شاخص های ژئومورفولوژی

مناطق فعال، قسمت هایی از پوسته زمین هستند که در کواترنر پسین و به خصوص عهد حاضر دارای حرکات زمین ساختی اند و در آینده نیز مستعد بروز خطر خواهند بود. این مناطق را می توان با شواهد و شاخص های ژئومورفولوژی تشخیص داد. بر همین اساس و با استفاده از شاخص نسبی فعالیت زمین ساختی (Iat) که ترکیبی از شاخص های انتگرال هیپسومتری، نسبت کشیدگی حوضه، تقارن آبراهه ها، نسبت عرض کف دره به ارتفاع آن و طول ـ گرادیان رودخانه را شامل می شود، به بررسی و شناخت وضعیت حوضه رودبار واقع در محدوده زاگرس مرکزی اقدام شد. برای این منظور، مدل رقومی ارتفاع از داده های توپوگرافی SRTM با دقت 90 متر برای کل منطقه تهیه شده و در محیط های نرم افزاری آرک مپ، آرک ویو و گلوبال مپر، ترسیم آبراهه ها، تقسیم بندی زیرحوضه ها، اندازه گیری شاخص ها، رقومی کردن نقشه های زمین شناسی و تلفیق داده ها صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهند که این حوضه 2256 کیلومترمربعی را می توان به 4 بخش ـ بسیار فعال، فعال، نیمه فعال و با فعالیت کم ـ تقسیم کرد. گسل های رورانده دهسور، وحدت آباد و زردکوه و همچنین گسل جوان زاگرس، چهار گسل مهمی هستند که در بروز ناپایداری در این حوضه نقش داشته اند. جابه جایی 500 متری که در طی 40 تا 50 هزار سال گذشته در مسیر سرشاخه های رودخانه های گشان و الوس صورت گرفته، حرکت راستگردی را در قطعه ای از گسل جوان زاگرس که بین دو قطعه دورود و اردل قرار گرفته است اثبات می کند. در نتیجه این حرکت، یک سطح خرد شده و فرسایش پذیر ایجاد شده که رودخانه رودبار به سرعت در حال حفر آن است و سطح اساس منطقه را پایین می برد. این عمل به تجدید سیکل فرسایش منجر شده است. در زمان حاضر سد رودبار در قسمت خروجی این حوضه و در مسیر گسل جوان و فعال زاگرس در حال احداث است؛ بنابراین ممکن است این سازه در معرض مخاطرات جدی قرار بگیرد.

در این تحقیق، به منظور تفکیک بخش های فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها، چهار مخروط افکنه در زاگرس چین خورده بررسی شده است. تفکیک بخش های فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها از نظر سیل خیزی با استفاده از شاخص های ساده ی ژئومورفولوژیکی مانندالگوی زهکشی، مورفولوژی سطح مخروط و شاخص تضاریس، رنگ مخروط ها در تصاویر ماهواره ای ،حداکثر عمق برش مخروط ها و شاخص های هوازدگی مانند میزان هوازدگی آبرفت ها، حفره دار شدن قلوه سنگ های آهکی انجام شده است. جهت تعیین ناهمواری و حداکثرعمق برش سطح مخروط ها، با استفاده از دوربین نقشه برداری دو مقطع از سطح هر مخروط افکنه تهیه شد. تفکیک بخش های قدیمی و جدید مخروط-افکنه ها براساس تن (رنگ) تصاویر و همچنین تعیین الگوی زهکشی کانال ها در مخروط های جدید و قدیمی براساس تصاویر ماهواره ای کویک برد انجام شد. بررسی شاخص های هوازدگی سطح مخروط ها نیز بر اساس مطالعات میدانی انجام گرفت. نتیجه ی این تحقیق نشان می دهد که مخروط های قدیمی یا غیرفعال اغلب دارای الگوی زهکشی همگرا یا شبکه درختی هستند درحالی که مخروط های جدید اغلب دارای الگوی زهکشی واگرا، شاخه شاخه و متقاطع هستند. بخش های غیرفعال مخروط ها، دارای تن رنگ تیره تری نسبت به مخروط های جدید در تصاویر ماهواره ای می باشند. مورفولوژی سطح مخروط های قدیمی (به علت غلبه ی فرسایش قهقرایی و توسعه ی بدلندها به-سمت بالادست) ناهموارتر و دارای تضاریس بیشتری نسبت به مخروط های جدید هستند. به طور کلی حداکثر میزان برش در مخروط های قدیمی بیش از مخروط های جدید است. شاخص های هوازدگی مانند حفرات در ذرات آهکی نیز در مخروط های قدیمی وجدید کاملاً با هم متفاوت است به-طوری که بخش های غیرفعال دارای هوازدگی و انحلال بیشتر و بنابراین دارای خاک ضخیم تری نسبت به مخروط های جدید هستند. تحقیق حاضر نشان می دهد که شاخص های ژئومورفولوژی ابزارمناسبی جهت تفکیک مناطق فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها از نظر سیل خیزی می باشند. با این وجود به علت تاثیر عواملی مانند تکتونیک، تغییرات اقلیمی، لیتولوژی حوضه-های بالادست مخروط ها و مساحت مخروط ها نمی توان از تمامی شاخص ها در هر مخروط استفاده نمود.

هدف از این مقاله بررسی انواع ویژگی های ژئومورفولوژی مناطق فعال و شاخص های مربوط به آن ها، جهت انتخــاب و معرفی شاخص های مناسب برای منطقه زاگرس و تطابق نتایج به دست آمده با مطالعات لرزه شناسی دستگاهی و تاریخی می باشد. به این منظور یک مدل رقومی ارتفاع از داده های توپوگرافی SRTM با دقت 90 متر برای بخشی از زاگرس مرکزی تهیه شد. سپس در محیط های نرم افزاری آرک مپ، آرک ویو و گلوبال مپر ترسیم آبراهـه ها، تقسیم بندی زیر حوضــه ها و اندازه گیری شاخص ها انجــام گرفت. آنگاه در محیط Spss بین شاخص های مختلف همبستگی برقرار شده و مشخص شد که در این محدوده شاخص های تقارن حوضه(T وAf) مفید نبوده و ممکن است باعث ایجاد ابهام شوند. همچنین، شاخــص هایVf,Smf,Re,Hi در مقایسه با شاخــص های V,Facet%, Bs,V/A همبستگی بهتری با همدیگــر دارند. در نتیجه، شاخص های Vf,Smf,S,SL,Re,Hi مناسب ترین شاخص هایی می باشند که با ترکیب آن ها شاخص نسبی زمین ساخت فعال (Iat) تعریف شده و پهنه بندی منطقه بر اساس آن صورت گرفت. نتایج به دست آمده افزایـــش فعالیت زمین ساختی از زون سنندج ـ سیرجان به سمت زون زاگرس بلنـــد را نشان می دهد که این موضوع با نتایــج به دست آمده از زمین لرزه های دستگاهی و تاریخی همخوانی دارد. اما در محدوده زاگرس بلند، این شاخص حکایت از افزایش فعالیت های زمین ساختی از سمت جنوب شرقی به سمت شمال غربی را دارد؛ در حالی که در این مسیر، شدت زمین لرزه ها کاهش می یابد. این موضوع به دو صورت قابل توجیه است: یا این که جابجایی گسل ها در بخش شمال غربی، بیشتر به صورت خزشی و آرام بوده و یا این که در آینده احتمال وقوع زمین لرزه های بزرگی در این محدوده وجود خواهد داشت. در هر دو صورت این موضوع می تواند برای سد در حال احداث رودبار خطرناک باشد.

حوضه ی آبخیز مشکین چای بخشی از دامنه های شمالی ارتفاعات سبلان- قوشه داغ و قسمتی از فرورفتگی ساختمانی مشکین – اهر است. فعالیّت های نو زمین ساخت در این منطقه سبب تشدید ناپایداری دامنه ها (لغزش، جریانات واریزه ای و غیره) شده است. آگاهی از وضعیت عملکرد فعالیّت های نوزمین ساخت جهت برنامه ریزی اصولی و اجتناب از ساخت و سازها و پروژه های عمرانی در اراضی گسلی فعال و پرخطر در حوضه ی مورد تحقیق ضروری است. هدف از این تحقیق ارزیابی فعالیّت های نوزمین ساخت در حوضه ی آبخیز مشکین چای می باشد که جهت دستیابی به این امر روش های کمی از جمله شاخص شکل حوضه(Bs) ، شاخص عدم تقارن حوضه ی زهکشی (AF)، شاخصتقارنتوپوگرافی معکوس (T)، شاخص سینوسی جبهه کوهستان(J)، انتگرال هیپسومتری (Hi)، منحنی هیپسومتریک (Hc)، شاخصپهنایکفدرهبهارتفاعآن (VF)، شاخص سینوسی رودخانه(S)، شاخص گرادیان طولی رودخانه(SL) و شاخص ارزیابی نسبی فعالیّت های زمین ساختی (Iat) استفاده شده است. نتایج شاخص های ژئومورفولوژی نشان دادکه کلحوضه ی مورد مطالعه از لحاظ فعالیّت های زمین ساختی پویا است و زیرحوضه ی مشکین چای نسبت به زیرحوضه های بینوچای و کرکرچای از فعالیّت زمین ساختی بیشتری برخوردار است.

مورفومتری به عنوان سنجش و توصیف کمی شکل ها و چشم اندازهای زمین تعریف شده اند. دشت بیرجند درشرق کشور ایران و دراستان خراسان جنوبی است. هدف از این پژوهش ارزیابی تکتونیک مناطق فعال با استفاده از پارامترهای مورفومتری می باشد. در این تحقیق از داده های میدانی و نقشه های توپوگرافی استفاده گردیده است. نتایج حاصل از محاسبه شاخص ها بدین صورت است که بیشترین میزان کج شدگی AF در شمال غربی ، کمترین میزان کج شدگی شمال حوزه می باشد. شاخص Tدارای نا متقارن ترین حالت حوزه در شمال غربی منطقه است. شاخص S بیشترین مقدار در غرب حوزه و کمترین مقدار شمال مرکزی حوزه می باشد. بیشترین مقدار Smf در شمال حوزه و کمترین مقدار آن در شمال شرقی حوزه می باشد. محاسبه شاخص VF نشان داد که بیشترین تعداد دره ها در این مناطق واقع شده است. شاخص انتگرال هیپسومتری بیشترین میزان بالاآمدگی در شمال شرقی و کمترین میزان در شمال را نشان می دهد، بیشترین مقدار شاخص Dd در شمال وکمترین مقدار در شمال غربی می باشد. بیشترین مقدار شاخص Te در شمال شرقی حوزه و از طرفی کمترین مقدار شاخص Te در شمال غربی است. بیشترین مقدار شاخص Cدر شمال غربی و کمترین مقدار در شمال حوزه است. بیشترین مقدار شاخص Re در شمال وکمترین مقدار شاخص Re در شمال غربی است. پارامترIat نشان می دهد که شمال دشت بیرجند از نظر تغییرات مورفومتریک در درجه فعال قرار دارد و درآینده تغییرات جدیدی خواهد داشت.

اشکال ژئومورفولوژیکی هرکدام در مراحل مختلفی از روند تغییرات محیطی و تکامل خود، شرایط پایداری و ناپایداری هایی را تحت تأثیر فرآیندهای بیرونی و درونی متحمل می شوند. یکی از این فرم ها، توده های آذرین هستند که در اثر حرکات زمین ساختی و جنبش گسل ها، شکل متمایزی به خود گرفته و تغییر می یابند. این تغییر را با استفاده از شواهد و شاخص های ژئومورفولوژیکی می توان نشان داد. توده آذرین آله در ورای کمربند دگرگونی سنندج -سیرجان در قسمت غربی استان قم واقع شده است. با بررسی الگوهای مختلف از قبیل الگوی زهکشی، تن رنگ، شیب، حلقه های مدور و شاخص های ژئومورفولوژی، رشد توده در این منطقه آشکار شد. شاخص الگوی کاملاً حکایت از ناپایداری این توده را دارد. اکثر سطوح دامنه های توده آله متشکل از اشکال مثلثی شکل است که تشکیل این سطوح حاصل عملکرد فرآیندهای درونی فعال در مقابل فرآیندهای بیرونی می باشد. تن رنگ سطوح مخروط افکنه ها روشن است که نشان از فعال بودن زمین ساخت است. حلقه های دایره ای شکل گرفته در توده حکایت از گسترش دامنه های شرقی دارد. شیب مخروط افکنه های این توده بین ۵- ۱۰.۵ است که با عملکرد تکتونیک توجیه می شود و فرآیند مورفولوژی سطوح مخروط افکنه ها  به صورت مجرا و پشته های کوچک است و 2 مورد از حالت فرسایش در قسمت جنوب شرقی توده نفوذی مشاهده شد که به سمت رأس مخروط افکنه در حال پیشروی است. اسارت و انحراف آبراهه ها در منطقه، از شواهدی دیگری است که متأثر از تکتونیک فعال است. به دلیل ناپایداری دامنه ها و مخروط افکنه ها هیچ گونه فعالیت انسانی (به جزء مواردی خاص) در منطقه شکل نگرفته است. به طورکلی این شاخص ها و شواهد، از ناپایداری و فعال بودن جنبش های زمین ساختی در توده دیوریتی و هم شکل نبودن قسمت های مختلف توده آذرین خبر می دهند. بنابراین فعال بودن تکتونیک و ناپایداری این محیط کاملاً مورد تأیید است.

حرکات تکتونیکی همواره تأثیرات بسیار زیادی بر نقاط مختلف کره ی زمین دارند و هر منطقه ای که در حال حاضر نیز حرکات تکتونیکی در آنها وجود دارد به اصطلاح دارای تکتونیک فعال است. رودخانه ها نسبت به حرکات تکتونیکی حساس هستند و رابطه نزدیکی بین لندفرم های رودخانه ای و حرکات تکتونیکی وجود دارد. به منظور بررسی وضعیت تکتونیکی یک منطقه یا حوضه روش های مختلفی وجود دارد. در این میان، شاخص های ژئومورفیکی در ارزیابی فعالیت های تکتونیکی ابزاری مفید و قابل اطمینان هستند. بر این اساس در تحقیق حاضر به بررسی وضعیت تکتونیکی حوضه ی رودخانه ی سیروان پرداخته شده است. در این تحقیق حوضه ی رودخانه ی سیروان شامل 5 زیرحوضه ی گاران، شویشه، قشلاق، گاورود و سیروان مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. به منظور بررسی تأثیر تکتونیک بر زیرحوضه های مورد مطالعه از 8 شاخص، شامل: شاخص پیچ و خم (سینوسی) جبهه کوهستان (Smf)، شاخص عدم تقارن حوضه زهکشی (AF)، شاخص گرادیان طولی رودخانه (SL)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس (T)، شاخص تراکم سطحی آبراهه (P)، شاخص انتگرال هیپسومتری (Hi)، شاخص سینوسی رودخانه (S) و شاخص شکل حوضه (Bs) استفاده شده است. پس از ارزیابی حوضه بر مبنای شاخص های موجود، به منظور طبقه بندی حوضه ها از نظر فعالیت تکتونیکی، از شاخص ارزیابی نسبی فعالیت های تکتونیکی (Lat ) استفاده شده است که نتایج حاصله از این شاخص بیانگر این است که در بین زیرحوضه های مطالعاتی، زیرحوضه ی شویشه با میانگین کلاس ۲، دارای وضعیت فعال تری نسبت به سایر زیرحوضه ها است