. مقدمه

 از نظر مطالعات باستان­شناسی، جنوب شرق ایران خطة ناشناخته­ای است که سهم به سزایی، نه­تنها در  باستان­شناسی ایران، بلکه در باستان­شناسی شرق باستان­ و نیز تمدن سند و پنجاب دارد. این ادعا را یافته‌هایی تأیید می­کند که از محوطه‌های باستانی شهداد، خِیمام، تپه یحیی، دمین، ابلیس، بمپور، شهر سوخته و نیز آثاری که به تازگی از سراوان و اسپیدژ در بلوچستان و نیز حوزۀ هلیل­رود در منطقة جیرفت به دست آمده است (­حصاری­ و پیران، ­­1384­: ­­17­). منطقة جیرفت در استان کرمان و شهر سوخته در شهر زابلِ استان سیستان و بلوچستان،­ از تمدن‌های قدیمی ناحیة جنوب شرق ایران هستند؛ شهر سوخته مهم‌ترین محوطة باستانی سیستان است که در کنار دلتای رود هیرمند در بالاترین لبۀ نقطۀ شمال غربی دلتای قدیمی در روی تپه‌های تراس رمرود واقع شده است ­(Sajjadi­­, 2003:­ 21). امروزه شهر سوخته شامل محوطه­ای بزرگ با طرحی غیر منظم است ­(Tosi­,­1976:­130)­. منطقۀ جیرفت از سال ­2000 میلادی مورد توجه باستان‌شناسان قرار­ گرفت و نتیجۀ این شش فصلکاوش،بهسرپرستییوسفمجیدزاده،کشفیکیاز_­­ مهم­ترین محوطههای هلیل­رود در جنوب شرقی ایران، کنار صندل شمالی و جنوبی است. با توجه به سرامیک‌ها و مجسمه‌های یادبودی، تاریخ آنها را می­توان از 2880 تا 2200 پیش از میلاد تخمین زد (Majidzadeh,­­ 2008: 70­­Majidzadeh, 2011: 7­).

تاکنون آثار گوناگونی از این مناطق در پی کاوش‌ها به دست آمده است. در شهر سوخته آثار سفالی، پارچه‌ای و اشیائی از جنس استخوان و سنگ مرمر یافت شده است و در محوطه‌های باستانی کنار صندل جنوبی و شمالی آثار متنوعی از سنگ‌های گوناگون، از جمله صابونی، کلریتی و مرمر به دست آمده است. سنگ مرمر، از سنگ‌های دگرگونی است که از تبلور مجدد سنگ‌های کربناته ­در شرایط دگرگونی درست شده است (­­­Gauri,­ 1999:­ 117­). سنگ‌های دگرگونی بر اثر متامورفیسم سنگ‌های آذرین و رسوبی تحت­تأثیر فشار و حرارت زیاد حاصل می‌شوند. این نوع سنگ‌ها معمولاً دارای کیفیت مطلوب و بعضاً بهتر از سنگ مادر اولیه هستند (­رحیمی، ­­1388: ­­74). مرمر، سنگ آهکی هوازده­ یا دولمیتی و عمدتاً از کلسیت با دولمیت است (­Reedy, 2008: ­87­). سنگ‌های مرمر این مناطق در شرایط متفاوتی نسبت به هم یافت شده­اند که این موضوع می‌تواند آغاز مطالعات ساختاری این گروه از سنگ‌ها باشد. برای شناخت بهتر این سنگ‌ها آنالیزهای دستگاهی آنها مطالعه شد.

هدف از این پژوهش شناسایی ساختار و مقایسة سنگ مرمرهای دو منطقة شهر سوخته و جیرفت است؛ زیرا تاکنون دربارة ساختار آثار یافت شده­ از جنس مرمر در این مناطق، مطالعات علمی انجام نشده است. پرسش‌های اساسی پژوهش دربارة شناسایی ساختار سنگ مرمرهای این دو منطقه و بررسی تفاوت‌ها و شباهت‌های آنهاست. نمونه سنگ‌های مورد بررسی، تفاوت‌های عمده‌ای از نظر شکل ظاهری با یکدیگر دارند. این موضوع می‌تواند به ساختار شیمیایی متفاوت آنها باز­گردد.

روش گردآوری اطلاعات بر اساس مطالعات کتابخانه­ای و آزمایشگاهی بود. مطالعات آزمایشگاهی شامل آنالیز دستگاهی­XRF & XRDو شناسایی و مطالعه بر روی بافت کریستالین بر اساس مشاهدات مبتنی بر پتروگرافی بود. آنالیزهای دستگاهی­ XRFو XRD ­در مرکز پژوهش متالوژی رازی انجام شد. مدل دستگاه پراش اشعه ایکس­؛ ­MPD3000 ساخت ایتالیا و مدل دستگاه­ فائورسانس اشعه ایکس­؛ 8410 ساخت امریکا است. آنالیز پتروگرافی با دستگاه پلاریزان در دانشگاه هنر اصفهان انجام شد. مدل دستگاه­­ Camera Dp71 Olympusbx60 بود.

در سال‌های اخیر­ یوسف مجیدزاده و سید منصور سیدسجادی کاوش‌های زیادی در ­منطقة جیرفت و شهر سوخته انجام داده­اند. حاصل این کاوش‌ها معرفی آثار و طبقه­بندی آنها بود. از آثار به دست آمده از این کاوش‌ها می‌توان به ظروف سنگ مرمر اشاره کرد. این دو پژوهشگر سنگ مرمرهای این دو منطقه را شناسایی و گونه­شناسی کرده‌اند، اما در این مطالعات به ساختار ظاهری بسنده شده و از نظر ساختار شیمیایی بر روی سنگ‌ها مطالعاتی انجام نشده است.

2. نمونه­برداری

نمونه‌های سنگ مرمرِ مورد مطالعه، از منطقۀ جیرفت­ و ­در منطقة کنار صندل جنوبی و در عمق 250 سانتیمتری و 12متری از ترانشه­ یافت شده است. در منطقة شهر سوخته، آثار مورد بررسی از سطح زمین از منطقۀ بناهای یادمانی¹ بخش مسکونی به دست آمده است­. نمونه‌های سنگ مرمر منطقة شهر سوخته و جیرفت شامل قطعاتی از بدنة ظروف بودند. نمونه‌های متعلق به منطقة جیرفت رگه‌های کمتری داشتند و برخلاف آن، نمونه‌های سنگ مرمر شهر سوخته دارای رگه‌های متعددی بودند.

3. روش‌های مطالعۀ آنالیز کمی و کیفی

مطالعات آزمایشگاهی در این مقاله برای بررسی منشأ و ارتباط بین معادن و نمونه‌های تاریخی با استفاده از روش­های آنالیزی XRF­ به منظور شناسایی ترکیب کلی مواد مرمرین مکشوفه و روش­های آنالیز ­XRD برای شناسایی اجزای کریستالین شاخص در نمونه‌های مطالعاتی­ و بررسی نیمه­کمی و کیفی نمونه‌ها و سپس تطبیق آنها با مشاهدات میکروسکوپی و تأیید آنها از طریق این مشاهدات در مقاطع نازک انجام گرفته است. از روش XRF­ (X-Ray Fluorescence) برای شناسایی عناصر، تعیین کمی عناصر­ و ترکیب شیمیایی کلی نمونه‌ها­ به طور نیمه­کمی استفاده شد. این آنالیز بر روی چهار نمونه، شامل دو نمونه از منطقة مسکونی شرقی شهر سوخته و دو نمونه از منطقة کنار صندل جنوبی جیرفت انجام شد تا مقایسة کمی عناصر تشکیل­دهندة نمونه‌ها صورت گیرد. هدف از پراش پرتو ایکس (X-Ray Diffraction) ­(XRD)، شناسایی بافت کریستالی موجود در نمونه برای مطابقت با تصاویر پتروگرافی است. از این دستگاه برای شناسایی کیفی انواع کانی‌های دارای ساختار بلوری در مواد استفاده می­شود.

4. شناسایی و مطالعة بافت کریستالی بر اساس مشاهدات مبتنی بر پتروگرافی

از پتروگرافی برای مطالعات ساختار‌شناسی و به عنوان ابزاری برای مشاهدة لایه‌های سنگ استفاده می‌شود (:97­­Reedy, 2008). میکروسکوپ پتروگرافی (­میکروسکوپ پلاریزان نوری- ­عبوری) برای شناسایی ساختار کانی به کار می­رود. ­این میکروسکو­پ بیشتر در حوزۀ کانی­شناسی و کریستالوگرافی استفاده می­شود و مهم‌ترین ویژگی آن، شناسایی کانی­ها بر اساس اصول و جدول­هایی است که کار با این میکروسکوپ را از سایر میکروسکوپ‌های نوری متمایز می‌کند. برای مطالعة نمونه‌ها، ابتدا باید مقاطع نازک آنها به ضخامت استاندارد 30 میکرومتر (3­0/0­میلیمتر) تهیه شود. بافت نمونه در زیر نور قطبی شده (­پلاریزه­) مطالعه می­شود. ­هدف از آزمایش پتروگرافی، اعتماد به نتایج آنالیز‌های دستگاهی با استفاده از مشاهدۀ بصری کانی‌هاست. آنالیز‌های پتروگرافی ­مقطع نازک نمونه‌ها_­ برای مطالعۀ کانی­شناختی اجزای تشکیل­دهندۀ سنگ‌ها، به عنوان روشی تکمیلی در کنار آنالیز XR­D &XRF ­­­ تحت نور پلاریزان با استفاده از میکروسکوپ نوری عبوری انجام گرفت و کانی‌های تشخیص داده شده در پتروگرافی در اکثر موارد با نتایج آنالیز XRD مطابقت داشت.

سنگ مرمر‌های ­منطقۀ جیرفت و شهر سوخته از نمونه‌های منحصربه‌فردی هستند که از کاوش‌های منطقة کنار صندل جنوبی جیرفت و بخش مسکونی شهر سوخته به­ دست آمده‌اند­ (شکل­1-­4). ­­­استفاده از روش‌های پتروگرافی، XRF و XRD در شناسایی ساختار و عناصر این سنگ‌ها، ما را در شناخت هر چه بهتر سنگ مرمر کمک می‌کند و مقایسة نتایج به دست آمده دربارة هر یک از سنگ‌های منطقة جیرفت و شهر سوخته، به این پرسش­ها پاسخ می‌دهد که معادن سنگ مرمر در این دو منطقه چه تفاوت‌ها و شباهت‌هایی با هم دارند و آیا شرایط جغرافیایی در دو منطقة مورد مطالعه تأثیری در نحوۀ کاربری سنگ داشته است؟

جدول1­- مشخصات نمونه‌های مورد مطالعه

5. بحث و بررسی نتایج

5-1. نتایج پتروگرافی سنگ مرمر جیرفت و شهر سوخته

نمونۀ شمارۀ 1 ­منطقة جیرفت: مرمری با کیفیت عالی، متراکم و با ناخالصی بسیار کم و نیز تراکم ناخالصی­ آهن­ بسیار اندک است و کوارتز اصلاً دیده نمی‌شود (­شکل­­5­). با توجه به تصاویر، هوازدگی بر اثر اکسیداسیون در آن روی نداده است که یکی از دلایل آن ممکن است این باشد که شیء از حفاری سطحی به دست نیامده است؛ به همین دلیل، تأثیر رطوبت بر آن کم بوده ­و سنگ در منطقة خشک قرار داشته است. همچنین­ نداشتن تخلخل کافی باعث شده است انتقال رطوبت در بافت سنگ محدود باشد. بافت این مرمر ساختار متراکم و منسجمی دارد و ساختار جهت­دار و کریستالیزاسیون آرام در بافت سنگ مشاهده نمی‌شود. بافت اصلی سنگ بیشتر شامل کالک آرنایت و سنگ رسوبی آهکی است که فسیل زیاد و کمی ماسه² دارد­.

نمونۀ شمارۀ ­2 منطقه جیرفت­: هوازدگی این نمونه بیشتر از نمونة قبلی است (شکل6) و تجمع ذرات حاوی آهن نیز در آن بیشتر دیده می‌شود (­شکل7­). احتمال داده می­شود که در کنار ترک‌ها (­با توجه به تصاویر) هوازدگی رخ داده است (شکل8­). این نمونه نیز مانند نمونۀ شمارۀ 1 جیرفت، مرمری فشرده است. در این نمونه‌ها آهن در محل‌های خارجی و کناری نمونه و در ترک‌های سطحی مشاهده شد. نمونه‎های جیرفت، سنگ­های متامورفیک و هوازده نیستند و مرمر خوبی هستند. 

نمونۀ شمارۀ 3­­ شهر سوخته: تغییرات آب­و­هوایی روی نمونه‌های سنگ مرمر این منطقه، از نمونه‌های منطقۀ جیرفت تأثیر بیشتری داشته است. نمونه سنگ‌های مطالعاتی شهر سوخته، برخلاف نمونه‌های جیرفت که ساختاری دانه­ریز داشتند، به صورت سنگ کلسیتی با ساختار رومبوئدرال³ (شکل9­) و با تخلخل زیاد­ و ­انحلال در محیط‌های رسوبی هستند (شکل10­). در این نمونه، تجمع آهن در کنار کلسیت (شکل11­) ­دیده می‌شود. تبدیل مگنتیت Fe₃O₄ (­سیاه رنگ­) به هماتیت Fe₂O₃­ (­قرمز­) در این نمونه نشان می­دهد که اکسیداسیون در آن روند مشخصی دارد (­شکل 15-14-13-12). در نمونة مورد بحث، کلسیت با ضریب شکست بالا و ایجاد رنگ‌های تفریقی، شامل رنگ‌های صورتی، سبز و بنفش دیده می‌شود (شکل16). در نمونه‌های سنگ مرمر شهر سوخته، رگه‌های آهن نشان­دهندۀ تأثیر آب­و­هوا یا تخریب و اکسیداسیون متوالی نمونه‌هاست (شکل13-14). در این نمونه‌ها تجمع آهن به صورت مشابه با خط میخی است (شکل17­).

نمونۀ شمارۀ ­4 شهر سوخته: در این نمونه به دلیل درجة حرارت بالا، مگنیت و هماتیت به صورت فشرده هستند (شکل18­­). در برخی از قسمت‌ها کلسیت به صورت شعاعی (شکل19­) یا به شکل سوزنی ­(شکل­20) دیده می‌شود­ که به دلیل درجه حرارت زیاد و نوع دگرگونی است. بر حسب شرایط کریستالیزاسیون در محیط‌های رسوبی و به جهت پر کردن فضای خالی ناشی از به جای ماندن مواد آلی و فسیلی، ممکن است هر دو نوع به وجود بیایند. در نمونه‌های شهر سوخته مشاهده شد که رخ‌های⁴ کاملاً مشخص دارند و انعکاس رنگی به طور کامل در آنها مشاهده می­شود. با توجه به بررسی این دو نمونه از سنگ مرمرهای شهر سوخته، این نتیجه حاصل شد که نمونه‌ها از یک نقطه به دست نیامده­اند و از معادن مختلف هستند. 

5-2. XRD

آزمایش پراش پرتو ایکس بر روی چهار نمونه از سنگ‌های مرمر مناطق جیرفت و شهر سوخته انجام گرفت.⁵ کانی اصلی تشکیل­دهندۀ ­سنگ ­مرمر­های مورد مطالعه کلسیت (­CaCO₃­) است. ­در نتایج آنالیز ترکیب Calcite, syn­،‌­ فرمول شیمیایی ­CaCO₃­، مقدار (نیمه­کمی) 50/00­ و سیستم تبلور ­Hexagonal (Rh)­ نمونه‌ها مشابه بود.

جدول2-توصیف و تشریح نمونة j-1 به همراه طیف XRD

جدول3- توصیف و تشریح نمونة J-2 به همراه طیف XRD

جدول4- توصیف و تشریح نمونة Z-2 به همراه طیف XRD

جدول5- توصیف و تشریح نمونة­ Z-3به همراه طیف XRD

5-3.  XRF

آنالیز به صورت نیمه­­کمی (Semi Quantitative) انجام شده است. نتایج XRF به صورت جدول (­شمارة ­6 و 7­) ارائه شد.⁶ بیشترین عنصر و ترکیباتی که در نتایج نمونه سنگ­های مرمر‌ جیرفت و شهر سوخته مشخص شد، کلسیم (­Ca­) و­ CaO بود. ­این آنالیز بر روی دو نمونه از سنگ مرمر جیرفت و دو نمونه از شهر سوخته برای مقایسة کمی عناصر تشکیل­دهندۀ نمونه‌ها انجام گرفت. نتایج این آزمایش نشان­دهندۀ نزدیکی عناصر تشکیل­دهندة نمونه‌های جیرفت و شهر سوخته است.

جدول6- نتایج ­XRF  نمونه سنگ‌های منطقة جیرفت بر حسب درصد وزنی

جدول7­- نتایجXRF نمونه سنگ‌های منطقة شهر سوخته بر حسب درصد وزنی

نمودار 1: مقایسة تمرکز عناصر (­برحسب درصد وزنی) در نمونه‌های مناطق جیرفت و شهر سوخته

از دلایل ساختار خوب و منسجم سنگ مرمر­های ­منطقة جیرفت می‌توان به این موضوع اشاره کرد که هوازدگی بر اثر اکسیداسیون رخ نداده است؛ به همین دلیل، تأثیر رطوبت کم ­و قرار داشتن­ در منطقة خشک و همچنین­ نداشتن تخلخل باعث شده است انتقال رطوبت در بافت سنگ محدود باشد. همان­طور که از تصاویر پتروگرافی مشاهده می‌شود، بافت این مرمر ساختار متراکم و منسجمی دارد و ساختار جهت‌دار و کریستالیزاسیون آرام در بافت سنگ مشاهده نمی‌شود و علت آن به این دلیل است که، این سنگ‌ها در عمق زمین دگرگون شده­اند و هر چه از عمق به سطح زمین انتقال یابند، سرعت واکنش آهسته‌تر و ­متامورفیسم کند‌تر است. بافت اصلی سنگ بیشتر شامل تالک و آرنالیت (­با توجه به آنالیزهای پتروگرافی و پراش اشعه ایکس) است­. سنگ مرمر با کیفیت بالا، متراکم و با ناخالصی بسیار اندک و همچنین با تراکم ناخالصی­ آهن­ در حد بسیار کم قابل مشاهده بود و در تصاویر، کوارتز اصلاً دیده نمی‌شود.­

در نمونه‌های جیرفت با تهیة عکس‌های پتروگرافی می‌توان اظهار کرد که سنگ­های مرمر، سنگ متامورفوژیک و هوازده نیستند و مرمر‌های جیرفت ریزدانه، فشرده با لایه‌های رنگی و رگه‌های کوارتزی و فلسی­شکل هستند. دربارة سنگ­های شهر سوخته گفته شد که کلیستی هستند؛ یعنی شرایط محیطی بر آنها تأثیر گذاشته است و به سنگ‌های کلسیتی تبدیل شده‌اند. نتایج در سنگ­های جیرفت هم کلسیت را نشان می‌داد، اما تفاوت آن در نوع متامورفیسم و سرعت دگرگونی است­. در نمونه‌های شهر سوخته، سنگ‌های کلسیتیبهشکلشعاعیوسوزنیاستکه از دلایل آن می‌توان به شرایط محیطی قرار­گیری نمونه‌ها اشاره کرد.

6. نتیجه

دو ­منطقة ­شهر سوخته و جیرفت از مناطق باستانی در جنوب شرق ایران هستند که آثار متعددی از جنس سنگ دارند که از جملة آنها­، سنگ مرمر است که به اشکال مختلفی ساخته شده‌اند. ظروف سنگ مرمر این دو منطقه که از محوطه­های باستانی کنار صندل جنوبی در جیرفت و از منطقۀ بناهای یادمانی در­ شهر سوخته به دست آمده‌اند، از نظر ویژگی‌های ظاهری تفاوت‌های زیادی داشتند. ­ظروف سنگ مرمر منطقۀ جیرفت رگه‌های کمی داشتند و به رنگ سفید بودند، اما در مقابل، سنگ مرمر­های شهر سوخته رگه‌های متعددی به رنگ‌های قهوه‌ای و نارنجی داشتند. این تفاوت ظاهری کاملاً گویای تفاوت‌های ساختاری و شرایط شکل‌گیری این سنگ‌ها بود؛ به همین دلیل، با به‌کارگیری آنالیزهای­ XRF-XRD­ و ­استفاده از تصاویر پتروگرافی، ساختار سنگ‌های این دو منطقه تحلیل شد.

با توجه به نتایج آزمایش‌های XRF­- XRD و تصاویر پتروگرافی، این نتیجه حاصل شد که نمونه‌های دو منطقه نمی‌تواند متعلق به یک معدن باشد و حتی در نمونه‌های شهر سوخته نیز نمونه‌ها متعلق به یک بخش مشترک نیستند. نمونه‌ سنگ­های مرمر جیرفت از نوع مرمر بسیار خوب و منسجم­ است، در صورتی که نمونه‌ سنگ­های شهر سوخته به شکل سنگ‌های کلسیتی هستند و کاملاً گویای شرایط جغرافیایی و زمین­شناسی حاکم بر آنهاست. ­نکتة حائز اهمیت، تفاوت ساختار نمونه سنگ­های مرمر این دو منطقة باستانی است؛  همان­طور که اشاره شد، نمونه‌های جیرفت ساختاری به هم فشرده دارند، اما در نمونه‌های شهر سوخته ساختار کلسیتی به شکل سوزنی و شعاعی دیده می‌شود.

با وجود اینکه هر دو نمونه از خانوادة سنگ‌های کلسیتی هستند، از نظر ساختاری تفاوت‌هایی عمده ­دارند. هوازدگی بر اثر اکسیداسیون در نمونه‌های جیرفت رخ نداده است، اما در نمونه‌های شهر سوخته هوازدگی دیده می­شود که مربوط به محل به دست آوردن نمونه‌ها (نمونه‌های شهر سوخته از روی زمین به دست آمده‌اند) است. حاصل این پژوهش نشان­دهندۀ این است که شرایط محیطی در ساختار سنگ‌های مرمر این دو منطقه که هر دو در جنوب شرق­ ایران باستان قرار دارند، نقش تعیین­کننده‌­ای داشته است. بر اساس نتایج آنالیزها عناصر و ترکیبات تشکیل دهنده، سنگ‌های مطالعاتی مشابه بودند، اما از نظر ساختارهای درونی تفاوت‌های فاحشی داشتند.

تشکّر و قدردانی

در اینجا لازم می‌دانیم از آقایان مهدی رازانی، نادر سلیمانی و آقای دانشی از پایگاه جیرفت به دلیل همکاری بسیار صمیمانه تشکر کنیم. بدون شک بدون کمک آنان این تحقیق مقدور نبود.

پی­نوشت

1. منطقۀ بناهای یادمانی واقع در شمال غرب شهر سوخته بین منطقۀ مسکونی شرقی و منطقۀ صنعتی واقع شده است­. درۀ کوچک رسوبی این بخش را از منطقۀ صنعتی در غرب تفکیک می‌کند، در حالی که در جنوب و شرق با بخش‌های دیگر هم­مرز است­. این منطقه از تعدادی تپۀ کوچک تشکیل شده است که هر یک به احتمال قوی نشان­دهندۀ ساختمان‌ها و بناهای متعلق به دوره‌های مختلف هست­ (­شیرازی­، ­1388­ :­­282­). کاربری اصلی این بنا هنوز مشخص نشده است، اما بر اساس برخی شواهد این ساختمان در دورۀ دوم استقرار بنایی همگانی بوده است و بعداً در دورۀ سوم، بخش‌هایی از آن متروک شده و  بخش‌های دیگری از آن به شکل کارگاه‌های صنعتی کوچکی در آمده است ­(­سیدسجادی­، ­1388­ :­415­).

2. طرح طبقه­بندی بسیار ساده‌ای که در بسیاری اوقات به کار می‌رود و سنگ‌های آهکی را بر اساس اندازۀ دانه به کلسی رودایت (­calcirudite­­) (­بیشتر دانه‌ها بزرگتر از 2­میلی­متر)، کلسی آرنایت (­­calcarenite­) (­بیشتر دانه‌ها بین­2 میلی­متر و 62 میکرون) و کلسی لوتایت (­calcilutite­) (­بیشتر دانه‌ها کمتر از 62 میکرون­) تقسیم می‌کند (تاکر، ­1373­:­265(.

3. نوعی شبکة کریستال.

4. رخ عبارت است از خصوصیت شکست و تورق کانی در امتداد سطوح سست.

5. شرایط محیطی آزمایشگاه شامل دمای °C 230 و رطوبت برابر با 50 % بود.

6. شرایطی محیطی آزمایشگاه شامل دمای °C 25 و رطوبت برابر با 30% بود.