نئوتکتونیک

در پژوهش حاضر مخاطرات ژئومورفولوژیکی حوضه آبریز زنوزچای- واقع در شمال شهرستان مرند استان آذربایجان شرقی- مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا طریق تهیه نقشه های پهنه بندی نئوتکتونیک، سیلاب و زمین لغزش صورت گرفت. پهنه بندی فعالیت های تکتونیکی نسبی (Iat) از طریق میانگین گیری و ترکیب شاخص های ژئومورفیک گرادیان طولی آبراهه، انتگرال هیپسومتریک، شکل حوضه زهکشی، سینوزیته جبهه کوهستان، نسبت پهنای کف دره به عمق دره و فاکتور عدم تقارن حاصل می شود. نقشه های پهنه بندی مخاطرات سیلاب و زمین لغزش از طریق ترکیب لایه-های موضوعی با بهره گیری از مدل فرایند تحلیل شبکه (ANP) در بستر سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه شدند. داده های بارش، تصاویر مدل رقومی ارتفاع (DEM)، نقشه های زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای Sentinel مهم ترین داده های مورد استفاده در تحقیق حاضر می باشند. نتایج حاصل از شاخص های ژئومورفیک بیانگر این است که بخش قابل توجهی از آنومالی های این شاخص ها از اختلافات سنگ شناسی حوضه نشات می گیرند. پهنه بندی تکتونیک فعال منطقه نیز حاکی از ضعف نسبی فرایندهای نئوتکتونیکی و جنبش گسل های منطقه و غلبه فرایندهای فرسایشی می باشد. در رابطه با خطر وقوع سیلاب نتایج مدل ANP نشان داد که متغیرهای شیب، فاصله از رودخانه و تحدب سطح زمین اهمیت بالاتری در پخش سیلاب برعهده دارند. از نظر خطر وقوع سیلاب، درحدود 4 درصد از سطح حوضه زنوزچای در کلاس خطر بسیار زیاد و 4/7 درصد در کلاس خطر زیاد واقع شده است. پهنه های خطرناک منطبق بر بستر دره های دو آبراهه اصلی حوضه می باشند و درنتیجه، بخش هایی از سکونتگاه های موجود در این دره ها در معرض سیلاب های مخرب قرار دارند. درنهایت، براساس نتایج مدل ANP سه متغیر شیب، لیتولوژی و بارش اهمیت بالاتری در احتمال وقوع زمین لغزش های منطقه دارند. درحدود 16 درصد حوضه زنوزچای در کلاس خطر زیاد و 7 درصد آن در کلاس خطر بسیار زیاد زمین لغزش واقع شده اند. وقوع زمین لغزش در قسمت های میانی حوضه به دلیل مجموعه ای از شرایط، مانند حضور شیب و سازندهای زمین شناسی مستعد، از احتمال بالاتری برخوردار است.

حوضه آبریز صدرآباد یکی از حوضه های آبریز شیرکوه بوده که در دامنه های غربی آن قرار دارد. این حوضه دارای گسل های متعدد بوده که به نظر در کواترنر فعالیت داشته و احتمالا موجب تغییر در سطوح رسوبهای جدید شده است. این پژوهش به دنبال بررسی عملکرد گسل ها در کواترنر با استفاده از هفت شاخص ژئومورفیک شامل گرادیان طول رودخانه، عدم تقارن حوضه آبریز، سینوزیته جبهه کوهستان، تقارن توپوگرافی معکوس زهکشی، پیچ و خم رودخانه اصلی، انتگرال هیپسومتریک و شکل حوضه است. یافته های پژوهش نشان می دهد که بر اساس شاخص های به کار گرفته شده در پلیو-کواترنر گسلها فعالیت داشته و تغییرات زیادی را در نیمرخ طولی رودخانه، بالا آمدگی کوه ها، شکل حوضه و تغییرات در سطح رسوب ها بوجود آورده اند. برای مثال، شاخص SL حاکی از تغییرات عمودی قابل توجه در نیمرخ طولی رودخانه اصلی بویژه در بخش های میانی حوضه دارد به گونه ای که مقدار آن در این بخش به حدود 750 می رسد. نیمرخ طولی رودخانه نیز چنین وضعیتی را نشان می دهد. شاخص Smr مقدار 8/1 را نشان می دهد. محاسبه شاخص Bs مقدار 1/2 را در حوضه صدرآباد نشان داد که بیانگر کشیدگی حوضه در اثر عملکرد گسل هاست. همچنین بررسی شاخص Itsf در 20 مقطع اندازه گیری شده در امتداد طول حوضه مقدار 27/0 را نشان داد که بیانگر عدم تقارن حوضه است. شاخص Smf برای جبهه کوهستان های شرقی مقدار 8/1 را نشان داد که مقدار بالایی به شمار می رود. نتایج مشاهدات زمینی نیز حاکی از تغییر در رسوبات آبرفتی کواترنر، تراورتن ها و بریدگی و شکستگی در امتداد نیمرخ طولی رودخانه می باشد.

ارزیابی کامل فعالیت های تکتونیکی و به خصوص حرکات تکتونیکی جوان و خطرات ناشی از آن نیاز به شناخت کامل فرایندهای ژئومورفولوژی دارد. بسیاری از عوارض ژئومورفولوژیکی در مقابل حرکات تکتونیکی فعال بسیار حساس هستند و همزمان با آن ها تغییر می کنند. هدف این پژوهش استفاده از شاخص های ژئومورفیک (شاخص عدم تقارن حوضه (Af)، شاخص سینوسیته حوضه (S)، شاخص شکل حوضه (BS)، شاخص شیب طولی رودخانه (SL)، نسبت انشعاب (Rb)، عدد ناهمواری (Rn)، برجستگی نسبی حوضه (Bh)، پیچ وخم پیشانی کوهستانی (Smf)، تراکم زهکشی (Dd)، هیپسومتری)، رسم و تحلیل نقشه های فرسایش پذیری سازندها، خاک ها و کاربری اراضی برای آگاهی از رابطه فعالیت تکتونیکی با فرسایش خاک حوضه آبریز کارون (بالادست سد شهید عباسپور) است. نتایج نشان داده است که فعالیت های تکتونیکی در سازندهای فرسایش پذیر باعث فرسایش کناره ای شده و درنتیجه خاک ها فرسایش می یابند اما در سازندهای مقاوم فعالیت زمین ساختی اثر کمی گذاشته و خاک ها تقریباً مقاومت خود را دارند. آبراهه های فرعی نیز اغلب تحت زاویه حاده ای به جریان اصلی وارد می شوند. رودخانه کارون در حوضه موردمطالعه بر روی سازندهای نرم و فرسایش پذیر نظیر گورپی، پابده، آغاجاری، گچساران و میشان پهن شده و با شدت جریان کمتری جاری می گردد. در این حالت فرسایش در مسیر رودخانه کم تر بوده، اما فرسایش کناره ای غالب است بیشترین فرسایش کنار رودخانه ای در مرکز و جنوب شرق حوضه است. حوضه از نظر هیپسومتری متعادل بوده و سیمای توپوگرافیک و ژئومورفیک حوضه موردمطالعه از فعالیت های تکتونیک متأثر است که نتیجه آن پستی وبلندی زیاد و کج شدگی حوضه است.

با مطالعه و بررسی ساختمان زمین شناسی، لندفرم ها ی توپوگرافی، الگوی سیستم های شبکه زهکشی، شاخص ها و شواهد ژئومورفولوژیک هر منطقه می توان عملکرد زمین ساخت فعال را ارزیابی کرد. کوهستان کرکس در شرق اصفهان و کمان ماگمایی ارومیه- دختر حد فاصل پهنه سنندج- سیرجان قرار دارد. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی میزان فعالیت های زمین ساختی با استفاده از شاخص های ژئومورفیک در حوضه های آبریز جنوب کوهستان کرکس است. برای ارزیابی میزان فعالیت های نوزمین ساخت شاخص های ژئومورفولوژیک از جمله نسبت کشیدگی (Re)، نسبت انشعابات (Rb)، فرم حوضه (FF)، انتگرال فرازنما (Hi)، حجم به سطح حوضه (V/A)، تقارن توپوگرافی عرضی (T)، گرادیان پیچ رودخانه (SL)، پیچ وخم رودخانه (S)، سینوزیته جبهه کوهستان (Smf)، نسبت شکل حوضه (BS)، وسعت مخروط افکنه (Af)، شیب مخروط افکنه (Sf) محاسبه شد و سپس با استفاده از شاخص نسبی زمین ساخت فعال (Iat) به عنوان تکنیک مدلی و مفهومی میزان فعالیت های تکتونیکی در حوضه های آبریز برآورد شد. درنهایت، شواهد مورفولوژیکی زمین ساخت فعال در منطقه مطالعاتی بررسی شد. نتایج حاصل از شاخص های ژئومورفولوژیک و وجود شواهد ژئومورفولوژیکی موجود در منطقه بیانگر وجود فعالیت های زمین ساختی زیاد در حوضه های آبریز جنوب ارتفاعات کرکس است. شدت فعالیت های تکتونیکی از جنوب شرق به سمت شمال غرب شدت می یابد. این تحرکات باعث تعمیق برخی دره ها، افزایش شیب و انحراف و تغییر مسیر برخی از رودخانه ها و تقطیع مخروط افکنه ها شده است.

 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.

کشور ایران یکی از مناطق زلزله خیز دنیا می باشد و گسل های فعّال زیادی با روندهای مختلف در این کشور وجود دارند که هر از چندگاهی با فعالیت های خود موجب خسارات فراوان جانی و مالی می شوند. با استفاده از برخی شواهد و شاخص های ژئومورفیک، می توان به میزان فعالیت نسبی گسل ها پی برد. در این تحقیق قسمتی از رشته کوه های البرز در محدوده استان سمنان از نظر فعالیت های نئوتکتونیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در این زمینه شاخص های کمّی مختلفی به کار گرفته شد. برخی از این شاخص ها از روی حوضه های آبریز استخراج شد که شامل: نسبت پهنای چارک ها، نسبت مساحت چارک ها، نسبت جامی و شاخص عدم تقارن حوضه ها می باشند. اما نیمرخ آبراهه های اصلی نسبت به فعالیت های تکتونیکی از حساسیت بالاتری برخوردار می باشند. ازاینرو، مهمترین شاخص های کمّی از روی نیمرخ آبراهه های اصلی استخراج شد که به نحو بهتری میزان فعالیت های نئوتکتونیکی را منعکس می سازند و مهمترین آنها شامل استخراج شاخص گرادیان طولی، شاخص انحراف از نیمرخ و شاخص تقعّر می باشند و کمّیّت های مختلفی از روی این شاخص ها حاصل شد. همچنین شاخص های دیگری مانند سینوزیته جبهه کوهستان و نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره مورد استفاده قرار گرفت. برای استخراج شاخص های کمّی از نقشه های توپوگرافی مقیاس 1:25000، نقشه های زمین شناسی مقیاس 1:100000، تصاویر DEM با قدرت تفکیک 10 متر و تصاویر ماهواره ای IRS استفاده شد. که در این زمینه از نرم افزارهای Arc GIS، Global Mapper و اتوکد بهره گرفته شد. شاخص ها نسبت به خط مرجعی که به طول تقریبی 48 کیلومتر از غرب به شرق منطقه کشیده شد، مورد سنجش قرار گرفت. روند تغییرات و موقعیت شاخص ها نسبت به خط مرجع در اکثر موارد از روند دو گسل عمده منطقه مورد مطالعه یعنی گسل های شاهرود و طزره تبعیت می کنند. نتایج حاصل از این شاخص ها به همراه برخی از شواهد موجود، نشان دهنده فعّال بودن منطقه از نظر فعالیت های نئوتکتونیکی می باشد. واژگان کلیدی: نئوتکتونیک، گسل شاهرود، گسل طزره، شاخص های ژئومورفیک، البرز شرقی.