نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دکترای زمین‌شناسی، گروه زمین‌شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
2 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
3 استادیار، گروه جغرافیا، دانشکدۀ علوم پایه، دانشگاه امام علی(ع)، تهران، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Abstract
This study was done to describe and interpret the facies, the provenance of sediments, pedogenesis processes, and the model of the Abyek alluvial fan in the northern margin of Qazvin Plain, using 45 sediment samples in the form of nine profiles and nine surface samples. The facies study led to the determination of six facies grouped into two facies associations including coarse-grained lithofacies (Gms, Gcs, Gci, Gcp/Gmp, Gmg, and Glns), and calcrete facies (Plc). This alluvial fan is dominated by the episodic matrix to clast-supported gravel (interbedded with a subordinate) and red, matrix-supported gravel which were deposited by non-cohesive debris flow. The results of granulometry analysis showed that the size of the sediments of the alluvial fan shows wide variations from gravel to clay, and the texture of the sediments of this alluvial fan is mainly gravel and sandy gravel with very poorly sorting and fine skewness. The study of macromorphology and micromorphology of calcrete showed that their occurrence was controlled by pedogenic processes. Micromorphological studies also revealed alpha and beta features such as coated grains, pisoid, laminar crust and strong brecciation.
Keywords: Alluvial fan, facies, Calcrete, Qazvin Plain, Abyek.
Introduction
Alluvial fans are, more often, coarse-grained and serve as an excellent proxy for unrevealing past changes in climate, hinterland tectonics and sea/lake level. Besides tectonics, climate and hinterland lithology exert significant influence on the volume and grain size of sediments received in such systems (Chakraborty and Paul 2013). In this regard, the classification of alluvial fans by Blair and McPherson (1994) based on sedimentary processes strengthens the old hypothesis of dry and wet alluvial fans. Although the validity of this climate-response hypothesis has been questioned. The purposes of this study are 1) to investigate of sedimentary features and description and interpretation of sedimentary facies to identify sedimentary facies and the facies model of the Abyek alluvial fan and 2) to discuss the role of climate, tectonics, and lithology of the source area on the sedimentary facies.
Material & Methods
In order to study Abyek alluvial fan, 45 samples of different facies were collected in the form of nine sediment profiles and nine surface samples. The characteristics of representative profiles including sedimentary structures, texture, bed geometries, and lithology were used to describe fan facies. In addition, paleocurrent directions were depicted using azimuth measurements of imbricated pebbles. Facies were described following Miall’s (2006) facies classification. Also, in order to study thin sections, 11 samples from the sand-size sediments and 12 calcrete samples were prepared, respectively, in order to determine the provenance of sediments and microscopic characteristics (Carver 1971). Folk’s (1980) classification was used to name gravelly and sandy sediments in terms of composition. Modal analysis for sandstone samples was done by counting more than 250 points in each section based on the Gazzi-Dickinson method (Gazzi 1966; Dickinson 1970). In this study, in order to analyze calcrete samples, six thin section samples and two blocks with dimensions of 1 x 1 cm were prepared and imaged by FESEM electron microscope. Scanning electron microscopy (SEM) was performed on the representative samples at the Beamgostar Laboratory, Iran (Mira3-TESKAN Scanning Electron Microscope, 20KV). Also, five powder samples and three oriented clay samples were analyzed to determine the mineralogy of clay fraction. The mineralogical composition of representative bulk and oriented samples was investigated by X-ray diffraction (XRD) in Malayer University, Iran (Italstructures, 40 Kv, Cukα 30mA). Finally, by combining field, laboratory data, the sedimentary facies, the origin of sediments and the model of the Abyek alluvial fan and the features of diagenesis and pedogenesis of its sediments were identified and analyzed.
Discussion of Results & Conclusions
The study of facies of Abyek alluvial fan led to the identification of six facies in two groups: the first group includes coarse-grained lithofacies, which includes matrix-supported gravel (Gms), clast-supported gravel (Gcs), inversely graded clast-supported gravel (Gci), rhythmic gravelly and sandy planar couplets (Gcm and Gmm/Sm), graded clast- to matrix-supported gravel (Gmg) and Grain- to ground-supported lenticular gravel (Glns) and the second group includes calcrete (Plc).
The debris-flow deposits, red-coloration, interbedded mudflow, polygonal mud cracks, and calcretes of the studied areas are indicative of a generally warm and arid climate (Gile et al. 1965; Hayward 1983; Kraus 1999; Clyde et al. 2010), which also exists in other areas of the Qazvin Plain. Subaerial debris flows require abundant clastic debris, a steep slope, and a high discharge for their initiation. Abundant clastic detritus resulting from mechanical weathering during long dry periods are transported by flash floods, with little vegetation to inhibit run-off (Miall 1977). Also, non-cohesive debris flows are caused by watersheds with a small amount of mud (especially clay).
In this study, the granulometry results show that the amount of mud in the analyzed samples is very small (less than 5%). Since the silty and clay fractions are the product of hydrolysis of feldspar and secondary minerals or they were formed through severe tectonic cuts (Blair 1999); therefore, such reactions are very slow in warm and dry climates and lead to an insignificant amount of mud fraction (Blair and McPherson 2009). On the other hand, the presence of ancient soil (red horizons) indicates periodic sedimentation and warm and dry climate conditions (Yan et al. 2007). The presence of calcrete in the alluvium as well as the palygorskite clay mineral, which is a clay mineral specific to calcrete (Zucca et al. 2017), are other clear signs to confirm the warm and dry climate. On the other hand, the composition and analysis of the palaeoflow direction based on the imbrication of pebbles shows that the alluvial sediments were mostly transported from north to south; Therefore, the tectonic uplift caused by the southern Alborz fault has a significant contribution to the formation of alluvial fans on the northern edge of the Qazvin Plain. Stable tectonic conditions and warm and dry climates (Reeves 1983; Wright and Tucker 1991) are the main factors controlling the formation of calcrete in this alluvial fan.
According to granulometry, the sediments of this alluvial fan are mainly composed of a wide range of semi-coarse to fine-grain sediments. The percentage of boulders is very low and coarse pebbles are rarely found in the studied samples. In other words, among the gravel clasts larger than 6 cm, the superiority is with gravels with a diameter of 6 to 12 cm (40 to 90 percent). This shows that coarse rock fragments rarely form in the catchment area.
The main reason for the formation of relatively fine-grained deposits in the alluvial fan is the watershed lithology, which is mostly limestone (especially marl), fine-grained volcanic rocks, sandstone, siltstone and shale derived that easily have been decomposed and crushed. A small abundance of coarse rock fragments can also occur where strong tectonic shears have pulverized the rocks of the catchment area (Blair 2003). However, according to the watershed lithology in the catchment basin, the lithological composition of the parent rock is the main reason for the formation of such deposits. In addition, the most mature type of calcrete has been found in the Abyek alluvial fan with a calcareous lithological composition, which clearly shows the dominant contribution of calcareous parent rock to the formation of calcrete.
Abyek alluvial fan due to specific features such as the frequency (80–95%) of Gms facies, the presence of red horizon, the amount of mud less than 5%, and the small radius (approximately 3.5 km) can be considered as a fan caused by the accumulation of non-cohesive debris flow (Blair and McPherson 2009). This alluvial fan is a special type of fan resulting from non-cohesive deposits (with a very low percentage of clay) that were formed during sudden discharges. The very small abundance (10–15%) of gravelly facies caused by runoff shows that the contribution of floods to the initial accumulation of alluvial fan sediments was very small and only leads to the transportation and redeposition of sediments locally.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
مخروطافکنهها ازجمله مهم‌ترین زیرمحیطهای کلیدی برای ردیابی تغییرات اقلیم، تکتونیک و سطح آب دریا در محیطهای قارهایاند. اندازۀ دانه و حجم رسوبات مخروطافکنهها تحت تأثیر عوامل مختلفی ازجمله اقلیم، تکتونیک و سنگشناسی حوضۀ آبریز است (Chakraborty and Paul 2013). مطالعۀ این شاخصها بر رخسارۀ مخروط‌افکنه، بدون در نظر گرفتن آثار آنها کار دشواری است (Nichols and Thompson 2005). در این راستا، طبقه‌بندی مخروطافکنهها توسط Blair and McPherson (1994) براساس فرایندهای رسوبی، فرضیۀ قدیمی مخروطافکنههای خشک و مرطوب را تقویت میکند. با این حال صحت فرضیۀ پاسخ اقلیمی[1] همچنان بحثبرانگیز باقی مانده است (Blair and McPherson 2009). هدف اصلی این مطالعه بررسی مخروط‌افکنۀ آبیک با سن کواترنر در حاشیۀ شمال شرقی دشت قزوین است (شکل 1). در حاشیۀ شمالی دشت قزوین، بالاآمدگی و تغییرات اقلیم، اثر درخور توجهی بر زمینریختشناسی، رسوبشناسی و فرایندهای خاکزایی در مخروطافکنهها به جا گذاشته است. در مقالۀ پیش رو، دربارۀ فرآیندهای رسوبی اولیه و رسوب کربنات ثانویه (درجا) در مخروط‌افکنۀ آبیک بحث می‌شود؛ بنابراین نتایج برای دیگر مخروطافکنههایی استفاده‌شدنی است که در سیستمهای مشابه قرار گرفتهاند. به‌طور کلی، هدف از این مطالعه 1) بررسی اختصاصات رسوبی و توصیف و تفسیر رخسارههای رسوبی به‌منظور شناسایی رخسارههای رسوبی و مدل رخسارهای مخروط‌افکنۀ آبیک و 2) بررسی نقش آب و هوا، زمینساخت و سنگشناسی در تشکیل رخسارههای رسوبی است.
موقعیت جغرافیایی
دشت قزوین در شمال ایران، یک زون ساختاری (گرابن) است که ناشی از فعالیت گسل شمال قزوین و گسل ایپک به‌ترتیب در حاشیۀ شمالی و جنوبی آن است (شکل 1). Rieben (1966) نهشتههای آبرفتی دشت قزوین را به چهار گروه از قدیم به جدید تقسیم میکند که عبارتاند از: 1) آبرفت A (سازند هزاردره)؛ 2) آبرفت B، آبرفت C و آبرفت D. دادههای ژئوفیزیکی بسیار ناچیزی دربارۀ پی‌سنگ این منطقه وجود دارد. تنها رخنمون پی‌سنگ دشت قزوین در شمال و جنوب آن وجود دارد که مربوط به سازند کرج (به سن ائوسن) است. بیشتر مخروطافکنههای منطقه در امتداد حاشیۀ شمالی دشت قزوین و در مجاورت گسلهای فشاری شمال قزوین رخ میدهند که دو مورد از آنها (یعنی گسلهای شمال قزوین و کاوندج) به‌تازگی ازنظر لرزهای فعال‌اند (Berberian et al. 1993). این مخروطافکنهها براساس سنگشناسی غالب حوضۀ آبریز، به دو گروه تقسیم می‌شود: 1) سنگهای کربناتۀ لایهبندیشده، سنگهای ولکانی کلاستیک (به‌ویژه توف سبز) و رسوبات آواری ریزدانه (عمدتاً گل سنگ و سیلت استون) و 2) سنگهای آتشفشانی (یعنی توف سبز) مرتبط با دیگر سنگهای رسوبی آواری (برای مثال، کنگلومرا، ماسه سنگ و گل سنگ) (Annells et al. 1975). گروه اول در حوضۀ مخروط‌افکنۀ آبیک در حاشیۀ شمالی دشت قزوین مشاهده می‌شود. این مخروط‌افکنه 3500 متر طول دارد. منطقۀ مطالعه‌شده دارای آب و هوای خشک تا نیمهخشک با میانگین دمای سالانه 12 تا 14 درجۀ سانتی‌گراد و بارندگی سالانه 220 میلی‌متر است (Iran Meteorological Organization 2011).
شکل 1- نقشۀ موقعیت مخروط‌افکنۀ آبیک. ایستگاههای نمونهبرداری با مثلث مشخص شده است.
Fig 1- Location map of Abyek alluvial fan. Sampling stations are marked with triangles.
مواد و روشها
پس از تعیین مسیرهای پیمایش صحرایی براساس وجود برشهای مطالعه‌شدنی، برداشت نمونه به‌صورت نقطهای بر مبنای تغییر رسوبشناسی، بافت، ساخت، رنگ و ضخامت صورت گرفت. بر این اساس تعداد 45 نمونه از رخسارههای مختلف در قالب تعداد 9 برش رسوبی و 9 نمونۀ سطحی جمع‌آوری شد (شکل 1 و جدول 1). از GPS برای تعیین مختصات جغرافیایی برشها استفاده شد. به‌منظور آنالیز جهت جریان دیرینه، شیب و آزیموت ساختارهای رسوبی جهتدار نظیر طبقه‌بندی‌های مورب مسطح و عدسی‌شکل و آرایش فلسی پبلها در صحرا از کمپاس استفاده شد. شناسایی رخسارههای رسوبی در صحرا، بر مبنای طبقه‌بندی Miall (2006) و براساس اختصاصات بافتی و ساختاری صورت گرفت. ویژگیهای مورفولوژیکی بزرگمقیاس کالکریتها با استفاده از طبقه‌بندی Alonso-Zarza and Wright (2010) در بررسیهای میدانی شناسایی شد. همچنین با استفاده از چارتهای مانسل‌رنگ رسوبات و خاکهای دیرینه در توالیهای رسوبی تعیین شد. نظر به اینکه اندازۀ دانههای رسوبات آبرفتی به‌خصوص در مخروطافکنهها و پادگانهها تغییرات وسیعی را از بولدر تا رس نشان میدهد، دانهسنجی با روشهای گوناگونی مانند اندازهگیری مستقیم، الک و دانهسنجی لیزری انجام می‌شود. نمونههای سطحی از عمق 2/0 تا 5/0 متر زیر سطح برداشت شد تا از تغییرات ثانویۀ احتمالی اجتناب شود. طبقه‌بندی دانهها براساس مقیاس ونتورث انجام شد. از طرف دیگر، به‌منظور دانهسنجی دانههای پبلی، سعی بر آن شد که از هر ایستگاه، قطر بلند صد پبل درشتتر از 6 سانتی‌متر به روش مستقیم اندازهگیری شود و درنهایت طبقه‌بندی برای درصد فراوانی دانههای با قطرهای مختلف ارائه شد (He et al. 2017). همچنین برای تهیۀ مقاطع نازک، تعداد 11 نمونه از بخش ماسهای (جدول 1) و تعداد 12 نمونه کالکریت به‌ترتیب، به‌منظور تعیین منشأ رسوبات و ویژگیهای میکروسکوپی، پس از اشباع با رزین تهیه شد (Carver 1971). برای نام‌گذاری رسوبات گراولی و ماسهای ازنظر ترکیبی از طبقه‌بندی Folk (1980) بهره گرفته شد. آنالیز مدال برای نمونههای ماسه‌سنگی با شمارش بیش از 250 نقطه در هر مقطع، بر مبنای روش گزی-دیکنسون (Gazzi 1966; Dickinson 1970) صورت گرفت. برای تفکیک کانیهای کربناته از روش رنگ‌آمیزی توسط آلیزارین رد اس (Carver 1971) استفاده شد. کانیهای سنگین نمونههای منتخب با استفاده از مایع سنگین بروموفورم جداسازی و مطالعه شد. در این مطالعه به‌منظور بررسی دقیق نمونههای کالکریت، 6 نمونه مقطع نازک و همچنین 2 بلوک با ابعاد 1×1 سانتی‌متر با قاعدۀ صیقلی و سطح ناهموار تهیه و با میکروسکوپ الکترونی FESEM تصویربرداری شد. مطالعۀ میکروسکوپ الکترونی در آزمایشگاه بیمگستر تابان با دستگاه FESEM مدل MIRA3 TESCAN با دقت 2/1 نانومتر و حداکثر ولتاژ 20 کیلوولت انجام شد. نمونه‌ها برای آماده‌سازی قبل از اسکن، با لایهای از طلا/پالادیوم پوشیده شد. همچنین تعداد 5 نمونه به‌صورت پودر و 3 نمونه رس جهت‌یافته برای تعیین کانیشناسی رسوبات آنالیز شد (جدول 1). از هر نمونۀ رسی سه اسلاید اشباع با منیزیم، اشباع با منیزیم و اتیلن گلیکول، اشباع با پتاسیم آماده شد. نمونههای اشباع با کلرید منیزیم به مدت حداقل 5 ساعت با بخار اتیلن گلیکول در دمای 70 درجه واکنش داده شد و نمونههای اشباع با کلرید پتاسیم در کوره به مدت 3 ساعت در معرض حرارت 550 درجۀ سانتی‌گراد تیمار شد (Moore and Reynolds 1989; Poppe et al. 2001). نمونه‌ها در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه ملایر با دستگاه اشعۀ ایکس مدل Unisantis-XMD 300 با منبع CuKαشناسایی شد. درنهایت با تلفیق دادههای صحرایی، آزمایشگاهی و ژئوشیمیایی، رخسارههای رسوبی، منشأ رسوبات و مدل مخروط‌افکنۀ آبیک و ویژگیهای دیاژنز و پدوژنز رسوبات آن شناسایی و تحلیل شد.
نتایج
ویژگی بافتی رسوبات مخروط‌افکنه
از گراولهای درشت (قطر بلندتر از 6 سانتی‌متر) مخروط‌افکنۀ مطالعه‌شده، گراولهای با قطر 6 تا 12 سانتی‌متر، فراوانترین رده (50 تا 70درصد) به شمار میروند. پس از این گروه، فراوانی رده 12 تا 25 سانتی‌متر در مخروط‌افکنه 5 تا 30درصد است. درصد فراوانی دیگر گروهها کمتر از 20درصد است (شکل 2). بولدرهای با قطر 1 تا 2 متر به‌ندرت مشاهده شد. چارچوب[2] اصلی رسوبات این مخروط‌افکنه را دانههای گراولی بزرگ‌تر از mm4 تشکیل میدهند و زمینه از دانههای mm4> تشکیل شده است. برخی از آنها بافت دانهافزون و برخی دیگر بافت گلافزون دارند. بافت بیشتر رسوبات مخروطافکنهای گراول ماسهای و گراول است (شکل 3). این رسوبات عمدتاً شامل گراول درشت تا سیلت و رس ریزدانه‌اند و کاهش اندازۀ دانهها به‌سمت بخشهای پایینی مخروطافکنهها مشاهده می‌شود و عمدتاً جورشدگی بد (52/1 فی) تا خیلی بد را (03/3 فی) نشان میدهند (شکل A4). کج‌شدگی نمونههای برداشت‌شده از 83/0- تا 77/0 متغیر است، به‌طوری که در بالادست مخروط‌افکنۀ مثبت تا خیلیمثبت و در بخشهای پایینی منفیتر است (شکل B4). منحنی توزیع اندازۀ دانهها ازنظر کشیدگی در محدودۀ بسیار پهن (60/0) تا بینهایت کشیده (09/3) قرار گرفتهاند، این در حالی است که منحنی کشیدگی عمدتاً پهن تا متوسط‌اند (شکل C-D4). مقایسۀ کشیدگی نمونههای بالادست مخروطافکنهها نسبت‌به پایین‌دست نشان میدهد ارتباط نسبتاً معنیداری بین ریزدانهشدن نمونههای پایین‌دست و پهنترشدن منحنی فراوانی وجود دارد.
جدول 1– پارامترهای آماری اندازۀ رسوبات مخروط‌افکنۀ آبیک. نمونه‌ها با ستارۀ سیاه و قرمز به‌ترتیب برای آنالیز مدال بخش ماسهای و آنالیز XRD بخش رسی استفاده شدهاند.
Table 1- Statistical parameters of the size of sediments of Abyek alluvial fan. The samples with black and red stars have been used for modal analysis of the sand fraction and XRD analysis of the clay fraction, respectively.
|
شمارۀ ایستگاه |
عمق (m) |
گراول (%) |
ماسه (%) |
گل (%) |
میانگین (Mz) (ф) |
مد (Mo) |
جورشدگی (σI) (ф) |
کج شدگی (SKI) |
کشیدگی (KG) |
کد بافتی |
کد رخساره |
|
Fa-1 |
6.32 |
60.2 |
38.3 |
1.5 |
-1.41 |
-3.5 |
2.58 |
0.33 |
0.73 |
sG |
Gms |
|
Fa-2 |
5.21 |
90.9 |
8.7 |
0.4 |
-4.60 |
-5.5 |
1.62 |
0.58 |
1.80 |
G |
Gms |
|
Fa-3* |
4.25 |
74.6 |
24.5 |
0.9 |
-2.55 |
-4.5 |
2.21 |
0.51 |
0.89 |
sG |
Gms |
|
Fa-4 |
3.10 |
69.6 |
29.7 |
0.8 |
-2.69 |
-2.5 |
2.16 |
0.11 |
2.09 |
sG |
Glns |
|
Fa-5* |
2.30 |
81.9 |
16.4 |
1.7 |
-3.66 |
-4.5 |
2.89 |
0.41 |
1.11 |
G |
Gcs |
|
Fa-6 |
2.42 |
78.3 |
20.5 |
1.2 |
-3.11 |
-2.5 |
2.22 |
0.76 |
1.25 |
sG |
Gms |
|
Fa-7 |
0.80 |
82.2 |
16.2 |
1.6 |
-3.16 |
-4.5 |
2.22 |
0.77 |
0.66 |
G |
Gci |
|
Fb-1* |
1.35 |
84.9 |
11.8 |
3.3 |
-1.95 |
-2.5 |
1.69 |
0.39 |
1.41 |
G |
Gms |
|
Fb-2* |
1.02 |
79.4 |
16.9 |
3.7 |
-1.42 |
-3.5 |
1.52 |
0.31 |
1.19 |
msG |
Gms |
|
F-6* |
2.10 |
61.7 |
34.4 |
0.9 |
-1.87 |
-4.5 |
2.47 |
0.24 |
0.75 |
sG |
Gcs |
|
F-7 |
1.26 |
48.5 |
50.1 |
1.4 |
-1.10 |
-4.5 |
2.78 |
-0.08 |
0.60 |
sG |
Gcp |
|
F-8* |
3.45 |
46.1 |
52 |
1.9 |
-0.89 |
-4.5 |
2.74 |
-0.04 |
0.72 |
sG |
Gms |
|
F-9 |
2.75 |
44.4 |
53.9 |
1.7 |
-0.64 |
1.5 |
2.68 |
-0.10 |
0.65 |
sG |
Gms |
|
F-10 |
10.36 |
3.36 |
61.5 |
2.2 |
-0.05 |
1.5 |
2.67 |
-0.26 |
0.78 |
sG |
Gms |
|
F-11* |
4.35 |
21.6 |
23.5 |
54.9 |
1.96 |
4.5 |
3.34 |
-0.83 |
0.86 |
gM |
Gms |
|
Fb-1* |
6.90 |
66.8 |
32.8 |
0.4 |
-1.93 |
-4.5 |
2.64 |
0.30 |
0.90 |
sG |
Gmp |
|
Fb-2* |
4.52 |
82.7 |
16.7 |
0.6 |
-3.62 |
-5.5 |
2.60 |
0.53 |
1.18 |
G |
Gmg |
|
Fb-3 |
2.15 |
90.4 |
8.9 |
0.7 |
-4.18 |
-4.5 |
1.91 |
0.38 |
3.09 |
G |
Gcp/ Gmp |
|
Fb-4* |
1.42 |
44.2 |
53.2 |
2.6 |
-0.71 |
-4.5 |
2.79 |
-0.04 |
0.78 |
sG |
Gcp |
|
Fc-1* |
7.32 |
78.8 |
20.7 |
0.6 |
-3.64 |
-5.5 |
3.03 |
0.56 |
0.94 |
sG |
Glns |
|
Fc-2 |
4.25 |
64.9 |
34.1 |
1 |
-1.82 |
-3.5 |
2.73 |
0.24 |
0.85 |
sG |
Gcp |
|
Fc-3 |
3.25 |
8.6 |
83.8 |
7.6 |
-1.98 |
2.5 |
1.81 |
-0.38 |
1.34 |
gS |
Gcp |
|
Fc-4* |
1.39 |
47.5 |
50.7 |
1.8 |
-0.57 |
-1.5 |
2.52 |
0.10 |
0.77 |
sG |
Gcp |
|
Fca-1 |
8.25 |
80.8 |
17.5 |
1.7 |
-3.64 |
-5.5 |
2.78 |
0.53 |
1.13 |
G |
Gcp |
|
Fca-2 |
4.25 |
51.2 |
46.2 |
2.6 |
-0.55 |
-1.5 |
2.54 |
0.26 |
0.85 |
sG |
Gcp |
|
Fca-3* |
3.56 |
61.7 |
37.2 |
1.1 |
-1.69 |
-1.5 |
2.16 |
0.04 |
0.94 |
sG |
Gms |
|
Fca-4 |
2.36 |
52.1 |
45.2 |
2 |
-0.74 |
-3.5 |
2.54 |
0.22 |
0.74 |
sG |
Gms |
|
Fcb-1 |
4.65 |
73.1 |
26 |
0.9 |
-2.41 |
-3.5 |
2.70 |
0.24 |
1.05 |
sG |
Gms |
|
Fcb-2 |
3.65 |
76 |
22.5 |
1.5 |
-2.12 |
-2.5 |
2.41 |
0.28 |
1.18 |
sG |
Gms |
|
Fcb-3 |
2.34 |
53.5 |
44.5 |
2 |
-0.90 |
-1.5 |
2.61 |
0.16 |
0.78 |
sG |
Gcp |
|
Fd |
3.24 |
89.5 |
9.8 |
0.8 |
-4.43 |
-5.5 |
2.25 |
0.52 |
1.41 |
G |
Gcp |
|
Fe |
1.65 |
80.7 |
18.3 |
1.1 |
-3.66 |
-6.5 |
2.95 |
0.34 |
0.85 |
G |
Gcp |
|
Fd-1* |
9.85 |
84.7 |
14.9 |
0.4 |
-3.44 |
-4.5 |
2.29 |
0.62 |
2.06 |
G |
Gcp |
|
Fd-2 |
8.35 |
57.7 |
40.1 |
2.2 |
-1.35 |
-4.5 |
2.64 |
0.15 |
0.80 |
gS |
Glns |
|
Fd-3 |
6.17 |
69.3 |
29.5 |
1.3 |
-1.99 |
-4.5 |
2.67 |
0.27 |
0.90 |
sG |
Gmp |
|
Fd-4 |
4.36 |
67.5 |
32 |
0.4 |
-1.80 |
-3.5 |
2.28 |
0.31 |
0.89 |
sG |
Gcp |
|
Fd-5 |
2.35 |
82.3 |
16.5 |
1.1 |
-3.05 |
-4.5 |
2.39 |
0.48 |
1.39 |
G |
Gmp |
|
Fd-6* |
2.85 |
71.9 |
26.3 |
1.8 |
-2.42 |
-4.5 |
3.01 |
0.59 |
0.80 |
sG |
Gcp |
|
Fe-2 |
1.55 |
72.2 |
26.4 |
1.4 |
-2.49 |
-4.5 |
2.66 |
0.41 |
0.87 |
sG |
Gcp |
|
Fh |
2.5 |
72.9 |
26.8 |
0.3 |
-2.67 |
-4.5 |
2.55 |
0.34 |
0.81 |
sG |
Gcp |
|
Fi-1 |
2.9 |
55.7 |
41.7 |
2.6 |
-0.89 |
-1.5 |
2.69 |
0.22 |
0.91 |
sG |
Gcp |
|
Fi-3 |
1.10 |
79.4 |
20.2 |
0.3 |
-2.70 |
-4.5 |
2.11 |
0.45 |
1.10 |
sG |
Gcp |
|
Fj-2 |
0.95 |
37.8 |
58.7 |
3.4 |
-0.41 |
2.5 |
2.99 |
-0.19 |
0.73 |
sG |
Gcp |
|
Fk1* |
1.90 |
38.6 |
52.1 |
9.2 |
-0.07 |
2.5 |
2.93 |
0.02 |
0.81 |
msG |
Gcp |
|
Fk2 |
1.15 |
80.4 |
17.1 |
2.5 |
-2.90 |
-4.5 |
2.46 |
0.49 |
1.19 |
G |
Gms |
شکل 2-تصویر شماتیک برش عرضی، تصاویر صحرایی محل اندازهگیری نمونه‌ها و هیستوگرام گراولهای درشتتر از 6 سانتی‌متر در مقطع طولی مخروط‌افکنۀ مطالعه‌شده. ضخامت آبرفتها فرضی است.
Fig 2- Schematic image of transverse section, field images of granolometery location of samples and histogram of gravels larger than 6 Centimeters in the longitudinal section of the studied alluvial fan. The thickness of alluvium is hypothetical.
جنس دانهها
از گراولهای تشکیل‌دهندۀ رسوبات مخروط‌افکنۀ آبیک خردهسنگهای آهکی با میانگین فراوانی 03/91درصد، سهم درخور توجهی را به خود اختصاص داده‌اند. علاوه بر این، مارن و ماسهسنگ به‌ترتیب با فراوانی 2/6 و 1/2درصد مشاهده شد. دیگر خردهسنگها سهم بسیار ناچیزی (کمتر از 67/0درصد) در رسوبات منطقۀ مطالعه‌شده دارند. همچنین خرده‌سنگ آهکی با سهم 9/75درصد فراوانترین جزء تشکیل‌دهندۀ دانههای ماسهای منطقه است. خرده‌سنگ ماسه‌سنگی، کوارتز مونوکریستالین، خرده‌سنگ آتشفشانی و کانیهای سنگین به‌ترتیب با فراوانی 2/8، 7/1، 7 و 8/3درصد، ازجمله اجزای ماسهای منطقۀ مطالعه‌شده‌اند.
شکل 3- نمودار مثلث بافتی رسوبات منتخب مخروط‌افکنۀ مطالعه‌شده (محدودۀ بافتی بخشهای بالایی، میانی و پایینی مخروط‌افکنه بر شکل تفکیک شده است) براساس Folk (1980). U.Fan: بالادست مخروط‌افکنه؛ M.Fan: بخش میانی مخروط‌افکنه و L.Fan: بخش پایین‌دست مخروط‌افکنه.
Fig 3- The textural triangle diagram of selected sediments of the studied alluvial fan (the textural range of the upper, middle and lower parts of the alluvial fan is separated on the figure) based on Folk 1980.
شکل4- نمودارهای دومحورۀ توزیع شاخصهای آماری رسوبات مخروط‌افکنه: A) میانگین اندازۀ دانهها در مقابل جورشدگی؛ B) میانگین اندازۀ دانهها در مقابل کج‌شدگی؛ C) میانگین اندازۀ دانهها در مقابل کشیدگی؛ D) جورشدگی در مقابل کشیدگی. راهنمای علایم رخسارهها در شکل 3-2 ارائه شده است. U.Fan: بالادست مخروط‌افکنه؛ M.Fan: بخش میانی مخروط‌افکنه و L.Fan: بخش پایین‌دست مخروط‌افکنه.
Fig 4- Biaxial graphs of the distribution of statistical indices of alluvial fan sediments: A) mean vs. sorting; B) mean vs. skewness; C) mean vs. Kurtosis; D) Sorting vs. kurtosis.
دیگر اجزا ازجمله چرت، فلدسپار، کوارتز پلی کریستالین و خرده‌سنگ، دگرگونی درمجموع 4/3درصد رسوبات را تشکیل داده‌اند. کانیهای سنگین ازجمله آمفیبول (هورنبلند)، هماتیت، لیمونیت، توپاز، زیرکن و سیدریت در رسوبات مطالعه‌شده وجود دارد. مهم‌ترین نوع سیمانی که اطراف دانههای ماسهای مشاهده شد، سیمانهای کربناته (شکل 5 و 6) است. دیگر سیمانها مانند اکسید آهن سهم بسیار ناچیزی دارد.
جدول2- درصد فراوانی اجزای شناساییشده در بخش ماسهای مخروط‌افکنۀ آبیک
Table 2- The percentage of abundance of components identified in the sandy fraction of the Abyek alluvial fan
|
Sample no. |
Qm |
Qp |
P |
K-F |
MRF |
VRF |
PRF |
CRF |
Cht.RF |
SS. RF |
M&ch |
HM |
|
F1-1 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
8.4 |
0.0 |
81.6 |
2.8 |
5.6 |
0.0 |
1.6 |
|
F1-2 |
1.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
5.5 |
0.0 |
77.2 |
0.3 |
11.1 |
0.0 |
4.9 |
|
F1-3 |
0.3 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.6 |
9.4 |
0.0 |
77.2 |
1.8 |
8.2 |
0.0 |
2.4 |
|
F1-4 |
1.4 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
2.3 |
5.4 |
0.0 |
80.8 |
1.4 |
5.2 |
0.0 |
3.4 |
|
F1-5 |
1.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.7 |
7.7 |
0.0 |
77.8 |
0.0 |
8.0 |
0.0 |
4.7 |
|
F1-6 |
3.2 |
0.2 |
0.0 |
0.0 |
1.2 |
8.1 |
0.0 |
69.5 |
0.5 |
13.1 |
0.2 |
3.9 |
|
F1-7 |
2.4 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
2.1 |
5.4 |
0.0 |
72.8 |
1.5 |
8.8 |
0.0 |
6.9 |
|
F1-8 |
2.2 |
0.0 |
1.3 |
1.9 |
0.0 |
2.2 |
0.0 |
82.3 |
3.5 |
4.4 |
0.0 |
2.2 |
|
F1-9 |
2.9 |
1.0 |
3.6 |
0.6 |
0.0 |
5.5 |
0.0 |
72.8 |
2.6 |
6.1 |
0.0 |
4.9 |
|
F1-10 |
1.0 |
0.0 |
2.1 |
0.0 |
0.0 |
8.7 |
0.0 |
73.8 |
1.8 |
9.7 |
0.0 |
2.8 |
|
F1-11 |
3.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
10.3 |
0.0 |
68.8 |
2.3 |
9.8 |
0.5 |
5.3 |
|
Mean |
1.7 |
0.1 |
0.6 |
0.2 |
0.6 |
7.0 |
0.0 |
75.9 |
1.7 |
8.2 |
0.1 |
3.9 |
شکل 5-تصاویر میکروسکوپی از اجزای تشکیل‌دهندۀ بخش ماسهای: A) کوارتز مونوکریستالین؛ B) کوارتز پلیکریستالین؛ C) پلاژیوکلاز با ماکل پلیسنتتیک (پیکان سفید) و ارتوز (پیکان زرد)؛ D) میکروکلین (پیکان سفید)
Fig 5 - Microscopic images of the constituents of of the sandy fraction: A) monocrystalline quartz; B) polycrystalline quartz; C) plagioclase with polysynthetic macel (white arrow) and orthosis (yellow arrow); D) microcline (white arrow)
منحنی اشعۀ ایکس مربوط به بخش گلی مخروط‌افکنۀ آبیک در شکل (A7) ارائه شده است. در این شکل پیکهای 2/4 و 69/4 آنگستروم وجود کلریت و احتمالاً اسمکتیت را نشان میدهد. پیک 10 و 99/4 آنگستروم به‌ترتیب به‌عنوان پیکهای ردۀ اول و دوم، حضور ایلیت و میکا را نشان میدهند. پیک قوی 05/7 آنگستروم به‌عنوان پیک ردۀ اول کائولینیت و ردۀ دوم کلریت، حضور این دو کانی را مشخص میکند. پیکهای 34/4 و 31/3 مؤید وجود کوارتز در این رسوبات است. وجود کلسیت و فلدسپار نیز با پیکهای 82/2 و 73/3 شناسایی شد. به این ترتیب کانیهای موجود در این نمونه عبارتاند از: کلسیت، کوارتز، اسمکتیت، کلریت، ایلیت، میکا، کائولینیت و فلدسپار.
شکل 6- تصاویر میکروسکوپی از خردهسنگهای بخش ماسهای: A) خردهسنگهای آهکی؛ B) خرده ماسهسنگ؛ C) خرده سیلتستون (پیکان سفید) و چرت (پیکان زرد)؛ D) شیل (پیکان سفید).
Fig 6- Microscopic images of the rock fragments of the sandy fraction: A) calcareous rock fragments; B) sandstone; C) siltstone (white arrow) and chert (yellow arrow); D) shale (white arrow) (XPL).
در بخش رسی نمونۀ کالکریتی (شکل B7)، وجود پالیگورسکیت با پیک ردۀ اول 42/10 و ردۀ دوم 36/6 مشخص می‌شود. پیک 59/14 آنگستروم در تیمار با منیزیم به پیکهای 69/17 و 71/17 به‌ترتیب متعلق به اسمکتیت و کلریت تبدیل شده است. وجود کائولینیت نیز با مشاهدۀ پیک ردۀ اول 11/7 در تیمار با منیزیم، پیک 39/7 آنگستروم در تیمار با منیزیم و اتیلنگلیکول و تخریب آن در تیمار با پتاسیم و حرارت 550 درجۀ سانتی‌گراد مشخص شد. شدت پیک اسمکتیت و پالیگورسکیت در این نمونه نسبت‌به دیگر نمونه‌ها بیشتر است. با توجه به اینکه این دو کانی بیشتر در خاکهای آهکی تشکیل میشوند، بنابراین احتمال تشکیل درجای پالیگورسکیت و اسمکتیت را تأیید میکند. ترتیب فراوانی کانیهای رسی در این نمونه به این شرح است: پالیگورسکیت، اسمکتیت، کلریت، ایلیت، کائولینیت و کوارتز.
رخسارههای رسوبی
درمجموع، با بررسی رخسارههای مخروط‌افکنۀ آبیک، تعداد سه رخساره با منشأ جریان‌های خردهدار، سه رخساره با منشأ جریان‌های رودخانهای و یک رخسارۀ کالکریتی شناسایی شد که در ادامه به‌طور دقیق توصیف و تفسیر میشوند.
شکل 7- منحنی پراش پرتو ایکس (XRD) مخروط‌افکنۀ آبیک: A) نمونههای پودری بخش گلی؛ B) افق کالکریت. اختصارات: Chl: کلریت؛ Sm: اسمکتیت؛ Plg: پالیگورسکیت؛ I: ایلیت؛ M: میکا؛ K: کائولینیت؛ Fld: فلدسپات؛ Ca: کلسیت؛ Gy: ژیپس؛ Q: کوارتز؛ Amp: آمفیبول.
Fig 7- XRD patterns from a) bulk sample, b) clay fractions of samples from the calcrete profile, oriented sample; c) clay fractions of samples from the calcrete profile of fan 2, oriented sample. XRD patterns in black – Mgsaturated air-dried, blue – glycolated, red – heated at 550˚C. Abbreviations: plg: palygorskite; Ilt: illite; Sm: Smectite; Chl: chlorite; K: kaolinite; Q: quartz.
رخسارههای جریان خردهدار
رخسارۀ گراول زمینه‌پشتیبان (Gms)/رخسارۀ گراول دانه‌پشتیبان (Gcs)
توصیف: هر دو رخسارۀ Gms و Gcs (شکل 8) شامل خردهسنگهایی به اندازۀ پبل تا بولدر در زمینهای از رسوبات ماسهای ریز تا درشتدانهاند. رنگ این رخسارهها قرمز تا قهوه‌ای کم‌رنگ است. رخسارۀ Gcs ویژگیهای مشابهای با Gms دارد، ولی فاقد زمینه است و یا زمینۀ بسیار ناچیزی دارد. این رخسارهها به‌صورت موازی یا نیمهموازی نسبت‌به سطح با مرز زیرین معمولاً غیرفرسایشی و یا فرسایشی محلی رخ میدهد. شکل هندسی این رخساره، صفحهای تا تیغهایشکل با گسترش جانبی درخور توجه است. لایههای غنی از خرده‌سنگ گاهی لامیناسیون موازی و یا طبقه‌بندی مورب ضعیف را نشان میدهند. خردهسنگها معمولاً به موازات جریان صفبندی[3] و جهتیابی فلسی ضعیف تا نسبتاً خوب را نشان میدهند و گاهی به بخش بالایی لایه رانده میشوند. ضخامت این رخساره از 1 تا 7 متر متغیر است. در این دو رخساره، به‌خصوص در رخسارۀ Gms به‌سمت بالا، تغییرات شاخصی ازنظر رنگ، مقدار زمینه و توزیع اندازۀ دانهها در قالب افقی قرمزرنگ یا شکل هندسی عدسی رخ میدهد. این افقهای شاخص با رخسارۀ گراول زمینه تا دانه‌پشتیبان پایینی، مرز تدریجی و با رخسارههای بالایی، مرز مشخص و ناگهانی دارد. ضخامت این افق از 3/0 تا حدود 1 متر با گسترش جانبی از 6 تا 15 متر متغیر است و در سراسر مخروط‌افکنه مشاهده شده است. فراوانی بخش گلی در هر دو رخسارۀ Gms و Gcs کمتر از 5درصد است و فقط در افقهای قرمزرنگ این مخروط‌افکنه به حدود 50درصد میرسد. خردهسنگهایی به اندازۀ پبل و بولدر با قطر 20 سانتی‌متر در این افقهای قرمز یافت می‌شود که در بعضی موارد، لایههایی نازک را با گسترش ضعیف (معمولاً با ضخامت 5 تا 15 سانتی‌متر) در بالا و پایین افقها تشکیل میدهند (شکل 5-2).
تفسیر: رخسارههای Gms و Gcs مهم‌ترین نهشتههای جریان خردهدار سودوپلاستیک با انرژی زیاد در نظر گرفته میشوند (Miall 2006). نبود یا مقدار ناچیز زمینه در رخسارۀ Gsc میتواند ناشی از حذف زمینه در اثر شست‌وشوی ناشی از یک فرایند ثانویه باشد. ویژگی زمینه‌پشتیبان، حضور بولدرهای بسیار درشت و جهتیابی فلسی ضعیف خردهسنگها حاکی از غلظت بالای سیال و قدرت مکانیکی زمینه به‌عنوان مهم‌ترین فرایند حمل و رسوب‌گذاری است که در آن خردهسنگها قادر به حرکت آزادانه نیستند (Walker 1967). این امر به توزیع پراکندۀ دانههای درشت در رخساره منجر می‌شود که از مهم‌ترین وجه تمایز این رخسارهها از رخسارههای دیگر است. به‌طور محلی، خردهسنگهای درشتتر ممکن است به لایههای بالایی رانده شوند که این امر نیز قدرت فوقالعاده زیاد زمینه را تأیید میکند (Larsen and Steel 1978). علاوه بر این، مرز غیرفرسایشی و جهتیابی فلسی ضعیف دانهها نشان‌دهندۀ جریان خطی با ویسکوزیتۀ بالاست نه یک جریان کششی (Sohn et al. 1999). طی چنین جریانی، تمرکز محلی دانههای درشتتر و یا تغییر میانگین اندازۀ دانهها به چینهبندی (یا صفبندی[4]) ضعیف آنها منجر می‌شود (Hayward 1983). از طرفی، مرز تدریجی افقهای قرمز به‌عنوان جریان‌های غنی از گل با جریان‌های خردهدار زیرین، حاکی از ارتباط بین این دو فرایند رسوبی است. این افقها به‌صورت پوششی از جریان در حال فروکش (دنبالۀ رقیق جریان خردهدار) برای جریان‌های خردهدار عمل میکنند (Went 2005). درواقع در مراحل پایانی مهاجرت جریان خردهدار به‌سمت پایین‌دست، هنگامی که قدرت جریان کاهش مییابد، نهشتههایی با جورشدگی ضعیف با بافت شناور تشکیل میشوند. افقهای قرمز عمدتاً در بخشهای میانی و پایانی جریان اصلی با کم‌شدن شیب زمین تشکیل میشوند و نشانگر شرایط اکسیداسیون خشکی‌اند که درنتیجۀ کاهش سرعت رسوب‌گذاری رخ داده است (Walker 1967). همچنین این افقها به‌عنوان خاک دیرینه[5] تفسیر میشوند که مؤید تناوب رسوب‌گذاری، رخنمون و فرسایش در جریان‌های خردهدار است (Mather et al. 2016). لایههای پبلی با گسترش ضعیف در سطح پایین و بالای افقهای قرمز درنتیجۀ قدرت زیاد زمینه و راندهشدن دانهها به حاشیه تشکیل میشوند که به‌عنوان لایۀ پبلی زره‌مانند برای این افقها تفسیر میشوند (Lindsey et al. 2005).
رخسارۀ گراول با طبقه‌بندی تدریجی معکوس (Gci)
توصیف: رخسارۀ Gci از خردهسنگهایی با طبقه‌بندی تدریجی از پبل تا بولدر با جهتیابی فلسی نسبتاً خوب در زمینهای از رسوبات ماسهای ریز تا درشتدانه تشکیل شده است (شکل 9). این رخساره جورشدگی بسیار ضعیف و رنگ قرمز تا قهوه‌ای دارد. ضخامت این رخساره از 9/0 تا 2 متر و گسترش جانبی آن از 4 تا 16 متر متغیر است. سهم بخش گلی در این رخساره کمتر از 5درصد است. مهم‌ترین ساخت رسوبی طبقه‌بندی تدریجی معکوس خردهسنگهاست. شکل هندسی این رخساره صفحهای تا تیغهای است و در بالادست مخروط‌افکنه با خردهسنگهای اکثراً نیمهزاویهدار و بافت دانه‌پشتیبان یافت شده و در بخش بالایی برش با مرز کاملاً ناگهانی و مشخص با رخسارۀ پایینی قرار گرفته است.
تفسیر: بافت و ساخت این رخساره بیانگر تشکیل آن به‌وسیلۀ جریان خردهدار سودوپلاستیک با گرانروی بالاست (Miall 2006) که بر لوبهای گسترۀ مخروط‌افکنه به‌عنوان خاکریز[6] تشکیل شده است. در جریان‌های خردهدار، قدرت فوقالعاده زیاد زمینه (Hayward 1983) و جورشدگی در طی حمل به تجمع خردهسنگها در بالا و مقابل جریان و درنتیجه به طبقه‌بندی تدریجی معکوس منجر می‌شود (Franke et al. 2015).
شکل 8- تصاویر صحرایی رخسارۀ گراول زمینه‌پشتیبان (Gms)، گراول دانه‌پشتیبان (Gcs) و افقهای خاک دیرینۀ قرمز (RH). به لایۀ پبلی زره‌مانند با گسترش ضعیف بالا و پایین افق قرمزرنگ توجه کنید (پیکان سفید).
Fig 8- Photographs of facies of facies A) matrix-supported gravel (Gms), B) clast-supported gravel (Gcs) and interbedded, lenticular, redcolored, matrix-supported gravels or mudflows (RH). Pay attention to poorly developed thin pebbly layers are formed as weakly defined armors above and below mud lenses
شکل 9- تصاویر صحرایی رخسارۀ Gci در مخروط‌افکنۀ آبیک. A-B) رخسارۀ گراول دانه‌پشتیبان با طبقه‌بندی تدریجی معکوس (Gci)؛ C) رخسارۀ Gci پوشیده‌شده با زوج لایههای ناشی از سیلاب صفحهای (Gcp-Gmp)؛ نمای نزدیک رخساره Gci.
Fig 9- Photographs of facies A-B) Inversely graded clast-supported gravels facies (Gci); C) Gci facies overlaid by Gcp-Gmp facies. D) Close-up photos of Gci facies.
رخسارههای جریان رودخانهای (آبی[7])
رخسارۀ گراول با طبقه‌بندی تدریجی نرمال (Gmg)
توصیف: نهشتههای رخسارۀ Gmg شامل لایۀ پایهای از گرانول تا پبلهای درشت‌اند که به‌سمت بالا به‌تدریج به رسوبات ماسهای تبدیل میشوند (شکل 10). خردهسنگها جورشدگی متوسط دارند و از زاویهدار تا نیمهگرد متغیرند. رنگ این رخساره قرمز تا زرد-قهوه‌ای کم‌رنگ است. خردهسنگهای درشت با جهتیابی فلسی بر مرز فرسایشی قرار گرفتهاند. شکل هندسی این رخساره صفحهای است. مرز این رخساره با رخسارههای زیرین تا حدودی فرسایشی با تماس صفحهای (نه مقعر به‌سمت بالا) است. مرز بالایی این رخساره ناگهانی و مشخص است. این رخساره عمدتاً در بخشهای بالادست تا میانی مخروط‌افکنه مشاهده می‌شود. ضخامت و گسترش جانبی این رخساره به‌ترتیب از 5/0 تا 5/1 متر و از 8 تا 15 متر متغیر است.
تفسیر: این رخساره نشان‌دهندۀ جریان‌های آبی آزاد ناگهانی[8] است که در یک رویداد واحد نهشته شده است. هریک از این جریانها با گذر زمان و دورشدن از منشأ، انرژی خود را از دست میدهند و باعث طبقه‌بندی تدریجی گراولهای پبلی در پایین تا رسوبات ماسهای در بالای یک لایۀ واحد میشوند. با توجه به موقعیت نزدیک به منشأ این رخساره، این احتمال میرود که حوادث ناگهانی توسط جریان قوی روانابهای عبورکننده ازطریق کانالهای تغذیهکننده تشکیل میشوند و آب و رسوب آن از حوضههای زهکشی بالادست حوضه منشأ میگیرند (Basu et al. 2014).
رخسارۀ زوجلایههای گراول دانه‌پشتیبان/گراول زمینه پشتیبان صفحهای ریتمیک (Gcp/Gmp)
توصیف: این رخساره از تناوب ریتمیک رخسارههای دانه‌پشتیبان گراولی پبلی کابلدار (Gcp) و رخسارۀ گراول زمینه‌پشتیبان (Gmp) تشکیل شده است (شکل 5-5). زوجلایهها معمولاً به‌صورت موازی با سطح لایهبندی یا با زاویۀ کمی نسبت‌به آن قرار گرفتهاند و مرز بین آنها ناگهانی و غیرفرسایشی است. شکل هندسی این رخساره صفحهای تا عدسی‌شکل با گسترش جانبی محدود است و به‌سمت حاشیه نازک می‌شود و به‌تدریج از بین میرود. خردهسنگهای درشت عمدتاً نیمهزاویهدار تا زاویهدارند و به‌صورت موازی یا نیمهموازی نسبت‌به سطح لایه، جهتیابی کردهاند. این مجموعه رخساره ازنظر حجمی درصد بسیار ناچیزی از رخسارهها را به خود اختصاص میدهند و به‌ندرت در توالیها مشاهده میشوند.
تفسیر: برانبارش ریتمیک زوجلایههای متناوب در طی سیلابهای مجزا مربوط به ماهیت اتوسیکلیک ردیفهایی از امواج رسوب و آب است که امواج ایستاده[9] نامیده میشوند و ناشی از جریان‌های فوق بحرانی‌اند[10] (Mutti et al. 1996). درواقع این زوجلایهها درنتیجۀ سیلابهای ورقهای با رژیم جریانی بالای غنی از رسوب با توان و ظرفیت بالا تشکیل شدهاند. حجم زیاد آب از حوضۀ آبگیر به‌دنبال بارش سنگین ممکن است به جریان‌های گرانشی سیال منجر شود و رسوبات پوشانندۀ شیب حوضه را ازطریق سیلابهای ناگهانی بر مخروط‌افکنه انتقال دهد؛ بنابراین رسوبات درشتدانه در طی مرحلۀ (فاز) شست‌وشوی سریع در لایهای مسطح با مرز غیر دگرشیب به‌سمت پایین‌دست تهنشین میشوند. از طرفی، رسوبات ریزدانه در پی آشفتگی بالای محلی، به حالت معلق در میآیند؛ سپس به‌علت کاهش سریع آشفتگی با یک مرز ناگهانی غیرفرسایشی بر رسوبات درشتدانه تجمع میکنند (Chakraborty and Paul 2014). این تناوب در مخروطافکنههای جوان به‌عنوان بار بستر و بار معلق ناشی از شست‌وشوی شدید در نظر گرفته میشوند (Nichols and Thompson 2005).
رخسارۀ گراول‌دانه تا زمینه‌پشتیبان عدسی‌شکل با طبقه‌بندی تدریجی نرمال (Glns)
توصیف: رخسارۀ Glns از خردهسنگهایی به اندازۀ پبل تا کابل تشکیل شده است که به‌سمت بالا به‌صورت تدریجی به رسوبات ریزدانه تبدیل میشوند (شکل B-A10). تفاوت اصلی این رخساره با رخسارۀ Gmg مربوط به شکل هندسی، مرز پایینی فرسایشی و گسترش جانبی محدود آن است. در مواردی به‌سمت بالا طبقه‌بندی افقی تا مورب مسطح در آن مشاهده می‌شود. جهتیابی فلسی خردهسنگها بهوضوح مشاهده‌شدنی است. شکل هندسی این رخساره عدسی‌شکل و با گسترش جانبی محدود است. خردهسنگها اکثراً نیمهزاویهدار تا نیمهگردند. ضخامت این رخساره از 25/0 تا حدود 1 متر است و به‌صورت پراکنده و بین لایه با دیگر رخسارهها در بخشهای مختلف مخروط‌افکنه مشاهده می‌شود.
تفسیر: سیلاب در حال فروکش به‌طور محلی بستر را حفر میکند و کانالهایی را تشکیل میدهد که در آنها رسوبات دانه‌درشت تهنشین میشوند. نهشتههای ناشی از سیلاب حفرکنندۀ کانال عمدتاً از خردهسنگهای درشت تشکیل میشوند که از حوضۀ آبگیر یا فرسایش دیوارهها یا کف کانال مشتق میشوند. بستر کانالهای حفرشده معمولاً دارای رسوبات دانه‌درشت است و ممکن است شامل لایه یا پوشش نازکی از رسوبات ریزدانه باشد که در طی افت انرژی سیلاب تهنشین می‌شود. کانالهای حفرشده در ابتدا به‌صورت مجراهایی برای انتقال رسوبات در مخروط‌افکنه عمل میکنند؛ بنابراین نهشتههای آنها عمدتاً به‌صورت لایه یا لایههای پوششی بر دیگر نهشتههای ناشی از فرایندهای اولیه مانند جریان‌های خردهدار یا سیلابهای ورقهای قرار میگیرند (Blair and McPherson 2009). وجود جهتیابی فلسی، پاسخ بار بستر به جریان یکجهتی است و وجودنداشتن طبقه‌بندی مورب نشان میدهد مقاومت بار بستر موجب جدایی جریان نشده است و همچنین عمق جریان ناچیز است (Rust 1972).
شکل 10-A) رخسارههای Gmg، Glns، Gcp/Gmp و Gcp؛ B) رخسارۀ Glns از نمای نزدیک. به جهتیابی فلسی دانهها توجه شود (پیکان سفید)؛ C) رخسارۀ Gmg؛ D) رخسارۀ Gmg از نمای نزدیک.
Fig 10-A) Gmg, Glns, Gcp/Gmp and Gcp facies; Glns facies from a close-up view, pay attention to the imbrication (white arrow); C) Gmg facies; D) Gmg facies close-up.
رخسارۀ کالکریت (Plc)
توصیف: این رخساره در بخش نزدیک به منشأ مخروط‌افکنۀ آبیک مشاهده شد (شکل 11). شواهد ماکروسکوپی نشان میدهد رسوبات میزبان این رخساره از گراول‌زمینه تا دانه‌پشتیبان با افقهای خاک دیرینۀ قرمز تشکیل شده است. همان‌طور که قبلاً گفته شد بیش از نود درصد رسوبات میزبان، از خردهسنگهای آهکی تشکیل شدهاند. دانههای پوشش‍دار[11]، ترکهای ناشی از خشکشدگی و آثار ریشه به فراوانی در این پروفیل مشاهده می‌شود. دانههای پوشش‍دار از خردهسنگهای زاویهدار تا نیمهزاویهدار (معمولاً با قطر بلند بزرگ‌تر از 15 میلی‌متر) به‌عنوان هسته و یک پوشش نامتقارن، بیشتر در بخش پایینی هسته تشکیل شدهاند. ازنظر میکروسکوپی، این پروفیل از زمینۀ میکرواسپاری با میکرایت لختهای پراکنده، ترکهای متنوع پرشده با سیمان و دانههای منبسط[12] ناشی از جابه‌جایی و جانشینی (شکل A12) تشکیل شده است. فرایند جابه‌جایی که به رشد چندجهتی سیمان کلسیتی منجر می‌شود (Wright and Peeters 1989)، یک فرایند معمول در این پروفیل است. علاوه بر این، میکروفابریکهای بیوژنیک مانند بههمریختگی رسوبات و قالب ریشۀ گیاه نیز مشاهده می‌شود. با وجودی که این پروفیل ظاهراً از کالکریت تودهای تشکیل شده است، مهم‌ترین ویژگی آن حضور افق پیزولیتی (با ضخامت کمتر از 5 سانتی‌متر) در بخش بالایی است (شکل B12). واژۀ پیزویید در این پروفیل، به دانههای پوشش‍دار بیضوی یا کروی با لامینههای متحدالمرکز و یا انواع بدون ساختار درونی با قطر بزرگ‌تر و یا کوچکتر از 2 میلی‌متر اشاره دارد. پیزوییدها عمدتاً از زمینۀ میکرایتی/میکرواسپارایتی همراه با فیلامنتهای ارگانیک کلسیتی (شکل C12) و پالیگورسکیت فیبری-سوزنی (شکل D12) تشکیل شدهاند. خردههای پیزولیتی در زمینهای قرمزرنگ قرار گرفتهاند (شکل E12) و برخی از آنها به‌طور محلی با پوستۀ لامینار[13] کمضخامت (2 تا 4 میلی‌متر) و از تناوب لامینههای تیره و روشن استروماتولیت‌شکل پوشیده شده است (شکل G12). لامینههای تیرۀ غنی از اسپور قارچ (گونۀ آسپرژیلوس نایجر) به‌صورت مجزا و گل‌مانند[14] (شکل H12) یا به‌صورت ستونی‌شکل (شکل I12) و تجمعهای خوشهای، شعاعی و تودهایاند. بلورهای لوزی‌شکل دولومیت از دیگر عارضههای مشاهدهشده در پروفیل کالکریت تودهای است (شکل J12). لامینههای روشن نیز عمدتاً از کلسیت میکرواسپاری تا اسپاری تشکیل شده است.
تفسیر: در پروفیل کالکریت، فراوانی دانههای پوشش‍دار نشان میدهد فرایند کالکریتیشدن با تشکیل پوشش نامتقارن دانهها ناشی از فرایند پدوژنیک در طی دورههای خشک در زون وادوز آغاز شده است (Alonso-Zarza et al. 1992)؛ بنابراین در طی تغییرات دیاژنزی درجازای رسوبات کربناتۀ میزبان، ازجمله انحلال و سیمانیشدن، کالکریت تودهای تشکیل و به مسدودشدن تخلخل و درنهایت جلوگیری از حرکت پایینروندۀ آبهای متئوریک منجر می‌شود. این فرایند، در طی دورههای خشک طولانی‌مدت و در شرایطی با توقف رسوب‌گذاری یا رسوب‌گذاری با سرعت بسیار کم رخ میدهد و به گسترش آبهای سطحی کمعمق پراکندۀ دورهای و حرکت جانبی آب در بخش بالایی افق تودهای یا در امتداد ترکها و شکستگیها منجر می‌شود (Gallala et al. 2010)؛ سپس، افق پیزولیتیک تشکیل می‌شود. این افق همراه با پوستۀ لامینار (Wright and Tucker 1991) است که در بخش بالایی افق کالکریت تودهای یافت شده است. پوستۀ لامینار یک افق کلیدی است که میتواند برای درک بهتر منشأ کالکریت استفاده شود. این پوسته بیشتر از توالی لامینههای تیره و روشن تشکیل شده است (Verrecchia 1996). به عقیدۀ Verrecchia (1996)، این پوسته ممکن است از شش شکل متنوع (ازنظر مراحل رشد) تشکیل شده باشد.
مراحل تشکیل پوستۀ لامینار از مسطح تا ستونی است که درنهایت به تشکیل اشکال ستونی منجر می‌شود. علاوه بر این، نقش چسبندۀ اسپورها باعث تجمع و توزیع کربناتکلسیم بین لامینههای ارگانیک می‌شود. همان‌طور که در شکل 12 F و G نشان داده شده است، ساختارهای استروماتولیت‌شکل شامل توالیهای منظمی است که در زمینۀ رسوباتی تشکیل نمیشود که از قبل وجود دارند و تشکیل آنها مستلزم وجود یک فضای باز است؛ بنابراین، با توجه به فراوانی اسپورها در تشکیل پوستههای لامینار، منشأ بیوژنیک برای پوستههای لامینار پیشنهاد داده می‌شود (Verrecchia 1996; Alonso-Zarza 2003). از طرف دیگر، حضور پروفیلهای پیزولیتی همراه با پوستههای لامینار در افق قرمز در بخش بالایی این پروفیل، نشان میدهد مرحلۀ برشی‌شدن پس از تشکیل پیزوییدها و احتمالاً پوستۀ لامینار رخ داده است. قطع پیزولیتها توسط ترکهای پرشده با سیمان کلسیتی در برشهای پیزولیتی (شکل 12 E)، فرایند چند فازی (چندمرحلهای) برشی‌شدن را درنتیجۀ شرایط اقلیمی خشک نشان میدهد. علاوه بر این، ترکخوردگی ممکن است ناشی از رشد سیمان کلسیتی، تکرار شرایط خشک و مرطوبشدن و انحلال و سیمانیشدن مجدد در شرایط وادوز باشد (Harrison and Steinen 1978). افق خاک دیرینۀ قرمز در این پروفیل احتمالاً پس از فرایند کالکریتیشدن در شرایط خشک تشکیل شده است. درنتیجه، پروفیل کالکریتی بالغ آبیک مرحلۀ ششم تشکیل کالکریت را نشان میدهد که بیشتر تحت تأثیر فرایندهای پدوژنتیک، بیوژتیک و دیاژنتیک است؛ بنابراین، می‌توان پیشنهاد داد که این نوع کالکریت در شرایط پایدار اقلیمی، ژئومورفیک و رسوب‌گذاری تا قبل از مرحلۀ برشی‌شدن و وقوع افق خاک دیرینه تشکیل شده است (Reeves 1976).
شکل 11-تصویر صحرایی پروفیل کالکریتی
Fig 11- Field photograph of the calcrete profile
بحث و برررسی
فرایندهای مؤثر بر تشکیل مخروط‌افکنۀ آبیک
نهشتههای جریان خردهدار، رنگ قرمز رسوبات، ترکهای گلی چند ضلعی، افقهای قرمز و کالکریت در مخروط‌افکنۀ مطالعه‌شده، نشانگر شرایط اقلیم گرم و خشک است (Clyde et al. 2010) که در دیگر زیرمحیطهای رسوبی دشت قزوین به فراوانی مشاهده میشوند. تشکیل جریان‌های خردهدار مستلزم وجود خردههای آواری زیاد، شیب تند و تخلیۀ سریع آب برای آغاز این فرایند است. درواقع خردهسنگهای فراوان ناشی از هوازدگی مکانیکی در طی دورههای خشک طولانی‌مدت در منطقهای با پوشش گیاهی ناچیز است که با وقوع سیلابهای ناگهانی به‌سمت مناطق پایین‌دست حمل میشوند (Miall 2006). همچنین، جریان‌های خردهدار غیرچسبندۀ ناشی از حوضههای آبریز با مقدار گل ناچیز (به‌خصوص رس) است. در این مطالعه، نتایج دانهسنجی نشان میدهد مقدار گل نمونههای آنالیزشده (به استثنای جریان گلی مخروط‌افکنۀ آبیک) بسیار ناچیز (غالباً کمتر از 5درصد) است. با توجه به اینکه بخشهای سلیتی و رسی محصول هیدرولیز فلدسپات و کانیهای فرعی است و یا ازطریق برشهای شدید تکتونیکی تشکیل میشوند (Blair 1999)، بنابراین چنین واکنشهایی در اقلیم گرم و خشک بسیار کند است و به مقدار ناچیز بخش گلی منجر می‌شود (Blair and McPherson 2009). از طرفی وجود خاک دیرینه (افقهای قرمز) حاکی از رسوب‌گذاری دورهای و شرایط اقلیم گرم و خشک است (Yan et al. 2007). حضور کالکریت در مخروط‌افکنه و همچنین کانی رسی پالیگورسکیت، که کانی رسی مختص کالکریت است (Zucca et al. 2014)، نشانههای بارز دیگری برای تأیید اقلیم گرم و خشک‌اند. از طرفی، ترکیب و آنالیز جهت جریان دیرینه براساس جهتیابی فلسی خردهسنگها نشان میدهد رسوبات مخروط‌افکنه بیشتر از شمال به‌سمت جنوب حمل شدهاند؛ بنابراین بالاآمدگی تکتونیکی ناشی از گسلش البرز جنوبی سهم چشمگیری در تشکیل مخروطافکنههای حاشیۀ شمالی دشت قزوین دارد. شرایط تکتونیکی پایدار و اقلیم گرم و خشک (Reeves 1976; Wright and Tucker 1991) از عوامل اصلی کنترلکنندۀ تشکیل کالکریت در این مخروط‌افکنه است. با توجه به تحلیلها و نتایج به دست آمده از دانهسنجی، رسوبات این مخروط‌افکنه عمدتاً از طیف گستردهای از دانههای نیمهدرشت تا دانهریز تشکیل شده است؛ درصد بولدر در آنها بسیار کم است و خردهسنگهای درشت به‌ندرت در آنها یافت می‌شود. به عبارت دیگر، از بین گراولهای درشتتر از 6 سانتی‌متر، برتری با گراولهای با قطر 6 تا 12 سانتی‌متر (40 تا 90درصد) است. این امر نشان میدهد خردهسنگهای درشت، به‌ندرت در حوضۀ آبریز تشکیل می‌شود. علت اصلی تشکیل چنین نهشتههای نسبتاً ریزدانه در مخروط افکنۀ آبیک، سنگهای تشکیل‌دهندۀ حوضۀ آبریز است که بیشتر از سنگهای آهکی (به‌خصوص از نوع مارن)، سنگهای آتشفشانی ریزدانه، ماسهسنگ، سیلتستون و شیل مشتق شدهاند که به‌آسانی تجزیه و خرد میشوند. فراوانی ناچیز خردهسنگها میتواند جایی رخ دهد که برشهای شدید تکتونیکی، سنگهای حوضۀ آبریز را نیز پودر کرده است (Blair 2003). با این حال، با توجه به نوع سنگ مادر در حوضۀ آبریز، ترکیب سنگشناسی سنگ مادر علت اصلی تشکیل چنین نهشتههایی است. علاوه بر این، بالغترین نوع کالکریت در مخروط‌افکنۀ آبیک با ترکیب سنگشناسی آهکی یافت شده است که بهوضوح سهم بیشتر سنگ مادر آهکی را بر تشکیل کالکریت نشان میدهد.
مدل مخروط‌افکنه براساس فرایندهای رسوبی
جریان خردهدار، سیلابی و رودخانهای فرایندهای رسوبی، کنترلکنندۀ مخروطافکنههاست. سهم هریک از این فرایندها در مخروطافکنههای مختلف متفاوت است که بستگی به مساحت، توپوگرافی و هیدرولوژی حوضۀ آبریز دارد (Moscariello 2017). جریان خردهدار بهلحاظ حجم موادی که به‌صورت مستقیم بر سطح مخروطافکنهها به جا میگذارد، مهم‌ترین فرایند گراویته-رسوبی در این زیرمحیط به شمار میرود (Blair and McPherson 2009). از طرفی وقوع جریان‌های خردهدار مستلزم شرایط خاصی است که عبارتند از: 1) حضور گل در واریزهها. گل با کاهش نفوذپذیری واریزه، فشار منفذی هیدرواستاتیک را افزایش میدهد و با غلبه بر مقاومت برشی، آغاز حرکت جریان‌های خردهدار را تسهیل میبخشد؛ 2) شیب 27 تا 56 درجه برای آغاز حرکت جریان؛ 3) دورۀ بازگشت طولانی‌مدت وقوع جریان‌های خردهدار (حدود 300 تا 10000 سال) (Hubert and Filipov 1989)؛ به این علت که سیلابهای ناگهانی ناکافیاند و تجمع واریزهها نیازمند زمان طولانی است؛ از این رو، وقوع جریان‌های خردهدار بیشتر دورهای است و رسوبات طی چند مرحله به محیط اضافه میشوند (Blair and McPherson 2009). بر این اساس، می‌توان وقوع افقهای قرمز را نشانگر پایان یک دوره جریان خردهدار (نه یک جریان رودخانهای) در سطح مخروط‌افکنه معرفی کرد. از طرف دیگر، فرایندهای مختلف مسافتهای متفاوتی را میتوانند از رأس تا پنجه مخروط‌افکنه طی کنند؛ به‌طوری که شعاع عملکرد جریان‌های خردهدار از چند صدمتر تا چند کیلومتر، جریان سیلابی از یک تا ده کیلومتر و جریان رودخانهای از یک تا دهها کیلومتر است (Nichols 2009). مدل مخروط‌افکنۀ آبیک را می‌توان با توجه به اختصاصاتی ازجمله فراوانی (80 تا 95درصد) رخسارۀ Gms، حضور افق قرمزرنگ، مقدار گل کمتر از 5درصد و شعاع کم (تقریباً 5/3 کیلومتر) به‌عنوان مخروط‌افکنۀ ناشی از تجمع زبانههای جریان خردهدار غیرچسبنده (Blair and McPherson 2009) در نظر گرفت.
این مخروط افکنه نوع خاصی از مخروطافکنههای حاصل از واریزههای غیرچسبنده (با درصد رس بسیار پایین) است که در طی تخلیههای ناگهانی تشکیل شده است. فراوانی بسیار ناچیز (10 تا 15درصد) رخسارههای گراولی ناشی از روانابها، نشان میدهد سهم سیلابها برای تجمع اولیۀ رسوبات مخروط‌افکنۀ آبیک بسیار ناچیز است و تنها به حمل و رسوب‌گذاری مجدد رسوبات به‌صورت محلی منجر می‌شود (شکل 13).
شکل 12-تصاویر پروفیل کالکریت: A) جابه‌جایی (d)، جانشینی (r) در دانۀ منبسط (XPL)؛ B) نمونۀ دستی از پیزولیت (p) که روی کالکریت تودهای (m) قرار گرفته است. C) فیلامنتهای ارگانیک کلسیتیشده در پیزوییدها (پیکان) (SEM)؛ D) تجمع میکرایت و دانۀ تخریبی میزبان همراه با رورشدیهای پالیگورسکیت فیبری-سوزنی (SEM)؛ E) برش پیزولیتی. قطع پیزوییدها توسط برشی‌شدن و ترک (پیکان) مراحل چندگانۀ برشی‌شدن را نشان میدهد؛ F) پوستۀ لامینار استروماتولیت‌شکل؛ G) تجمع اسپورها در لامینههای تیره‌رنگ پوستۀ لامینار به‌صورت شکلهای مسطح تا ستونی مربوط به شش مرحلۀ رشدی (XPL)؛ I) پوستۀ لامینار شامل اسپورهای مجزا و ستونی (SEM) و J) بلورهای دولومیتی لوزی‌شکل (XPL).
Fig 12- Photomicrographs of calcrete profile.A) Displacement (d), replacement (r) and expansion of host grains (XPL); B) and sample of Massive calcrets (m) overlied by pisolitics (p); C) calcified organic filament in pisoide (SEM); D) accumulation of micrite and host detrital grain associated with overgrows of fibrous-needle palygorskite (SEM); E) pisolitic-breccia fragment. Note thecutting of pisoids caused by brecciating and cracking that show the multiple stages of brecciation(XPL); F) laminar crust G) laminar crust, showing flat (f) to columnar shapes (c) (six groups of shapes) (XPL); H) flower-like massive form of microcodium (SEM); I) laminar crust containing of single and pillar-shaped microcodium (SEM); J) rhombshaped dolomite crystals containing calcite (XPL).
شکل 13-طرح شماتیک رخسارهها و مدل رسوبی، ترکیب و اندازۀ دانهها و جهت جریان قدیمۀ مخروط‌افکنۀ آبیک
Fig 13- An illustration of sedimentary model and facies, grain size and composition, and paleoclimate trend of the alluvial fan of Abyek
نتیجه
با بررسی رخنمونها در نه برش رسوبی و نه نمونۀ سطحی، شش رخسارۀ رسوبی در گروه رسوبات دانه‌درشت شامل Gms، Gcs، Gci، Gcp/Gmp، Gmg و Glns و یک رخسارۀ کالکریتی (Plc) برای رسوبات مخروط‌افکنۀ آبیک شناسایی شد. نتایج دانهسنجی رخسارهها نشان میدهد اندازۀ رسوبات مخروط‌افکنۀ آبیک تغییرات وسیعی را از گراول تا رس نشان میدهد و بافت رسوبات این مخروط‌افکنه عمدتاً گراول و گراول ماسهای با جورشدگی ضعیف و کج‌شدگی مثبت است. از گراولهای درشت (قطر بلندتر از 6 سانتی‌متر)، گراولهای با قطر 6 تا 12 سانتی‌متر، فراوانترین رده (50 تا 70درصد) هستند. دادههای حاصل از مطالعۀ بخش گراولی و نقطه‌شماری بخش ماسهای و تعیین درصد اجزای اصلی آنها (آنالیز مدال)، نشانگر سهم درخور توجه خردهسنگهای آهکی در بخش گراولی (03/91درصد) و ماسهای (9/75درصد) است. دیگر اجزای بخش ماسهای منطقۀ مطالعه‌شدۀ خرده‌سنگ ماسه‌سنگی، کوارتز مونوکریستالین، خرده‌سنگ آتشفشانی و کانیهای سنگین به‌ترتیب با فراوانی 2/8، 7/1، 7 و 8/3درصدند. با توجه به خردهسنگهای شناساییشده، سنگ مادر رسوبات مخروط‌افکنۀ آبیک بیشتر واحدهای کربناته و به مقدار بسیار ناچیز سنگهای آتشفشانی حد واسط، مافیک و فلسیک است.
حضور نهشتههای جریان خردهدار، رنگ قرمز رسوبات، ترکهای گلی چند ضلعی، افقهای قرمز و کالکریت در مخروط‌افکنۀ مطالعه‌شده، نشان‌دهندۀ منشأ رسوبات مخروط‌افکنه را می‌توان به جریان‌های خردهدار در شرایط اقلیم گرم و خشک نسبت داد.
کالکریت مخروط‌افکنۀ آبیک در مناطق متروک بالادست مخروط‌افکنه تحت شرایط ثبات تکتونیکی و رسوب‌گذاری ناچیز تشکیل شده است. در این مناطق مراحل کالکریتیشدن با تشکیل لکهها و یا دانههای پوشش‍دار آغاز می‌شود و سپس سیمانیشدن تخلخل بین دانهها رخ میدهد. درنهایت به‌علت میانگین بارش کم، افق پیزولیتی، پوستۀ لامینار و برشی‌شدن شدید رخ میدهد.
[1] Climate-response hypothesis
[2] Framwork
[3] Clast alignment
[4] Clast Alignment
[5] Paleosol
[6] Levee
[7] Water-Flow
[8] Catastrophic unconfined water-flows
[9] Standing waves
[10] Supercritical water flow
[11] Coated grains
[12] Expansion grains
[13] Laminar crust
[14] Flower-like
)
