۀ کم در این ماسه‎‍سنگ‎‍ها حاکی از جریان‎‍های کششی یک‌طرفه یا مهاجرت ریپل‎‍مارک‎‍هاست (Miall 2000)؛ بنابراین با توجه به ساختمان‎‍های موجود و هندسۀ لایه‎‍ها و ارتباط جانبی و عمودی رخساره‎‍های همراه آن، این ماسه‎‍سنگ‎‍ها در بخش‎‍های کم‎‍انرژی کانال‎‍های رودخانه‎‍ها‎‍ بریده‎‍بریده تشکیل شده‎‍اند.

شکل 15- (a): رخسارۀ سنگی Sp تشکیل‎‍شده در بالای رخسارۀ سنگی Sl (رخسارۀ ماسه‎‍سنگی دارای لامینه‎‍بندی متقاطع با زاویۀ کم) به‎‍دلیل افزایش انرژی جریان؛ (b): نمونۀ برش‎‍خورده و صیقل داده شدۀ ماسه‎‍سنگ با ساخت طبقه‎‍بندی مورب مسطح که در بالای رخسارۀ سنگی  Shبه‎‍دلیل افزایش انرژی جریان تشکیل شده است.

Fig 15- (a): Sp lithofacies formed above Sh lithofacies due to an increase in flow energy. (b): Cut and polished sandstone sample with planar cross-bedding structure, formed above Sh lithofacies due to an increase in flow energy.

رخسارۀ ماسه‎‍سنگی با طبقه‎‍بندی مورب عدسی‎‍شکل (St)

توصیف: ماسه‎‍سنگ‎‍ها در این رخساره، طبقه‎‍بندی مورب عدسی‎‍شکل یا تراف دارند. هندسۀ آنها عمدتاً به‎‍صورت عدسی، گوه‎‍ای و کانالی‎‍شکل و دارای تقعر به‌طرف بالا و نامتقارن است. این رخسارۀ سنگی در ابتدا و اواسط توالی‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده با رنگ قرمز به‎‍صورت کوچک‎‍مقیاس و بزرگ‎‍مقیاس در ماسه‎‍سنگ‎‍های ریزدانه تا متوسط‎‍دانه دیده می‎‍شود. طبقه‎‍بندی مورب نوع تراف در رخساره‎‍های ماسه‎‍سنگی با ضخامت بین 10 سانتی‎‍متر تا حداکثر 5/0 متر تشکیل شده است (شکل 16). اندازۀ ذرات تشکیل‎‍دهند‎‍ۀ این رخسارۀ سنگی ماسه‎‍ریز تا متوسط و گاهی درشت‎‍دانه و دارای گرد‎‍شدگی متوسط تا خوب‎‍اند. از‎‍نظر بلوغ بافتی نیمه‎‍بالغ تا بالغ و از‎‍نظر پتروفاسیس دارای رخسارۀ سنگی چرت‎‍آرنایت و کلکلیتایت‎‍اند (شکل 17). این رخسارۀ سنگی بیشتر در برش تاقدیس امیران و تاقدیس ریت مشاهده شده است؛ ولی در دو برش دیگر فراوانی کمتری دارد. این رخسارۀ سنگی در ارتباط با رخساره‎‍های سنگی Sh و Sr است.

تفسیر: این رخسارۀ سنگی عموماً در رژیم جریان پایین تشکیل می‎‍‎‍شود (Harms et al. 1982; Miall 1985). این رخساره در اثر حرکت ریپل‎‍هایی با خط‎‍الرأس سینوسی تشکیل می‎‍شود (Miall 1996; Strand 2005; Kumar et al. 2003; Ghosh et al. 2006; Chiarella et al. 2016).

شکل 16- (a): رخسار‎‍ۀ ماسه‎‍سنگ ترافی St مربوط به کانال رودخانه‎‍ای. این رخسارۀ سنگی بین رخساره‎‍های ماسه‎‍سنگ توده‎‍ای Sm و کنگلومرای توده‎‍ای Gm قرار گرفته است؛ (b): رخسارۀ ماسه‎‍سنگ با طبقه‎‍بندی مورب ترافی St؛ (c): نمونه‎‍ای از تراف‎‍های ریزمقیاس در یک رخسارۀ ماسه‎‍سنگی؛ (d): نمونۀ برش‎‍خورده و صیقل داده شدۀ تصویر c که در آن ساخت‎‍های تراف به‎‍خوبی نمایان شده‎‍اند.

Fig 16- (a): Trough cross-bedded sandstone facies (St) related to a fluvial channel. This lithofacies is situated between massive sandstone facies (Sm) and massive conglomerate facies (Gm). (b): Sandstone facies with trough cross-bedding (St). (c): An example of small-scale troughs in a sandstone facies. (d): Cut and polished sample of image (c) in which the trough structures are clearly visible.

 رخسارۀ ماسه‎‍سنگی توده‎‍ای (Sm)

توصیف: این رخساره به‎‍‎‍صورت ماسه‎‍سنگ بدون ساخت داخلی و گاهی با لایه‎‍بندی ناقص و ضعیف دیده می‎‍شود (شکل 18). در منطقۀ‎‍ مطالعه‎‍شده، این ساختمان رسوبی در ضخامت‎‍های 20 سانتی‎‍متر تا بیش از 2 متر دیده می‎‍شوند. این رخسارۀ سنگی با فراوانی به نسبت یکسان در هر چهار برش ‎‍مطالعه‎‍شده دیده می‎‍شود. این رخسارۀ سنگی در ارتباط با رخساره‎‍های سنگی Sh وSp است.

تفسیر: ناقص‎‍بودن لایه‎‍بندی و یا نبود آن به تأمین فراوان رسوب و نیز جریان‎‍هایی با بار رسوبی فراوان نسبت داده شده است (Tucker 2003; Miall 2000). این ریزش رسوبات دیوارۀ کانال و رسوب‎‍گذاری سریع از عوامل دیگر ایجاد ساخت توده‎‍ای‎‍اند (Miall 2000; Therrien 2006). نهشته‎‍های ماسه‎‍ای توده‎‍ای به نهشته‎‍شدن سریع از حالت تعلیق در طی رژیم جریان‎‍های بالا نسبت داده شده است (Harms et al. 1982; Miall 1996). همچنین این رخسارۀ ‎‍سنگی به‎‍علت فرآیندهای دیاژنتیکی (Tucker 2001) تشکیل می‎‍شود که باعث از بین رفتن لامیناسیون‎‍ها می‎‍شود.  

شکل 17- a- پتروفاسیس سد آرنایت با فراوانی خرده‎‍سنگ‎‍های چرتی (فلش قرمز‎‍رنگ) و کربناته (فلش آبی‎‍رنگ). سازند کشکان، جنوب لرستان. جورشدگی در این پتروفاسیس خوب و قطعات بیشتر نیمه‎‍زاویه‎‍دارند. فرآیند تراکم فیزیکی در این رخساره قبل از عمل سیمانی‎‍شدن رخ داده و سبب افزایش نسبت دانه‎‍ای شده است. سازند کشکان تاقدیس ریت؛ b- پتروفاسیس کالکلیتایت با فراوانی خرده‎‍سنگ‎‍های کربناته. پیکان آبی‎‍، خرده‎‍سنگ کربناته را نشان می‎‍دهد. پیکان زرد‎‍رنگ کوارتز تک‎‍بلور را نشان می‎‍دهد. سیمان تشکیل‎‍شده در این رخساره از جنس کربنات کلسیم است. سازند کشکان، جنوب خرم‎‍آباد؛ c- پتروفاسیس کالکلیتایت با فراوانی خرده‎‍سنگ‎‍های کربناته. جورشدگی در این رخساره ضعیف است. پیکان‎‍های زرد‎‍رنگ، خرده‎‍سنگ‎‍های کربناته را نشان می‎‍دهند. وجود اجزای زیستی در خرده‎‍سنگ‎‍ها دلالت بر منشأ کربناتۀ آنها در این رخساره دارد. سیمان تشکیل‎‍دهندۀ این رخساره بیشتر کربنات کلسیم است که فضای بین دانه‎‍ها را پر کرده است. پیکان آبی‎‍رنگ، دانۀ کوارتز را نشان می‎‍دهد. سازند کشکان، تاقدیس ریت.

Fig 17- a- Petrofacies of sedarenite with abundant cherty rock fragments (red arrow) and carbonate rock fragments (blue arrow). Kashkan Formation, south of Lorestan. Sorting in this petrofacies is good and the grains are mostly sub-angular. Physical compaction process in this petrofacies has occurred before cementation and has caused an increase in grain-to-grain ratio. Kashkan Formation, Rit Anticline. b- Petrofacies of calclithite with abundant carbonate rock fragments. The blue arrow shows a carbonate rock fragment. The yellow arrow shows monocrystalline quartz. The cement formed in this petrofacies is of calcium carbonate type. Kashkan Formation, south of Khorramabad. c- Petrofacies of calclithite with abundant carbonate rock fragments. Sorting in this facies is poor. The yellow arrows show carbonate rock fragments. The presence of biological components in the rock fragments indicates their carbonate origin in this petrofacies. The cement forming this petrofacies is mostly calcium carbonate, which has filled the intergranular space. The blue arrow shows a quartz grain. Kashkan Formation, Rit Anticline.

شکل 18- (a): رخسارۀ سنگی Sm در تماس با رخسارۀ سنگی Gm. به قطع‎‍شدگی واحد ماسه‎‍سنگی ازطریق واحد کنگلومرایی و مرز بسیار واضح بین این دو رخسارۀ سنگی توجه شود؛ (b): رخسارۀ سنگی Sm در تماس با رخسارۀ سنگی Sh؛ (c): رخسارۀ سنگی Sm در یک واحد ماسه‎‍سنگ درشت‎‍دانه؛ (d): رخسارۀ سنگی Sm با اثر فسیل تشکیل‎‍شده در آن (پیکان تیره‎‍رنگ).

Fig 18- (a): Sm lithofacies in contact with Gm lithofacies. Note the truncation of the sandstone unit by the conglomerate unit and the very sharp boundary between these two lithofacies. (b): Sm lithofacies in contact with Sh lithofacies. (c): Sm lithofacies in a coarse-grained sandstone unit. (d): Sm lithofacies with a trace fossil formed within it (dark arrow).

مجموعه رخساره‎‍های دانه‎‍ریز

در بیشتر مواقع، رخساره‎‍های سنگی دانه‎‍ریز در تمام طول برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده مشاهده شدند؛ اما از‎‍نظر فراوانی نسبت‎‍به رخساره‎‍های کنگلومرایی و ماسه‎‍سنگی، فراوانی کمتری دارند. دو رخسارۀ سنگی ریزدانه Fm و Fl در سازند کشکان شناسایی شدند. در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده، این رخساره‎‍های سنگی بیشتر به‎‍صورت میان‎‍لایه‎‍های کم‎‍ضخامت و با گسترش محدود در بین واحدهای کنگلومرایی و ماسه‎‍سنگی قرار گرفته‎‍اند.

رخسارۀ گلی دارای لامینه و لایه‎‍بندی (Fl)

توصیف: این رخسارۀ سنگی در قسمت‎‍هایی از توالی سازند کشکان در اندازۀ سیلت‎‍ مشاهده می‎‍شود (شکل 19- a و b). وجود لامینه‎‍های بسیار ظریف و موازی، از شاخصه‎‍های مهم این رخسارۀ سنگی است که بیشتر دارای رنگ‎‍های قرمز است. این رخسارۀ سنگی در هر چهار برش‎‍ مطالعه‎‍شده دیده می‎‍شود؛ ولی بیشار در برش‎‍های تاقدیس چناره و تاقدیس دهلیج از فراوانی به نسبت بیشتری برخوردار است. این رخسارۀ سنگی بیشتر با رخساره‎‍های Sh و Sr دیده می‎‍شود.

تفسیر: این رخسارۀ سنگی از ذرات دانه‎‍ریز گلی در اندازۀ سیلت و رس تشکیل شده است و بیشتر در شرایط پایین جریان آب و در نتیجۀ جریان‎‍های تعلیقی به وجود آمده‎‍اند. رنگ قرمز این نهشته‎‍ها به‎‍دلیل شرایط اکسیدان در حوضۀ رسوبی است (Decelles et al. 1983).

رخساره‎‍ی‎‍های گلی توده‎‍ای (Fm)

توصیف: این رخسارۀ سنگی فاقد هرگونه ساخت رسوبی است و ضخامت آن در توالی‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده تا بیش از 3 متر می‎‍رسد (شکل 19- c و d). این رخسارۀ سنگی در هر چهار برش‎‍ مطالعه‎‍شده به‎‍وفور دیده می‎‍شود و بیشتر با رخساره‎‍های سنگی Sh و Sr همراه است.

تفسیر: همراه‎‍بودن این رخسارۀ سنگی با دیگر رخساره‎‍های ریز‎‍دانه حاکی از رسوب‎‍گذاری سریع ذرات معلق در آب و در یک محیط کم‎‍انرژی همانند دشت‎‍های سیلابی محیط‎‍های رودخانه‎‍ای است (Woo et al. 2006; Miall 2006). این رخسارۀ سنگی به رنگ‎‍های قرمز دیده می‎‍شود. وجود رنگ قرمز و ارغوانی معرف شرایط اکسیدی و زهکشی قوی در این رخساره است (Turner 1980).

شکل 19- (a): رخسارۀ سیلت‎‍ستون لامینه‎‍ای Fl در تماس با رخساره‎‍های ماسه‎‍سنگی؛ (b): رخسارۀ گلسنگ لامینه‎‍ای Flدر تماس با رخساره‎‍های سیلتستون لامینه‎‍ای؛ (c): رخسارۀ گلسنگ با ساخت توده‎‍ای Fm که در آن ندول‎‍های تبخیری از ژیپس دیده می‎‍شود؛ (d): رخسارۀ گلسنگ توده‎‍ای Fm که با نهشته‎‍های آبرفتی عهد حاضر بریده شده است.

Fig 19- (a): Laminated mudstone facies (Fl) in contact with sandstone facies. (b): Laminated mudstone facies (Fl) in contact with laminated siltstone facies. (c): Mudstone facies with massive structure (Fm). (d): Massive mudstone facies (Fm) that has been incised by present-day alluvial deposits.

 عناصر ساختاری (Architectural elements)

عناصر ساختاری در چهار برش‎‍ مطالعه‎‍شده شامل عنصر ساختاری کانال (CH)، عنصر ساختاری دشت سیلابی (OF)، عنصر ساختاری بار گراولی (GB)، عنصر ساختاری بار ماسه‎‍ای (SB) و عنصر ساختاری جریان‎‍های ثقلی رسوبی (SG) هستند.

رودخانه‌های بریده‎‍بریده، که با شبکه‌ای از کانال‌های موازی و جزایر میانی (Mid-channel bars) مشخص می‌شوند، دارای عناصر ساختاری منحصر به فردی‎‍اند که نتیجۀ تعامل پیچیدۀ جریان آب، رسوبات و زمین‌شناسی منطقه است. یکی از اصلی‌ترین عناصر ساختاری، خود کانال‌ها (Channel) هستند. این کانال‌ها معمولاً کم‌عمق و عریض‎‍ و به‎‍طور مداوم در حال تغییر شکل و جابه‎‍جایی‎‍اند. به‎‍دلیل وجود جزایر میانی، جریان آب به چندین شاخه تقسیم می‎‍شود و در‎‍نتیجه، عرض کانال‌ها بیشتر از عمق آنهاست. این تغییرپذیری مداوم کانال‌ها به ایجاد لایه‌بندی‌های رسوبی متنوع در کناره‌ها و بستر آنها منجر می‌شود. عنصر ساختاری کانال در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده با قاعدۀ فرسایشی و بریدگی واحدهای زیرین مشخص می‎‍شود (شکل 20). در برخی موارد رسوبات گراولی با عنوان رسوبات برجای‎‍مانده (لگ) در کف کانال‎‍ها دیده می‎‍شود.

شکل 20- a: تشکیل رسوبات لگ در اندازۀ گراول در کف کانال‎‍های رودخانۀ بریده‎‍بریده؛ b: تشکیل سدهای ماسه‎‍ای طولی درون کانال با ماهیت فرسایشی که رخساره‎‍های گلسنگی زیرین خود را بریده است (طول تصویر 3 متر)

Fig 20- a: Formation of gravel-sized lag deposits at the base of braided river channels. b: Formation of longitudinal sandy bars within the channel with an erosional nature that have incised the underlying mudstone facies. Length of image 3 meters.

عنصر ساختاری مهم دیگر که در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده شناسایی شد، عنصر ساختاری بارهای گراولی (GB) و ماسه‎‍ای (SB) هستند که به‎‍صورت جزایر سدی دیده می‎‍شوند (شکل 21). این جزایر از تجمع رسوبات، عمدتاً ماسه و گراول، در وسط کانال‌ها یا بین کانال‌ها تشکیل می‌شوند. جزایر میانی در رودخانه‌های بریده‎‍بریده معمولاً پایدار نیستند و ممکن است با تغییر الگوی جریان و فرسایش یا رسوب‌گذاری‎‍ رشد کنند، کوچک و یا حتی ناپدید شوند. این جزایر بیشتر دارای لایه‌بندی مورب (cross-bedding) هستند که نشان‌دهندۀ جهت جریان غالب در زمان تشکیل آ‌نهاست. شکل و اندازۀ این جزایر از اشکال کشیده و نواری تا اشکال بیضوی متغیر است. سطوح فرسایشی (Erosional surfaces) و بسترهای کانال (channel floors) نیز عناصر ساختاری مهمی را تشکیل می‌دهند. به‎‍دلیل ماهیت پویا و تغییرپذیر رودخانه‌های بریده‎‍بریده، سطوح فرسایشی زیادی در طول زمان ایجاد می‌شوند که این نشان‌دهندۀ جابه‎‍جایی مکرر کانال‌هاست.

شکل 21- a و b: عنصر ساختاری سدهای ماسه‎‍ای (بارهای ماسه‎‍ای، SB) که با مرز فرسایشی بر‎‍ یکدیگر قرار گرفته‎‍اند. در تصویر a در بارهای ماسه‎‍ای، ساخت تراف و در شکل b در بارهای ماسه‎‍ای، ساخت لامینه‎‍بندی دیده می‎‍شود؛ c و d: عنصر ساختاری بارهای گراولی (سدهای گراولی، GB). در شکل c دو بار گراولی با مرز فرسایشی بر‎‍ روی همدیگر قرار گرفته‎‍اند و در تصویر d بار گراولی با مرز فرسایشی بار ماسه‎‍ای زیرین خود را بریده است SB=Sand Bars و GB=Gravel Bars

Fig 21- a and b: Structural elements of sand bars (sand bars, SB) superimposed on each other with an erosion boundary. In figure a, it is seen in sand bars of trough construction and in figure b, in sand bars of laminated construction. c and d: Structural elements of gravel bars (gravel bars, GB). In figure c, two gravel bars superimposed on each other with an erosion boundary and in figure d, a gravel bar with an erosion boundary has cut off its underlying sand bar. SB=Sand Bars and GB=Gravel Bars

عنصر ساختاری دیگری که در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده دیده می‎‍شود، عنصر ساختاری دشت سیلابی (OF) است. این عنصر ساختاری در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده نسبت‎‍به دیگر عناصر ساختری کمتر مشاهده شده است (شکل 22). این عنصر ساختاری نتیجۀ ته‎‍نشست رسوبات از حالت معلق در اثر فرونشست آب در محیط دشت سیلابی (floodplain) است و به عنصر ساختاری خارج کانال در سیستم رودخانه‎‍ای اشاره دارد (Miall 2000). با توجه به ارتباط عمودی این مجموعۀ رخساره‎‍ای با رسوبات کانال رودخانه، این رخساره‎‍های مادستونی در خارج کانال، در یک سیستم رودخانه‎‍ای نزدیک به منشأ (کاملاً قاره‎‍ای) و همچنین در نواحی پایین‎‍دست رودخانه، جایی که فعالیت جزر و مدی بر‎‍ رسوب‎‍گذاری در داخل کانال رودخانه‎‍ای مؤثر است (coastal-plain setting)، ته‎‍نشست یافته‎‍اند (Miall 2000).

شکل 22- a و b: عنصر ساختاری دشت سیلابی (OF) در برش‎‍های مطالعه‎‍شده این عنصر با گسترش محدود در بین رخساره‎‍های ماسه‎‍سنگی تشکیل شده است.OF=Overbank Flow

Fig 22- a and b: Floodplain structural element (OF) in the studied sections. This element is formed with limited extension among sandstone facies. OF=Overbank Flow

عنصر ساختاری SG، عنصر اصلی و غالب در رودخانه‎‍های بریده‎‍بریدۀ نزدیک به منشأ با جریان‎‍های خرده‎‍دار معرفی می‌شود که این امر کاملاً با درصد بالای رخساره‌های کنگلومرایی در نهشته‌های مطالعه‎‍شده همخوانی دارد (اشکال 7 و 8). این عنصر عمدتاً شامل کنگلومراهای توده‌ای با لایه‌بندی بسیار ضعیف، فاقد ساخت‌های رسوبی درشت‌مقیاس و با جورشدگی ضعیف است. تشکیل عنصر ساختاری SG به جریان‌های پرانرژی رودخانه‌ای و به‌ویژه جریان‌های خرده‌دار (Debris flow) و پرچگال (Hyper concentrated flows) نسبت داده می‌شود. این جریان‌ها معمولاً در شرایط افزایش ناگهانی دبی، ناپایداری کناره‌ها و یا فعالیت شدید بار بستر در کانال‌های رودخانه‎‍های بریده‎‍بریده توسعه می‌یابند و به نهشت سریع بار درشت‌دانه منجر می‎‍شوند. از‎‍نظر جایگاه رسوبی، عنصر SG عمدتاً پرکنندۀ کانال‌های اصلی و فرعی در یک سیستم رودخانه‌ای بریده‎‍بریده (Braided river system) تفسیر می‌شود و بیانگر فازهای اوج انرژی جریان است. فراوانی این عنصر ساختاری نشان‌دهندۀ غلبۀ شرایط پرانرژی، شیب نسبتاً زیاد بستر و تأمین مستمر بار درشت‌دانه در حوضۀ رسوبی است؛ بنابراین، عنصر ساختاری SG در نهشته‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده به‌طور مستقیم در چارچوب مدل رودخانه‌ای نوع بریده‎‍بریده با نقش مؤثر جریان‌های خرده‌دار ارائه می‎‍شود.

رخساره‎‍های کنگلومرایی با ماتریکس فراوان، ارتباط تنگاتنگی با محیط رودخانه‎‍های بریده‎‍بریدۀ دارای جریان‎‍های خرده‌دار نزدیک به منشأ دارند. دلیل این امر، انرژی بالای جریان، حمل هم‎‍زمان رسوبات درشت و ریز‎‍ و ماهیت ناپایدار و رسوب‌گذاری سریع کانال‌ها در این محیط‌هاست. رخسارۀ سنگی کنگلومرا، که با حضور درخور توجه ماتریکس مشخص می‌شود، به‎‍طور علمی به محیط‌های رسوب‌گذاری رودخانه‌ای، به‌ویژه کانال‌های فعال (CH)، بارهای گراولی (GB) و جریان‎‍های ثقلی رسوبی (SG) نسبت داده می‌شود. وجود قطعات درشت گرد‎‍شده در کنگلومرا، نشان‌دهندۀ فرآیندهای انتقال هیدرودینامیکی پرانرژی است که قادر به جابه‎‍جایی و گرد‎‍کردن قلوه‌سنگ‌ها بوده‌اند. در این میان، ماتریکس فراوان‎‍ پیامد انرژی بالای جریان است که توانایی حمل هم‎‍زمان رسوبات ریز و درشت را فراهم می‌کند‎‍ یا ناشی از رسوب‌گذاری سریع در نواحی با کاهش ناگهانی انرژی جریان، مانند لبه‌های کانال یا نواحی پشت موانع (مانند بارهای گراولی) است. ترکیب این دو ویژگی، یعنی حضور عناصر درشت و ماتریکس غنی، نشان‌دهندۀ دینامیک پیچیدۀ جریان و حمل رسوب در کانال‌های رودخانه‌ای سیال است. نسبت‌دهی دقیق‌تر این رخساره به کانال‌های رودخانه‌های بریده‎‍بریده یا بارهای گراولی، با در نظر گرفتن توالی‌های رسوبی و شرایط خاص رسوب‌گذاری انجام می‎‍شود. در بارهای گراولی (GB)، تجمع رسوبات درشت در اثر کاهش سرعت جریان، امری رایج است و ورود ماتریکس ریزتر از‎‍طریق جریان‌های سیلابی یا انتقال از بخش‌های پرانرژی‌تر کانال، به تشکیل کنگلومرا با ماتریکس بالا منجر می‌شود. همچنین، کانال‌های رودخانه‌ای بریده‎‍بریده (CH)، که زمانی مسیرهای فعال رودخانه بوده‌اند، به‎‍عنوان تله‌های رسوبی عمل می‎‍کنند، در این نواحی، رسوبات انتقالی از رودخانۀ اصلی، به‌ویژه در دوره‌های سیلابی، انباشته می‎‍شوند و با توجه به ماهیت رسوب‌گذاری در این محیط‌های نسبتاً آرام‌تر، دارای ماتریکس درخور توجهی‎‍اند؛ بنابراین، رخسارۀ کنگلومرا با ماتریکس فراوان در عناصر ساختاری GB,CH,SG، شاهدی بر فرآیندهای رسوب‌گذاری دینامیک در سیستم‌های رودخانه‌ای و به‌طور خاص، نواحی با انرژی متوسط تا بالای جریان در کانال‌های اصلی یا نواحی مرتبط با انباشت رسوبات درشت است. از طرفی، کانال‌های خرده‌دار در رودخانه‎‍های بریده‎‍بریدۀ نزدیک به منشأ با عنصر ساختاری اصلی SG به‎‍دلیل ناپایداری مداوم، شاهد تغییرات سریع در محل کانال‌ها و انباشت رسوبات درشت و ریز در نواحی مختلف‎‍اند. این انباشت سریع به تشکیل توده‌هایی از کنگلومرا با ماتریکس فراوان منجر می‎‍شود که در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده به‎‍فراوانی دیده می‎‍شود.

جهت جریان دیرینۀ سازند

برای تعیین جهت جریان دیرینه، ساختمان‌های رسوبی جهت‌دار مانند ریپل‌های نامتقارن و انواع چینه‌بندی مورب (مسطح و عدسی‎‍شکل) کاربرد دارند. هرچه تنوع این ساختمان‌ها بیشتر باشد، دقت تعیین جهت جریان افزایش می‌یابد. در محیط‌های رودخانه‌ای، چینه‌بندی مورب مسطح و عدسی‎‍شکل فراوان و متنوع‎‍اند که چینه‌بندی مسطح با مهاجرت ریپل‌ها و دون‌ها تشکیل می‌شود و تعیین جهت جریان از روی آن نسبتاً ساده است، هرچند ممکن است پراکندگی جهت آن زیاد باشد. چینه‌بندی عدسی‎‍شکل به‎‍دلیل نداشتن تقارن، تعیین جهت جریان را پیچیده‌تر می‌کند؛ اما محور آن (در انواع زبانه و سینوسی) موازی با جهت جریان است و پراکندگی کمتری نسبت‎‍به جهت جریان نشان می‌دهد؛ بنابراین، اطمینان بیشتری در تعیین جهت جریان فراهم می‌کند، به‎‍خصوص در تصاویر سه‌بعدی که نادرند. طبق بررسی‎‍های انجام‎‍شده (Decelles et al. 1983)، امکان برش طبقه‎‍بندی مورب عدسی به چهار حالت زیر وجود دارد (شکل 23):

1- سطح برش عمودی است؛ 2- سطح برش عمودی و نسبت محور این ساختمان زاویه دارد؛ 3- سطح برش مورب است و نسبت‎‍به محور این ساختمان زاویه ندارد؛ 4- سطح برش مورب است و نسبت‎‍به محور این ساختمان زاویه دارد.

شکل 23- حالت‎‍های مختلف طبقه‎‍بندی مورب عدسی‎‍شکل و جهت جریان در آنها: a: متقارن‎‍بودن سطح زیرین؛ ‎‍b: متقارن‎‍بودن سطح زیرین و بریدگی لایه‎‍های داخلی؛ c و d: متقارن‎‍بودن سطح زیرین و بریدگی لایه‎‍ها با سطح زیرین. e,f,g,h نبود تقارن در سطح زیرین.

Fig 23- Different modes of lenticular cross-bedding and paleocurrent directions within them. a: Symmetry of the lower surface. b: Symmetry of the lower surface and truncation of internal laminae. c and d: Symmetry of the lower surface and truncation of laminae by the lower surface. e, f, g, h: Absence of symmetry in the lower surface.

 در تصاویر a و b جهت جریان به‎‍سمت داخل یا بیرون طبقه‎‍بندی مورب عدسی‎‍شکل است و در تصاویر بعدی جهت پیکان نمایانگر جهت جریان است. آزیموت جهات طبقه‎‍بندی مورب در ساختمان‎‍های رسوبی جهت‎‍دار سازند کشکان، در برش‎‍های ‎‍مطالعه‎‍شده اندازه‎‍گیری شده است (جدول 2).

جدول 2- اندازه‎‍گیری آزیموت جهت طبقه‎‍بندی‎‍های مورب در چهار برش از سازند کشکان در بخش جنوبی حوضۀ رسوبی لرستان

Table 2- Measurement of azimuth directions of cross-bedding in four sections of the Kashkan Formation in the southern part of the Lorestan sedimentary basin

با توجه به برداشت‎‍های صحرایی و اندازه‎‍گیری آزیموت‎‍ طبقه‎‍بندی‎‍های مورب در چهار برش از سازند کشکان در حوضۀ رسوبی لرستان، مشخص شد که جهت عمومی و کلی جریان دیرینه در این طبقات شمال شرق به‎‍سمت جنوب غرب بوده است. این الگوها بر‎‍ رز دیاگرام نشان داده شده است (شکل 24). با توجه به اینکه شیب عمومی طبقات کمتر از 25 درجه بوده و تنها از طبقه‎‍بندی مورب عدسی برای به دست آوردن جهت جریان دیرینه استفاده شده است، بنابراین نیاز به تصحیح تکتونیکی نبوده است.

شکل 24- رزدیاگرام جهت جریان دیرینه در چهار برش از سازند کشکان در جنوب لرستان

Fig 24- Rose diagram of paleocurrent directions in four sections of the Kashkan Formation in south Lorestan.

 مدل رسوبی سازند

ماهیت یک محیط رودخانه‎‍ای، متشکل از زیرمحیط‎‍های مخروط‎‍افکنه، کانال و دشت سیلابی، بر‎‍اساس نوع کانال‎‍های فعال و گستردگی زیرمحیط‎‍های اصلی آن مشخص می‎‍شود. محیط‎‍های رودخانه‎‍ای بریده‎‍بریده با برتری کانال‎‍های کم‎‍ پیچ و خم و فراوانی پشته‎‍های درون کانال از نوع طولی، گسترش چشمگیر مخروط‎‍افکنه‎‍های بالادستی، نبود یا فراوانی اندک کانال‎‍های متروکه و گسترش محدود دشت سیلابی و فراوانی حوضچه‎‍های تبخیری درون خشکی دشت سیلابی مشخص‎‍اند (شکل 25). این دسته از رودخانه‎‍ها در شرایط آب و هوایی با تغییرات شدید رژیم، جریان و مناطق فعال از‎‍نظر کوهزایی گسترش می‎‍یابند. بیشتر بار رسوبی در کانال‎‍های رودخانه‎‍ای بریده‎‍بریده به‎‍صورت بار بستر حمل می‎‍شوند. به عبارت دیگر، نسبت بار بستر به بار معلق در آنها بالاست که این وضعیت از نوع ساخت‎‍های رسوبی گسترش‎‍یافته در آنها‎‍ درک می‎‍شود. سطوح فرسایشی گسترش‎‍یافته در قاعدۀ توالی‎‍های درون کانالی آنها بسیار مشخص و اندازۀ ذرات رسوبی موسوم به لگ در حد گراول با ضخامت چشمگیر است (شکل 20). سری‎‍های ماسه‎‍سنگی مربوط به پشته‎‍ها با لایه‎‍بندی مورب صفحه‎‍ای مشخص و جهت جریان دیرینه در آنها به موازات جریان اصلی کانال است. رخساره‎‍های رسوبی مربوط به دشت سیلابی این محیط‎‍ها در مقایسه با انواع پر پیچ و خم، گسترش محدودتری دارند و با فراوانی لایه‎‍های قرمزرنگ گلی مشخص‎‍اند (شکل 20). آنچه در انتساب یک توالی رسوبی دیرینه به محیط رودخانۀ بریده‎‍بریده اهمیت دارد، فراوانی رخساره‎‍های مربوط به زیرمحیط‎‍های اصلی و برتری رخساره‎‍های مشخص‎‍کنندۀ کانال‎‍های گیسویی است. محیط‎‍های رودخانۀ گیسویی، بسته به نوع رسوبات درون کانال ممکن است از انواع بار بستر گراولی و یا بار بستر ماسه‎‍سنگی باشند (شکل 21). نهشته‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شدۀ سازند کشکان در چهار برش از حوضۀ رسوبی لرستان نشان داد که این نهشته‎‍ها در رودخانه‎‍های بریده‎‍بریدۀ نزدیک به منشأ با بستر گراولی و ماسه‎‍ای تشکیل شده‎‍اند (شکل 25). در رودخانه‎‍های بریده‎‍بریده با بستر گراولی و ماسه‎‍ای، عمق کانال اغلب کمتر از یک متر و پیچش کانال کم است. رسوبات عمدتاً درشت‎‍دانه‎‍‎‍اند و به فرم بار بستر حرکت می‎‍کنند. در بعضی قسمت‎‍ها مقدار کمی رسوبات ماسه‎‍ای بر جای گذاشته شده‎‍اند و دلیل آن به پایین‎‍رفتن سطح آب رودخانه در اثر کاهش شدت انرژی در فصول کم‎‍باران نسبت داده می‎‍شود. با توجه به مدل‎‍های رخساره‎‍ای ارائه‎‍شده (Miall 2006)‎‍ و با توجه به فراوانی رخساره‎‍های سنگی Gm,Gms در نهشته‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده، به احتمال زیاد مدل رسوب‎‍گذاری نهشته‎‍های سازند کشکان در منطقۀ‎‍ مطالعه‎‍شده به رودخانه‎‍های بریده‎‍بریدۀ نوع ترولیم (Trellheim type) نسبت داده می‎‍شود؛ یعنی رودخانه‎‍هایی که نزدیک به منشأ است و جریان‎‍های خرده‎‍دار در آنها دیده می‎‍شود.

شکل 25- مدل رسوبی سازند کشکان در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده

Fig 25- Depositional model of the Kashkan Formation in the studied sections.

چینه‎‍نگاری سکانسی سازند

چینه نگاری سکانسی سازند کشکان، به‎‍عنوان نمایندۀ بارز محیط‌های رسوب‌گذاری رودخانه‌ای پرانرژی در حوضۀ زاگرس (لرستان)، ابزار قدرتمندی برای بازسازی تاریخچۀ تکاملی حوضه و درک تأثیر نوسانات سطح آب دریا بر دینامیک رودخانه‌هاست. ترکیب سنگ‎‍شناسی غالب سازند کشکان شامل کنگلومراهای ضخیم، ماسه‌سنگ‌های درشت‌دانه و گلسنگ است که به‎‍طور مستقیم بیانگر شرایط رسوب‌گذاری با انرژی بالا، مانند سیستم‌های رودخانه‌ای بریده‎‍بریده است. اهمیت چینه‎‍نگاری سکانسی سازند کشکان، فراتر از درک تغییرات سطح آب دریا، کلید تاریخچۀ تکتونیکی حوضۀ زاگرس از‎‍طریق شناسایی واحدهای رسوبی مرتبط با فرسایش و نهشت در دوره‌های کاهش سطح اساس است. ایجاد سکانس‌های رسوبی، به‎‍ویژه سکانس‌های سطح پایین (LST) که در دوره‌های کاهش شدید سطح آب دریا (کاهش سطح اساس رودخانه)رخ می‌دهند، بیشتر با فرسایش عمیق در بستر رودخانه‌ها و ایجاد دره‌ها و آبراهه‌هایی همراه است که با رسوبات کنگلومرایی و ماسه‌سنگی پر می‌شوند. این فرآیندها ارتباط تنگاتنگی با بالاآمدگی‌های تکتونیکی منطقه‌ای و تغییر شیب حوضه دارند؛ بنابراین، شناسایی و ترسیم واحدهای LST در سازند کشکان، به‎‍عنوان شاخصی از فعالیت‌های تکتونیکی و بالاآمدگی‌های مرتبط با کوهزایی زاگرس عمل می‎‍کند.

مرز سکانسی نوع 2

مرز سکانسی نوع 2 (SB2) نشان‌دهندۀ دوره‌ای است که در آن کاهش سطح آب دریا (Lowstand) به‎‍اندازه‌ای طولانی بوده است که به فرسایش درخور توجهی در سکانس قبلی، معمولاً سکانس سطح بالا یا‎‍ (HST) ‎‍‎‍منجر می‌شود. این فرسایش‎‍ شامل ایجاد دره‌ها، آبراهه‌ها و سطوح فرسایشی در رسوبات زیرین است. در این حالت، به‎‍دلیل کاهش شدید انرژی رودخانه‌ها و ناتوانی آنها در انتقال رسوبات درشت‌دانه به مناطق دورتر، رسوبات نهشته‎‍شده بر‎‍ این مرز فرسایشی، بیشتر شامل رسوبات رودخانه‌ای پرانرژی مانند کنگلومرا و ماسه‌سنگ‌های درشت‌دانه است که به‎‍طور مستقیم بر‎‍ واحدهای فرسایش‌یافتۀ قبلی قرار می‌گیرند. این مرز، به‎‍عنوان یک سطح ناپیوستگی مهم، نشان‌دهندۀ یک تغییر عمده در محیط رسوب‌گذاری و بیشتر با فعالیت‌های تکتونیکی مانند بالاآمدگی یا فرونشست همراه است (John et al. 2006). توالی‎‍های آواری سازند کشکان در منطقۀ‎‍ مطالعه‎‍شده با ماهیت رودخانه‎‍های بریده‎‍بریده و با مرز فرسایشی بر‎‍ نهشته‎‍های کربناتۀ دریایی سازند تله‎‍زنگ قرار گرفته‎‍اند. در این حالت پس‌روی دریا به‌منزلۀ پیشروی رودخانه‎‍ به‎‍سمت حوضه است؛ زیرا در این شرایط به‎‍دلیل فضای کم رسوب‎‍گذاری نسبت‎‍به تأمین رسوب، نهشته‎‍های رودخانه‎‍ای به‎‍سمت دریا پیشروی می‎‍کنند. مرز بین سازند کشکان و سازند تله‎‍زنگ در پایین به‎‍عنوان مرز سکانسی مرکب در نظر گرفته می‎‍شود (شکل 26). مرز مرکب سکانسی زمانی ایجاد می‌شود که سطوح ناپیوستگی مختلف (ناپیوستگی‌های زیردریایی و خشکی) بر اثر هم‌پوشانی یا نزدیکی زمانی، بر یکدیگر منطبق شوند. این پدیده به‌ویژه در حوضه‌هایی با نرخ رسوب‌گذاری متغیر یا فعالیت‌های تکتونیکی فعال رخ می‌دهد. در این شرایط، چندین رویداد چینه‌نگاری، که در حالت عادی باید با فواصل زمانی مشخص و در توالی‌های جداگانه قرار می‌گرفتند، در یک سطح واحد ادغام می‌شوند. مهم‌ترین پیامد ایجاد مرز مرکب، وقفۀ رسوبی طولانی (Hiatus) است که به حذف فیزیکی یا‎‍ تشکیل‎‍نشدن بخش‌های درخور ‌توجهی از ستون چینه‌شناسی منجر می‌شود. به‌طور معمول، بخش‌های انتهایی سکانس سطح بالا (HST) از یک سیکل (بخش بالایی سازند تله‎‍زنگ)‎‍ و بخش‌های ابتدایی سکانس سطح پایین (LST) (بخش پایینی سازند کشکان) یا سکانس پیش‌رونده (TST)، از سیکل بعدی به‎‍دلیل فرسایش شدید یا رسوب‌گذاری‎‍نکردن حذف می‌شوند. در‎‍واقع، بسیاری از سیستم‌های رسوبی که در حالت استاندارد در شرایط تغییرات تدریجی سطح دریا نهشته می‌شوند، در اثر این فرآیند فرصت تشکیل پیدا نمی‌کنند. در مقابل، آنچه در این مرز مشاهده می‌شود، نهشته‌های بسیار متراکم یا سکانس‌های فشرده (Condensed Sections) است. در این سطح مرکب، بیشتر شاهد تمرکز مواد آواری درشت‌دانه مانند رخساره‎‍های کنگلومرایی و ماسه‎‍سنگی کانالی هستیم که به‎‍طور مستقیم بر سطوح فرسایش‌یافتۀ قدیمی‌تر قرار گرفته‌اند. این امر باعث می‌شود که مرز مرکب به‎‍عنوان یک ناپیوستگی شاخص عمل کند و لایه‌هایی با سنین بسیار متفاوت (گاهی با اختلاف زمانی چند میلیون سال) را در تماس مستقیم با یکدیگر قرار ‎‍‌دهد.

شکل 26- مرز سکانسی نوع دوم در مرز بین سازندهای تله‎‍زنگ و کشکان در برش‎‍های‎‍ مطالعه‎‍شده a و b به ترتیب نمای دور و نمایی نزدیک از مرز سکانسی نوع دوم

Fig 26- Type 2 sequence boundary at the contact between the Taleh Zang and Kashkan formations in the studied sections. a and b are distant and close-up views, respectively, of the type 2 sequence boundary.

دسته رخسارۀ LST

در سیستم‎‍های رودخانه‎‍ای، سیستم تراکت‎‍ها با نرخ تأمین رسوب (Sediment supply) و فضای رسوب‎‍گذاری (Accommodation) کم و زیاد (Low- and High-Accommodation Systems Tracts) و نسبت فضای رسوب‎‍گذاری به تأمین رسوب (A/S ratio)، نقش کلیدی در تعیین ویژگی‌های رخساره‌ای و هندسۀ سیستم‌های رودخانه‌ای ایفا می‌کند. در سیستم‌هایی با نسبت A/S پایین، که مشخصۀ آن نرخ رسوب‌گذاری بالا نسبت‎‍به نرخ افزایش فضای رسوب‎‍گذاری (Accommodation space) است، شاهد غالب‎‍بودن کانال‌های رودخانه‌ای با میزان ادغام‌شدگی (Amalgamation) بالا هستیم؛ این یعنی کانال‌ها تمایل دارند در طول زمان بر‎‍ خود یا کانال‌های مجاور رسوب‌گذاری کنند و فضای کمی برای رسوب‎‍گذاری رسوبات دشت سیلابی (Overbank flow) باقی می‌گذارند؛ درنتیجه، نسبت رخساره‌های دشت سیلابی به رخساره‌های کانالی بسیار کم است. در مقابل، در سیستم‌هایی با A/S بالا، نرخ فضای رسوب‎‍گذاری (Accommodation space) بسیار بیشتر از نرخ تأمین رسوب (Sediment supply) است. این شرایط به کاهش ادغام‌شدگی کانال‌ها و افزایش درخور توجه فضای خالی برای رسوب‎‍گذاری رسوبات دشت سیلابی منجر می‌شود؛ بنابراین، نسبت رخساره‌های دشت سیلابی به رخساره‌های کانالی افزایش می‎‍یابد و سیستم به‎‍سمت رسوب‎‍گذاری گسترده‌تر رسوبات دشت سیلابی سوق پیدا می‌کند. در منطقۀ‎‍ مطالعه‎‍شده، این دسته رخساره‎‍ها با ماهیت رودخانه‎‍های بریده‎‍بریده شکل گرفته‎‍اند که در زمان پسروی دریا به‎‍دلیل فضای کم رسوب‎‍گذاری نسبت‎‍به تأمین رسوب (S>A) این نهشته‎‍ها به‎‍سمت حوضه (دریا) پیشروی کرده و با یک مرز فرسایشی بر‎‍ نهشته‎‍های دریایی سازند تله‎‍زنگ قرار گرفته‎‍اند (شکل 27). از ویژگی‎‍های بارز دسته رخسارۀ LST در محیط‎‍های رودخانه بریده‎‍بریده در منطقۀ ‎‍مطالعه‎‍شده، فراوانی عنصر ساختاری کانال (Channel) است که در آن رخساره‎‍های کانالی بر یکدیگر انباشته شده‎‍اند (Amalgamated braided channel fills) و همچنین در این دسته رخساره، عنصر ساختاری دشت سیلابی (Overbank flow) گسترش محدود داشته است و در آن رخساره‎‍های دشت سیلابی به‎‍صورت محدود و با گسترش جانبی کم در بین رخساره‎‍های کانالی قرار گرفته‎‍اند (شکل 28). محیط رودخانه‌ای پرانرژی نوع بریده‎‍بریده، شرایط کاهشی سطح آب دریا، کمبود فضای رسوب‌گذاری و فعالیت‌های تکتونیکی، عواملی‎‍اند که به غالب‎‍شدن دسته رخسارۀ LST در سازند آواری کشکان منجر شده‌اند.

شکل 27- تشکیل دسته رخسارۀ LST در سازند کشکان با ماهیت رودخانه‎‍های بریده‎‍بریده در منطقۀ‎‍ مطالعه‎‍شده مرز بالایی سازند کشکان در منطقۀ‎‍ مطالعه‎‍شده با سطح چینه‎‍های TS بوده است که در آن با شروع پیشروی سطح نسبی آب دریا و تشکیل رخساره‎‍های کربناته- دولومیتی سازند شهبازان همراه است.

Fig 27- Formation of the LST facies suite in the Kashkan Formation with the nature of braided rivers in the studied area. The upper boundary of the Kashkan Formation in the studied area is marked by the TS surface, which is associated with the onset of relative sea-level rise and the formation of carbonate-dolomitic facies of the Shahbazan Formation.

شکل 28- مدل سکانسی سازند کشکان در حوضۀ رسوبی لرستان

Fig 28- Sequence stratigraphic model of the Kashkan Formation in the Lorestan sedimentary basin.

گذار از رخساره‌های کربناتۀ انتهای سازند تله‌زنگ به سیستم‌های رودخانه‌ای بریده‌بریدۀ سازند کشکان، نشان‌دهندۀ یک تغییر فاز محیطی شدید تحت تأثیر افت ناگهانی سطح نسبی دریا و خیزش تکتونیکی در منطقۀ منشأ است. این سازوکار با خروج پلتفرم کربناته از آب و جایگزینی کارخانۀ تولید رسوب کربناته با یک سیستم پرانرژی آواری آغاز شده است؛ به‌طوری ‌که با افزایش نرخ تأمین رسوب و شیب حوضه، رودخانه‌هایی با توان حمل بار بستر بالا، رسوبات دانه‎‍درشت کنگلومرا و ماسه‌سنگ را به‎‍صورت سیستم‌های بریده‌بریده (Braided) با ادغام‌شدگی (Amalgamation) بسیار زیاد بر‎‍ سطوح فرسایش‌یافته سازند تله‌زنگ رسوب داده‎‍اند. در‎‍واقع، این گذار بازتاب‌دهندۀ مهاجرت سریع سیستم‌های رودخانه‌ای نزدیک به منشأ به‎‍سمت حوضه است که در‎‍ نتیجۀ آن، رسوب‌گذاری آواری به شکل مؤلفه‌ای از یک دسته رخسارۀ LST گسترده، بر نهشته‌های آرام دریایی پیشین پیشروی کرده است.

نتیجه

مطالعات صحرایی بر‎‍ چهار برش چینه‎‍شناسی از سازند کشکان در حوضۀ رسوبی لرستان، به شناسایی 12 رخسارۀ سنگی منجر شد که شامل پنج رخسارۀ سنگی کنگلومرایی (Gm, Gms, Gp, Gh, Gt)، پنج رخسارۀ سنگی ماسه‎‍سنگی (Sp, St, Sm, Sh, Sr) و دو رخسارۀ سنگی گلی (Fm, Fl) هستند. بر‎‍اساس تغییرات عمودی و جانبی رخساره‎‍ها، محیط رسوب‎‍گذاری این نهشته‎‍ها سیستم رودخانه‎‍ای بریده‎‍بریده با بستر گراولی و ماسه‎‍ای در نواحی نزدیک به منشأ بوده است. از دیدگاه چینه‎‍نگاری سکانسی، توالی‎‍های آواری سازند کشکان در دسته رخسارۀ LST بر کربنات‎‍های دریایی سازند تله‎‍زنگ قرار گرفته و خود با رخساره‎‍های کربناته- دولومیتی سازند شهبازان پوشیده شده است. آنالیز جهت جریان دیرینه در این سازند، روند شمال شرق به جنوب غرب را نشان می‎‍دهد که شاهدی بر جریان‎‍های یک‎‍طرفه (رودخانه‎‍ای) در سازند کشکان است. عمق و پیچش کم کانال‎‍ها و وجود رسوبات دانه‎‍درشت گراولی و ماسه‎‍ای، از دلایل تشکیل رخساره‎‍های آواری سازند کشکان در محیط رودخانه‎‍های بریده‎‍بریدۀ نزدیک به منشأ است.