رسوب شناسی

دشت آزادگان در غرب استان خوزستان قرار دارد. این دشت نه تنها وارث مواد حاصل از آبرفت و بادرفت های دوران کواترنری است، بلکه رخدادهای محیط شناسی مانند تغییرات آب وهوایی که بر توالی و خصوصیت های رسوب شناسی تأثیر می گذارد را نیز با خود به همراه دارند. بنابراین، پژوهش پیش رو با هدف شناخت وقایع محیط شناسی، مانند تغییرات اقلیمی هولوسن در دشت آزادگان خوزستان، بر اساس خصوصیات رسوب شناسی انجام شد. برای این کار، دو مغزه رسوبی به عمق ده متر، یکی در منطقه رفیع (محیط دریاچه ای) و دیگری در منطقه جفیر (محیط رودخانه ای) به منظور بررسی خصوصیت های فیزیکی و شیمیایی برداشت شد و سپس در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت. در مورد خصوصیت های رسوب شناسی مغزه رفیع، نتایج نشان داد از سطح زمین تا عمق چهار متری، ذرات درشت دانه با بافت سیلتی لومی و از عمق چهار تا ده متری، ذرات ریزدانه با بافت سیلتی رسی وجود دارند. مدل رفتار رسوبی نمونه ها در قسمت اول، بسیار شبیه به محیط رودخانه ای است؛ اما در قسمت دوم، یعنی از عمق چهار تا ده متری، رفتار رسوبی کاملاً متمایز از قسمت اول، و توزیع دانه ها نسبت به عمق با افزایش ذراتی مانند رس و سیلت همراه است، بنابراین می توان نتیجه گرفت، شرایط رسوب گذاری ذرات ریزدانه در مغزه رسوبی رفیع، در محیط رسوبی کم انرژی با شرایط اقلیمی مرطوب تر اتفاق افتاده است؛ اما توالی عمودی رسوبات دلتایی و رودخانه ای در بالای رسوبات ریزدانه دریاچه ای در منطقه را می توان ناشی از پس روی سطح اساس خلیج فارس، به دلیل وجود شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک، به همراه کاهش بارندگی و افزایش انرژی رواناب دانست.

پادگانه های دریاچه ای و خطوط ساحلی قدیمی دریاچه ارومیه یکی از مهم ترین شواهد ژئومورفولوژیکی دریاچه ارومیه هستند که بررسی آن ها ازلحاظ پراکندگی و تغییرات ارتفاعی و همچنین ماهیت رسوب شناختی آن ها می تواند اطلاعات بسیار ارزشمندی را در رابطه با نوسانات دیرینه سطح آب دریاچه ارومیه و همچنین شرایط محیطی و تغییرات آن در زمان رسوب گذاری در اختیار محققین علوم زمین در اختیار قرار دهد.این تحقیق باهدف مطالعه پادگانه ها و خطوط ساحلی قدیمی دریاچه ارومیه  از دیدگاه رسوب شناسی با بررسی دانه بندی با استفاده از الک شیکر مرطوب و تجزیه وتحلیل آن ها در نرم افزار گردیستات و همچنین بررسی آنالیز عنصری و ژئوشیمی رسوبی رسوبات پادگانه های دریاچه ای از طریق انجام آزمایش های ICP و XRF   و بررسی تغییرات آن ها هم زمان با نوسانات سطح آب دریاچه ارومیه انجام گرفت. نتایج مطالعات دانه بندی رسوبات نشان می دهد،  همزمان با بالا آمدن سطح آب دریاچه ،رسوبات ریزدانه در حد سیلت و رس در  پادگانه های دریاچه ای نهشته شده است و با پسروی سطح آب دریاچه دانه بندی رسوبات به ماسه و گراول تغییریافته است. با بالا آمدن سطح آب دریاچه و همزمان شکل گیری پادگانه های دریاچه ای ارومیه، مقدار CaO افزایش یافته که علت آن را می توان با بالا رفتن مقدار کربنات کلسیم  رسوبات شیمیایی و بیوشیمیایی ازجمله پوسته های صدف موجود در پادگانه های دریاچه ای در ارتباط دانست. عناصر اصلی سیلیس (SiO2) ،  آلومینیم (Al2O3) ،  اکسید منیزیم (MgO) ، اکسید آهن ( (Fe2O3 ، تیتان (TiO2) ،  اکسید پتاسیم (K2O) ، اکسید سدیم (Na2O) و اکسید سولفور (SO3)  همزمان با افزایش سطح آب دریاچه کاهش می یابد که نشان دهنده تأثیر کمتر رسوبات حمل شده با منشأ خشکی در پادگانه های دریاچه ای بوده است و در زمان پس روی آب دریاچه این عناصر روندی معکوس را نشان می دهند. در این میان محتوی بیولوژیک نقش بسیار زیادی در تغییرات بافت رسوبات و همچنین تغییر در مقدار  عناصر رسوبی همزمان با بالا آمدن سطح آب دریاچه را در  رسوبات پادگانه های دریاچه ای ارومیه نشان می دهند.

رسوب و ویژگی های آن از مهم ترین و متقن ترین شواهد و داده در بررسی شرایط محیطی از جنبه های مختلف اعم از شرایط زیستی، اقلیمی (نوسانات و تغییرات)، تکتونیکی و حتی شرایط باستان شناختی و تمدنی است. بنابراین، رسوب را از وجوه و نقطه نظرهای مختلفی مانند جنس، مواد تشکیل دهنده، ذرات و قطر آن ها، ریشه درختان و آثار و بقایای جانوران موجود در آن ها و... بررسی و مورد آزمایش قرار می دهند. مطالعه حاضر به بررسی دانه سنجی رسوبات در حوضه آبریز خضرآباد که در غرب شهر یزد قرار گرفته است، جهت شناخت و درک فرآیندهای حاکم و اثر گذار بر تغییر ناهمواری ها و همچنین تغییرات اقلیمی گذشته می پردازد. جهت این امر، پس از بازدید میدانی از حوضه شش نمونه رسوب در طول دره-رودخانه خضرآباد برداشت و پس از انتقال به آزمایشگاه، شستشو و خشک گردیدند. سپس مقدار حدود 300 گرم برای هر نمونه در دستگاه گرانولومتری به مدت 15 دقیقه قرار داده شدند. قطر الک های مورد استفاده در این آزمایش از درشت به ریز به ترتیب 2000، 1000، 550، 355، 250، 125، 63 میکرون بوده است. پس از مشخص کردن درصد رسوب روی هر الک به کمک نرم افزار Gradistat، عوامل آماری رسوب شناسی از قبیل میانگین (Mz)، میانه (Md)، انحراف معیار جامع (SDI)، چولگی جامع (SKI) و کشیدگی منحنی (Ku) بدست آمد. نتایج آزمایش حاکی از چند خاستگاه و ژنز بودن رسوبات است به گونه ای که فرآیندهای جریانی، یخچالی و تکتونیکی را می توان به ترتیب از مهم ترین عوامل دخیل در ایجاد این رسوبات قلمداد کرد. از این نظر، در کواترنر، حوضه تحت تاثیر شرایط یخبندان و ذوب یخ قرار داد، علاوه بر آن تکتونیک نیز حوضه (بخش های میانی حوضه) را تحت تاثیر قرار داده است. همچنین، بررسی پارامترهای آماری حاکی از وجود سیلاب های بزرگ در منطقه مورد مطالعه است؛ چرا که انحراف معیار در برخی از نمونه های رسوب بسیار بالا است.

پلایای گاوخونی به عنوان بخش انتهایی حوضه ی آبریز زاینده رود، در ایران مرکزی واقع شده است. این منطقه از جمله گودال های جداکننده ی زون زمین ساختی سنندج-سیرجان از ایران مرکزی است که به موازات روراندگی زاگرس قرار دارد. بررسی تاریخچه ی تکاملی کواترنری پایانی با استفاده از رسوب شناسی، کانی شناسی و ژئوشیمی رسوبی در پلایای گاوخونی موضوع پژوهش حاضر است. در این مطالعه 16 مغزه ی رسوبی با استفاده از مغزه گیر دستی از رسوبات بستر پلایای گاوخونی و زمین های اطراف برداشت شد. تعداد 90 نمونه از 9 مغزه ی رسوبی جهت انجام آنالیزهای دانه بندی به دو روش الک مرطوب و دستگاه لیزر، کانی شناسی به روش پراش اشعه ی ایکس و آنالیز عنصری با دستگاهICP-OES  و دستگاه XRF (X-Ray fluorescence) انتخاب و به آزمایشگاه سازمان زمین شناسی ارسال شد. برای به دست آوردن زمان تغییرات محیطی در پلایا نیز سه نمونه از دو مغزه ی رسوبی مورد آنالیز سن سنجی به روش ایزوتوپی C14-AMS قرار گرفت. تحلیل های آماری در نرم افزارهای سدی لایزر (Sedilizer) و SPSS انجام گرفت. با توجه به نرخ رسوب گذاری و عمق مغزه های برداشت شده، تغییرات اقلیمی حداکثر در 40 هزار سال گذشته بازسازی شد. هشت نوع مختلف رخساره ی رسوبی و پنج نوع محیط رسوبی (بادی، رودخانه، دلتا، دریاچه و پلایا) در توالی های رسوبی بستر پلایای گاوخونی مورد شناسایی قرار گرفت. با توجه به نتایج، منطقه ی گاوخونی در گذر پلیستوسن پسین اقلیمی مرطوب تر داشته است. در اوایل هولوسن با کاهش شرایط رطوبتی، گستره ی پهنه ی آبی گاوخونی کاهش یافته و به تدریج دوره ی خشک تر آغاز شده که در اوایل هولوسن میانی به اوج خود رسیده است. در هولوسن میانی، مجدداً شرایط رطوبتی به صورت تدریجی مساعد شده و تا حدود هزار سال پیش ادامه داشته است. از حدود هزار سال پیش تاکنون اقلیم نیمه خشک حاکم شده که با افزایش در میزان نهشته های تبخیری همراه بوده است.

روش تحقیق و هدف: جهت بررسی های رسوب شناسی در منطقه مورد مظالعه بررسی های میدانی، عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای با دوره های زمانی مختلف، بررسی مورفولوژی عمومی و بادهای منطقه (120روزه) و مکان یابی به لحاظ مطالعه ژئومورفولوژی منطقه، نمونه برداری از رسوبات (رسوب شناسی و ترسیم نمودارهای مربوطه) و مطالعات آزمایشگاهی (آزمایشات XRD"دیفراکسیون اشعه ایکس" و XRF"فلوئورسانس اشعه ایکس"، آزمایشات دانه بندی، گرانولومتری، مورفوسکوپی و تعیین پارامترهای آماری)، انجام پذیرفت. پس از انجام آزمایشات مربوطه، تحلیل مقایسه ای و روش تجزیه وتحلیل داده ها صورت خواهد پذیرفت. در این پژوهش از نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی، نرم افزارهای رایانه ای ازجمله ENVI و GIS استفاده شد. برای تعیین شدت فرسایش بادی در اراضی منطقه موردمطالعه و تهیه نقشه حساسیت اراضی به فرسایش بادی، با توجه به نمرات به دست آمده در هر یک از واحدهای کاری با رخساره های ژئومورفولوژی و انطباق کلیه اطلاعات موجود با رخساره های فوق الذکر که به عنوان بستر و پایه مطالعات مدنظر قرارگرفته است. نقشه حساسیت اراضی منطقه مطالعاتی به فرسایش بادی و بر مبنای جدول ذکرشده حاصل شده است. این نقشه با مقیاس ۱:۵۰000 تهیه و رقومی شده است.یافته ها: بر اساس نتایج تحقیق، آنالیز نمونه ها در دو کریدور نیاتک و جزینک نشان داد که دانه های کوارتز کم زاویه و پر زاویه بارنگ های مختلف و هم چنین فلدسپات ها، خرده سنگ ها و میکاها در همین نمونه ها مشاهده می شود که این خود دلالت و همسانی و مشابهت نمونه ها دارد. هم چنین مورفوسکوپی نمونه ها حکایت از رفتار آبی و بادی در آن ها دارد، زیرا که این ذرات توسط رود هیرمند و بادهای ۱۲۰ روزه به طور مرتب در یک چرخه بسته دائماً جابجا می شوند؛ بنابراین رسوبات منطقه متأثر از دو محیط آبی و بادی هستند و ویژگی های هر دو محیط در آن ها مشاهده می شود. به طورکلی رسوبات منطقه تقریباً شبیه هم بوده که نشان از محلی بودن ذرات و یکسان بودن منطقه برداشت دارد.