مارن

واحدهای مارنی در قلمروی حوضه­های آبخیز استان آذربایجان­شرقی گسترش قابل ملاحظه داشته، و موجب انواع ناهنجاری­های طبیعی از جمله فرسایش خاک ، انواع رخساره های فرسایشی (سطحی، شیاری - گالی ) و رسوب­زایی بالا در حوضه­ها هستند. در این پژوهش ابتدا نقشه زمین­شناسی استان رقومی شـده و نقشه سنگ­شـناسی تـهیه گردید. پس از آن نواحی رخنمون مارنی با توجه به سازندهای زمین­شناسی اسخراج شدند. بر این اساس سه واحد مارنی شامل مارن ائوسن، مارن کرتاسه و مارن میوسن تعیین گردید سپس نقشه اقلیم و نقشه شیب استان در سیستم GIS و نرم­افزار ILwis قطع داده شدند و در نهایت نقشه نهایی مارن­های استان و واحد­های کاری تعیین گردیدند. میزان روان­آب و رسوب­زایی مارن­ها بر روی پهنه های مارنی با استفاده از باران­ساز صحرایی اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که بیشترین رواناب و رسوب جمع آوری شده مربوط به مارن­ میوسن می­باشد که حداکثر رسوب جمع­آوری شده با مقدار 145 گرم بر لیتر در فرسایش خندقی و در شیب 10-30 درصد اتفاق افتاده است. حداقل رسوب و روان­آب جمع­آوری شده مربوط به مارن­ کرتاسه به خصوص در فرسایش سطحی بوده که مقدار آن 94/0 گرم بر لیتر می­باشد. ضریب هبستگی شیب توپوگرافی با مقدار روان­آب برابر با 479/. بوده و از نظر آماری ارتباط آنها با هم کاملاً معنی­دارهستند. ضریب هبستگی ساده بین روان­آب با مقدار رسوب برابر 452/. بوده و ارتباط آنها باهم خیلی معنی­دار است. ضریب هبستگی بین مقدار رسوب ناشی از فرسایش خاک توسط باران­ساز با کربن آلی و مواد خنثی شونده برابر با 374/.- و 382/.- بوده و ارتباط معنی­دار دارند.

فرسایش یکی از پدیده های مخرب و پیوسته ای است که نمی توان از آن جلوگیری کرد و فقط می توان با مطالعه خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک، آنرا تا حدی کنترل نمود. مارن ها یکی از مهمترین واحدهای رسوبی در ایران می باشند که به لحاظ ویژگی های فیزیکی- شیمیایی از رسوب زایی و فرسایش پذیری زیادی برخوردار هستند. این خاصیت مارن ها سبب خسارات زیست محیطی و عمرانی زیادی شده و از این رو مطالعه فرسایش و رسوب زایی واحد های مارنی ضروری می باشد. یکی از نکات مهم در مورد مارن ها ماهیت دانه بندی و عناصر موجود در آنها و تاثیر این دو موضوع در میزان فرسایش می باشد. در پژوهش حاضر به بررسی ویژگی های فیزیکی- شیمیایی واحد های مارنی و تاثیر آن بر اشکال مختلف فرسایشی در منطقه لاتشور پاکدشت پرداخته شده است. بدین منظور علاوه بر نمونه برداری از رسوبات، آزمایش شبیه سازی باران (به کمک دستگاه شبیه ساز باران) در 6 ایستگاه و در 3 تکرار آزمایش بارش در شش واحد رسوبی منطقه بر اساس اشکال مختلف فرسایشی انجام شد و همزمان، از نمونه های خاک مجاور پلات برداشت شده و در آزمایشگاه میزان رواناب و رسوب تولید شده در هر نقطه در آزمایشگاه تفکیک و اندازه گیری شد. همچنین در آزمایشگاه تحت آزمایش دانه بندی و تعیین حدود آتربرگ قرار گرفته و علاوه بر آن پارامتر های اسیدیته، هدایت الکتریکی، میزان عناصر سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، سدیم، گچ، کلر، یونهای نیترات، کربنات، سولفات، کربن آلی و CEC خاکها اندازه گیری گردید. در تجزیه و تحلیل داده ها از روش همبستگی پیرسون، اسپیرمن و مقایسه میانگین ها در نرم افزار آماری SPSS استفاده شده است. بر اساس نتایج تحلیل آماری اشکال مختلف فرسایشی از نظر میزان عناصر و دانه بندی، در میزان یون سدیم، سولفات و میزان درصد سیلت، دارای اختلاف معنی دار می باشند. بصورتیکه میزان میانگین یون سدیم و سولفات از فرسایش سطحی به فرسایش خندقی در مارن های منطقه افزایش یافته و میزان میانگین درصد رس از فرسایش سطحی به فرسایش خندقی کاهش و میزان سیلت افزایش می یابد. نهایتا چهار متغیر یون سدیم،هدایت الکتریکی یا EC ، سولفات و درصد سیلت نمونه ها را می توان عواملی تاثیرگذار در توسعه فرسایش و ایجاد اشکال مختلف فرسایشی در مارن های منطقه دانست.

در برخی مناطق به طرز شگفت انگیزی می توان پوششی متراکم از گونه های مرتعی را ملاحظه نمود که سبب پایداری خاک وکنترل نرخ رسوب زایی اراضی مارنی شده اند. به نظر می رسد که برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مارن ها از دلایل اصلی ایجاد چنین پوششی در مناطق تحت پوشش سازندهای مارنی باشد. این تحقیق با هدف بررسی دقیق و سیستماتیک گونه های گیاهی و تعیین نیاز رویشگاهی و نیز نقش حفاظتی آن ها درسه منطقه شرقی، جنوبی و غربی در شهرستان ایلام به مرحله اجرا درآمد. بدین منظور 48 نمونه نهشته مارنی از سه محدوده برداشت و بر روی 33 نمونه مارنی آزمایشات فیزیکی و شیمیایی انجام شد. بررسی های گیاه شناسی با استفاده از بازدیدهای مکرر صحرایی و پلات اندازی در 180 نقطه انجام و نمونه های گیاهی پس از انتقال به موزه گیاهی، شناسایی شدند. براساس نتایج آزمایشات نمونه های مارنی در این سه منطقه، با توجه به چینه شناسی سازندهای مارنی گورپی، پابده، گچساران و آغاجاری رسوبات این سه منطقه از نظر میزان شوری ( EC )، جرم مخصوص ظاهری ( BD )، سدیم ( Na + ) و درصد اشباع خاک (SP) و برخی پارامترهای فیزیکی از جمله ذرات شن، ماسه و سیلت دارای اختلافات معنی داری می باشند. این تفاوت می تواند به عنوان یکی از عوامل مؤثر در تنوع و اختلاف پوشش گیاهی رویش یافته در سه عرصه باشد. نکته مهم آن است که در هر دو تیپ منطقه شرقی و غربی شهرستان ایلام گونه فراوان و غالب Quercus brantii می باشد و بدون تردید می توان این گونه مرتعی را سازگارترین گونه گیاهی در نواحی تحت پوشش سازند های مارنی گورپی و پابده در این پهنه ها در نظرگرفت. گونه غالب دوم را No mu ، Ha sa و Zi nu به خود اختصاص می دهد که با پهنه مارنی جنوب شهرستان ایلام سازگار می باشد.

در برخی مناطق به طرز شگفت انگیزی می توان پوششی متراکم از گونه های مرتعی را ملاحظه نمود که سبب پایداری خاک وکنترل نرخ رسوب زایی اراضی مارنی شده اند. به نظر می رسد که برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مارن ها از دلایل اصلی ایجاد چنین پوششی در مناطق تحت پوشش سازندهای مارنی باشد. این تحقیق با هدف بررسی دقیق و سیستماتیک گونه های گیاهی و تعیین نیاز رویشگاهی و نیز نقش حفاظتی آن ها درسه منطقه شرقی، جنوبی و غربی در شهرستان ایلام به مرحله اجرا درآمد. بدین منظور 48 نمونه نهشته مارنی از سه محدوده برداشت و بر روی 33 نمونه مارنی آزمایشات فیزیکی و شیمیایی انجام شد. بررسی های گیاه شناسی با استفاده از بازدیدهای مکرر صحرایی و پلات اندازی در 180 نقطه انجام و نمونه های گیاهی پس از انتقال به موزه گیاهی، شناسایی شدند. براساس نتایج آزمایشات نمونه های مارنی در این سه منطقه، با توجه به چینه شناسی سازندهای مارنی گورپی، پابده، گچساران و آغاجاری رسوبات این سه منطقه از نظر میزان شوری (EC)، جرم مخصوص ظاهری (BD)، سدیم (Na+) و درصد اشباع خاک (SP)و برخی پارامترهای فیزیکی از جمله ذرات شن، ماسه و سیلت دارای اختلافات معنی داری می باشند. این تفاوت می تواند به عنوان یکی از عوامل مؤثر در تنوع و اختلاف پوشش گیاهی رویش یافته در سه عرصه باشد. نکته مهم آن است که در هر دو تیپ منطقه شرقی و غربی شهرستان ایلام گونه فراوان و غالب Quercus brantii می باشد و بدون تردید می توان این گونه مرتعی را سازگارترین گونه گیاهی در نواحی تحت پوشش سازند های مارنی گورپی و پابده در این پهنه ها در نظرگرفت. گونه غالب دوم را No mu ، Ha sa و Zi nu به خود اختصاص می دهد که با پهنه مارنی جنوب شهرستان ایلام سازگار می باشد.

به منظور بررسی تاثیر سیل بر روی پارامترهای کیفی آب رودخانه زرین گل، از پنج ایستگاه بر روی رودخانه در سه دوره قبل، همزمان و بعد از وقوع سیل نمونه برداری و برخی از پارامترهای فیزیکوشیمیایی آب تعیین شد. برای مقایسه و تعیین اختلاف آماری بین پارامترها کیفی از آزمون F استفاده شد. سپس تغییرات هیدروژئوشیمیایی رودخانه، عوامل مؤثر در کنترل ترکیب شیمیایی و همچنین فرآیندهای غالب آب رودخانه تعیین شد. درنهایت جهت پیش بینی احتمال رسوب و یا انحلال برخی از کانی ها کربناته و تبخیری در هر سه دوره، از شاخص های اشباع استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که در زمان سیل یون های کلراید و سدیم یونهای غالب آب بوده و بیشترین تغییرات در زمان های مختلف مربوط به دو یون مذکور می باشد. تیپ غالب آب رودخانه در زمان های قبل و بعد از وقوع سیلاب بیکربنات منیزیک می باشد. درحالیکه در زمان وقوع سیل به سولفات تا کلرید سدیک تغییر می یابد. براساس دیاگرام های پایپر و دوروف اکثر نمونه های مربوط به قبل و بعد از وقوع سیلاب دارای رخساره های نزدیک به منطقه تغذیه (بیکربناته) هستند. درحالیکه در زمان وقوع سیلاب با فراوانی یونهای کلراید و سولفات در آب، رخساره های ترکیبی غالب می شوند و میزان TDS آب در این زمان تقریبا سه برابر قبل از وقوع آن می باشد. براساس تجمع، توزیع و جهت یافتگی نمونه ها بر روی دیاگرام گیبس،  عامل اصلی کنترل کننده شیمی آب رودخانه زرین گل در هر سه دوره، هوازدگی شیمیایی کانی های تشکیل دهنده سنگ های حوضه می باشد. همچنین براساس نتایج حاصل از نسبت های یونی، انحلال برخی از کانی تبخیری نظیر ژیپس همزمان با پدیده تبادل کاتیونی از جمله فرآیندهای غالب هیدروژئوشیمیایی در زمان وقوع سیل می باشد. درحالی که در بیشتر نمونه های مربوط به قبل و بعد از سیل فرآیند عکس تبادل یونی غالب می باشد. براساس نتایج حاصل از نمودارهای دو متغیره، منشأ اصلی شوری آب رودخانه زرین گل انحلال کانی ها تبخیری (نظیر هالیت) متعلق به سازند مبارک می باشد.

یکی از واحدهای رسوبی فراوان و مهم از دیدگاه مخاطرات زیست محیطی، عمرانی، آبخیزداری و فرسایش خاک ایران، مارن ها می باشند که به دلیل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی، خود توان تولید رسوب و فرسایش بالایی داشته و مطالعه و تفکیک آن ها ضروری است. ماهیت دانه بندی، اندازه ی ذرات سازنده، عناصر و ترکیبات شیمیایی موجود در مارن ها و تأثیر توأمان این دو موضوع، یکی از نکات مهم در مورد میزان فرسایش است. در پژوهش حاضر به بررسی ویژگی های فیزیکی- شیمیایی واحد های مارنی و تأثیر آن بر اشکال مختلف فرسایشی در منطقه ی جنوب شرق پیشوای ورامین پرداخته شده است. در این تحقیق، پس از بازدید میدانی و انتخاب پنج واحد مارنی در منطقه بر اساس خصوصیات زمین شناسی و اشکال مختلف فرسایشی برای نمونه برداری از رسوبات، علاوه بر انجام آزمایش شبیه سازی باران (به کمک دستگاه)، برداشت نمونه از عمق 5 تا 15 سانتی متری نیز در پنج منطقه انجام شد. در آزمایشگاه، میزان رواناب و رسوب تولیدشده در هر نقطه تفکیک و اندازه گیری شد. هم چنین پارامتر های هدایت الکتریکی، میزان عناصر سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، گچ، درصد ذرات رسوبی و سدیم قابل جذب (SAR) نمونه ها در آزمایشگاه اندازه گیری و برای تجزیه وتحلیل داده ها از روش تجزیه ی واریانس و مقایسه ی میانگین ها در نرم افزار آماری SPSS استفاده شده است. به دلیل تفاوت بین دامنه های رو به شمال و جنوب ازنظر فرسایش، مقایسه ای اجمالی بین آن ها انجام شد. بر اساس نتایج، میزان میانگین یون سدیم و نسبت جذب سدیم از فرسایش سطحی به فرسایش خندقی در مارن های منطقه افزایش یافته و میزان میانگین درصد رس از فرسایش سطحی به فرسایش خندقی کاهش می یابد. هم چنین تجزیه واریانس اشکال مختلف فرسایشی در میزان یون سدیم، نسبت جذب سدیم و میزان درصد رس، دارای اختلاف معنی دار می باشند. در نهایت، می توان سه متغیر نسبت جذب سدیم، درصد سیلت و رس و یون سدیم نمونه ها را می توان عواملی تأثیرگذار در فرسایش مارن های منطقه و ایجاد اشکال مختلف فرسایشی دانست.