پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

تحلیل روابط بین ویژگی های مورفومتری حوضه ی زهکشی مخروط افکنه از موضوعات اساسی هیدروژئومورفولوژیکی است که این پژوهش بدان پرداخته است. برای استخراج مرز و 21 عامل مورفولوژیک از 30 حوضه و مخروط افکنه در قلمرو ایران مرکزی، از داده های رقومی ارتفاعی و نرم افزار WMS 8.4استفاده شده است. تدقیق مرز حوضه ها و مخروط افکنه ها استخراجی با همپوشانی آنها بر روی تصاویر مختلف انجام شد. تحلیل آماری در محیط نرم افزارهای آماری انجام گرفته است. ارتباط بین شاخص های ژئومورفیک حوضه مخروط افکنه به دو گروه پارامترهای وابسته و غیر وابسته تقسیم می شوند. نتایج نشان می دهند که الگوی کلّی همبستگی بین پارامترهای بیست ویک گانه فوق در ایران مرکزی با الگوی کلّی نواحی دیگر یکسان است. میزان همبستگی بین پارامترهای وابسته با کاهش قلمرو پژوهش از سطح ناحیه ی ایران مرکزی به سطح مناطق کوچک تر افزایش یافته و با مقیاس بررسی، ارتباط تنگاتنگی دارند. سطح همبستگی بین پارامترهای ژئومورفیک حوضه مخروط افکنه از گروه هایی با مساحت زیاد به گروه هایی با مساحت کمتر، افزایش می یابد. در بین پارامترهای مورد بررسی، همبستگی و ارتباط بین مساحت، شیب و طول حوضه های زهکشی مخروط افکنه ها، به صورت زوج های مختلف (6 رابطه) نسبت به پارامترهای دیگر ژئومورفیک بیشتر است. همبستگی بین پارامترهای حوضه مخروط افکنه در مناطقِ کمابیش همگون هیدرو اقلیمی اکولوژیکی در ایران مرکزی، نسبت به کلّ ایران مرکزی بیشتر است. نتایج نشان می دهند که ضرایب رابطه های اختصاص یافته به ارتباط مخروط افکنه حوضه ی زهکشی در سراسر قلمرو ایران مرکزی که در طبقه بندی های اقلیمی منطقه ی خشک و نیمه خشک به شمار می روند یکسان نبوده و تفاوت های چشمگیری دارند. این بررسی همچنین نشان می دهد که بین برخی از پارامترهای ژئومورفیک حوضه و مخروط افکنه همبستگی معناداری وجود ندارد. لذا پیشنهاد می گردد، در تحلیل روابط اختصاصات حوضه- مخروط افکنه با روابط ارائه شده در منابع موجود، بهتر است از نتایج حاصل از بررسی های حوضه های مجاور و در حدّ امکان، منطقه ای استفاده شود.

حوضه ی آبخیز حصارک در شمال غرب شهر تهران، در ناحیه ی زمین شناختی البرز مرکزی واقع شده است. با توجّه به فعّال بودن حرکات کوه زایی در برخی از نواحی ایران و برای آگاهی از میزان فعّالیّت نیروهای درونی و تکتونیکی در منطقه ی مطالعاتی، از هشت شاخص ژئومورفیک که عبارت اند از: شاخص های منحنی هیپسومتریک و انتگرال هیپسومتریک، شاخص پیچ وخم پیشانی کوهستان، شاخص های عدم تقارن حوضه ی زهکشی و تقارن توپوگرافی عرضی، شاخص نسبت پهنای کف درّه به ارتفاع درّه، شاخص گرادیان طولی رودخانه و شاخص پیچ وخم رودخانه استفاده شده است. به طورکلّی، دانش تکتونیک ژئومورفولوژی، مطالعه ی ساختارهایی است که بر اثر تکتونیزم و عکس العمل میان فرآیندهای تکتونیکی و ژئومورفولوژیکی حاصل شده اند. رودخانه ی فصلی حصارک، حوضه ی آبخیز حصارک را زهکشی کرده و از به هم پیوستن دو شاخه ی اصلی تشکیل شده است. بنابراین، هر شاخه به عنوان یک زیرحوضه در نظر گرفته شده و شاخص های ژئومورفیک برای هر زیرحوضه، جداگانه مورد بررسی قرار گرفته است. با توجّه به ویژگی های خاصّ هر یک از شاخص ها و نتایج حاصل از آنها در سه زیرحوضه، مشخّص شد که حوضه ی حصارک از نظر تکتونیکی جزء مناطق فعّال است.

یکی از انواع فرسایش آبی که موجب تخریب اراضی و برهم خوردن تعادل در پهنه های منابع طبیعی و اراضی کشاورزی می شود و خسارات سنگینی به بار می آورد، پدیده ی فرسایش خندقی است. برای کنترل این پدیده، شناخت عوامل مؤثّر و پهنه بندی حساسیت اراضی نسبت به آن، اهمیت ویژه ای دارد. تخریب اراضی، بر هم خوردن منظر زمین و تعادل اکولوژیک و به مخاطره افتادن منابع زیستی در این مناطق، ازجمله موارد دیگری است که پژوهش درباره ی فرسایش، به ویژه فرسایش خندقی در اراضی استان قم را گریزناپذیر و الزامی می کند. در همین راستا، حوضه ی آبخیز زوّاریان در استان قم، برای انجام پژوهش انتخاب شده است. روش های مختلفی برای پهنه بندی حسّاسیّت اراضی به فرسایش خندقی وجود دارد. در این پژوهش از شاخص همپوشانی برای پهنه بندی در منطقه استفاده شد. برای تهیّه ی نقشه ی حسّاسیّت فرسایش خندقی از عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ایETM+ و برای عملیّات میدانی از GPS استفاده شد. بررسی ها نشان داد که جنس زمین، شیب، منابع و قابلیّت اراضی، جهت شیب و کاربری اراضی، عوامل اصلی مؤثّر در وقوع فرسایش خندقی هستند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که واحدهای سنگ شناسی Q2 (تراس های جوان و مخروط افکنه های درشت دانه دوره ی کواترنری) 41/94 درصد و تیپ اراضی دشتی و تپّه ماهوری 96/99 درصد از مناطق تحت تأثیر فرسایش خندقی را به خود اختصاص داده اند، درضمن طبقه ی شیب 0-10 درصد (87/84 درصد)، جهت شیب شمال، مشرق و جنوب شرقی با (06/69 درصد) و کاربری مراتع متوسّط و زمین های کشاورزی(85/98 درصد) دارای بیشترین گسترش مناطق تحت تأثیر فرسایش خندقی در حوضه ی آبخیز مورد مطالعه هستند.

رشته کوه بینالود یک سیستم چین خورده ی تراستی است که در شمال شرق ایران واقع شده و افزون بر فرایند های آغازین و حرکات دامنه ای، فرایند های جریانی و رودخانه ای آن را دگرگون کرده و لندفرم های آبی گوناگون و متعدّدی را، چه در پیکره ی کوهستان و چه در نقاط پایکوهی و دشت های مجاورش خلق کرده است. یکی از بارزترین و مهم ترین لندفرم ها ی بیان شده، شکل گیری مخروط افکنه های متنوّع در پایکوه های شمالی و جنوبی بینالود است که از دیدگاه منشأ و ژنز، شکل و ابعاد کمّی (تعداد، وسعت، و...) تفاوت های بارز و آشکاری را از خود نشان می دهند. این تفاوت های ژئومورفولوژیکی مخروط افکنه های شمالی و جنوبی بینالود، معلول دخالت عوامل و عناصر هیدرومورفوتکتونیکی بوده و در پتانسیل ها و تنگنا های محیطی، پیدایش و تعدّد سکونتگاه های شهری و روستایی و نیز، فعّالیّت های وابسته به آنها تأثیرگذار بوده است. ازجمله اینکه مخروط افکنه های دامنه ی شمالی، از نظر کشاورزی دارای منابع آب و خاک فراوان و مطلوب بوده، درحالی که مخروط افکنه های دامنه ی جنوبی دچار تقطیع شده و این قطعه قطعه شدن و کوچکتر بودن مخروط های مذکور، مانع هرگونه فعّالیّت می شود. بنابراین شناخت مخروط افکنه های منطقه، هم از دیدگاه پژوهش های بنیادی و هم از دیدگاه برنامه ریزی محیطی، امری ضروری و مهم به شمار می آید. از این رو، پژوهش پیش رو برپایه ی روش تاریخی و به ویژه، روش تجربی بوده و بر اساس آن به واکاوی مسأله پرداخته است. در راستای انجام این پژوهش و رسیدن به اهداف آن، هم زمان با انجام عملیّات میدانی و آزمایشگاهی و کارگاهی (مانند تفسیر اسناد جغرافیایی و گرانولومتری) از مدل های ژئومورفولوژیکی (استرالر) و نرم افزار های GIS، ArcGIS هم استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که عوامل گوناگونی در بروز تفاوت های ژئومورفولوژیکی مخروط افکنه های شمالی و جنوبی بینالود تأثیرگذار بوده و در این میان عوامل تکتونیکی (چین خوردگی های تراستی بینالود ) و عوامل هیدرومورفوتکتونیکی بیشترین نقش را داشته اند.

یکی از لندفرم ها و چشم اندازهای جالب در طبیعت، گنبدهای نمکی هستند. این پدیده ویژگی های منحصربه فردی دارد و از نقطه نظر ژئومورفولوژی این عارضه از اهمّیّت شایانی برخوردار است. گنبدهای نمکی با رخنه ی توده های نمک در پوش سنگ رسوبی و رساندن خود به سطح زمین تشکیل شده اند. این عمل بر اثر چگالی کمتری که سنگ نمک از پوش سنگ خود دارد و همچنین به دلیل نیروهای تکتونیکی و خاصیّت ویسکوپلاستیکی نمک انجام می گیرد. گنبد نمکی کرسیا، ازجمله ی این لندفرم ها بوده که در جنوب شرقی استان فارس و شمال دشت داراب واقع شده است. این گنبد نمکی در گذر زمان با تأثیرپذیری از عوامل درونی و بیرونی دچار تغییراتی شده است. در این پژوهش سعی شده است با استفاده از نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی، تصاویر ماهواره ای، روش پیمایشی و تحلیلی به بررسی این اشکال پرداخته شود. نتایج نشان داد که اشکال ژئومورفولوژیکی جالبی، ازجمله مخروط افکنه نمکی، خزش نمکی، چشمه ی نمکی، رودخانه ی نمکی و اشکال گل کلمی در اطراف گنبد نمکی کرسیا به وجود آمده است. در بین این اشکال، مخروط نمکی بیشترین وسعت را به خود اختصاص داده است. گنبد نمکی کرسیا با داشتن چندین پدیده ی ژئومورفولوژیکی، از ارزش علمی آموزشی و زمین گردشگری برخوردار است.

سیستم های رودخانه ای به شدّت به تغییرات زمین ساخت حسّاس هستند و در واکنش به حرکات زمین ساختی، دچار تغییراتی در ویژگی های ژئومورفولوژیکی بستر و تغییرات بستر خود می شوند. این تغییرات موجب پیدایش آثار مخرّبی روی زمین های کشاورزی، نواحی مسکونی و سازه های اطراف رودخانه می شود. در این پژوهش رودخانه ی گیلان غرب به طول 20 کیلومتر از لحاظ آثار نوزمین ساخت مورد بررسی قرار می گیرد. با استفاده از عکس هایی هوایی سال 1344، تصاویر ماهواره ای TM سال 1365 و تصاویر IRS سال 1381 مسیر رودخانه، در سه دوره ی زمانی در محیط نرم افزارArcGIS رقومی شده و تغییرات بستر، تعداد مئاندرها و تغییرات طول رودخانه در این سه دوره محاسبه شده است. در ادامه برای اثبات تأثیر فعّالیّت های نوزمین ساختی، شاخص های ژئومورفیک SL و S محاسبه شد و نیمرخ طولی رودخانه مورد تحلیل قرار گرفت. درنهایت با بازدیدهای میدانی از منطقه، شواهد ژئومورفولوژیکی آثار نوزمین ساخت بر رودخانه ی گیلان غرب شناسایی شد. نتایج پژوهش حاکی از آن است که طیّ دوره ی زمانی 37 ساله، نوزمین ساخت عامل اصلی تغییرات رودخانه ی گیلان غرب بوده است. به دلیل شدّت فعّالیّت های نوزمین ساختی، میزان تغییرات رخ داده در رودخانه طیّ دوره ی زمانی 1365 تا 1381 شدیدتر از دوره ی زمانی 1344 تا 1365 بوده است و این امر توسّط جابه جای بیشتر بستر، تغییرات تعداد مئاندرها، طول رودخانه و میزان حدّاکثر جابه جایی رخ داده در این دوره و همچنین مقادیر کمّی شاخص های ژئومورفیک و شواهد ژئومورفولوژیک و تفسیر نیمرخ طولی رودخانه تأیید می شود. الگوی رودخانه در قسمت های کم شیب تر از نوع مئاندری و در مناطق پرشیب تر از نوع الگوی شریانی است.

مخروط افکنه ها یکی از مهم ترین لندفرم های کواترنری شمرده می شوند که می توان از آنها به عنوان پدیده ایی ژئومورفیک، در شناخت میزان فعّالیّت های تکتونیکی بهره جست. در این پژوهش نخست، مخروط افکنه های حوضه ی آبخیز دق سرخ در ایران مرکزی از نظر تعداد، مساحت و نحوه ی پراکنش در ارتباط با ویژگی های فیزیکی حوضه های آبریز بالادست، همچون مساحت، طول، ارتفاع کم، متوسّط و مطلق محاسبه شد. سپس تلاش گردید بر اساس رابطه های موجود، ارتباط معناداری میان میزان فعّالیّت های تکتونیکی و حجم مخروط افکنه ها و مساحت حوضه ی آبریز آنها برقرار شود. در گام بعد با استفاده از 6 شاخص ژئومورفیک، میزان فعّالیّت های تکتونیکی منطقه (Lat) ارزیابی شد. پارامترهای (S)، (R)، (h) با استفاده از نرم افزارهای Arc GIS وAuto CAD به دست آمد. نتایج پژوهش نشان داد، گرچه بین عوامل حجم مخروط افکنه ها (V) و مساحت حوضه ی آبخیز بالادست (BA)، می تواند روابط معنادار بالایی وجود داشته باشد، اما در محدوده ی مطالعاتی، مساحت حوضه های بالادست مخروط افکنه ها (BA) تأثیر معناداری بر حجم آنها (V) ندارد؛ بنابراین با مطالعه ی ویژگی های زمین شناسی، استخراج لایه ها و روی هم اندازی محدوده های حوضه های آبریز بالادست، محدوده ی مخروط افکنه ها و گسل ها، مشخّص شد. بررسی ها نشان داد وجود گسل در حوضه های بالادست مخروط افکنه ها تأثیر زیادی در افزایش حجم آنها ایفا کرده، به گونه ای که در هر حوضه، بالاترین مقدار عامل V مربوط به مخروطی است که در حوضه ی بالادست آن گسل وجود دارد. بنابراین عامل تکتونیک نقش اصلی در افزایش یا کاهش حجم مخروط افکنه ها داشته و مساحت حوضه ی بالا دست(BA) ، به عنوان یک عامل فرعی شمرده می شود.

بدیهی است میزان فرسایش بادی و حجم نقل و انتقال مواد به ویژگی های سرعت، جهت و فراوانی باد و از سویی به ویژگی های سطح زمین و مواد رسوبی وابسته است. هدف این پژوهش، شناسایی اشکال فرسایش بادی و عوامل مؤثّر در شکل گیری آنها در دشت رفسنجان است. با استفاده از تفسیر عکس های هوایی50000 :1 و 20000 :1 منطقه و همچنین مشاهدات صحرایی، عوارض بادی دشت رفسنجان شناسایی و واحدهای ژئومورفولوژی بادی آن تفکیک شده اند. این واحدها شامل سنگفرش بیابان، یاردانگ ها، زیبرها، پهنه ی ماسه ای، بارخان ها، سیف بارخان ها، سیف ها و تلماسه های خطّی گیاهی، نبکاها و تلماسه های پشته ای، گنبدهای ماسه ای، پارابولیک ها و پارابولیک سیف ها هستند. همچنین این مطالعه نشان داد که در تشکیل تلماسه های بادی این منطقه، عواملی چون، تغییر جهت وزش باد، توپوگرافی، پوشش گیاهی، اندازه ی ذرّات ماسه و مقدار ماسه ی موجود در هر محل نقش داشته اند. یاردانگ ها در محدوده ای از سطح پلایای دشت رفسنجان که توسّط گسل فعّال دشت رفسنجان بالا رانده شده، به دلیل فرسایش دیفرانسیل این محدوده توسّط ماسه های عبوری، ایجاد شده اند.

از دسته مخاطرات طبیعی که جان و مال انسان ها را تهدید می کنند، ناپایداری های دامنه ای هستند و ازجمله این دامنه های ناپایدار، می توان به دامنه های مشرف بر مسیر ارتباطی پاوه نودشه اشاره کرد. این دامنه ها شاید در گذشته چندان ناپایدار نبوده اند، اما امروزه با دخالت مستقیم و غیرمستقیم انسان، تعادل طبیعی خود را از دست داده و درنتیجه ناپایدار شده اند. در این پژوهش با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی AHP و با استفاده از نرم افزار Expert Choice 11، به عوامل مؤثّر در ناپایداری این دامنه ها شامل: شیب، لیتولوژی، پوشش گیاهی، گسیختگی سنگی و فاصله از گسل با توجّه به تأثیراتشان وزن داده شد و درنهایت، لایه های اطلاعاتی تهیّه و در محیط GIS نقشه ی پهنه بندی ریزش آنها تهیّه شده است. ازجمله عواملی انسانی که سبب ناپایداری این دامنه ها شده است، می توان به تغییر در کاربری اراضی، کاهش پوشش گیاهی، تغییر در هندسه ی شیب دامنه ها و زیربری دامنه ها و احداث راه های ارتباطی روی این دامنه ها، اشاره کرد که سبب شده است این دامنه ها ناپایدار شده و تعادل طبیعی خود را از دست بدهند، به گونه ای که در بیشتر طول مسیر شاهد ریزش دامنه هستیم.