زمين شناسی
زمين شناسی Geology
استان گلستان دارای پديده‌های زمين شناسی متنوعی است. از قديمي ترين سنگ‌ها تا رسوبات جديد کواترنری و پديده‌های عهد حاضر در استان وجود دارد. شيست های گرگان جزو قديمی ترين سنگ‌هايی هستند که در استان به صورت يک کمربند، از جنوب علی‌آباد تا منتهی‌اليه غرب استان ادامه مي‌يابند. از پديده‌های عهد حاضر در استان، مي‌توان به گلفشانها اشاره کرد که نشان‌دهنده‌ي فعاليت‌هاي گازي و نفتي در استان است. انواع سنگ‌هاي رسوبي، آذرين و دگرگوني در سطح استان گسترش دارند. بيشتر اين سنگ‌ها را انواع سنگ‌هاي رسوبي، به ويژه سنگ‌هاي آهکي تشکيل مي‌دهند. در اين سنگ‌ها، انواع چين خوردگي‌ها به وجود آمده است. آتش‌فشاني مهم در حدود 400 ميليون سال پيش در جنوب استان به وقوع پيوسته که آثار آن در برخي از مناطق ديده مي‌شود.
فعاليت دو حوضه‌ي رسوبي و زمين‌ساختي البرز و کپهداغ، سبب تحولات عمدهي زمين‌شناسي در همه ادوار شده است. در شکل‌گيري ناهمواري‌هاي استان، اين دو حوضه نقش برجسته‌اي داشته‌اند. حوضه البرز در جنوب استان فعال بوده و ارتفاعات جنوبي استان را تشکيل داده است. حوضه کپهداغ نيز در به وجود آمدن ارتفاعات شرقي استان نقش بسزايي داشته است. علاوه بر اين دو حوضه، ناحيه‌اي به نام زون گرگان- رشت در بستر پهناور هموار شمال استان گسترش دارد.
در اثر جنبشهاي کوهزايي اوايل دوران سنوزوييک، نخست دامنه‌ي شمالي البرز از آب خارج شده و با بيرون آمدن اين رسوبات از آب، فروافتادگي خزر از حوضه‌ي ايران مرکزي جدا شده است. شدت چين‌خوردگي به تدريج در جهت حوضه‌ي خزر کاهش يافته و سنگ‌هاي دگرگون شدهي پرکامبرين در دامنه‌ي ارتفاعات گرگان بيرون‌زدگي مي‌يابد. اين پديدهي قديمي، در روند شرقي- غربي البرز نقش داشته و حوضه البرز را از کپهداغ جدا کرده است. اولين جنبش‌هايي که به چين‌خوردگي البرز منجر شد، در پالئوسن رخ داد. محدوده‌ي فرو‌رفتگي دامنه شمالي، به خشکي تبديل و سبب تشکيل کوه‌هاي البرز در اوايل دوران سنوزوييک شد. آخرين جنبش کوهزايي مهم البرز نيز در اواخر پليوسن و اوايل پلئيستوسن رخ داده است.
حوضه رسوبي کپهداغ در دوره ترياس، با بر جاي نهادن رسوبات ماسه سنگي و شيل، به وجود آمد و در ژوراسيک به محيط کاملاً دريايي تبديل شد. رسوبات دريايي تا اواخر کرتاسه ادامه داشت. در پالئوسن، به علت پسروي دريا، قسمتي از ناحيه از آب خارج شد، اما در ائوسن، دوباره دريا پيشروي کرد. اين حوضه در شرق استان، ارتفاعات مهمي را در پارک ملي گلستان، کلاله و مراوه‌تپه تشکيل داده است که ادامه‌ي آن، به کوه‌هاي خراسان شمالي مي‌پيوندد. اين ارتفاعات بيشتر از سنگ‌هاي آهکي، شيل و ماسهسنگ تشکيل شده‌اند و فاقد سنگ‌هاي آتش‌فشاني هستند. مرز کپهداغ با دشت گرگان توسط لايه‌هاي ضخيمي از لس پوشيده شده است و به نظر مي‌رسد که اين مرز تدريجي باشد. در واحد زمين‌ساختي گرگان-رشت که بيشتر آن توسط رسوبات پوشيده شده، رخنمون سنگ‌ها تنها در بخش جنوبي آن ديده مي‌شود. مرز جنوبي آن با البرز، گسل البرز است و مرز شرقي آن را کوه‌هاي کپهداغ تشکيل مي‌دهند که توسط بادرفت‌هاي ضخيمي از لس پوشيده شده‌اند. بخش اعظم سرزمينهاي شمالي استان، علاوه بر لس، توسط رسوبات عهد حاضر (رودخانه‌اي، دلتايي و ساحلي) پوشيده شده است. از ويژگي اين ناحيه، فرونشيني آن در امتداد گسل البرز است. در اين واحد زمين‌ساختي، در اثر چين‌خوردگي اواخر مزوزوييک، چين‌هاي فشرده و کوتاهي ايجاد شده که امتداد شرقي- غربي دارند. در اين منطقه، رسوبات پليوسن و بخشي از کواترنري، برخلاف مناطق ديگر ايران در دريا تشکيل شده‌اند.
• پالئوزوييک
گسترش سازندهاي پالئوزوييک زيرين، به جز سيلورين، در استان اندک است. در اين دوره، فوران‌هاي آتش‌فشاني مهمي رخ داده است که آثار آن را مي‌توان در خوليندره و کوه‌هاي جنوب الستان، کوه کلب درويش و جاده آزادشهر- شاهرود ديد. اين سنگ‌هاي آتش‌فشاني، به نام سازند سلطان ميدان نام‌گذاري شد. ضخامت بازالت در اين محل، 600 متر است. آزمايش‌هاي حاصل از تعيين سن مطلق، نتيجهاي به دست نداد و سن سيلورين را با توجه به وضعيت قرارگيري اين ولکانيک‌ها در ستون چينه‌سازي به آن نسبت دادند. سازند معروف ديگر پالئوزوييک، سازند خوش ييلاق است که سن آن دونين مياني و بالايي است. اين سازند در سال 1970م، توسط بزرگ‌نيا در گردنهي خوشييلاق واقع در جاده آزادشهر- شاهرود مطالعه و نام‌گذاري شد. مقطع چينه‌شناسي خوشييلاق، شامل 6 واحد است. قاعده مقطع (واحد1) با کنگلومراي حاوي قلوهسنگهاي بازالتي شروع شده است و در پايان (واحد6) به 100 متر شيل کربناته به رنگ خاکستري تيره مي‌رسد. اين سازند سرشار از انواع فسيل، بهويژه براکيوپود (بازوپايان) است که تعيين سن بر اساس آن انجام شده است. سازند خوشييلاق، 1354 متر ضخامت دارد. اين سازند در مناطق ديگري از استان، از جمله دره‌ي محمدآباد و زرينگل، دره‌ي راميان و چهلچاي، دره‌ي زيارت و توسکستان بيرون‌زدگي دارد. سنگ‌هاي کربنيفر و پرمين نيز در دره‌ي فاضلآباد، دامنه کوه زرجو و جادهي آزادشهر- شاهرود، بين روستاهاي غزنوي و تيل‌آباد ديده مي‌شوند. در پايان پالئوزوييک، به علت هواي گرم و مرطوب و فرسايش قاره‌اي در قسمتي از استان، شرايط براي تشکيل کانسار بوکسيت آماده شد و اين کانسار در جنوب شرق استان ديده مي‌شود.
• مزوزوييک
سازندهاي اين دوران، گسترش زيادي در استان دارند و معروف‌ترين آن‌ها، سازندهاي اليکا و شمشک است. سازند اليکا در استان داراي چند بيرون‌زدگي است که مهم‌ترين آن‌ها، رخنمون‌هاي غزنوي (قزنوي)، قزلقلعه و راميان است که توسط استامفلي مطالعه شده است. کامل‌ترين اين رخنمون‌ها، غزنوي است که از نام روستايي در 30 کيلومتري جادهي آزادشهر- شاهرود گرفته شده است. مقطع اين سازند در 500 متر روستاي غزنوي قرار داشته و از نظر ويژگي‌هاي سنگ‌شناسي و فسيل‌شناسي، شباهت بسياري با برش‌هاي قزلقلعه و راميان دارد، ولي ضخامت آن بيشتر و کامل‌تر است. رسوبات ترياس در منطقه غزنوي، با ناپيوستگي همشيب، روي آهک‌هاي سازند روته با سن پرمين بالايي قرار گرفته‌اند. روي آهک‌هاي سازند روته، يک مجموعه‌ي آهن‌دار با ستبراي حدود 10 متر قرار گرفته است. وجود اين مجموعه‌ي آهن‌دار و لاتريتي در منطقه، دليل بر فرسايش و ناپديد شدن يک سازند (احتمالاً سازند نسن) است که پس از حمل شدن، در يک حوضه رسوبي باريک انباشته شده است. براساس اين يافته‌ها، مي‌توان شروع سازند اليکا را در مقطع غزنوي از لايه لاتريتي در نظر گرفت. نهشته‌هاي ترياس در منطقه، يک دوره طولاني از آب بيرون بوده و فرسايش را تحمل نموده‌اند. همبري بين سازندهاي اليکا و سازند شمشک، ناپيوستگي دگرشيب ضعيفي را نشان مي‌دهد. پايه‌هاي پل معروف غزنوي که از سنگ بنا شده است، بر روي دولوميت‌هاي اليکا قرار دارد که نسبت به سنگ‌هاي آهکي استحکام بيشتري دارد. در رشته کوه‌هاي جنوب استان، سازند شمشک (ژوراسيک) از گسترش زيادي برخوردار است. گسترش آن در شهرستان‌هاي راميان، آزادشهر و مينودشت بيشتر است. سازند شمشک، از نظر دارا بودن ذخاير زغال‌سنگي داراي اهميت است. بنابراين، مطالعات خاصي دربارهي آن صورت گرفته است. بررسي‌هاي زمين‌شناسي نشانگر آن است که در البرز شرقي، سازند شمشک شامل رديف ستبري (1000 تا 3000 متر) از نهشته‌هاي آواري از نوع سيلت سنگ، ماسهسنگ و کنگلومراست. اين سازند در مسير آزادشهر- شاهرود توسط استامفلي مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج مطالعات نشان مي‌دهد که در البرز شرقي، رسوب‌گذاري سازند شمشک، در ترياس بالايي آغاز شده است. شواهد موجود نشانگر آن است که پس از رويداد سيمرين پيشين، در البرز خاوري، برجستگيهاي کم ارتفاعي شکل گرفته و مواد فرسايشي آن‌ها در دشتهاي سيلابي و درياچههاي فصلي مجاور انباشته شده است. چنين نقاطي، محلي مناسب براي تشکيل انباشتههاي زغال‌سنگي درجا بودهاند. به همين دليل، شمشک در البرز خاوري داراي زون‌هاي گياهي با ويژگي متفاوت است.
در جنوب استان، سنگ‌هاي آهکي ضخيم و صخره‌ساز دوره‌ي ژوراسيک به نام سازند لار گسترش دارند. در دره‌ي راميان و ناحيه باقرآباد، سنگ‌هاي سازند لار بر روي سازند فارسيان قرار دارند. ستيغ درازنو در جنوب کردکوي، از سنگ آهک‌هاي سخت سازند لار تشکيل شده است. سازندهاي کرتاسه در ارتفاعات جهاننما، قلعه ماران، خالد نبي، جنگل گلستان و شرق استان، از ضخامت زيادي برخوردار است. لايه‌هاي ضخيمي از سازندهاي کرتاسه در زير رسوبات دشت گرگان قرار دارد که به وسيله حفاري‌هاي نفتي، وجود آن‌ها ثابت شده است. اين لايه‌ها احتمالاً ادامه‌ي سازندهاي کرتاسه کپه داغ هستند. شروع فعاليت‌هاي کوهزايي و آغاز فشارهاي تکتونيکي در اواخر كرتاسه و عملکرد گسل‌هاي معكوس، سبب بالا آمدن نواحي كوهستاني شده است.
• سازندهاي کرتاسه کوه قلعه ماران
کوه قلعهماران در جنوب راميان با ارتفاع 2350 متر، از سازندهاي ژوراسيک و کرتاسه تشکيل شده است. فونتن نخستين زمين‌شناسي بود که در قلعه ماران پژوهش کرد. وي، سازندهاي کرتاسهي اين ناحيه را با اسامي محلي به ترتيب زير معرفي کرد:
1. سازند پا قلعه: نام اين سازند از روستاي ييلاقي پا قلعه واقع در دامنه قلعه ماران گرفته شده است. اين سازند شامل مارن، آهک و دولوميت و داراي فسيل فراوان است.
2. سازند جامي شوران(جامه شوران): اين سازند از نام روستاي جامه شوران در دامنه کوه قلعه ماران گرفته شده و به آهک‌هاي ضخيم لايه قائم اطلاق مي‌شود که سرشار از فسيل‌هاي اربيتولين هستند.
3. سازند قلعه ماران: عبارت است از ماسه سنگ گلوکونيتي و سنگ آهک‌هاي گل سفيدي حاوي فسيل خارپوستان که در قله قلعه ماران جاي دارند.
سازندهاي کرتاسه رشته کوه خالدنبي (گوکچ داغ)
اين رشته کوه که در شمال غرب شهر کلاله واقع شده، به شکل ناوديسي است که از سازندهاي کرتاسه تشکيل شده است. مهم‌ترين اين سازندها، آيتامير ناميده مي‌شود. نام سازند آيتامير از روستايي به همين نام در 70 کيلومتري شمال شرق شهر گنبدکاووس گرفته شده است. وجود کاني گلوکونيت در ماسهسنگهاي اين سازند، سبب رنگ سبز آن شده که راهنماي خوبي براي شناسايي آن است. بخش پاييني اين سازند، از 612 متر ماسهسنگ و بخش بالايي آن، از 388 متر شيل تشکيل شده است.
• سنوزوييک:
سازندهاي اين دوران، در کوه‌هاي جنوب استان در ناحيه شاهکوه و فارسيان ديده شده و در شرق و شمال استان نيز پراکنده است. در جنوبشرقي شهر مراوه‌تپه، سازندهاي پستليق، چهل کمان و خانگيران بيرون‌زدگي دارند. در سنوزوييک، دشت گرگان به يک ناحيه فرونشست تبديل شده و رسوبات آهکي مارني فسيلدار ته‌نشين مي‌شوند. در طول پليوسن، اين سرزمين زير آب درياي خزر قديمي بوده و سازندهاي چِلِکن و آقچاگيل رسوب‌گذاري شده‌اند. براساس مطالعات شرکت ملي نفت ايران، سازند چلکن در منطقهي اينچه، از عمق 1025 متري شروع شده و تا عمق 1850 متر ادامه مي‌يابد. ليتولوژي اين سازند، مارن و لايه‌هاي غني از ماسه است. سازند آقچاگيل شامل رسوبات آهک، مارن و رس است که بر روي سازند چلکن قرار دارد. اين سازند در شمال شرق گنبدکاووس، در کوه‌هاي آق‌بند بيرون‌زدگي دارد. در اين مکان، سازند آقچاگيل با سن پليوسن به عنوان ميزبان ماده معدني لوماشل، حدود 50 متر ضخامت دارد و ليتولوژي آن، علاوه بر ماده معدني، شامل مارن، آهک و آهک ماسه‌اي است. اين سازند به طور دگرشيب بر روي سازند کرتاسه قرار گرفته و خود توسط نهشته‌هاي لسي پوشيده شده است. معدن صدف کوهي (لوماشل) در شمال و شمال شرق گنبدکاووس در حوزه‌اي به وسعت 300 کيلومتر مربع گسترده شده است.
لايه‌هاي ضخيمي از رسوبات کواترنري و عهد حاضر نيز در منطقه ساحلي بر روي هم قرار دارند که توسط حفاري‌هاي شرکت ملي نفت ايران به دست آمده است. در چاه شماره 2 قزلتپه در شمالغرب گنبدکاووس، ضخامت نهشته‌هاي کواترنري به 670 متر و در چاه شماره 3 گرگان، به 1450 متر مي‌رسد. اين موضوع نشان دهنده‌ي افزايش ضخامت نهشته‌هاي دوره‌ي کواترنري از شرق به سمت غرب يا به سمت خزر است. در اغلب چاه‌هاي نفت، رسوبات پليوسن به صورت دگرشيبي بر روي سازندهاي قديمي کرتاسه قرار مي‌گيرند.
• کواترنري
نهشته‌هاي دريايي کواترنري از شرايط استثنايي است که در استان وجود دارد. ويژگي‌هاي سنگي و زيستي نهشته‌هاي دريايي کواترنري مشابه رديف‌هاي همزمان در آذربايجان و ترکمنستان است. از اين رو، به واحدهاي سنگي آپشرون، باکو و خزر تقسيم مي‌شوند. سازند آپشرون، از نظر ليتولوژي شامل مارن خاکستري، رس و لايه‌هاي نازکي از ماسه است. لايه‌هاي باکو و خزر، رسوباتي از جنس رس و ماسه هستند که درجهي سخت شدگي آن‌ها بسيار کم (باکو) و يا سخت نشده‌اند (خزر). مهم‌ترين نهشته‌هاي خشکي استان، لس‌ها (از رسوبات بادي کواترنري) هستند که بر روي دشت‌ها و کوهپايه‌ها گسترده شده‌اند. دانهريز هستند و بيشتر از کوارتز، آهک، فلدسپات و ميکا، در حد رس و سيلت ساخته شده‌اند، غيرقابل نفوذ هستند و در هنگام ريزش، پرتگاه‌هاي قائم را تشکيل مي‌دهند. در سراسر جنوب استان، از غرب تا شرق، به صورت تپه ديده مي‌شوند. اين تپه‌هاي لسي، مربوط به آخرين پسروي دوره يخچالي بوده و منشأ آن را از صحراي ترکستان ميدانند. لس‌ها داراي فسيل برخي از جانداران خشکي، از جمله حلزون از نوع هِليکس هستند. اختلاف درجه حرارت بين ارتفاعات البرز و صحراي ترکستان، سبب ايجاد طوفان‌هاي بزرگ از سرزمينهاي ترکستان به سمت البرز شده که لس‌ها را با خود حمل کرده است. اين طوفانها در اثر برخورد با ديواره‌‌ي البرز، قدرت حمل و نقل خود را از دست داده و تشکيلات لسي را در دامنه‌ي آن ته‌نشين ساخته‌اند. لس‌ها در استان، خاک‌هاي حاصلخيزي را تشکيل داده‌اند. در گرگان، ضخامت لايه‌هاي لس تا 50 متر مي‌رسد. در اين ناحيه، به دليل تراکم و فشردگي زياد، داراي شيب تندي هستند.
نهشته‌هاي ديگر کواترنري، شامل پادگانه‌هاي تراس جوان و مخروط‌افکنه آبرفتي و رسوبات بستر رودخانه‌هاي جوان است. اشکال ناشي از حرکات توده‌اي و زمينلغزهها نيز از پديده‌هاي جديد هستند. بيشتر شهرهاي حاشيهي کوه، از جمله گرگان، بر روي مخروط‌افکنه بنا شده‌اند. از زماني که ناهمواري‌ها شکل کنوني را به خود گرفت، پديده‌هاي متنوع کارستي تشکيل شد و اشکال طبيعي جالبي را به وجود آورد. غار شيرآباد در سازندهاي آهکي واقع در کوه‌هاي جنوب خانببين، غار کيارام در سنگ‌هاي آهکي کارستي ژوراسيک، غار دام دام در بين لايه‌هاي داراي صدف نرمتنان، آبشار لوه که داراي تراورتن است، باران‌کوه در کنار صخره‌هاي مرتفع دوران دوم زمين‌شناسي، درياچه گل راميان در درون سنگ‌هاي دوران اول حاصل فرايندهاي زمين‌شناسي هستند. تحولات زمين‌شناسي سبب پيدايش منابع معدني نيز شده است، از جمله معادن زغال سنگي استان با ايجاد شرايط مناسب در دوره‌ي ژوراسيک تشکيل شده است. کانسار بوکسيت نيز در اواخر پالئوزوييک، در اثر آب و هواي گرم و فرسايش زمين به وجود آمده است. شرايط خاصي نيز سبب تشکيل منابع يد و صدف کوهي در استان شده است. شرکت ملي نفت ايران در سال‌هاي 1327-1325ش با همکاري شرکت‌هاي ژئوفيزيکي بين‌المللي، چند عمليات ژئوفيزيکي انجام داد و تعدادي تاقديس مطلوب را کشف کرد. اين شرکت در سال 1336ش، حفاري در سواحل درياي خزر را آغاز کرد که فقط يک چاه داراي گاز اقتصادي بود. اين چاه در اثر انفجار گاز از بين رفت، ولي در نتيجهي حفر چاه‌ها که بيشترشان (تعداد 12 حلقه چاه) در استان گلستان بود، اطلاعات ارزشمندي از زمين‌شناسي دشت گرگان و سواحل خزر به دست آمد.
…
منابع:
• آقانباتي، سيدعلي. (1377). چينه‌شناسي ژوراسيک ايران (جلد اول). تهران: انتشارات سازمان زمين‌شناسي ايران.
• اشتوکلين، يوهان، و فورون، رمون. (1368). زمين‌شناسي و زمينساخت فلات ايران. (ترجمه صادق حدادکاوه و حسن حسنعلي‌زاده). تهران: شرکت انتشارات علمي و فرهنگي.
• افشار حرب، عباس . (1373) . زمين شناسي ايران: زمين شناسي کپه داغ . تهران: سازمان زمين شناسي ايران.
• حريريان، محمود. (1369). ژئومورفولوژي ايران. انتشارات دانشگاه آزاد تهران.
• خسروتهراني، خسرو. (1386). چينه‌شناسي ايران (چاپ 2). انتشارات دانشگاه تهران.
• خسرويمهر، علي اصغر. (1388). زمين‌شناسي. در: موسسه فرهنگي ميرداماد و رحمت‌الله رجائي (گردآورندگان). گلستانه: مجموعه مقالات مربوط به سرزمين جرجان و استرآباد (استان گلستان). گرگان: نشر پيک ريحان.
• درويشزاده، علي. (1380). زمين‌شناسي ايران (چاپ 2). تهران: اميرکبير، و ندا.
• شهرابي، مصطفي. (1378). ترياس در ايران. تهران: انتشارات سازمان زمين‌شناسي ايران.
• موسوي روحبخش، سيدمحمد. (1380). زمين‌شناسي دريايخزر. تهران: انتشارات سازمان زمين‌شناسي و اکتشافات معدني کشور.
• نبوي، محمدحسن. (1355). ديباچهاي بر زمين‌شناسي ايران. تهران: انتشارات سازمان زمين‌شناسي ايران.