شاخص های ژئومورفیک

ژئومورفولوژی تکتونیک به مطالعه لندفرم های ناشی از تکتونیسم و تعامل بین تکتونیک و فرایندهای ژئومورفیک می پردازد. نئوتکتونیک، اشکال ایجاد شده بر روی زمین که بر اثر مکانیسم های زمین ساختی ایجاد شده است را مورد مطالعه قرار می دهد. به منظور بررسی نئوتکتونیک فعال، از شاخص های نئوتکتونیکی حوضه آبریز و توان لرزه خیزی استفاده می گردد. در این پژوهش فعالیت های نئوتکتونیکی حوضه آبخیز نیر با استفاده از شاخص های ژئومورفیک مورد تحلیل قرار گرفته است. در ابتدا با استفاده از نرم افزار Gis10.3 و افزونه Archydro زیرحوضه ها و آبراهه های منطقه مورد مطالعه استخراج شد. برای محاسبه دقیق در هر زیرحوضه 26گانه از نقشه های توپوگرافی 1:25000، نقشه های زمین شناسی 1:100000، مدل رقومی ارتفاع 12 متر استفاده شد. سپس درنهایت برای هریک از شاخص ها نقشه پهنه بندی حوضه مورد بررسی در پنج رده تهیه شد. در نهایت با توجه مقادیر محاسبه شده هریک از شاخص ها شاخص زمین ساخت نسبی فعال برای حوضه استخراج شد. با توجه به شاخص زمین ساخت نسبی فعال منطقه مورد مطالعه به پنج رده بسیار بالا، بالا، متوسط، کم و بسیار کم نئوتکتونیکی تقسیم شد. براساس نتایج بیشترین میزان فعالیت تکنتونیک مربوط به زیرحوضه های 9، 11، 17، 18، 22 می باشد. براساس ارزیابی توان لرزه خیزی این نتیجه حاصل شد رابطه زارع با مقدار 98/5 ریشتر، نوروزی و اشجعی با مقدار 5/6 ریشتر و نوروزی 63/2 ریشتر می باشد. نتایج حاصل از این پژوهش فعالیت نئوتکتونیکی متوسط را در بیشتر زیرحوضه های نیر نشان می دهد که در این مناطق فعالیت گسل شدت نداشته و بنابراین در این مناطق برای مناطق مسکونی خطرات چندانی ایجاد نمی کند از مهم ترین گسل حوضه نیر می توان به گسل نیر اشاره کرد که برای مناطق مسکونی در صورت فعال شدن مخاطره آمیز خواهد بود.

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.

کلان شهر تبریز در حریم گسل فعال تبریز قرار دارد و از بخش انتهایی حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای در شمال شهر نیز عبور می کند. پژوهش حاضر، با استفاده از شاخص های ژئومورفیک، تکنیک سنجش از دور و GIS به بررسی فعالیت های تکتونیکی این گسل در محدوده ی کلان شهر تبریز می پردازد. بدین منظور شاخص های ژئومورفیک شامل تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، نسبت شکل حوضه، عدم تقارن حوضه، تقارن توپوگرافی معکوس، انتگرال هیپسومتری، سینوسی جبهه ی کوهستان، سینوسی رودخانه، نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره، گرادیان طولی رود و شاخص ارزیابی نسبی تکتونیکی فعال به عنوان ابزار های مدلی و مفهومی استفاده شد. تصویر ماهواره ای سنجنده ی ASTER، نقشه ی زمین شناسی، مدل رقومی ارتفاع و نرم افزارهای ENVI4.8 و ArcGIS10.2 دیگر ابزارهای فیزیکی این پژوهش است. طبق نتایج، مقادیر کمّی شاخص های تراکم زهکشی 51/0 و 57/0، نسبت انشعاب 2 و 1/2، نسبت شکل حوضه 2/2 و 8/1، عدم تقارن حوضه 7/39 و 2/23، تقارن توپوگرافی معکوس 36/0 و 59/0، انتگرال هیپسومتری 28/0 و 39/0، سینوسی جبهه کوهستان 4/1 و 93/0، سینوسی رودخانه 1/1 و 3/1، پهنای کف دره به ارتفاع دره 08/1 و 2/1، گرادیان طولی رود 1202 و 318 به ترتیب برای حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای به دست آمد. بر اساس شاخص ارزیابی نسبی تکتونیک فعال، حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای به ترتیب با مقادیر عددی 9/1 و 7/1 دارای حرکات تکتونیکی زیاد هستند. نتایج شاخص های مورد بررسی، حاکی از تأثیرپذیری مورفولوژی حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای از حرکات تکتونیکی گسل تبریز است. با پردازش داده های ماهواره ای شواهد تکتونیکی گسل تبریز همچون انحراف آبراهه آجی چای، پرتگاه گسل و پدیده ی عدسی شکل در محدوده ی کلان ش هر تبریز نیز تفسیر شدند. نتایج ب ه دست آمده با شواهد میدانی منطقه تأیید گردید. بنابراین، کلان شهر تبریز از نظر حرکات تکتونیکی در یک منطقه ی مخاطره آمیز واقع شده است.

فرسایش خاک یک فرایند ژئومورفیک غالب است که امنیت غذایی را در بخش های وسیعی از کره زمین را تهدید می کند. ویژگی های ژئومورفیک حوضه در هیدرولوژی، فرسایش خاک و تولید رسوب نقش مهمی دارد و می تواند شاخصی از وضعیت فرسایش و رسوبگذاری حوضه باشد. بنابراین هدف از این پژوهش ارتباط شاخص های پوشش گیاهی و ژئومورفیک با مقادیر فرسایش و رسوب در حوضه آبریز کوزه توپراقی است که با بهره گیری از قابلیت های سیستم اطلاعات جغرافیایی جهت استخراج خصوصیات ژئومورفیک حوضه انجام شد. بدین منظور مقادیر فرسایش و رسوب با استفاده از مدل پسیاک اصلاح شده (MPSIAC)، محاسبه شد. هم چنین به منظور استخراج خصوصیات فیزیوگرافی و ژئومورفیک (شامل: رطوبت توپوگرافی TWI، قدرت جریان SPI، شیب SLOPE، انحناء دامنه، انحناء پروفیل و انحناء پلان) زیرحوضه ها، از مدل رقومی ارتفاع با دقت مکانی 30 متر و نیز سایر لایه های مورد استفاده در مدل MPSIAC شامل نقشه های توپوگرافی 1:25000، زمین شناسی 1:100000 و نیز نقشه های موضوعی: خاکشناسی، پوشش گیاهی و تصاویر ماهواره ای، آمار ایستگاه های هواشناسی، باران سنجی مناطق مجاور حوضه آبریز استفاده شد. نتایج نشان داد که که ارتباط میان مقادیر فرسایش و رسوب در زیرحوضه های مورد مطالعه معنی دار است. علاوه براین، مقدار فرسایس و رسوب با مقادیر شیب نیز دارای رابطه ی معکوس و معنی دار هستند. هم چنین میان شیب و نیز شاخص قدرت آبراهه رابطه ی مثبت و معنی دار از نظر آماری وجود دارد. شاخص های مرتبط با انحناء دارای تغییرات اندکی در منطقه مورد مطالعه هستند. اما به دلیل توپوگرافی متنوع منطقه، مقادیر شیب دارای تغییرات قابل توجهی در میان زیرحوزه ها است.

فرایندهای تکتونیکی نقش مهمی در شکل گیری و تغییر لندفرم ها دارند، بنابراین توجه به این فرایندها در برنامه-ریزی های مختلف حائز اهمیت است. بعضی از مناطق از جمله زون زاگرس دارای وضعیت تکتونیکی فعالی هستند به همین دلیل توجه به فعالیت های تکتونیکی در این منطقه ضروری است. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش به ارزیابی وضعیت تکتونیکی زاگرس استان فارس از محدوده اَوز تا کَرموستج پرداخته شده است. در این تحقیق از تصاویر راداری سنتینل 1، مدل رقومی ارتفاعی 5/12 متر SRTM و تصاویر ماهواره ای به عنوان مهم ترین داده های تحقیق استفاده شده است. مهم ترین ابزارهای مورد استفاده در تحقیق، ArcGIS، GMT و SPSS بوده است. همچنین در این تحقیق از 10 شاخص ژئومورفیک و مدل سری زمانی SBAS استفاده شده است. این تحقیق با توجه به اهداف مورد نظر در دو مرحله انجام شده است که در مرحله اول به ارزیابی وضعیت تکتونیکی منطقه با استفاده از 10 شاخص ژئومورفیک و در مرحله دوم نیز با استفاده از روش سری زمانی SBAS، وضعیت تکتونیکی منطقه ارزیابی شده است. نتایج بررسی وضعیت تکتونیکی زیرحوضه ها منطقه از نظر شاخص IAT نشان داده است که زیرحوضه 4 با میانگین ضریب 5/1 دارای کم ترین میانگین است و از نظر شاخص های مورد استفاده، دارای وضعیت تکتونیکی فعال تری نسبت به سایر زیرحوضه ها است و در مجموع نیز زیرحوضه های منطقه از نظر اکثر شاخص ها دارای وضعیت فعالی هستند. همچنین نتایج حاصله از روش تداخل سنجی راداری نشان داده است که محدوده مطالعاتی در طی سال های 2020 تا 2022 دارای 127 میلی متر بالاآمدگی و 109 میلی متر فرونشست بوده است که میزان بالاآمدگی رخ داده را می توان به عوامل تکتونیکی نسبت داد و بنابراین می توان گفت که صحت شاخص های ژئومورفیک مورد تایید است چراکه بر اساس تصاویر راداری نیز منطقه مورد مطالعه از نظر تکتونیکی دارای وضعیت فعالی است..