کارست گچی

کارست در سنگ گچ و انیدریت عموماً""کارست گچی"" نامیده می شود، به دلیل حلالیت و سرعت انحلال بالای گچ، توسعه عوارض کارستی در آن بسیار سریع تر از سنگ آهک رخ می دهد، به بیانی دیگر کارست گچی می تواند به جای مقیاس زمان زمین شناسی، در مقیاس زمانی انسانی تکامل یابد. بنابراین عوارض کارست گچی بسیار قابل توجه هستند. علی رغم رخدادگسترده ی کارست های گچی در سطح جهان و اهمیت وابسته به آن ازلحاظ کاربردی (مخاطرات، اثرات و منابع)، کمتر موردتوجه قرارگرفته و نسبتاً مطالعه نشده باقی مانده است. تقریباً از دهه 1990 مطالعه کارست گچی به صورت جدی در سطح جهان آغاز شد. در ایران نیز مطالعه کارست های گچی بسیار جوان می باشد و به ندرت مطالعه ای به صورت خاص به کارست گچی پرداخته است و این شاخه از علم کارست در ابتدای راه قرار دارد. نبود منابع فارسی مدون در این رابطه انگیزه اصلی نگارش این مقاله بوده است تا بتواند مقدمه ای برای مطالعات مدون کارست گچی در ایران فراهم آورد. مقاله حاضر بررسی روایی از مطالعات انجام شده پیرامون کارست گچی با محوریت ژئومورفولوژی است، بنابراین ابتدا کارست گچی معرفی و تفاوت هایش با کارست کربناته بیان شده و در ادامه لندفرم های سطحی کارست گچی ازجمله فروچاله ها، کارن ها، اشکال گنبدی شکل، تامولی ها، پلیگون ها، پرتگاه ها و زمین لغزه ها ی گچی، پولیه ها، دره های کور، چشمه ها و لندفرم های حاصل از انحلال میان لایه ای گچ و فرونشست سنگ های پوشاننده آن توصیف و به مشکلات و فوایدی که برای زندگی انسان ایجاد می کنند، اشاره شده است. درنهایت می توان گفت با توجه به اینکه حدود هشتاد هزار کیلومترمربع از مساحت زمینی کشور ما ایران توسط رخنمون های گچی پوشیده شده اند، انجام مطالعات مدون درباره رخنمون های گچی، نقشه برداری از لندفرم های کارست گچی و تولید نقشه های حساسیت و خطر فروچاله ها و فرونشست ها و همچنین بررسی هیدروژئولوژی محلی چنین مناطقی برای توسعه و امنیت عمومی بسیار ضروری می باشد.

سازندهای دارای لایه گچی زمینه ساز تشکیل اشکال کارستی گچی است. دشت جابر، در شمال غربی استان ایلام، در واحد زاگرس چین خورده واقع شده است. سازند گچساران به سبب شرایطی که در گذشته پشت سر گذاشته عمدتاً در ناودیس ها قرار دارد. وجود پدیده های کارستی گچی به شکل فروچاله در این دشت، می تواند تأثیر بسیار مخربی بر جاده ها و تأسیساتی که در مجاورت این لایه ها قرار دارند بگذارد. در این پژوهش نقشه پهنه بندی تکامل کارست با استفاده از مدل فازی تهیه شده که جهت تهیه این نقشه از ده عامل محیطی شامل شیب، وجه شیب، زمین شناسی، فاصله از خط کنیک، نقاط تمرکز جریان دامنه ای، فاصله از رودخانه، طبقات ارتفاعی، کاربری اراضی، پارامتر اقلیم با استفاده از روش دمارتن، و شاخص پوشش گیاهی استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد ۹/۳۶ درصد منطقه موردمطالعه در محدوده ریسک بالا، 49 درصد در محدوده ریسک متوسط، و ۱/۱۴ درصد در محدوده ریسک پایین قرار دارد. بازدیدهای میدانی نشان می دهد مهم ترین عوامل مؤثر در تکامل کارست این منطقه شیب و محل تلاقی خطوط آبراهه ها در دامنه با لایه های گچ خالص ضخیم لایه است و محل تلاقی لایه های گچ در مجاورت خط کنیک یکی از عوامل زمینه ساز و مهم در جهت شکل گیری این فروچاله ها محسوب می شود.

وجود سازندهایی که شامل لایه های گچی است زمینه ساز تشکیل اشکال کارستی گچی خواهد بود. میزان ستبری لایه های گچی و کیفیت این لایه ها در شکل گیری اینگونه اشکال تاثیرگذار است. دشت مارون، در بخش چین خورده ساده رشته کوه زاگرس در استان های خوزستان و کهگیلویه و بویراحمد واقع شده است. وجود سازند گچساران و پدیده های کارستی گچی که مهمترین آنها فروچاله است در این دشت، می تواند تاثیر بسیار مخربی بر جاده ها، تاسیسات، زمین های کشاورزی و واحدهای مسکونی و مخزن سد مارون که در این دشت واقع شده است، داشته باشد اما متاسفانه کمتر به شناخت و مطالعه این پدیده پرداخته شده است. در این پژوهش به منظور تعیین پتانسیل کارست زایی در دشت مارون جهت مدیریت سازه های مهم منطقه، نقشه پهنه بندی ریسک شکل گیری کارست با استفاده از مدل فازی تهیه شده که جهت تهیه این نقشه از ده عامل محیطی شامل شیب، وجه شیب، زمین شناسی، فاصله از خط کنیک، فاصله از خطوط جریان، فاصله از رودخانه، طبقات ارتفاعی، کاربری اراضی، اقلیم و شاخص (NDVI) استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد که 2/55 درصد از منطقه مورد مطالعه با توجه به این که در محدوده سازندگچساران قرار ندارد و فاقد لایه های گچی است، این بخش از دشت از نظر وقوع فروچاله در محدوده ریسک صفر درصد قرار می گیرد و 2/11 درصد در محدوده ریسک بالا، 5/18 درصد ریسک متوسط و 1/15 درصد در محدوده ریسک پایین قرار دارد. بر اساس بازدیدهای میدانی و بررسی نقشه پهنه بندی، عوامل اصلی موثر در تکامل کارست این منطقه شیب و خطوط آبراهه منطبق بر لایه های گچی می باشد.

وجود سازندهایی که شامل لایه های گچی هستند زمینه ساز تشکیل اشکال کارستی گچی خواهند بود. میزان ستبری لایه های گچی و کیفیت این لایه ها در شکل گیری اینگونه اشکال تاثیرگذار است. دشت مارون، در بخش چین خورده ساده رشته کوه زاگرس در استان های خوزستان و کهگیلویه و بویراحمد واقع شده است. وجود سازند گچساران و پدیده های کارستی گچی که مهمترین آنها فروچاله است در این دشت، می تواند تاثیر بسیار مخربی بر جاده ها، تاسیسات، زمین های کشاورزی و واحدهای مسکونی و کیفیت آب مخزن سد مارون که در این دشت واقع شده است، داشته باشد؛ اما متاسفانه کمتر به شناخت و مطالعه این پدیده پرداخته شده است. در این پژوهش سعی شده است نرخ رشد و روند شکل گیری فروچاله های دشت مارون با استفاده از نمونه برداری از نمونه آب بارش و رواناب تولیدی از روی سازندهای منطقه برآورد شود. به این منظور پس از پایش هشت ساعته رواناب یک زیرحوضه با مساحت 6.2 هکتار از دشت مارون، نمونه آب باران و چندین نمونه از بخشهای مختلف رواناب در زمانهای مختلف برداشت شد و با توجه به میزان املاح حاصل از انحلال گچ موجود در رواناب و همچنین برآورد میزان رواناب متوسط سالانه مشخص شد که به طور میانگین در یک زیر حوضه به مساحت 6.2 هکتار، سالانه 5.4 متر مکعب از سنگهای گچی به وسیله رواناب بصورت محلول خارج می شود و برای شکل گیری یک فروچاله به حجم 376.4 متر مکعب، 69 سال زمان لازم است که این نرخ بالای رشد فروچاله ها می تواند برای ساکنین این مناطق بسیار مخاطره آمیز باشد چرا که وجود حفرات زیرزمینی و فروچاله ها میتوانند بستر ریزش های ناگهانی را مهیا کرده و صدمات جانی و خسارت های مالی را به دنبال داشته باشد.