شاخص های مورفوتکتونیکی

شاخص های مورفوتکتونیکی برای شناسایی خصوصیات خاص یک ناحیه و برای مثال برای تعیین سطح فعالیت های تکتونیکی مفید هستند. از این اطلاعات برای بدست آوردن جزئیات زمین ساخت فعال در یک منطقه ی خاص استفاده می شود. منطقه ی مورد مطالعه در البرز شرقی- بینالود قرار دارد. در این مطالعه شاخص های مختلف شامل عدم تقارن حوضه زهکشی (AF)، شکل حوضه (Bs)، منحنی هیپسومتری (Hc)و انتگرال هیپسومتری (Hi)، سینوسیتی (S) و طول- شیب رودخانه (SL) محاسبه گردید. نتایج این تجزیه و تحلیل ها با هم جمع گردید و با شاخصی تحت عنوان زمین ساخت فعال نسبی (Iat) بیان گردید. در این مطالعه برای محاسبه ی شاخص های مورفومتریک از نقشه ی توپوگرافی و DEM منطقه در محیط نرم افزار GIS استفاده گردید. مقدار شاخص AF در حوضه ی اصلی 40 می باشد که نشان دهنده ی کج شدگی حوضه ی اصلی به سمت غرب می باشد. مقدار شاخص شکل حوضه (Bs) نشان می دهد که قسمت شرقی منطقه ی مورد مطالعه فعال ترین بخش آن می باشد. محاسبه ی شاخص منحنی هیپسومتری (Hc)و انتگرال هیپسومتری (Hi) نشان دهنده ی مرحله ی جوانی در قسمت شرقی منطقه ی مورد مطالعه می باشد. شاخص سینوسیتی (S) در حوضه ی اصلی 1.35 می باشد، که نشان دهنده ی بالا آمدگی تکتونیکی منطقه ی مورد مطالعه می باشد. منطقه ی مورد مطالعه (حوضه ی بجنورد) به چهار ناحیه ی تکتونیکی با فعالیت خیلی بالا، بالا، متوسط و پایین تقسیم-بندی شد و برای هر کدام از زیر حوضه های منطقه مقادیر شاخص زمین ساخت فعال نسبی (Iat) محاسبه شد و همچنین شدت فعالیت تکتونیکی مشخص گردید. محاسبه شاخص زمین-ساخت فعال نسبی (Iat) نشان می دهد که بیشترین مقدار این شاخص مربوط به قسمت شرقی حوضه ی بجنورد می باشد. نقشه ی پهنه بندی نشان می دهد که بیشترین فعالیت تکتونیکی و پرخطرترین بخش منطقه ی مورد مطالعه قسمت شرقی حوضه ی بجنورد می باشد.

گسل رامهرمز در فروافتادگی دزفول شمالی قرار داشته که از دیدگاه تکتونیکی فعال می باشد. برای تشخیص فعالیت تکتونیکی منطقه، شاخصهای مورفوتکتونیکی پیچ وخم پیشانی کوهستا ن (Smf)، نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره (شاخص Vf)، شکل حوضه(Bs) و گرادیان–طول رودخانه (Sl) محاسبه گردید. مقدار شاخص Smf منطقه از 003/1 به عنوان بسیار فعال تا 14/1 با فعالیت متوسط تکتونیکی متغیر می باشد. مقدار شاخص Vfاز 37/0 تا 48/13 تغییر می کند که به ترتیب معرف مناطق فعال با دره های v شکل تا مناطق غیرفعال با دره های U شکل است. همچنین، مقدار شاخص Bs در منطقه از 5/6 تا 5/0 متغییر است که به ترتیب نشان دهنده منطقه بسیار فعال تا با فعالیت تکتونیکی کم متغیر می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقدار شاخص Sl از 227 تا 5/14 تغییر دارد که موید آن است که بخش های مختلف این منطقه از نظر تکتونیکی در رده بسیار فعال تا با فعالیت کم قرار می گیرند. با استفاده از تکنیک های GIS، رویهم اندازی (Overlay) چهار لایه های اطلاعاتی Smf، Bs ، Vf و Sl انجام گرفت و منطقه به سه ناحیه تکتونیکی رده بندی شد و نقشه پهنه بندی تکتونیک فعال برای منطقه تهیه گردید. بر این اساس، بخش های جنوب شرقی و مرکزی فرادیواره گسل رامهرمز دارای فعالیت تکتونیکی بالاتری نسبت به سایر نواحی گسل می باشد.

حوضه آبریز درپرچین ، یکی از زیر حوضه های رودخانه بیدواز در شمال شرقی ایران است که ریخت ظاهری، پرتگاه های گسلی و واریزه های موجود در آن نشان دهنده تأثیر ساختارهای تکتونیکی از جمله گسل ها در آن می باشد. به دلیل مجاورت با مناطق مسکونی ، نزدیکی به سد بیدواز اسفراین و آمایش حوضه ای اطلاع از تأثیر گسل ها در این حوضه، یک ضرورت محسوب می شود. به همین منظور با استفاده از شاخص های مورفوتکتونیکی مرتبط با موضوع یعنی ، نیمرخ طولی و لگاریتمی، شاخص های vf، AF، s و ضریب گراویلیوس تأثیر گسل ها در این حوضه بررسی شد. مقایسه نیمرخ طولی و لگاریتمی نشان داد در بیشتر قسمت های این حوضه نیمرخ طولی بالاتر از نیمرخ لگاریتمی قرار می گیرد که نشانه عدم تعادل می باشد که این عدم تعادل با جهت، حرکت و فعالیّت گسل ها ارتباط نزدیکی دارد. شاخص vf در 19 ایستگاه اندازه گیری و متوسط آن عدد 0.7859 حاصل شد بنابراین، بر اساس این شاخص گسل های این حوضه فعال ودر اثر فعالیّت آنها دره های آن تنگ و ریخت ظاهری آنها v شکل شده است. بررسی نتایج شاخص AF نشان داد فشار وارده از سوی گسل ها سبب فشردگی قسمت راست این حوضه شده است. همچنین نتایج ضریب گراولیوس مشخص نمود این حوضه با تأثیر پذیری از گسل ها در جهت شمال غربی- جنوب شرقی کشیدگی پیدا نموده است. مطالعات پیمایشی مشخص نمود آندسته از گسل های این حوضه که عمود بر مسیر دره ها کشیده شده اند اشکال متنوع کارستی مانند کارن ها، دولین و دره های کارستی را در این حوضه بوجود آورده اند.

 تکتونیک ژئومورفولوژی یکی از دانش های مورداستفاده مهم در بررسی زمین ساخت جنبا است. تحلیل های کمی مبتنی بر شاخص های مورفومتری تعریف شده از روش های در دسترس و نسبتاً ارزان محسوب می شود که برای درک تفاوت ها در میزان فعالیت زمین ساختی در چشم اندازهای جوان کاربرد دارد و با توجه به سرعت بالا و هزینه پایین در استفاده از این گونه روش ها، از جایگاه ویژه ای برخوردار است. این شاخص ها به صورت ابزار شناسایی پایه برای تشخیص تغییر شکل های تکتونیکی یا تخمین ناپایداری نسبی فعالیت های تکتونیکی در منطقه ای ویژه به کار می روند. البته این بررسی ها در مناطق متشکل از سنگ های آتشفشانی از حساسیت بیشتری به ویژه در تعریف دقیق مرز زیرحوضه ها برخوردار است. در این مطالعه گستره ای متشکل از رخنمون سنگ های آتشفشانی و نهشته های جوان که در جنوب سلفچگان و در مرز استان های قم-مرکزی قرار دارد، برای مشخص کردن فعالیت های نئوتکتونیکی بر اساس شش شاخص مورفومتری گرادیان طولی رودخانه (SL)، نسبت پهنای کف دره به عمق (Vf)، انتگرال هیپسومتری (Hi)، شکل حوضه آبریز (Bs)، عدم تقارن حوضه زهکشی (Af) و تقارن توپوگرافی عرضی (T) موردبررسی قرار گرفت. درنهایت پس از محاسبه شاخص ها با میانگین گرفتن از آن ها و محاسبه شاخص فعالیت نسبی (Iat) گستره از لحاظ فعالیت به چهار رده تقسیم شد که در این تقسیم بندی رده های 1 تا 4 به ترتیب بیانگر بیشترین تا کم ترین فعالیت زمین ساختی است که بر این اساس مشخص شد که 86/2 درصد حوضه ها در رده 2، 43/51 درصد حوضه ها در رده 3 و 71/45 درصد حوضه ها در رده 4 جای می گیرند.

موقعیت زمین ساختی ایران سبب شده است تا این فلات ناآرامی های زیادی داشته باشد. از جمله منطقه های ناآرام آن فلات واحد البرز است. بر این اساس، در پژوهش حاضر کوشش شده است تا وضعیت مورفوتکتونیکی زیرحوضه های لواسان در دامنه های جنوبی البرز بررسی شود. در این پژوهش متناسب با هدف های مدنظر از مدل رقومی ارتفاعی ۳۰ متر، نقشه توپوگرافی ۱:۵۰۰۰۰، نقشه ۱:۱۰۰۰۰۰ زمین شناسی و تصاویر راداری سنتینل Sentinel به عنوان داده های پژوهش استفاده شده است. ابزارهای مهم این مطالعه نرم افزارهای GMT، ARCGIS، SPSS و شاخص های استفاده شده برای ارزیابی وضعیت تکتونیکی منطقه مطالعه شده است. پژوهش حاضر در دو مرحله انجام شده است. در مرحله اول با استفاده از شاخص های مورفوتکتونیکی، وضعیت تکتونیکی زیرحوضه ها ارزیابی و در مرحله دوم با استفاده از تصاویر راداری و روش سری زمانی SBAS میزان جابه جایی عمودی منطقه ارزیابی و سپس این جابه جایی با وضعیت تکتونیکی زیرحوضه ها تحلیل شده است. نتایج به دست آمده از شاخص IAT نشان داده است که حوضه های مطالعه شده فعالیت تکتونیکی فعّالی دارند. درواقع، حوضه های برگ و کند میانگین امتیاز ۸۸/۱ و حوضه های لواسان و افجه میانگین امتیاز ۲ را دارند؛ بنابراین حوضه های برگ و کند از نظر شاخص IAT وضعیت تکتونیکی فعّال تری دارند. همچنین، بر اساس نتایج به دست آمده از روش سری زمانی SBAS منطقه مطالعه شده در طی دوره زمانی ۳ ساله (از تاریخ 6/1/2016 تا 21/12/2018) 79 میلی متر بالاآمدگی و 14 میلی متر پایین رفتگی دارد که به دلیل داشتن بالاآمدگی زیاد می توان آن را به فعالیت های تکتونیکی نسبت داد. سرانجام، در نتایج تصویر راداری فعّال بودن منطقه از نظر تکتونیکی تأیید شده است.

حوضه آبریز سد بیدواز در شمال باختری شهرستان اسفراین واقع شده و از نظر زمین شناسی بخشی از پهنه ساختاری آلاداغ- بینالود محسوب می شود. جهت مدیریت منابع آب و استفاده بهینه از این منابع بر روی شاخه اصلی این رودخانه سدی احداث شده است. با آبگیری این سد مشخص گردید فرار آب از این سد بیشتر از استانداردهای موجود در این زمینه است. اقدامات بعدی جهت کاهش فرار آب از این سد نتیجه مثبتی نداشت. هرچند احداث این سد فواید زیادی برای مردم منطقه داشته، اما افزایش فرار آب سبب دلهره مردم ساکن در پایین دست آن شده است. فرار زیاد آب از این سد این فرض را در ذهن تداعی می کند که ممکن است فرار آب ناشی از فعالیت های تکتونیکی باشد. به دلیل اینکه زندگی بیش از 70 هزار نفر ازجمله مردم شهر اسفراین و چند روستای پرجمعیت ارتباط زیادی با آب دریاچه این سد دارد مطالعه فعالیت های تکتونیکی در زیر حوضه های آن ضروری است. در این تحقیق که با استفاده از شاخص های مورفوتکتونیکی و با هدف مشخص شدن فعالیت های تکتونیکی در این سد انجام شد، مشخص گردید منطقه از نظر تکتونیکی در ردیف مناطق فعال تکتونیکی قرار دارد. شواهدی چون فعالیت گسل ها، بررسی زمین لرزه های منطقه، نتایج حاصل از مطالعات شاخص های مورفوتکتونیکی و همچنین بررسی نیمرخ های ترسیمی از زیر حوضه های این رودخانه همه دلالت بر فعال بودن این حوضه از نظر تکتونیکی دارند؛ بنابراین لازم است در نحوه بهره برداری، نگهداری و مسائل فنی این سد توجه بیشتری مدنظر مدیران قرار گیرد.