كليات
پيشگفتار
ايران از جمله كشورهاي جنوب غربي آسيا مي باشد و داراي آب و هواي متنوع در قسمتهاي مختلف خود است. از لحاظ زمين شناسي نيز ايران از صفحه هاي متنوعي تشكيل شده كه داراي روابط مختلفي بين خود مي باشد كه همين روابط باعث ايجاد مورفولوژي هاي گوناگون در سطح زمين مي شود. يكي از اين زونها ، زون كپه داغ مي باشد كه توسط زمين شناسان مختلفي از جمله اشتوكلين ، مدني ، و….. معرفي شده است. اين زون كه در منتهي اليه شمال شرق ايران قرار دارد منطقه اي كوهستاني است و شامل دو رشته شمالي و جنوبي مي باشد كه در اثر آخرين فازهاي آلپي در شمال ايران شكل گرفته است.

به منـظور شنـاخت بهتر و درك كاملتر از اوضاع و تاريخچه اين قسمت از كشورمان كه تحت تاثير تنش هاي فشارشي و كششي زمانهاي گذشته قرار داشته و هم اكنون نيز قرار دارد. بررسي هاي صحرايي مختصري در طي سه روز به همراه استاد ارجمند جناب آقاي دكتر عبدالمجيد موسوي نيا – يك روز در منطقه مزدوران و دو روز در منطقه تبارك آباد – انجام گرفت و سازندهاي مختلف آن مورد بررسي قرار گرفت و اين گزارش چكيده اي از همان بررسي ها است. بدين ترتيب ابتدا تاريخچه و خلاصه اي از اتفاقات رويداده در زمانهاي گذشته را بررسي كرده و سپس به معرفي و تفسير سازندهاي مورد مطالعه مي پردازيم.

خلاصه اي از مطالعات قبلي انجام شده در ناحيه كپه داغ
۱ – براي اولين بار در سال ۱۹۳۷ ، ريوز (Reeves) و بويي (Buie ) از شركت ملي نفت ايران ، مطالعات مقدماتي در دشـت سرخس انجام داده و نقشه زمين شناسي با مقياس كوچكي از ناحيه تهيه نمودند.
۲ – در سال ۱۳۵۲ ، گلداشميت و فخرايي از شركت ملي نفت ايران يك نقشه زمين شناسي مقدماتي از ناحيه سرخس تهيه نمودند.
۳ – در سال ۱۹۶۱ ، انصاري و افشار حرب چينه شناسي ناحيه سرخس را به طور دقيق مورد مطالعه قرار دادند و براي اولين بار سازندهاي زمين شناسي ناحيه را نامگذاري كردند.

 

۴ – در سال ۱۹۶۲ افشار حرب نقشه زمين شناسي دقيق از تاقديس خانگيران تهيه نمود
۵ – مطالعات كلانتري در سال ۱۹۶۹ بر روي فرامينيفرهاي ژوراسيك مياني – كرتاسه و چينه- شناسي كپه داغ
۶ – مطالعات مهاجر در سال ۱۳۵۵ بر روي مخازن گازي ، ژوراسيك فوقاني و كرتاسه تحتاني در ميدان گازي خانگيران واقع در دشت سرخس
۷ – مطالعات مدني(۱۹۷۷ )بر روي رسوبات ژوراسيك تحتاني تا مياني سازند كشف رود
۸ – مطالعات افشار حرب (۱۹۷۹ )بر روي چينه شناسي و پتانسيل نفت زايي حوضه كپه داغ

۹ – مطالعه موسوي حرمي( ۱۳۶۵ )بر روي سازند شوريجه در شرق حوضه كپه داغ و نيز رسوبات ژوراسيك فوقاني در جنوب شرق آق دربند
۱۰ – آقا نباتي و شهرابي در سال ۱۹۸۷ طي گزارشي اعلام نمودند كه در بخش باختري مشهد ، سازند كشف رود ، گاهي روي گرانيت و گاهي بر روي سنگهاي قدري دگرگون شده سازند شمشك قرار مي گيرد.

۱۱ – مطالعات لاسمي (۱۳۶۸) بر روي پترولوژي و پترو گرافي و محيط رسوبي سازندمزدوران
۱۲ – مطالعه آدابي (۱۳۶۹ )بر روي ايزوتوپ كربن و اكسيژن و عناصر فرعي ، سنگهاي آهكي سازند مزدوران واقع در شرقي ترين بخش حوضه كپه داغ
۱۳ – ك. سيد امامي و م. علوي نائيني در سال ۱۹۹۰ طي مقاله اي موقعيت سازندهاي باژوسين در ايران را نشان داده و طي آن سازند كشـف رود را معـادل سازندهاي دليچاي و پروده در نظر گرفتـه اند.
۱۴ – مطالعات افتخار نژاد و بهروزي (۱۹۹۱ )بر روي اهميت ژئوديناميك افيوليت ها و سنگهاي پالئوزوئيك پاياني در شمال شرق ايران و ………

حوضه رسوبي كپه داغ
اين حوضه در شمال شرق ايران و قسمتهايي از تركمنستان و شمال افغانستان قرار دارد. نام آن كپت داغ و از نوشته هاي زمين شناسان روسي گرفته شده است. بر اثر تصادم مابين دو پليت ايران و توران اين زون به صورت باريكه طويلي در شمال خراسان و ادامه آن در تركمنستان بوجود آمده- است كه بخش جنوبي آن به بينالود ختم مي شود . حوضه كپه داغ با وسعتي حدود ۵۵۰۰۰ كيلومتر مربع در محدوده ۳۰ ۳۵ تا ۱۵ ۳۸ عرض شمالي و ۰۰ ۵۴ تا ۱۳ ۶۱ طول شرقي واقع شده است و تقريبا برابر ۳ / ۳ درصد از مساحت كل ايران را شامل مي شود. (شكل ۱ )

كپه داغ ايران منطقه اي كوهستاني است با دو رشته كوه موازي كه كوههاي كپه داغ و هزار مسجد در شمال و كوههاي گلستان ، آلاداغ و بينالود در جنوب منطقه قرار گرفته اند و دشت هاي مشهد ، قوچان ، شيروان ، بجنورد و گرگان در بين اين دو رشته كوه قرار گرفته اند . (منابع ۱ و ۲ )

شكل ۱ – موقعيت جغرافيايي ناحيه كپه داغ

روند كلي كپه داغ در امتداد شمال غرب – جنوب شرق و به موازات گسل عشق آباد با روند
۳۱۵ -۳۱۰ N مـي باشـد كـه فـرو رفـتـگي كـشـف رود را بـا هـمـان روند به وجـود آورده اسـت ( نبوي ۱۳۵۵ ). در شمال آن پليت توران قرار دارد كه گسل عشق آباد در تركمنستان جدا كننده اين منطقه از پليت توران مي باشد ( نبوي ۱۳۵۵ ) . مرز جنوبي آن به بينالود و مرز شرقي آن به گسل هريرود در افغانستان محدود مي شود

. مرز غربي آن با واحد گرگان – رشت نامشخص مي باشد زيرا زون تدريجي بين اين دو هنوز مشخص نشده است و بنابر مطالعات افشار حرب (۱۹۷۹ ) امتداد جاده گنبد – بجنورد را مي توان تقريبا حد حوضه كپه داغ با البرز شرقي در نظر گرفت كه در نقشه تكتونيك شركت ملي نفت ايران (۱۹۷۸ ) بدان اشاره شده است . ( منابع ۱ و ۲ و ۶ )

در تقسيم بندي زمين شناسي ايران ، اشتوكلين (۱۹۶۸ ) و روتنر (۱۹۸۳ ) ، كوههاي كپه داغ در ايران را كلا در ارتباط با پي سنگ هرسي نين توران فرض نموده اند و در اين راستا به بيرون زدگي- هاي دگرگوني آق دربند اشاره مي كنند ولي افتخار نژاد با اشاره به بيرون زدگي هاي رخساره ی پالئوزوئيك بخش جنوب و جنوب غربي كپه داغ ، اين زون را دنباله پلاتفرم آفريقا – عربستان تصور مي نمايند (افتخار نژاد – بهروزي ۱۳۵۹ ) . از خصوصيات مهم اين حوضه اين است كه بر خلاف مناطق مجاور (البرز شرقي ) فاقد سنگهاي ولكانيكي و فعاليت هاي پلوتونيكي دوران سنوزوئيك است تنها در مرز جنوبي در منطقه كوههاي آلا داغ و در طول گسل شرقي – غربي، مقداري فوران بازالتي كه به چين خوردگي پليوسن مربوط است ديده مي شود . (منابع ۱ و ۶ )

در حوضه كپه داغ حركات كوهزايي خيلي به ندرت اتفاق افتاده است و مهمترين حركت كوهزايي مربـوط به اواخر مـيوسن است بقيه حركـات تاثير گذار در حوضه از نوع خشكي زايي بوده است . به نظر افشار حرب (۱۳۷۳ ) از کامبرين تا عهد حاضر پنج فاز كوهزايي و هفده فاز خشكي زايي در منطقه روي داده است .

فازهاي كوهزايي عبارتند از:
۱ – كوهزايي اتريشين (در حد كرتاسه زيرين و فوقاني)
۲ – كوهزايي ساب هرسي نين (سنو مانين – تورونين )
۳ – كوهزايي لاراميد ( كرتاسه – ترسير )
۴ – كوهزايي آتيكن (ميوسن )
۵ – كوهزايي پاسادنين ( ميوسن )

دگر شيبي زاويه اي فقط در بدو تشكيل اين حوضه بين ترياس و رسوبات جوانتر از آن وجود دارد. در پي سنگ اين منطقه چهار گسل اصلي تشخيص داده شده كه پيش از ژوراسيك فعال بوده اند و بعدها در طي حركات كمپرسيوني به گسل معكوس تغير وضعيت داده اند . بطور كلي دو گروه اصلي گسل ، در اين منطقه توسط افشار حرب
(۱۹۷۹ – ۱۹۶۹ ) معرفي شده است :
۱ – دسته اول گسل هايي كه در اثر حركات قائم پي سنگ ايجاد شده اند و در خشكي زايي و رسوب گذاري منطقه نقش داشته اند كه نيمه شرقي منطقه را به هفت بلوك تقسيم كرده اند . اولين گسل از اين گروه در اواخر ژوراسيك و آخرين گسل در اواخر آلبين فعال بوده است. اين گسل ها با بوجود آمدن سـاختمانهايي مثل گـرابن و هـورست در تغـيير رخساره واحدهاي سنگي و نبود رسوبي نقش داشته اند كه شش گسل آن روند غربي – جنوب غربي و شرقي – شمال شرقي دارند كه به تدريج به سوي مركز روند شرقي – غربي مي يابند .

۲ – دسته دوم گسل هايي كه به صورت روراندگي در فـازهاي كـوهزايي و به طـور هـمزمان با چين خوردگي هاي شديد آلپ پاياني در اثر حركات پي سنگ ، فعال شده و هنوز هم فعاليت دارند .

گسل هاي بعد از فاز كوهزايي به صورت امتداد لغز بوده و شيب نزديک به قائم دارند . از گسل هاي مهم منطقه كپه داغ مي توان گسل هاي كرخود ، تكل كوه ، مراوه تپه ، قلي و جاجرم را نام برد كه در شكل (۲) مـشاهده مي شـود و باعـث به وجود آمـدن هورست و گرابن در اين مناطق شده است .
چين خوردگي هاي كپه داغ شمالي ترين منطقه كوهزايي آلپ در ايران است كه از شمال بوسيله فلات توران و آسياي مركزي محدود شده است . چين خوردگي هاي بدون قرينه دراز و موازي كه مشخص ساختمان كپه داغ و زاگرس است به هنگام واپسين جنبش هاي كوهزايي آلپ با روند شمال غرب – جنوب شرق ايجاد شده اند . ( مانند زاگرس )

چين خوردگي در غرب كپه داغ كاملا به سمت شمال شيب دارد در حالي كه در بخش جنوبي به صورت روراندگي چين خورده است . در بخش شرقي چين خوردگي به صورت متقارن است و توسط گسل هاي برشي بزرگي قطع شده است . روند كلي محور چين خوردگي ها در غرب كپه داغ شرق- شمال شرق ، غرب – جنوب غرب و در شرق كپه داغ ، شرق – جنوب شرق و غرب – شمال غرب مي باشد . در بخش مركزي امتداد محوري شرقي – غربي است . اين سه امتداد با قوسهاي ملايم به هم مي پيوندند كه اين خميدگي را ممكن است حركت بلوك لوت به سوي شمال ، ايجاد نموده باشد . (منبع ۱ )

از ديگر خصوصيات مهم حوضه كپه داغ اين است كه پس از تشكيل ( در ترياس مياني ) در امتداد گسل هـاي طـولي شـروع به فـرو نشيني كـرده است و به نظر مي رسد كه حالت فرونشيني در بخش هاي شمالي اين گسل ها بيش از بخش هاي جنوبي آن است (منبع ۱ )

حـوضه كپه اغ از نظر لرزه خيزي به دليل قرار گرفتن در منطقه اي كه از سمت شمال به گسل راندگي كپه داغ و از جنوب به گسل درونه محدود مي شود منطقه اي نسبتا فعال مي باشد كه احتمال وقوع زلزله هاي بزرگ در آن وجود دارد. پوسته زمين در اين ناحيه در حال كوتاه شدگي است كه اين كوتاه شدگي در بخش غربي با گسل امتداد لغز چپگرد و در بخش شرقي با گسل امتداد- لغز راست گرد همراه است ( گسل عشق آباد )
مورفولوژي منطقه كپه داغ در مرحله جواني بوده و توپوگرافي آن رابطه مستقيم با ساختمان زمين- شـناسي دارد چنانچه ارتفاعات در نتيجه تاقديس ها و دشت ها توسط ناوديس ها شكل گرفته اند . ( منبع ۶ )

خلاصه چينه شناسي كپه داغ
حوضه كپه داغ پس از كوهزايي سيميرين پيشين در زمان ترياس مياني يعني وقتي تصادم بين ايران و توران خاتمه يافته بصورت حوضه رسوبي در آمده (بربريان و كينگ ۱۹۸۱) كه عمدتا از سنگهاي رسوبي دوران مزوزوئيك و سنو زوئيك تشكيل شده و در آن از ژوراسيك تا ميوسن ، رسوبات ضـخيمي حدود ۸۰۰۰ متر با رخـساره هاي گوناگون بصورت هم شيب روي هم قرار گرفته اند كه عمدتا جنس اين رسوبات شيلي ، آهكي ، مارني و ماسه سنگي و گاهي سنگهاي تبخيری و کنگلومرائی مي باشد . توالي اين رسوبات حاكي از پيشروي و پسروي در فاصله زمان هاي ژوراسيك تا اليگوسن است . (منبع ۱ )

در منطقه كپه داغ واحد سنگي ضخيمي به سن اردويسين بيرون زدگي دارد كه در كل ايران منحصر به فرد است ( افشار حرب ۱۳۷۳ ).
بستر حوضه كپه داغ فاقد پوسته اقيانوسي بوده و توسط يك درياي اپي كنتيننتال (Epicontinental ) پوشيده شده است.
رخنمونهای سنگهاي دوران اول و سنگهاي ترياس و ژوراسيك پيشين منحصر به حاشيه جنوبي حوضه بوده است و در اين حاشيه سنگهاي رسوبي كرتاسه و دوران سوم ضخامت كمتري دارد . واحد های سنگي دوران اول و بخش پاييني و مياني دوران دوم در منطقه كپه داغ مشابه واحدهاي سنگي حوضه رسوبي البرز و منطقه طبس (ايران مركزي) مي باشد . ( منبع ۸ )

رسوبات اينفراكامبرين و پالئوزوئيك مشابه با ايران مركزي در شرق رباط قره بيل – ناحيه جاجرم و كوههاي جنوب شرق دشت گرگان و در حد غربي كپه داغ محلي به نام پاسنگ ( سهيلي ۱۳۶۹ ) در زير رديف رسوبات مزوزوئيك در كپه داغ قرار مي گيرند و مي توانند دليل بر ادامه پلاتفرم اپي -بايكالين (Epi- Baikalin ) و پالئوزوئيك ايران در قسمتي يا در تمامي كپه داغ باشد . در زمان مزوزوئيك و ترشيري تغيير ضخامت رسوبات مختلف نشان دهنده انتقال تدريجي محور حوضه به سمت شمال مي باشد . بطور كلي در حوضه كپه داغ ضخامت رسوبات از غرب به شرق كاهش تدريجي را نشان مي دهد ( موسوي حرمي و آدابي ۱۳۶۷ ) .

با مقايسه حوضه كپه داغ و زاگرس به اين نتيجه مي رسيم كه رسوبات در اين زون در فاصله زماني ژوراسيك تا اليگوسن ضخيم تر از زاگرس است زيرا ته نشست دريايي زاگرس از ترياس بالايي آغاز شده بود ولي در كپه داغ اين ته نشست از لياس بالايي آغاز شده بود ( منبع ۲ ) .

سازنـدهـاي كـپـه داغ
(اقتباس از كتاب زمين شناسي كپه داغ ، عباس افشار حرب)

سازندهاي پالئوزوئيك
۱ – سازند قلي : نام آن از دهكده قلي در جنوب بجنورد گرفته شده است و از سنگهاي آتشفشاني آهكي ، ماسه اي و شيل تشكيل شده است . مرز بالايي و پاييني اين سازند مشخص نيست و به طور كلي سن آن را اردويسين در نظر گرفته اند ( افشار حرب ۱۹۷۷)
۲ – سازند نيور : در جنوب شرق ازبك كوه در شرق ايران قرار دارد و ضخامت آن ۴۴۶ متر و از آهكهاي مرجاني با ميان لايه هاي دولوميت تشكيل شده است. قاعده اين سازند را بخش دولوميتي تشكيل مي دهد . سن آن سيلورين و بين سازند هاي شير گشت و پادها قرار دارد .

۳ – سازند پادها : اين سازند از سيلتستون ، شيل ، ماسه سنگ كوارتزيتي قرمز ، دولوميت ژيپس و آهک با فسيل براکيوپوداومرجانها تشکيل شده است که در نهايت به سنگ تبخيری چون ژيپس ودولويت ختم مي شود . اين سازند در نواحي جاجرم و رباط قره بيل گسترش دارد و سن آن دونين زيرين است.
۴ – سازند خوش ييلاق : در رباط قره بيل از آهك حاوي براكيوپودها ، مرجان ، تانتاكوليت و به طور كمياب فسيل تريلوبيت همراه با رسوبات شيل تشكيل شده است كه زير آهكهاي كربونيفر زيرين قرار مي گيرد .

در كپه داغ كربونيفر زيرين معادل آهك مبارك در نظر گرفته شده است و در نواحي جاجرم و كوه اوزوم گسترش دارد . رسوبات پرمين در كپه داغ فقط در كوه اوزوم گزارش شده است كه از رسوبات قهوه اي تيره رنگ آهن دار حاوي گرهكهاي فراوان آهك بوجود آمده است.

سازندهاي مزوزوئيك
۱ – سازند آق دربند : اين سازند در شمال شرق مشهد قرار دارد كه از آهك ، ماسه سنگ ، توفهای آذرآواری و شيل توفي كنگلومرا ، ماسه سنگ و شيل زغالدار تشكيل شده است و روي واحد سنگي پرمو – ترياس قرار گرفته است . سن آن را ترياس بالايي مي دانند و مرز بالايي آن به صورت ناپيوستگي نا هم شيب زير سازند كشف رود قرار مي گيرد .
۲ – سازند كشف رود : نام آن از رودخانه كشف رود واقع در جنوب شرق كپه داغ گرفته شده است و سن آن ژوراسيك مياني است . اين سازند از كنگلومرا ، ماسه سنگ ، شيل با فسيل دو كفه اي سپورونيا تشكيل شده است .

۳ – سازند باش كلاته : مقطع تيپ آن در نزديكي دهكده باش كلاته در غرب بجنورد است. اين سازند از سنگهاي سبز زيتوني دريايي تشكيل شده است . سن آن ژوراسيك مياني است .
۴ – سازند چمن بيد : نام آن از دهكده چمن بيد واقع در غرب بجنورد گرفته شده است و ضخامت مقطع تيپ آن به ۱۷۰۰ تا ۲۰۰۰ متر مي رسد و از آهكهاي خاكستري تيره تا سياه دانه ريز با ميان لايه هايي از شيل و مارن تشكيل شده است .

۵ – سازند مزدوران : نام آن از دهكده مزدوران در شمال شرق مشهد گرفته شده است و ضخامت آن ۵۰۰ متر از آهك دولوميتي همراه با ميان لايه هايي از مارن و شيل تشكيل شده است . اين سازند سنگ مخزن اصلي ميدان گازي شمال شرق ايران است . سن آن آكسفوردين – كيميريجين از ژوراسيك بالايي است .
۶ – سازند شوريجه : مقطع تيپ آن در نزديكي دهكده شوريجه در شرق كپه داغ قرار دارد . ضخامت آن در حدود ۲۵۰ تا ۵۰۰ متر و از ماسه سنگ ، كنگلومرا و شيل هاي قرمز قهوه اي همراه با ميان لايه هاي گچ تشكيل شده است . سن آن رانئوكومين تا بارمين مي دانند ( كلانتري ۱۳۶۵ ) .

۷ – سازند تيرگان : نام آن از دهكده تيرگان در شرق كپه داغ گرفته شده است و ضخامت آن در حدود ۷۰۰ متر و از آهك هاي تخريبي – حياتي و آهك هاي االيتی با ميان لايه هايي از مارن و شيل آهكي تشكيل شده است . سن آن را اواخر نئوكومين تا بارمين از كرتاسه زيرين مي دانند .
۸ – سازند سرچشمه : اين سازند با ضخامت حدود ۵۰۰ متر از مارنهاي خاكستري و شيل هاي مدادي با ميان لايه هايي از آهك اوربيتولين دار در نزديكي دهكده سرچشمه (شمال بجنورد )

تشكيل شده است . سن آن را اشکوب آپسين از كرتاسه زيرين نسبت داده اند.
۹ – سازند سنگانه : در شرق كپه داغ در مجاورت دهكده سنگانه حدود ۷۰۰ متر از شيل هاي سياه داراي قلوه سنگهاي آهندار همراه ميان لايه هايي از سيلتستون هاي ماسه اي قرار دارد. سن آن آپسين بالايي – آلبين زيرين از كرتاسه زيرين تعيين شده است .
۱۰ – سازند آيتامير : نام آن از كوههاي آتامير در غرب كپه داغ گرفته شده است و از ماسه سنگ گلوكوني دار و شيل هاي سبز زيتوني تشكيل شده است . آمونيت هاي سنومانين نظير آكانتوسراس و مانتلي سراس در اين سازند ديده شده است .

۱۱ – سازند آب دراز : اين سازند از آهكهاي مارني سفيد تا كرم رنگ و شيل هاي خاكستري روشن تشكيل شده است . سن آن تورونين – سانتونين مي باشد.
۱۲ – سازند آب تلخ : اين سازند داراي سنگ شناسي شيل و سيلتستونهاي خاكستري روشن تا آبي مايل به سبز است و سن آن كامپانين تا ماستريشتين است .

۱۳ – سازند نيزار : در گردنه اي در جاده مشهد به سرخس اين سازند شامل ماسه سنگهاي دانه ريز تا دانه متوسط با ساختارهاي چينه بندي متقاطع مي باشد و سن آن ماستريشتين است .
۱۴ – سازند كلات : نام اين سازند از ناوديس كلات گرفته شده است و از آهكهاي تخريبي درشت با مـيان لايـه هايي از ماسـه سـنگ تـشكيل شده است . سـن آن توسط ا.رهقی ماستريشتين تعيين شده است .

۱۵ – سازند نفته : آخرين واحد سنگي كرتاسه در كپه داغ است كه از شيل هاي خاكستري با ميان لايه هايي از آهك ماسه اي تشكيل شده است و فقط در شرق كپه داغ وجود دارد . سن آن ماستريشتين – دانين مي باشد.

سازندهاي سنوزوئيك
الف) دوره ترشيري :
۱ – سـازند پستليق : نام آن از جنگل هاي پسته در شمـال غـرب سـرخس گـرفته شده و شامل شيل هاي قهوه اي و قرمز رنگ ، ماسه سنگ ، کنگلومرا و تبخيريها مي باشد . هيچ فسيلي در آن يافت نشده است و سن آن پالئوسن زيرين مي باشد.
۲ – سازند چهل كمان : اين سازند در نزديكي روستاي چهل كمان در شرق كپه داغ واقع شده و شامل سنگ آهن ، دولوميت و به طور جزئي همراه با ماسه سنگ و شيل مي باشد . سن آن پالئوسن مي باشد .

۳ – سازند خانگيران : نام اين سازند از منطقه خانگيران گرفته شده است . بهترين رخنمون آن در شمال درگز اندازه گيري شده كه شامل ۱۸۸۰ متر شيل و ماسه سنگ مي باشد . سن آن در محدوده پالئوسن فوقاني – اليگوسن زيرين قرار دارد . اين سازند جوانترين واحد سنگي حوضه كپه داغ است.
ب ) دوره كواترنري :
رسوبات دوره كواترنري شامل پادگانه ها ، مخروط افكنه ، آب نهشته ها وتل ماسه ها مي باشد.

اصول و روش تحقيق
هدف از مطالعه حوضه رسوبي كپه داغ
۱ – بررسي شرايط رسوب گذاري سازند هاي مزدوران ، شوريجه ، تيرگان ، سرچشمه و سنگانه در گردنه مزدوران و سازند تيرگان در ناحيه تبارك آباد
۲ – بررسي ليتولوژيكي و چينه شناسي سازندهاي ذكر شده در گردنه مزدوران و ناحيه تبارك آباد
۳ – شناخت سازندهاي ذكر شده در گردنه مزدوران و ناحيه تبارك آباد
۴ – رسم ستون و مقطع زمين شناسي سازند هاي ذكر شده در گردنه مزدوران و تبارك آباد

روش تحقيق
به منظور شناخت بهتر و درك كاملتر از اوضاع و تاريخچه اين قسمت از كشورمان (شمال شرق- ايران ) كه تحت تاثير تنش هاي فشارشي و كششي زمانهاي گذشته قرار داشته و هم اكنون نيز قرار دارد بررسي ها و مطالعاتي صورت گرفت . اين مطالعات شامل : پيمايش و مطالعات صحرايـي ، بررسي هاي آزمايشگاهي و گرد آوري اطلاعات و مقاله مربوط به ناحيه مورد تحقيق مي باشد .

الف ) مطالعات صحرايي :
براي اين منظور به همراه استاد ارجمند جناب آقاي دكتر موسوي نيا ، در طي سه روز – يك روز در منطقه مزدوران (سرخس ) و دو روز ديگر در منطقه تبارك آباد (قوچان )- بررسي هاي صحرايي مختصري انجام گرفت . مقطع مورد مطالعه در مزدوران در گردنه اي به همين نام واقع در شمال روستاي مزدوران در ۹۰ كيلومتري شرق مشهد قرار دارد كه از طريق جاده آسفالته مشهد- سرخس قابل دسترسي مي باشد و مقطع مورد مطالعه در منطقه تبارك آباد در حاشيه جاده آسفالته قراردارد كه توسط جاده قوچان – تبارك آباد قابل دسترسي مي باشد .

(شكل ۳ ) براي پيمايش صحرايي تجهيزات اوليه اي لازم است كه شامل متر ، كمپاس ، چكش زمين شناسي ، اسيد كلريدريك رقيق ، لوپ ، دوربين عكاسي ، كيسه نمونه برداري ، دفترچه يادداشت و ماژيك مي باشد .
يادداشت صحرايي شامل قرائت شيب و امتداد لايه ها از روي كمپاس و شيب توپوگرافي مي باشد سپس بايد اندازه ضخامت ظاهري لايه ها را در راستاي عمود بر امتداد آنها اندازه گيري و يادداشت نمود .

ساير مشاهدات صحرايي شامل مطالعه روي جنس سنگها ، رنگ هوازده ، رنگ سطح تازه ، فسيل هاي موجود در آنها و ساختهاي موجود در سنگ از قبيل گسل ها ، ريپل مارك ، دانه بندي تدريجي ، درزه ها و … مي باشد . ضمنا اگر با مشكلي در حين برداشت صحرايي مواجه شديم با نمونه برداري و ارسال نمونه به كارگاه مقطع گيري و مطالعات بعدي روي آن سعي در كسب اطلاعات مي نمائيم . نمونه برداري به صورت سيستماتيك در راستاي عمود بر امتداد طبقات انجام گرفته و مجموعا تعداد ۱۲ نمونه دستي در گردنه مزدوران و تعداد ۱۵ نمونه دستي در تبارك آباد جمع آوري شد كه جهت تهيه مقطع نازك به كارگاه مقطع گيري ارسال گرديد .

ب ) مطالعات آزمايشگاهي :
شامل مطالعه ميكروسكوپي روي مقاطع نازك تهيه شده از نمونه هاي دستي ارسال شده به كارگاه مقطع گيري و بررسي عناصر تشكيل دهنده مقاطع از قبيل دانه هاي اسكلتي ( فسيل ، اائيد ، پلوئيد، اينتر اكلاست ) ، سيمان و … مي باشد . اين مطالعات جهت شناخت سازندهاي موجود در مناطقِ مطالعه شده و بررسي شرايط محيطي و رسوبي آنها نقش مهمي ايفا مي كند.

ج ) ضخامت حقيقي لايه ها :
با استفاده از اندازه هاي ضخامت ظاهري ، شيب لايه ها و شيب توپوگرافي و با توجه به فرمول زير مبادرت به محاسبه ضخامت حقيقي لايه ها نموده و سپس با توجه به برداشت هاي صحرايي و مطالعات آزمايشگاهي ، ستون چينه شناسي مقاطع مطالعه شده با مقياس ۱:۲۵۰ ترسيم گرديد .
T=D sin ( + ) ضخامت حقيقي= T
ضخامت ظاهري= D
در اينجا ضخامت حقيقي لايه ها در ناحيه تبارك آباد و روش محاسبه آن آورده شده است.

برای مثال لايه سنگ آهک دارای اائيدوخرده فسيل به ضخامت ظاهری ۳۲ متروشيب ۴۷ برداشت شده است با توجه به اينکه شيب زمين در اين ناحيه حدود ۱۰ می باشد بنا براين ضخامت حقيقی لايه عبارتست از :
T= D sin ( + )
T= 32 sin (47+10)
T= 19/24 m

همانطور كه قبلاَ ذكر گرديد در طي سه روز دو مقطع مورد بررسي قرار گرفت يكي مقطع واقع در گردنه ي مزدوران كه كلاَ در آن به ترتيب از قديم به جديد سازندهاي مزدوران، شوريجه، تيرگان، سرچشمه و سنگانه مورد بررسي و پيمايش قرار گرفت و ديگري مقطع واقع در ناحيه تبارك آبادِ قوچان مي باشد كه تنها سازند تيرگان در آن بررسي شد.
ابتدا به بررسي سازندهاي مطالعه شده در گردنه ي مزدوران مي پردازيم.

عكس ۱- نمايي از سازندهاي مطالعه شده در گردنه ي مزدوران
(سازندهاي مزدوران- شوريجه- تيرگان)

۱- سازند مزدوران (Mozdouron Fm)
1-1 كليات

در ناحيه كپه داغ سازند مزدوران آخرين واحد سنگي چينه اي كربناتي ژوراسيك است كه نام آن از روستاي مزدوران گرفته شده است. اين روستا در ۸۰ كيلومتري شرق مشهد و در ميانه راه مشهد به سرخس قرار دارد. در بلنديهاي شرق روستاي مزدوران (برش هاي الگو) ضخامت اين سازند ۴۲۰ متر است و بيشتر از سنگ آهك هاي ميكريتي ضخيم لايه و صخره ساز تشكيل شده كه رگه ها و يا گره هاي چرت دارد. ولي لايه هاي مارن و شيل نيز به صورت درون سازندي در آن ديده مي شـود. بـخش چـرت دار سازند مـزدوران مـربوط به ژرف ترين بخش درياي ژوراسيك مي باشد (لاسمي ۱۳۷۳).

در شرق برش هاي الگو و نيز در جنوب خاوري ناحيه سرخس رخساره ي كربناتي سازند مزدوران به تدريج به انواع تخريبي تبديل مي شود تا جايي كه در بخش شرقي حوضه تمام تراف رسوبي اين سازند به رخساره هاي ساحلي- دلتايي- رودخانه اي مي رسد و يا در شرقی ترين بخش حوضه ي كپه داغ و در چاههاي حفر شده در تاقديس گنبدلي، در بخش بالايي اين سازند لايه هاي گچ وجود دارد كه در مقايسه با حجم كل سازند سهم ناچيزي دارند (ع. افشار حرب ۱۳۷۳). در حالي كه به سمت شمال باختري، ضخامت نهشته هاي كربناتي سـازند مـزدوران افـزايش مي يابد تا جايي كه در روستاي سيرزار (Sirzar) به ۱۴۰۰ متر مي رسد (ج. اشتوكلين ۱۹۷۲).

در بيشتر برشها سن سازند مزدوران آكسفوردين- كيمريجين است ولي حدهاي بالا و پائين آن در همه جا همزمان نيست.
سازند مزدوران سنگ مخزن اصلي ميدان هاي گازي شمال شرق ايران (ميدان خانگيران) است. به همين رو از نگاه اقتصادي در خور توجه است.
از نگاه رخساره ي سنگي، سازند مزدوران شباهت كامل با سنگ آهكهاي ژوراسيك بالاي كوه هاي البرز (سازند لار) دارد. تشابه آن با سنگ آهك سازند اسفنديار در ايران مركزي و حتي بخش بالايي سازند سورمه در كوههاي زاگرس در خور توجه است.( منبع ۷ )

۱-۲ سنگ شناسي
سازند آهكي مزدوران يكي از اصلي ترين واحدهاي سيماساز پهنه كپه داغ است. سنگهاي آهكي اين سازند در شكل ظاهري كوهستان هزار مسجد نقش اصلي دارد. در محل برش الگو، سازند مزدوران متشكل از ۴۲۰ متر سنگ آهك ضخيم لايه تا توده اي به رنگ روشن و سنگ آهك هاي دولوميتي متخلخل و دولوميت مي باشد.(منبع ۷)

برش الگو كه در ذيل آمده است توسط افشار حرب مطالعه شده است. در قسمت فوقاني و در مرز با سازند شوريجه كه بيشتر مورد توجه گروه ما نيز بوده است، از قديم به جديد لايه هاي زير مشاهده شده است: (شكل ۴)
۱- ۴۰ متر، سنگ آهك ميكريتي به رنگ نخودي، آرژيلي.
۲- ۹ متر، تناوب سنگ آهك اُاُ اسپاريت، خاكستري رنگ، ريزدانه و داراي اينتراكلاست
۳- ۳ متر، سنگ آهك ميكريتي، خاكستري رنگ، ماسه اي
۱-۳ حد پاييني و بالايي

سازند مزدوران در پايين با نهشته هاي فليشي، توربيديتی سازند كشف رود هم مرز است و به نظر ع. افشار حرب اين سطح تماس يك مرز فرسايشي است. در پاره اي از نواحي كپه داغ سازند مزدوران با انباشته هاي آهكي – مارني سازند چمن بيد هم مرز است. در اين گونه نواحي گذر از سازند چـمن بيد (درزير) بـه سـازند مـزدوران (در بالا) تدريجي به نظر مي رسد ولي تغيير رخساره ي محسوسي از انباشته هاي شيلي – مارني نواحي ژرف سازند چمن بيد به رخساره ي آهك هاي ميكريتي سازند مزدوران ديده مي شود. ناگهاني بودن رخساره بين دو سازند تدريجي بودن مرز آنها را زير سوال مي برد.

چنـين به نـظر مـي رسد كه ناپـيوسته بودن حد پاييني سازند مزدوران، در بيشتر نواحي كپه داغ به ويـژه نـواحي جـنوب خاوري دشت سرخس عموميت دارد. و در بيشتر نواحي از جنس سنگ ماسه است كه مي توان آن را به عنوان بخش ماسه اي سازند مزدوران و يا سازند جديدي معرفي كرد. (منابع ۱ و ۷)
اين ناپيوستگي در بخش وسيعي از ايران مركزي و شمال ايران عموميت دارد، چنانكه در كوههاي البرز در حد فاصل سازند لار با نهشته هاي گروه شمشك نيز ديده مي شود. (منبع ۷)

مرز بالايي سازند مزدوران با سازند شوريجه همچنان فرسايشي توصيف شده است ولي اظهار نظر روشن در اين باره نياز به مطالعات بيشتر دارد و احتمال تدريجي بودن اين حد بيشتر است. براي نمونه در دامنه شمال گردنه ي مزدوران سنگ آهك هاي ضخيم لايه بخش بالاي سازند مزدوران به آرامي نازك لايه و ماسه اي مي شود به حدي كه با يك گذر تدريجي به نهشته هاي آواري و قرمز رنگ سازند شوريجه مي رسد. در برش آردك نيز مرز بالاي سازند مزدوران با سازند شوريجه تدريجي است (م. نبوي ۱۳۷۴).
برداشـت هاي ناحـيه اي حاكي است كه كاهش ژرفاي ژوراسيك بالا بسيار آرام است به گونه اي كه سنگهاي كربناتي سازند مزدوران بيشتر با يك حد تدريجي به رسوبهاي آواري سازند شوريجه مي- رسند. (منبع ۷)

۱-۴ ضخامت و گسترش منطقه اي
ضخامت سازند مزدوران با برش هاي مختلف بسيار متفاوت است و از ۵۴ متر تا ۱۴۴۰ متر متغير است و حتي در كپه داغ شرقي سازند مزدوران اصلاً وجود ندارد.

شكل (۵) نشانگر خطوط ميزان هم ضخامت سازند مزدوران است كه توسط ع. افشار حرب تهيه شده است.
اين سازند كه در دره ي خانه زو توسط كلانتري (۱۳۷۳) به عنوان سازند خانه زو معرفي شده در حوضه كپه داغ از تنوع ضخامت ويژه اي برخوردار است. گسترش اين سازند از شرق به نصف النهار َ۱۵ و ۶۰ و از غرب به َ۱۵ و ۵۹ محدود مي باشد. اين سازند در جنوب دشت قوچان- مشهد وجود ندارد و به سوي غرب سازند مزدوران تغيير رخساره داده و به سازند چمن بيد تبديل مي گردد. (منبع ۷)

۱-۵ تغيير رخساره ي جانبي
تركيب سنگي براي سازند مزدوران در برو نزادهاي گوناگون پايدار نيست و گاهي تغيير رخساره ها در خور توجه است.
تناوبهايي از گچ و انيدريت (تبخيري) در بخشهاي پاييني برش پادهي و با غك مشاهده شده است(افشارحرب) . البته اين تناوبهاي تبخيري اختصاص به بخش پاييني سازند ندارد و در برخي از نقاط مانند چاه شماره ۲ گنبد لي (دشت سرخس) بخش فوقاني سازند مزدوران تناوبي از سنگ هاي كربناتي و انيدريت است. وجود لايه هاي تبخيري مي تواند با كاهش موضعي ژرفاي حوضه رسوبي در ارتباط باشد.

همانطور كه قبلاً اشاره شد از جمله تغييرهاي سنگ شناسي سازند مزدوران تبديل آن به سازند چمن بيد است و در بخش درخت بيد بالا واقع در ۲۲ كيلومتري شمال باختري برش الگو (شكل ۴) نخستين زبانه هاي سازند چمن بيد در نيمه پاييني سازند مزدوران قابل تشخيص است.
دولوميتي شدن سازند مزدوران يكي از تغييرهاي قابل ذكر اين سازند است. طوري كه در شمال دره خانه زو از ۴۵۲ متر ضخامت اين سازند، ۱۵۰ متر پائيني آن از نوع سنگ دولوميت است.

بيشترين تغيير رخساره ي سازند مزدوران از شرق حوضه ي كپه داغ گزارش شده است. در اين مناطق ضخامت حقيقي سازند كمتر از ۲۰۰ متر است كه بيشتر از نوع رسوبهاي تخريبي است و كمتر اختصاصات دريايي دارد. (منبع ۷)
موسوي حرمي براي بيان تغيير رخساره ي جانبي سازند مزدوران در خاور كپه داغ به مطالعات چينه نگاري سنگي اين سازند در محدوده ي كل ملك آباد، واقع در جنوب باختري معدن زغال سنگ آق در بند اشاره كرده و سازند مزدوران را به سه بخش با سه رخساره ي سنگي مشخص تقسيم كرده كه از پايين به بالا عبارتند از:
۱- رخساره ي آهكي و دولوميتي
۲- رخساره ي قرمز رنگ سيليسي آواري و تبخيري
۳- رخساره ي آهكي و سنگ ماسه اي

بررسـي چـينه شناسي، رسـوب شناسي و سنـگ شـناسي سازند مزدوران در ناحيه كل ملك آباد حاكي است كه بخش تحتاني اين رسوبها در يك محيط كم عمق دريايي و ساحلي، در هنگام پيشروي درياي ژوراسيك بالا تشكيل شده است.
بخش مياني اين سازند در حوضه اي بسته (لاگون) با تغيير درجه شوري آب در زمان تشكيل ته نشست كرده اند و بخش فوقاني نيز عمدتاً در محيط هاي كم عمق دريايي و ساحلي برجاي گذاشته شده است.

۱-۶ سنگواره و سن
سن سازند مزدوران در تمام برشها و چاههاي گزارش شده به جز چند برش آكسفوردين-كيمريجين است. آشكوب آكسفوردين بر پايه ي تشخيص سنگواره ي روزنه داران زير توسط كلانتري گزارش شده است (منبع ۱):
Ammobaculites Subcretaceous, A.Spongiphilus, Guttulinu barnadi, Lenticulina, Pseudosyclammina lituus, Saracenclla, Trocholina
اشكوب كيمريجين نيز بر اساس وجود سنگواره روزنه داران زير تعيين شده است:
Brotzenia depnessa, Clypeina jurassica, Macroporella offyigantea, Kurnubia jurassica, K.palastiniensis, Trocholina elonyata
لازم به ذكر است كه در سازند مزدوران سنگواره دو كفه ايها و آمونيتها و براكيوپودها نيز وجود دارد.

۱-۷ كاني شناسي اوليه سنگهاي كربناتي سازند مزدوران
به منظور بررسي روند دياژنز سنگهاي كربناته ژوراسيك فوقاني پهنه ي كپه داغ، مطالعات سنگ شناسي ويژه اي توسط م.ح. آدابي- رائو (۱۹۹۱) و ي.لاسمي (۱۳۷۳) صورت گرفته است.

نتيجه نهايي اين دو تحقيق يكي نيست. بررسي سنگ شناسي كربناتهاي سازند مزدوران توسط آدابی ورائو نشان داده است که دريای کربناتهای سازند مزدوران براي رسوب آراگونيت مناسب بوده است در حاليكه ي.لاسمي با توجه به ساخت سيمانها و ساختمان شعاعي و متحدالمركز اُاُ ئيدها، شرايط حاكم بر درياي ژوراسيك بالايي را مناسب تر براي رسوب كلسيت مي داند. (منبع ۷)

الف- نظريه آدابي و رائو (۱۹۹۱):
الف-۱ سنگ شناسي ميكروسكوپي
بنا به نوشته ي آدابي، مقاطع نازك سنگهاي سازند مزدوران شامل انواع زيادي از دانه هاي اسكلتي (دو كفه ايها، براكيوپودا)، کرينوئيدها، گاستروپودها و جلبك ها، به ويژه جلبك هاي قرمز از نوع Crustose.corallinc و دانه هاي غير اسكلتي (اُاُليت ها، اينتراكلاست ها و مقادير ناچيزي پلت) است. افزون بر آن مقدار فراواني سيمان اسپاري، ميكريت، دولوميت هاي تشكيل شده در مراحل اول دياژنز، دولوميت هاي تشكيل شده در مراحل آخر دياژنز و بالاخره مقداري رسوبهاي تبخيري (ژيپس) در اين سنگها وجود دارد.

الف-۲ سيماني شدن سنگهاي مزدوران
در سنگ هاي كربناته ي سازند مزدوران سيمان اسپاري به گونه هاي متفاوتي تشكيل شده است اين سيمان ها عبارتند از:
۱- سيمان دريايي (Merine cements)
2- سيمان متائوريتي (Metaoric cements)
3- سيمان مدفوني (Buriel cements)

سيمان دريايي تركيب آراگونيتي داشته و به شكل فيبري است. اين سيمان به صورت سيمان درون دانه اي و بين دانه اي مشاهده مي شود.
سـيمان مـتائـوريتي از مـهمترين و فراوان ترين نوع سيـمان است كه عـمدتاً در شـرايـط آبـزاد (Phreatic) بر جاي گذاشته است.
بعضي از سيمان هاي اسپاري درشت كه رگه ها را پر نموده اند به عنوان سيمان مدفوني تعبير شده- اند. روش رنگ آميزي نمونه ها نشان داده است كه اين نوع سيمان ها ابتدا به صورت سيمان كلسيتي غير آهن دار و سپس به صورت سيمان اسپاري آهن دار تشكيل گرديده و اين حالت بيانگر تغيير از محيط اكسيداني نزديك سطح آب به محيط هاي عميق تر احيائي مي باشد. (منبع ۷)

ب- نظريه ي. لاسمي (۱۳۷۳):
به نظر لاسمي (۱۳۷۳)، به دلايل زير، كاني اوليه كربناتهاي دريايي سازند مزدوران كلسيت با منيزيوم كم بوده است.
۱- اُاُئيدهاي متحدالمركز و شعاعي به خوبي حفظ شده اند و هيچگونه اُاُئيدي كه از اسپاريت پر شده باشد يا تخلخل قالبي و هسته هاي پائين افتاده كه شواهدي براي انحلال آراگونيت باشد مشاهده نمي گردد.

۲- تنها بيو كلاستهايي كه قبلاً آراگونيتي بوده اند و در هسته اُاُئيدها و يا همراه آنها ديده مي شوند توسط بلورهاي اسپاريت پر شده اند.
۳- سيمان شعاعي و رشته اي دريايي كه ندرتاً ديده مي شود (نتيجه ي تدفين سريع كربناتـهاي پلاتفرمي) كاملاً حفظ شده است و هيچگونه اثري از جانشيني يا انحلال نشان نمي دهند كه نشانگر فابريك اوليه كلسيتي مي باشد.
۴- سيمان هاي بين دانه اي اكثراً در موقع دياژنز تدفيني رسوب كرده اند كه علاوه بر نشان دادن نـرخ رسـوب گـذاري بالا ممكن است بيانگر نادر بودن دانه هاي آراگونيتي (اُاُئيد- هاي كلسيتي) باشد. (منبع ۷)

۱-۸ محيط رسوب گذاري سازند مزدوران
سازند مزدوران، به سن ژوراسيك بالايي (بيشتر آكسفوردين-كيميرجين)، بيشتز از نوع سنگهاي كربناته (سنگ آهك و دولوميت) پلاتفرمي است كه گسترش در خور توجهي در پهنه كپه داغ دارد. با توجه به اينكه اين سازند يكي از مخازن اصلي و مهم گاز در شمال شرقي ايران است به منظور شناسايي نوع و الگوي محيط رسوبي آن، مطالعات سنگ شناسي-رسوب شناسی ويژه اي صورت گرفته است.

محيط رسوبي سازند مزدوران را به چهار نوع مختلف تقسيم كرده اند اين محيط از خشكي به سمت دريا عبارتند از:
۱- محيط جزر و مدي: رخساره هاي اين محيط با گل سنگ تاپكستون پلت دار و اينترا- كلاست دار همراه با ساختمانهاي ورقه اي (Lamination) و ساختمان چشم پرنده اي (Birds eye) به اشكال نامنظم و صفحه اي، بلورهاي كاذب كلسيت، از گچ و انيدريت، نداشتن بقاياي موجودات زنده ي لايه هاي گچ و انيدريت با ساخت توري لانه مرغي مشخص مي شود. اين محيط مشابه با محيط خشك جزر و مدي خليج فارس امروزي است.
۲- محيط لاگوني پشت سدي: سنگهاي اين محيط از نوع مادستون، وكستون، پكستون، تاگرينستون هستند كه داراي فرامينيفرا، گاستروپودا، آلگ، اُنكوليت و پلت مي باشد.

۳- محيط سدي در حاشيه ي فلات قاره: اين محيط با سنگهايي از نوع گرينستون اُاُليتي يا بيوكلاستي مشخص مي شود.
۴- محيط دريايي باز: اين محيط شامل رخساره هاي مادستون، وكستون، پكستون، گرينستون به همراه بقاياي موجودات زنده ي متنوع از قبيل اكينودرم، بريوزوآ، اسفنج و اسپيكول بوده و به سمت دريا از انرژي محيطي آن كاسته مي شود. (منبع ۷)