شهرام بهرامی

لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی از مهم ترین عوامل تأثیرگذار در حجم، پراکندگی و کیفیت مصالح ساختمانی، به ویژه سنگ دانه ها هستند. حوضه ی مورد مطالعه در شمال شهرستان خرّم آباد و بخشی از واحد ساختمانی زاگرس چین خورده به شمار می رود. هدف این پژوهش، بررسی نقش اشکال و فرایند های ژئومورفولوژی در مکان یابی و کیفیت سنگ دانه ها در حوضه ی خرّم آباد است. برای دست یابی به این هدف، نخست لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی بر اساس تصاویر ماهواره ای کویک برد و مطالعات میدانی منطقه شناسایی شد. لندفرم هایی مانند واریزه ها، مخروط افکنه ها ی جدید و قدیم، بستر های رودخانه ای جدید و قدیم مقادیر زیادی موادّ هوازده و خردشده دارند که می توانند به عنوان مصالح ساختمانی استفاده شوند. برای بررسی کیفیت و مقاومت سنگ دانه ها، سه آزمایش مقاومت به سایش، مقاومت فشاری تک محوری و ارزش ضربه ای انجام شد. آزمایش سایش لس آنجلس برای دو نمونه ی 30 کیلویی از بستر قدیم و جدید رودخانه ی خرّم آباد انجام شد. برای بررسی مقاومت فشاری سنگ دانه ها، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری به روش (D2938 : ASTM) در واریزه ها، مخروط افکنه های جدید و قدیم انجام شد. برای انجام آزمایش ارزش ضربه ای، 10 نمونه از سنگ دانه ها در لندفرم های واریزه، بستر های رودخانه ای جدید و قدیمی، مخروط افکنه های جدید و قدیمی، برداشت و بر اساس استاندارد BS-812 و با استفاده از الک شماره ی 8، میانگین ارزش ضربه ای در هر لندفرم به دست آمد. نتایج نشان می دهد که واریزه ها، مخروط افکنه های قدیم و جدید و بستر های رودخانه ای جدید و قدیم، مصالح ساختمانی با مقاومت مناسبی دارند. با وجود این، مقاومت سنگ دانه ها در واریزه ها نسبت به دیگر لندفرم ها بالاتر است. همچنین مخروط افکنه های قدیمی با توجّه به تأثیر فرایند هوازدگی، مقاومت کمتری نسبت به مخروط افکنه های جدید دارند.

این پژوهش، نقش تکتونیک در ناهنجاری سیستم زهکشی در چهار حوضه ی زهکشی پیران، پاطاق، کمندان و درّه تخت در زاگرس شمال غرب را بررسی کرده است. شاخص ناهنجاری سلسله مراتبی (?a)، شاخص انشعابات (R)، شاخص عدم تقارن حوضه (AF)، شاخص تقارن توپوگرافی عرضی حوضه (T) و الگوی زهکشی پارامترهای مورد بررسی این پژوهش هستند. پارامترهای مذکور، بر اساس نقشه های توپوگرافی با مقیاس 50000/1 به دست آمد. خطوط منحنی میزان، با اختلاف ارتفاع 20 متر حوضه ها در محیط نرم افزار ILWIS رقومی شد و بر اساس آن، نقشه ی مدل ارتفاعی رقومی حوضه ها و شبکه های زهکشی با درجه های مختلف به روش استراهلر تهیه شد. بعد از تعیین مسیرهای زهکشی ناهنجار و تعداد آبراهه ها در هر مسیر، شاخص های ناهنجاری زهکشی برای حوضه ها تعیین شد. شاخص های عدم تقارن حوضه (AF) و شاخص تقارن توپوگرافی عرضی حوضه (T) بر اساس تعیین خط مرکز حوضه ها و رودخانه های اصلی حوضه ها محاسبه شدند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که مقدار شاخص ناهنجاری سلسله مراتبی (?a) در حوضه ی پاطاق و پیران که در زاگرس چین خورده قرار دارند، نسبت به دو حوضه ی دیگر در زاگرس رورانده، بیشتر است. شاخص مذکور در حوضه های پاطاق، پیران، کمندان و درّه تخت به ترتیب 06/2 ، 65/1، 24/1، 15/1 است. حداکثر پارامتر R (شاخص انشعابات) نیز در حوضه ی پاطاق (01/1) و حداقل آن در حوضه ی کمندان (75/0) است. بررسی داده ها نشان می دهد، رابطه ی معنادار مستقیمی بین پارامتر ?a و AF وجود دارد، به طوری که ضریب همبستگی بین این دو متغیّر 96 درصد است. ضریب همبستگی بین ?a و T نیز87 درصد است؛ با این وجود، بررسی رابطه بین پارامتر R و AF نشان می دهد که رابطه ی مستقیمی بین این دو متغیّر وجود ندارد و ضریب همبستگی آنها حدود 44 درصد است. ضریب همبستگی بین R و T نیز ضعیف (23 درصد) است. مطالعه ی الگوی زهکشی در حوضه ها نشان داد که حوضه های قدیمی تر و فرسایش یافته ترِ واقع در زاگرس رورانده (کمندان و درّه تخت) الگوی زهکشی شبکه ی درختی دارند. الگوی زهکشی کلّی در دو حوضه ی پیران و پاطاق (در بخش جوان تر و فعّال تر زاگرس چین خورده) داربستی است، با این وجود، در این حوضه ها در پهلوهای پرشیب طاقدیس ها، الگوی موازی توسعه یافته است، درحالی که در مناطق کم شیب ساختمانی ، الگوی شبکه ی درختی دیده می شود. به طورکلّی، این پژوهش نشان می دهد که ناهنجاری زهکشی در حوضه های مورد مطالعه، متأثر از تکتونیک بوده و پارامتر ?a، در مقایسه با پارامتر R ، کارایی بالایی در تعیین تکتونیک فعّال حوضه ها دارد.

دندروژئومورفولوژی یکی از رشته های زیرمجموعه دندروکرونولوژی است که بر اساس تجزیه و تحلیل حلقه های رشد سالانه درختان و مورفولوژی رشد آنها به بررسی جنبه های فضایی و مکانی فرایندهای سطحی زمین در دوره های هولوسن می پردازد. هدف این تحقیق تحلیل دندروژئومورفولوژیکی حلقه های ریشه درخت برای برآورد نرخ فرسایش ورقه ای در حوضه قره چای (رامیان) است. به منظور تعیین میزان فرسایش ورقه ای بر اساس تحلیل دندروژئومورفولوژیکی ریشه های درختان، بعد از شناسایی ریشه های برونزد یافته بر اثر فرسایش، مجموعا تعداد 42 مقطع از ریشه درختان سوزنی برگ و پهن برگ تهیه شد. هنگام برداشت نمونه ها، اطلاعاتی مانند قسمت رو به آفتاب ریشه رخنمون یافته، محل تماس ریشه با سطح خاک، فاصله سطح خاک تا سطح فوقانی ریشه و اطلاعات مورد نیاز دیگر برای هر مقطع ثبت شد. سپس مقاطع تهیه شده خشک گردیدند و سمباده زده شدند. بعد از تعیین اولین سال رخنمون ریشه ها، بر اساس معادله 1 مقدار کلی فرسایش(Er) بدست آمد و سپس فرسایش سالیانه به میلی متر محاسبه گردید. متوسط فرسایش ورقه ای منطقه مورد مطالعه براساس مقاطع ریشه-های برونزد یافته، 541/0 میلیمتر در سال برآورد شده است. بررسی داده ها نشان می دهد که میانگین فرسایش سالانه در مقاطع دارای سن کمتر از 50 سال ،50 تا 100 سال، 100 تا 150 سال، 150 تا 200 سال و 200 تا 250 سال به ترتیب 86/0 ، 48/0 ، 4/0 ، 3/0 و 25/0 میلی متر است که این موضوع، افزایش میزان فرسایش از 250 سال پیش تا زمان حال را نشان می دهد. بررسی فرسایش در انواع پوشش گیاهی بیانگر آن است که مقدار متوسط فرسایش سالانه در جنگل های متراکم کمتر از جنگل های نیمه متراکم و کم تراکم است. ارزیابی مقدار فرسایش در سازندهای زمین شناسی نشان می دهد که مقدار فرسایش در خاک های واقع بر روی سازندهایی که دارای جنگل های متراکم کمتری هستند (مانند سازندهای شمشک پایینی و شمشک میانی)، بیشتر است. تحقیق حاضر نشان می دهد که گونه های سوزنی برگ مانند سرخدار و زربین، به علت دارا بودن حلقه های واضح تر و قابل شمارش تر، دارای کارایی بهتری در برآورد میزان فرسایش، در قیاس با گونه های پهن برگ مانند بلوط و زبان گنجشک هستند.

اشکال و فرایندهای ژئومورفولوژی از مهم ترین عوامل موثر در تشکیل و کیفیت مصالح ساختمانی به ویژه سنگدانه ها هستند. هدف این تحقیق بررسی نقش اشکال و فرایند های ژئومورفولوژی در تشکیل و کیفیت مصالح ساختمانی به ویژه سنگدانه ها در حوضه ی قلعه شاهین می باشد. حوضه ی قلعه شاهین با مساحت 8/169کیلومترمربع، بخش بالادست حوضه الوند در استان کرمانشاه و بخشی از زون ساختمانی زاگرس چین خورده محسوب می شود. جهت دست یابی به هدف این تحقیق، ابتدا لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی منطقه براساس تصاویر ماهواره ای کویک برد و مطالعات میدانی شناسایی گردید. نتیجه این تحقیق نشان می دهد که لندفرم هایی مانند واریزه ها و مخروط افکنه ها ی جدید و قدیم دارای مقادیر زیادی رسوب و سنگ هوازده و خرد شده هستند که می توانند به عنوان مصالح ساختمانی استفاده شوند. جهت بررسی کیفیت سنگدانه ها، تعداد 14 نمونه از سنگدانه ها واقع در مخروط افکنه ها و واریزه ها برداشت شد و آزمایش ارزش ضربه ای آنها براساس الک شماره 8 انجام گردید. نتایج آزمایش ارزش ضربه ای نشان می دهد که میانگین مقاومت به ضربه در واریزه ها، مخروط افکنه های جدید و مخروط افکنه های قدیمی به ترتیب 835/9، 8 و 47/9 درصد می باشد که نشان دهنده کیفیت خوب تمامی نمونه ها در لندفرم های مورد مطالعه است. بررسی این تحقیق نشان می دهد که با وجود کیفیت مناسب سنگدانه های واقع در واریزه ها و مخروط افکنه ها، مخروط افکنه های قدیمی به علت قرار گرفتن در معرض هوازدگی طولانی مدت، دارای سنگدانه های با کیفیت نسبتاً کمتری هستند در حالی که در مخروط افکنه های جدید با هوازدگی کمتر و رسوبات تازه تر، کیفیت سنگدانه ها نسبتاً بهتر است. به طور کلی نتیجه این تحقیق بیانگر آن است که بررسی اشکال و فرایندهای ژئومورفولوژی نقش مهمی در شناسایی و تعیین کیفیت مصالح ساختمانی به ویژه سنگدانه ها ایفا می نماید.

در این تحقیق، به منظور تفکیک بخش های فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها، چهار مخروط افکنه در زاگرس چین خورده بررسی شده است. تفکیک بخش های فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها از نظر سیل خیزی با استفاده از شاخص های ساده ی ژئومورفولوژیکی مانندالگوی زهکشی، مورفولوژی سطح مخروط و شاخص تضاریس، رنگ مخروط ها در تصاویر ماهواره ای ،حداکثر عمق برش مخروط ها و شاخص های هوازدگی مانند میزان هوازدگی آبرفت ها، حفره دار شدن قلوه سنگ های آهکی انجام شده است. جهت تعیین ناهمواری و حداکثرعمق برش سطح مخروط ها، با استفاده از دوربین نقشه برداری دو مقطع از سطح هر مخروط افکنه تهیه شد. تفکیک بخش های قدیمی و جدید مخروط-افکنه ها براساس تن (رنگ) تصاویر و همچنین تعیین الگوی زهکشی کانال ها در مخروط های جدید و قدیمی براساس تصاویر ماهواره ای کویک برد انجام شد. بررسی شاخص های هوازدگی سطح مخروط ها نیز بر اساس مطالعات میدانی انجام گرفت. نتیجه ی این تحقیق نشان می دهد که مخروط های قدیمی یا غیرفعال اغلب دارای الگوی زهکشی همگرا یا شبکه درختی هستند درحالی که مخروط های جدید اغلب دارای الگوی زهکشی واگرا، شاخه شاخه و متقاطع هستند. بخش های غیرفعال مخروط ها، دارای تن رنگ تیره تری نسبت به مخروط های جدید در تصاویر ماهواره ای می باشند. مورفولوژی سطح مخروط های قدیمی (به علت غلبه ی فرسایش قهقرایی و توسعه ی بدلندها به-سمت بالادست) ناهموارتر و دارای تضاریس بیشتری نسبت به مخروط های جدید هستند. به طور کلی حداکثر میزان برش در مخروط های قدیمی بیش از مخروط های جدید است. شاخص های هوازدگی مانند حفرات در ذرات آهکی نیز در مخروط های قدیمی وجدید کاملاً با هم متفاوت است به-طوری که بخش های غیرفعال دارای هوازدگی و انحلال بیشتر و بنابراین دارای خاک ضخیم تری نسبت به مخروط های جدید هستند. تحقیق حاضر نشان می دهد که شاخص های ژئومورفولوژی ابزارمناسبی جهت تفکیک مناطق فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها از نظر سیل خیزی می باشند. با این وجود به علت تاثیر عواملی مانند تکتونیک، تغییرات اقلیمی، لیتولوژی حوضه-های بالادست مخروط ها و مساحت مخروط ها نمی توان از تمامی شاخص ها در هر مخروط استفاده نمود.

مخروط آتشفشانی تفتان در جنوب شرق ایران و در شمال غرب شهر خاش واقع شده است. با توجه به این که هم اکنون از قله این آتشفشان بخار آب و گازهای گوگردی خارج می شود، ولی وجود دره های عمیق و شکل نامنظم شبکه آبراهه ها در دامنه های این مخروط، نشانگر عملکرد درازمدت فرسایش و تکامل شبکه زهکشی در این مخروط می باشد. هدف این تحقیق، بررسی تاثیر مورفومتری و لیتولوژی در تکامل و الگوی زهکشی در دامنه های این مخروط آتشفشانی بوده است. برای دستیابی به این هدف، متغیر های مؤثر از جمله، سنگ شناسی، شیب و جهت دامنه در محیط نرم افزاریILWIS به عنوان ابزار اصلی تحقیق مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که به جز نواحی مخروط افکنه ای و پادگان های، نسبت تراکم زهکشی از سازندهای قدیم به جدید کاهش و از شیب های زیاد به کم افزایش می یابد. تراکم زهکشی در دامنه های با جهات شرق و جنوب شرق، بیشتر از دیگر جهات است. هر چند الگوی زهکشی کلی در تمامی مخروط های آتشفشانی به صورت واگراست و تفتان نیز از این قاعده مستثنی نیست ولی مقایسه مستقل هر شبکه در پهلوهای این مخروط نشانگر آن است که در گدازه های جدید تر الگوی موازی و در نمونه های قدیمی تر الگوی شبکه درختی حاکم است. با این وجود بی نظمی هایی نیز دیده می شود. مقایسه مخروط افکنه های جدید و قدیمی که در نتیجه فرسایش مخروط آتشفشانی در دامنه های آن تشکیل شده است در تصاویر ماهواره ای، تفاوت زیادی را در الگوی زهکشی نشان می دهند. به طور کلی بررسی شبکه زهکشی در مخروط آتشفشانی تفتان نشان می دهد که با وجود صحت کلی نظریه محققینی مانند پارکر در زمینه ارتباط تراکم و الگوی زهکشی با گذشت زمان و شیب در این مخروط، پیچیدگی هایی در خصوصیات آبراهه ها به ویژه الگوی زهکشی آن دیده می شود. این موضوع تا حدودی به پیچیدگی ذاتی زمان تشکیل مخروط آتشفشانی و درهم ریختگی لیتولوژیکی آن مربوط می شود.