تاریخچه زمین شناسی

ژئوپارک طبس یکی از اجزای ساختاری خرد قاره ایران مرکزی و شرق ایران است که در بین دانشمندان زمین شناسی، تحت عنوان بلوک طبس نامگذاری و شناخته شده است. خرد قاره ایران مرکزی با زمین درزهای افیولیتی سیستان، نائین ـ بافت، گسل درونه و افیولیت‌های کاشمر ـ سبزوار احاطه شده و توسط گسل نایبند و گسل‌های طویل کوهبنان، کلمرد و پشت بادام که به سمت غرب خمیدگی دارند، از شرق به غرب قابل تقسیم به بلوك لوت، فرازمین شتری، فرونشست طبس، بلوک کلمرد، بلوك پشت بادام، فروافتادگی بیاضه ـ بردسیر و بلوک یزد است (آقانباتی، 1385). این منطقه از پرمین تا کواترنری چند فاز مهم کوهزایی و نیز چند جنبش خشکیزاد را تحمل نموده است. از ویژگی‌های مهم آن می‌توان رخداد حوادث دگرگونی و ماگمایی هم‌زمان با تکتونیک به ویژه در خلال پالئوزوئیک پسین، تریاس میانی، ژوراسیک پسین و کرتاسه پسین در حاشیه جنوب غربی آن و همچنین فعالیت آتشفشانی گسترده پالئوژن، در سرتاسر آن را نام برد. در واقع خرده قاره ایران مرکزی در طول دوران پالئوزوئیک تا ژوراسیک پسین ـ کرتاسه پیشین از نظر فعالیت­‌های زمین ساختی به صورت پلتفرمی فعال بوده است. عملکرد گسل­‌های یاد شده در طول پالئوزوئیک و مزوزوئیک موجب شده تا حوضه­‌های رسوبی متعدد و بعضاً با فرونشست سریع که عمدتاً توسط تکتونیک کنترل می‌شده، در این پوشش پلاتفرمی ایجاد گردد (Davoudzade et al., 1981).

در ادامه به شرح مختصر ویژگی‌های زمین شناسی و ساختاری بلوك‌های مختلف خرد قاره ایران مرکزی پرداخته می‌شود.

بلوک لوت

شرقی‌‎ترین بخش خرد قارة ایران مركزی، بلوك لوت است که مرز شرقی آن با گسل نهبندان و حوضة فلیشی شرق ایران و مرز غربی آن با گسل نایبند و بلوك طبس مشخص می‎گردد. این بلوک حدود 900 کیلومتر از گسل درونه در شمال تا حوضه جازموریان در جنوب امتداد داشته و حدود 200 کیلومتر عرض دارد (Stocklin and Nabavi, 1973). بلوک لوت شامل یک پی سنگ دگرگونی پیش از ژوراسیک، سنگ‌های رسوبی ژوراسیک و چندین نسل سنگ‌های نفوذی و یا آتشفشانی مزوزوئیک پسین و سنوزوئیک است (Camp and Griffis, 1982; Tirrul et al., 1983). همچنین داده های سن رادیومتری نشان می‌دهد که قدیمی ترین فعالیت ماگمایی در بلوک لوت مرکزی در ژوراسیک میانی رخ داده است (Tarkian et al., 1983) و تکامل تکتونیکی و ماگمایی بلوک لوت در یک محیط کششی تفسیر شده است (Jung et al., 1983; Samani and Ashtari, 1992; Tarkian et al., 1983).

بلوک طبس

بلوک طبس با ساختار دوکی شکل در بین بلوک‌های لوت و یزد قرار دارد. این بلوک از سمت شرق به گسل نایبند و در ادامه بخش شمالی آن به رشته کوه شتری که بر روی شاخه‌های فرعی این گسل بزرگ تشکیل شده و از غرب به وسیله گسل کلمرد ـ کوهبنان از بلوک‌های پشت بادام و یزد جدا می شود (Seyed-Emami et al., 2004; Fürsich et al., 2009; Wilmsen et al., 2010؛ آقانباتی، 1385). گسل­های بزرگ شمالی ـ جنوبی یادشده از آغاز تکامل ساختاری ایران مرکزی در آن شکل گرفته و تقسیم کننده رخساره­‌ها و حوضه‌های رسوبی مختلف از زمان اینفراکامبرین هستند (Stocklin, 1968; Berberian and king, 1981). این بلوک، بخشی از سرزمین پهناور ایران مرکزی با تاریخچه بسیار پیچیده زمین شناسی و ساختاری است که از نظر زمین شناختی، جزو پیچیده‌ترین و آشفته‌ترین واحد زمین شناختی ایران بشمار می‌رود. در واقع می‌توان این پهنه را مجموعه‌ای از سرزمین‌های مشکوک (suspect terrain) دانست که در طول زمان‌های زمین شناسی طولانی و در جریان فعالیت‌ها و حرکات ژئوتکتونیکی متنوع به یکدیگر متصل شده و سرزمین واحدی را به پدید آورده‌اند. عملکرد فازهای دگرشکلی و کوهزایی مختلف همراه با فرآیندهای جانبی آن نظیر تشکیل گسل‌های بزرگ، فعالیت‌های آتشفشانی و پلوتونیکی، فرسایش و رسوبگذاری، تشکیل حوضه‌های رسوبی جدید و تشکیل رشته کوه‌ها در ادامه بسته شدن حوضه‌های رسوبگذاری قدیمی‌تر و تداوم این فعالیت‌ها حتی پس از تجمع و اتصال (Amalgamation) سرزمین‌های یادشده به یکدیگر بر پیچیدگی شرایط زمین شناسی آنها افزوده و سبب شده تا پهنه‌ای به شدت در هم ریخته، آشفته و دگرشکل شده همراه با شواهدی از انواع محیط‌های زمین ساختی در آن یافت شود (ناظمی، 1392).

بلوک طبس، در فاصله تریاس پسین و ژوراسیک در غرب صفحه ایران شکل گرفته است و بر اثر نوسانات جهانی سطح آب دریا و جنبش‌­های متعدد زمین‌­ساختی در مقیاس جهانی، منطقه‌­ای و محلی، به ویژه در زمان ژوراسیک میانی و پسین، حوضه­‌های رسوبگذاری متعدد و متنوع با رخساره­‌های سنگی متفاوت در آن شکل گرفته است (سیدامامی و همکاران، 1384). با توجه به شرایط خاص زمین شناسی و زمین ساختی حاکم بر این بلوك روند فرگشت زمین شناسی و ساختاری آن در پالئوزوئیک با نواحی مجاور مطابقت و هماهنگی ندارد و می‌توان به عدم وجود آثار آشکار هیاتوس ایفیلین (اولین آشکوب دونین میانی) اشاره کرد که در این زمان، رسوبات آواری و تبخیری (سازندهای پادها و سیبزار) تنها نشان دهنده پسروی دریا در این بلوك می‌باشد. همچنین سنگ‌های مربوط به کربونیفر بالایی (سازند سردر) که در دیگر مناطق ایران مرکزی وجود ندارد از این ناحیه گزارش شده است. وقوع فرونشست شدید کل بلوك طبس در طی پالئوزوئیک و مزوزوئیک تا کرتاسه از دیگر ویژگی‌های این ناحیه می‌باشد به طوری که حدود 7 هزار متر رسوبات پالئوزوئیک بدون ناپیوستگی قابل ملاحظه (در منطقه کوه‌های درنجال شمال طبس) و حدود 10000 متر رسوبات مزوزوئیک (حوضه رسوبی شتری) در آن ته‌نشین شده‌اند (آقانباتی، 1385). نهشته‌های پالئوزوئیک این ناحیه کامل‌ترین توالی رسوبات پالئوزوئیک در ایران و غرب آسیا به حساب می‌آیند.

از دیدگاه زمین ساختی بلوك طبس نیز سرزمین یکپارچه و یکنواخت نبوده و با توجه به ناهمسازی‌های ساختاری – رسوبی می‌تواند به چهار زیر پهنه مختلف شامل: رشته کوه گسلیده ـ چین خورده شتری (فرازمین شتری)، کفه فروافتاده طبس، پهنه راور ـ مزینو، پهنه نایبند و بلوک کلمرد تقسیم گردد (آقانباتی، 1385).

رشته کوه گسلیده ـ چین خورده شتری (فرازمین شتری)

اولین مطالعات جامع در این ناحیه توسط اشتوکلین و همکاران (Stocklin et al., 1965) انجام شده است. رشته کوه شتری به صورت نوار نسبتا باریکی با پهنای حداکثر 30 کیلومتر و طول بیش200 کیلومتر دارای روند شمال ـ شمال غرب و جنوب ـ جنوب شرق در بخش غربی بلوک لوت و قسمت‌های شمال شرقی بلوک طبس قرار گرفته که در بخش‌های شمالی آن (کوه‌های ازبک‌­کوه) انحنا و تمایل به سوی شمال را نشان می­دهد. بنا بر مطالعات بربریان (Berberian, 1979) حوضه رسوبگذاری شتری به صورت یک دراز گودال باریک در امتداد گسل نایبند و بر اثر شکسته شدن پی سنگ پرکامبرین شکل گرفته است. در این حوضه رسوبات پلتفرمی و کم عمق دریایی در طی مدت زمان پالئوزوئیک تا تریاس شکل گرفته است. ضخامت این رسوبات در بخش‌های شرقی رشته کوه تا 7000 متر نیز رسیده، در صورتی که در بخش‌های غربی حداکثر 950 متر گزارش شده است (آقانباتی، 1385). حداکثر ارتفاع این رشته‌­کوه از سطح دریا حدود 2900 متر (در قله شتری، شرق شهر طبس) است که اختلاف ارتفاعی در حدود 2200 متر با شهر طبس ایجاد نموده است. از دیدگاه ژئومورفولوژی، این رشته‌­کوه شامل چندین نوار موازی (عمدتاً از رسوبات دوران دوم زمین شناسی) است که با دشت‌های کم وسعت فرسایشی و کشیده از یکدیگر جدا شده‌­اند (ناظمی، 1392). کهن‌­ترین رخنمون‌های سنگی این رشته کوه مربوط به سنگ آهک‌های پُرفسیل سازند‌های بهرام و شیشتو به سن دونین میانی؟ ـ کربنیفر پیشین است که در منطقه حوض دو راه مشاهده می‌شوند. اغلب ارتفاعات این رشته کوه سیمایی خشن و پرتگاهی به خود گرفته‌­اند و غالباٌ در سنگ‌های آهکی ـ دولومیتی سازندهای جمال (پرمین)، شتری (تریاس میانی) و اسفندیار (ژوراسیک پسین) تشکیل شده­‌اند. رخنمون‌های محدودی از سنگ‌های آتشفشانی پالئوژن در دامنه غربی رشته کوه شتری و بخش‌های مرکزی آن دیده می­شود که فراوانی آنها نسبت به دامنه شرقی ناچیز است.

دشت (کفه) فرو افتاده طبس

این قسمت از بلوک طبس دارای ساختار مثلثی بوده و به نام چاله طبس نیز شناخته می­شود. بخش‌های عمده آن توسط رسوبات آبرفتی و پلایایی عهد حاضر پوشیده شده و پیچیدگی‌های زمین شناسی آن را از دیدها مخفی نموده است. ضخامت رسوبات آبرفتی پوشاننده دشت در برخی حفاری‌ها به حدود 600 متر هم می­رسد که نشان دهنده فرسایش شدید ارتفاعات و حمل رسوبات به چاله طبس است. کفه فرو افتاده طبس در بخش شرقی بوسیله ارتفاعات شتری و تپه ماهورهای تشکیل شده از رسوبات نئوژن، از سمت غرب با خطواره پروده ـ دربند و از سمت جنوب با راندگی بزرگ چشمه رستم محدود شده است. در بخش شمالی این کفه، ردیف‌های ضخیمی از نهشته­های نسبتاً پیوسته پرکامبرین ـ پالئوزوئیک به صورت تپه ماهوری تا ارتفاعات پراکنده به نام کوه‌های درنجال، باغ ونگ و شش انگشت رخنمون یافته‌­اند. بخش مرکزی و جنوبی آن محل تشکیل دریاچه فعلی آب شور طبس (پلایای طبس) به نام «روح مرغوم یا جمجمه» بوده و به سبب عملکرد فرسایش بادی و مقابله درختان و بوته­‌های طبیعی یا جنگل‌های مصنوعی با جریان‌های بادی، شکل‌ها و پدیده­‌های زیبای فرسایشی به صورت نبکاها و حتی پلی­گون‌های نمکی در این کفه پدید آمده‌اند. به عقیده ناظمی (1377) این پهنه یک فرورفتگی انقباضی و زمین ساختی بوده و بر اثر بالاآمدگی نواحی مجاور (ارتفاعات شتری، کلمرد و پروده) شکل گرفته است.

زیر بلوک راور ـ مزینو

این زیر بلوک بخش بزرگی از غرب بلوک طبس را در بر گرفته و از شرق به گسل مخفی پروده ـ دربند محدود شده و حد غربی آن توسط گسل‌های کلمرد ـ کوهبنان مشخص می‌­شود. بسیارى از ویژگی‌هاى این پهنه نظیر نبود رخنمون سنگ‌های دگرگونی پرکامبرین، سکویى بودن همراه با نبودهاى رسوبى پی‎ در پى و طولانى پالئوزوئیک ـ تریاس میانى، ستبراى درخور توجه سنگ‌هاى تریاس پسین ـ کرتاسة پایانى؟ همانند زیربلوک نایبند است، اما تنها ناهمسانى اساسى میان این دو منطقه، الگوى ساختارى شمالى ـ جنوبى زیر بلوک راور ـ مزینو است که با روندهاى شرقی ـ غربی زیر بلوک نایبند تفاوت زیاد داشته و این روندها به صورت عمود بر هم قرار گرفته‌­اند (آقانباتی، 1385). از ویژگی‌های زمین ساختاری این پهنه می‌توان به حضور چین‌های بزرگ با راستای شمالی- جنوبی اشاره کرد. این پهنه عمدتاً از نهشته‌های پالئوزوئیک و مزوزوئیک تشکیل شده است. توالی پالئوزوئیک – تریاس این منطقه همانند سایر بخش های بلوک اغلب در شرایط پلتفرمی و کم عمق دریایی راسب شده است و از ویژگی‌های آن نبودهای رسوبی مکرر و طولانی مدت در آنها است. از دیگر ویژگی‌های این پهنه می‌توان به ضخامت زیاد نهشته‌های مزوزوئیک (تریاس پسین – کرتاسه بالایی) و فقدان سنگ‌های ترشیری اشاره کرد.

زیر بلوک نایبند

این زیر بلوک در جنوب کفه فرو افتاده طبس واقع شده و مرز شمالی آن به وسیله گسل چشمه رستم از کفه فروافتاده طبس جدا می­شود. از سوی شرق نیز زیربلوک نایبند توسط گسل بزرگ نایبند از رخنمون‌های آتشفشانی بلوک لوت جدا شده و مرز غربی این زیر بلوک نیز در بخش‌های شمالی (همانند منطقه معادن زغال­سنگ پروده) منطبق بر پرتگاهی با اختلاف ارتفاع حدود 500 متر (به نام کمر قاسمی و کوه قلعه کاه) می­باشد که با روند شمالی ـ جنوبی در محل مرز کوه و دشت قرار داشته و با نام گسل مخفی یا گسل پروده – دربند شناخته شده است (ناظمی، 1392). قدیمی­‌ترین رخنمون سنگی در این پهنه متعلق به سری مراد به سن پرکامبرین بوده که در دامنه شمالی کوه نایبند رخنمون دارد. رسوبات سری مراد توسط نهشته­‌های کربناته سازند جمال به سن پرمین و به واسطه یک ناپیوستگی زاویه­‌دار پوشیده شده، و سازند جمال توسط ردیف‌های ستبری از نهشته‌­های تریاس میانی تا پسین پوشیده می­شوند. توالی کاملی از نهشته‌­های ژوراسیک در این زیربلوک رخنمون دارند و رخنمون‌هایی از سنگ‌‌های آهکی کرتاسه پیشین در بخش‌های جنوب غربی (کوه‌های چهل پایه) و غربی (منطقه آبدوغی) وجود دارند. لازم به ذکر است نرخ فرونشست كلی و زمین ساختی در حوضه‌های آبدوغی ـ پروده از شرق به طرف غرب و از جنوب به طرف شمال افزایش می‌یابد و ضخامت زیاد (حدود 6000 متر) نهشته‌های تریاس پسین ـ کرتاسه می‌تواند بیانگر فرونشست حوضه نایبند در زمان مزوزوئیک باشد (Naimi Ghassabiyan et al., 2010).

بلوک کلمرد

بلوک کلمرد بخش کوچکی از غرب ژئوپارک طبس و خرده قاره ایران مرکزی را در بر گرفته و در بین گسل کلمرد در شرق و گسل نائینی در غرب قرار گرفته است. سرگذشت این بلوک به دو خروج طولانى وابسته به دو رخداد کوهزایى کاتانگایى و سیمرین میانى اشاره دارد. در بخش‌های شمالی بلوک کلمرد رخنمون نسبتاً وسیعی از پی‌سنگ کمی دگرگون شده پرکامبرین همراه با نفوذی‌های فراوان از سنگ‌های آذرین حد واسط تا بازیک دیده می‌­شود که با ناپیوستگی آذرین‌پی و زاویه‌دار توسط رسوبات آواری سازندهای شیرگشت و راهدار پوشیده شده و گواهى بر نخستین وقفه رسوبى طولانی است. وقفه‎هاى رسوبی پی‎درپى و چند باره، یک واحد زمین‎ساختی ـ چینه‎‌نگاشتى محدود میان رخداد کاتانگایی ـ سیمرین پیشین هستند که در محیط‌هاى سکویى کم‎ژرفا انباشته‎ شده­اند و سیر تکاملى آن با بلوک طبس تفاوت آشکار دارد. رسوبات پالئوزوئیک این منطقه، به ویژه نهشته‌های دونین- کربنیفر و پرمین تفاوت فاحشی با نواحی مجاور داشته، به طوری که از نامگذاری مجزا و مخصوص این منطقه استفاده شده است (برای مثال، سازندهای راهدار، گچال، خان). این تفاوت‌ها عمدتاً ناشی از وقفه های رسوبی کوتاه مدت و مکرر در رسوبات پالئوزوئیک ـ تریاس است. این تفاوت‌ها سبب شده که آقانباتی (1385) ناحیه کلمرد را از بلوک طبس جدا کرده و به صورت بلوک جداگانه‌ای معرفی نماید. ردیف‌هاى ژوراسیک این بلوک محدود به توالی‌های رسوبی لیاس ـ دوگر میانى است و نبود نهشته‌هاى جوان‎تر از دوگر میانى (سازند بادامو) نشان می‎دهد که دومین خروج طولانى این بلوک از دوگر میانى به بعد بوده که رخداد کوهزایى سیمرین میانى عامل اصلى آن به شمار می‌آید (آقانباتی، 1385).

چینه شناسی ژئوپارک طبس

همان طور که ذکر گردید این ناحیه از اهمیت زمین شناسی بسیار بالایی برخوردار است و از طرف صاحب نظران و اندیشمندان زمین شناسی به عنوان بهشت زمین شناسی و موزه فسیل ایران معرفی شده است. بارزترین وجه تمایز این ناحیه، چینه شناسی آن و وجود کامل‌ترین توالی‌های پالئوزوئیک ایران و غرب آسیا است. از این رو، پژوهشگران زیادی سعی در پاسخگویی به سوالاتی داشته‌اند که سبب شناخت هر چه بهتر تاریخچه زمین شناسی این ناحیه از ایران و جهان ‌شود. این ژئوپارک بطور عمده از سنگ های رسوبی دوران پرکامبرین تا کواترنری پوشیده است و بطور پراکنده و جزئی، رخنمون‌هایی از سنگ‌های آذرین و دگرگونی در نقاط مختلف ژئوپارک مشاهده می‌شود. خصوصیات یکسان سنگ شناسی پرکامبرین ـ پالئوزوئیک و داده‌های مغناطیس سنجی دیرینه همراه با رویدادهای یکسان تکتونیکی در ژئوپارک طبس حاکی از آن است که این ناحیه و دیگر نقاط مشابه ایران در طول زمان‌های پرکامبرین پسین تا اواخر پالئوزوئیک به یکدیگر متصل بوده و بخش شمالی ابر قاره گندوانا را شامل می‌شدند (Stocklin, 1977; Berberian and King, 1981; Alavi, 1994; Alsharhan and Narin, 1997; Sharland et al., 2001; Wendt et al., 2005; Ruban et al., 2007). تشکیل حوضه‌های رسوبی ـ ساختاری مختلف (از شرایط قاره‌ای تا محیط‌های عمیق دریایی) در اثر فعالیت‌ گسل‌های پی سنگی‌ منجر شده تا این ناحیه از ایران، تنوع کم نظیری از فسیل‌ها و سنگ‌های رسوبی در آن پدید آید. تاکنون بالغ بر 20 برش الگو و برش مرجع از سازندهای ایران مرکزی از این ناحیه به زمین شناسی ایران و جهان معرفی شده‌اند.

استفاده از این مطلب با ذکر منبع بلامانع میباشد.