مطالعه ساختار لیتوسفر قاره ای در منطقه تصادمی شمال شرق ایران

حرکت رو به شمال صفحه عربی نسبت به صفحه اوراسیا باعث ایجاد تغییر شکل در قسمت های مختلف ایران از جمله زاگرس، البرز، کپه داغ و نواحی برشی شرق ایران شده است. این تغییر شکل ها به صورت کوهزایی و گسلش در ناحیه برخوردی شمال شرق ایران رشته کوه های کپه داغ و بینالود و سیستم گسلی بخردان قوچان را به عنوان عوارض مهم قابل مشاهده در سطح زمین ایجاد کرده است. اثرات این برخورد قاره ای در پوسته و گوشته بالایی ناحیه شمال شرق ایران تاکنون مورد مطالعه قرار نگرفته و شناخته نشده است. عدم انجام مطالعه ساختارهای عمیق در این ناحیه باعث شده تا رژیم تکتونیکی این منطقه همچنان نامعلوم باقی بماند. برای مثال مشخص نیست که فرورانش یا زیرراندگی قاره ای در این ناحیه به سمت شمال است یا به سمت جنوب. مکان ناحیه بخیه در گوشته بالایی کجاست؟ و یا هندسه پوسته و ارتباط آن با توپوگرافی سطحی چگونه است؟ برای پاسخ به چنین سوالاتی، 19 ایستگاه باندپهن از محدوده شهر یزد واقع در ایران مرکزی تا محدوده شهر سرخس در منتهی الیه شمال شرقی ایران و در مجاورت مرز ترکمنستان و در قسمت ایرانی صفحه توران نصب شد و به مدت 19 ماه، از مرداد 85 تا بهمن 86، به داده برداری پیوسته مشغول گردید. روش های انتخابی در این رساله برای مطالعه پوسته و گوشته بالایی، توموگرافی امواج p دورلرز، محاسبه توابع گیرنده، برگردان همزمان توابع گیرنده با منحنی های پاشش امواج سطحی و مدل سازی مستقیم داده های گرانشی است. نتیجه این مجموعه مطالعات نشان می دهد که رشته کوه-های مهم شمال شرق ایران، یعنی رشته کوه های کپه داغ و بینالود، فاقد ریشه هستند و ضخیم شدگی پوسته، مشاهده شده در جنوب رشته کوه بینالود، در جایی واقع شده که توپوگرافی مرتفعی در مقایسه با نواحی اطراف وجود ندارد و در نتیجه ناشی از اثرات ایزوستازی نیست. به علاوه، وجود یک لیتوسفر ضخیم تر در زیر مناطق کپه داغ و بینالود در مقایسه با ایران مرکزی (به دست آمده از برگردان همزمان تابع گیرنده و منحنی پاشش) و مشاهده یک آنومالی پرسرعت در زیر بینالود (بدست آمده از توموگرام محاسبه شده به روش توموگرافی دورلرز) وجود زیرراندگی صفحه توران به زیر ایران مرکزی را محتمل می سازد. محل ناحیه بخیه در گوشته بالایی در زیر دره اترک، دره واقع در بین رشته کوه های کپه داغ و بینالود، قرار گرفته که منطبق با ناحیه بخیه مشاهده شده در سطح زمین توسط مطالعات زمین شناسی است. وجود یک پوسته بسیار نازک با ضخامت حدود 35 کیلومتر در زیر ناحیه طبس و یک آنومالی بسیار کم سرعت و کم چگال در گوشته بالایی ایران مرکزی نیز از نتایج جالب توجه دیگری است که از مدل های به دست آمده در این رساله قابل مشاهده است. تاکنون در هیچ نقطه ای از صفحه ایران پوسته ای به این نازکی مشاهده نشده است.