مریم ده بزرگی

یکی از روش های بررسی حرکات زمین ساخت فعال، استفاده از اطلاعات ریخت زمین ساخت است. در بررسی زمین ساخت پویا، تکتونیک ژئومورفولوژی دانشی بسیار ارزشمند است که می تواند تاثیر تکتونیک فعال را بر رودخانه مشخص نماید. ایران به دلیل قرارگیری در کمربند کوهزایی آلپ- هیمالیا یکی از مناطق فعال زمین می-باشد؛ کمربند کوه زایی البرز نیز بخشی از این منطقه است و قرارگیری گستره مورد مطالعه در البرز غربی و آذربایجان باعث شده است که این ناحیه تحت تاثیر فرآیندهای زمین ساختی حاصل از این برخورد باشد. در این مطالعه به منظور ارزیابی میزان فعالیت تکتونیکی اخیر تعداد 50 حوضه آبریز به همراه طولانی ترین مسیر احتمالی عبور رودخانه ها آن ها در محیط ArcGIS10.1، استخراج گردید و سپس شاخص های ژئومورفیک ناهنجاری سلسله مراتبی (∆a)، انشعابات (R)، گرادیان طولی رود (SL)، شکل حوضه زهکشی (Bs)، در 50 حوضه زهکشی محاسبه شده و در نهایت با تلفیق شاخص های مزبور، با استفاده از شاخص زمین ساخت فعال نسبی (Iat)، گستره مورد مطالعه به چهار رده فعالیت زمین ساختی بسیار بالا، بالا، متوسط و کم طبقه بندی شده است. گسل سنگاورد (فیروزآباد-مجدر)، که گسل اصلی محدوده مورد مطالعه است از شمال تا نزدیک جنوب گستره مورد بررسی را تحت تاثیر قرار می دهد و فعالیت زمین ساختی بسیار بالا را سبب شود همچنین گسل عندلیبی و نیکی در شرق و گسل شیخ جانلو و نیاخرم نزدیک به بخش جنوب باختری و گسل قالین قیه در باختر فعالیت زمین ساختی بسیار بالا را دارا می باشند. شواهد زمین ریختی حاصل از مشاهدات صحرایی اثبات کننده نتایج حاصل از چهار شاخص ژئومورفولوژی در گستره مورد مطالعه است.

هدف از این مطالعه بررسی فعالیت زمین ساختی اخیر در حوضه های آبریز طالقان- الموت و بخشی از حوضه های آستانه و منجیل با استفاده از هفت شاخص ژئومورفولوژی می باشد. گستره مورد بررسی در البرز غربی و مرکزی واقع شده است. جهت انجام این پژوهش از نقشه های زمین شناسی، مدل رقومی ارتفاعی، تصاویر ماهواره ای و نرم افزار ArcGIS جهت استخراج ساختارهای اصلی منطقه، آبراهه ها و زیرحوضه ها استفاده شده است و سپس به محاسبه شاخص پرداخته شد و برای هر شاخص نقشه پهنه بندی تهیه گردید. در نهایت سطح فعالیت زمین ساختی کل بر مبنای شاخص زمین ساخت فعال نسبی (Iat) به دست آمد و رده بندی شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که به طور کلی فعالیت زمین ساختی نسبی اخیر منطقه بالا و بسیار بالاست که به دلیل فعالیت گسل های سفیدخانی، طالقان، الموت رود- شاهرود، خشچال، انگول، جیرنده، رودبار، بخش هایی از گسل های خارخون و بلوکان، بخش شرقی پهنه گسلی منجیل و گسل های واقع در شرق منطقه می باشد. در حدود 35 درصد (1748 کیلومتر مربع) از گستره مطالعاتی فعالیت زمین ساختی بسیار بالا و حدود 53 درصد (2684 کیلومتر مربع) فعالیت زمین-ساختی بالا را دارا می باشد. محاسبه کمی شاخص های ریخت سنجی و تجزیه و تحلیل آن ها با ساختارهای واقع در منطقه، زمین لرزه های رخ داده، لندفرم های مختلف و شواهد صحرایی مانند گسلش در واحدهای کواترنری، کج شدگی واحدهای پادگانه آبرفتی، تنگ دره ها و سطوح مثلثی فعالیت نو زمین ساختی اخیر این منطقه را تایید می کند و نشانگر صحت نتایج حاصل از این پژوهش می باشد. پیشنهاد می-شود از ساخت و ساز در حریم گسل هایی که در این مطالعه فعال شناخته شده اند، جلوگیری شود.

البرز، قسمتی از کمربند کوهزایی آلپ-هیمالیا، نتیجه همگرایی صفحه ایران مرکزی و اوراسیا از اواخر تریاس بوده است و به واحدهای البرز خاوری، البرز مرکزی و البرز باختری تقسیم می شود. گستره مورد مطالعه در غرب البرز مرکزی قرار گرفته است و شامل حوضه های آبریز پلرود، صفا رود و چالکرود می باشد. از آن جا که رودخانه ها به سرعت تحت تأثیر فعالیت های زمین ساختی واقع می شوند، می توان با بررسی الگوی حوضه های آبریز و ژئومورفولوژی آن ها به تأثیر فعالیت زمین ساختی بر روی سیستم های رودخانه ای و زیر حوضه های آن ها پی برد. ریخت سنجی حوضه آبریز شامل بررسی آبراهه ها با استفاده از شاخص های ژئومورفیک حوضه آبریز صورت می گیرد. در این پژوهش از شاخص ها ی ژئومورفیک  حوضه آبریز برای ارزیابی میزان فعالیت زمین ساختی فعال حوضه ها و رودخانه ها استفاده شده است. بدین منظور هفت شاخص ژئومورفیک، گرادیان طولی رودSL) )، ناهنجاری سلسله مراتبی (Δa)، شاخص انشعابات (R)، انتگرال و منحنی فرازسنجی (Hi)، برجستگی نسبی (Bh)، تراکم زهکشی (Dd) و ضریب شکل (Ff) به کار گرفته شده و در 38 زیرحوضه زهکشی گستره مورد پژوهش اندازه گیری شده است. در نهایت با استفاده از شاخص زمین ساخت فعال نسبی (Iat) گستره مورد بررسی به چهار رده فعالیت زمین ساختی بسیار بالا، بالا، متوسط و پایین تقسیم بندی شده است. نتایج شاخص های مزبور به خوبی با نتایج بدست آمده از مطالعات صحرایی هم خوانی دارد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که بخش مرکزی و جنوبی منطقه مرتبط با فعالیت گسل های خزر، لاهیجان، کشاچال، سماموس، زرین رجه، درفک، دیلمان و سهیل، دارای بیشترین فعالیت زمین ساختی می باشد. در حالی که در بخش های شمالی که در بخش فروافتاده ساحلی دریای خزر واقع شده اند، مقدار این شاخص خیلی کم بوده و بیانگر فعالیت زمین ساختی پایین می باشد.

در این پژوهش با استفاده از روش های نوین به تحقیق و مطالعه در رابطه با تاثیر زمین ساخت فعال بر نیم رخ طولی رود پرداخته شده است. بنابراین نیم رخ طولی رود با استفاده از مدل ارتفاعی رقومی (DEM) در محیط نرم افزارهای متلب و GIS به دست آمده و سپس مقادیر شاخص های شیب نرمال و تقعر رود در منطقه البرز مرکزی حدفاصل شهرهای چالوس تا رامسر و طالقان در امتداد هر رود محاسبه شده است. رودخانه های گستره مورد بررسی از نظر مقادیر شاخص شیب نرمال به 4 رده بسیار بالا ، بالا ، متوسط و کم تقسیم شد . نتایج حاصل از این رده بندی نشان می دهد که گستره مورد بررسی دارای فعالیت زمین ساختی بسیار بالا و بالا است، به طوری که حاشیه غربی دریای خزر با شاخص شیب نرمال 298 و بخش غربی مرکزی البرز در محدوده طالقان با شاخص شیب نرمال 109 بیشترین و کمترین فعالیت زمین ساختی حوضه مورد مطالعه را دارا هستند. پس از بررسی تاثیرگسل های اصلی منطقه مانندگسل خزر، البرز، راندگی طالقان ، آذرک و سیاه بیشه مشخص گردید که فعالیت زمین ساختی اخیر ناشی از حرکات گسل های مزبور بر رودهای منطقه مورد مطالعه اثرگذار بوده است، به طوری که عموما در محل تقاطع گسل با رودخانه ها نیم رخ طولی رود دستخوش تغییرات محسوسی در گرادیان شیب می شود. هم چنین شواهد زمین ریختی حاصل از مشاهدات صحرایی اثبات کننده نتایج این مطالعه است .

تکتونیک ژئومورفولوژی به عنوان دانشی ارزشمند در بررسی زمین ساخت پویاست که میتواند تاثیر تکتونیک فعال را بر رودخانه مشخص نماید. مطالعات مورفومتری به عنوان سنجش و توصیف کمی شکل ها و چشم اندازهای زمین تعریف شده اند. اندازه گیری های کمی شرایطی را فراهم می آورد تا با استفاده از آن ها به شناسایی وضعیت مناطق دارای تکتونیک فعال پرداخته شود. استخراج شاخصهای ژئومورفیکی با استفاده از مدل های ارتفاع رقومی در محیط GISدر دو دهه گذشته، روشی سریع و دقیق در تحلیل حوضه زهکشیبوده است. به طوری که از این شاخص ها برای ارزیابی سریع فعالیت تکتونیکی اخیر در یک ناحیه خاص استفاده شده است.در این مطالعه زمین ساخت فعال البرز غربی درحوضه سپیدرود با اندازهگیری هفت شاخص ژئومورفولوژی ناهنجاری سلسله مراتبی (Da)، انشعابات (R)، انتگرال و منحنی فرازسنجی (Hi)، برجستگی نسبی (Bh)، تراکم زهکشی (Dd)، ضریب شکل (Ff) و گرادیان طولی رود (SL) مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا با استفاده از مدل ارتفاعی رقومی؛ حوضهها و آبراهه های منطقه مورد مطالعه استخراج شد. پس از محاسبه شاخصها در هر حوضه، فعالیت زمین ساختی آن به پنج رده تقسیم گردید. سپس برای هر شاخص نقشه پهنه بندی سطح فعالیت زمین ساختی اخیر در گستره مورد مطالعه ترسیم شد. در نهایت شاخص زمین ساخت فعال نسبی (Iat) به منظور تعیین سطح فعالیت زمین ساختی کل محاسبه گردید و منطقه مورد مطالعه به چهار رده فعالیت زمین ساختی بسیار بالا، بالا، متوسط و کم تقسیم شد. شاخص های اندازه گیری شده در هر زیرحوضه نشان می دهد که در زیرحوضه های منطبق بر گسل های منجیل، جیرنده، درفک و دیلمان و همچنین مناطق با تراکم گسلی بالا شاخص های اندازه گیری شده مقادیر بالایی را نشان می دهند که نشان دهنده تأثیر گسل های مذکور بر منطقه مورد مطالعه است.

یکی از روش های بررسی حرکات زمین ساخت فعال، استفاده از اطلاعات ریخت زمین ساخت است. اندازه گیری کمی شاخص های ژئومورفولوژی، یک ابزار مهم برای تعیین سطح فعالیت زمین ساخت منطقه است. این اندازه گیری های کمی امکان مقایسه زمین ریخت های مختلف و محاسبه متغیرها را فراهم و شناسایی نرخ فعالیت زمین ساختی یک منطقه را امکان پذیر می سازد. در این مطالعه، زمین ساخت فعال البرز مرکزی در حوضه های هراز و نور- نوشهر با اندازه گیری شش شاخص ژئومورفولوژی ناهنجاری سلسله مراتبی (∆a) ، انشعابات (R) ، انتگرال و منحنی فرازسنجی (Hi) ، برجستگی نسبی (Bh) ، تراکم زهکشی (Dd) و ضریب شکل (Ff) مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی (DEM) 30 متر در محیط GIS حوضه ها و آبراهه های منطقه مورد مطالعه استخراج شد، سپس شاخص های ژئومورفولوژی در هر زیرحوضه اندازه گیری شد. هر شاخص به سه رده به لحاظ فعالیت زمین ساختی تقسیم شد و در نهایت براساس تقسیم بندی هر شاخص، سطح فعالیت زمین ساختی کل برمبنای شاخص زمین ساخت فعال نسبی (Iat) منطقه تعیین شد و گستره مورد بررسی به 4 رده فعالیت زمین ساختی بسیار بالا، بالا، متوسط و کم تقسیم شد، سپس نقشه پهنه بندی سطح فعالیت زمین ساختی درگستره مورد مطالعه ترسیم شد. نتایج حاصل از شاخص زمین ساخت فعال نسبی نشان می دهد که گستره مورد بررسی دارای فعالیت زمین ساختی بسیار بالا و بالا است به ویژه در مناطق منطبق با گسل های شمال البرز، خزر، گلندرودشمالی و جنوبی، بلده و گسل های جنوب باختری و چین خوردگی های جنوب خاوری محدوده مورد بررسی را تایید می کند، همچنین شواهد زمین ریختی حاصل از مشاهدات صحرایی اثبات کننده نتایج حاصل از  شش شاخص ژئومورفولوژی در گستره مورد مطالعه است.

به منظور تعیین میزان فعالیّت تکتونیکی جوان هر منطقه می توان به کمک اندازه گیری های کمی، چشم اندازهای سطح زمین را بررسی و شاخص های مورفولوژیک را محاسبه کرد. از جمله مهم ترین عناصری که در طبیعت متأثر از فعالیّت های زمین ساختی هستند، رودخانه ها و شبکه های زهکشی می باشند. در این مطالعه نیز به منظور بررسی سطح فعالیّت تکتونیکی اخیر منطقه شیرگشت، 6 اندیس مورفومتریک شامل گرادیان طولی رودخانه ای (SL)، میزان کج شدگی حوضه (Af)، انتگرال هیپسومتری و نمودار هیپسومتری (Hi)،نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره (Vf)، نسبت شکل حوضه (Bs)و سینوسیته پیشانی کوهستان (J)اندازه گیری شده و نتایج آن با مطالعات لرزه خیزی بر روی گسل کلمرد در شمال بلوک طبس (ایران مرکزی) تلفیق شده است. به همین جهت در ابتدا بر روی مدل رقومی ارتفاعی Aster DEM با وضوح 30متر در محیط ArcGISآماده سازی لازم صورت گرفته و 89 حوضه های آبریز و نیز طولانی ترین مسیر احتمالی عبور رودخانه برای هر حوضه استخراج گردیده و سپس اندیس های مورفومتریک مذکور اندازه گیری شده است. نتایج حاصل از اندازه گیری های صورت گرفته پس از تدقیق با بررسی صحرایی نشانگر فعالیّت بالای تکتونیکی در ناحیه ی نِوِنگ کوه، کوه پیرحاجت می باشد.گسل کلمرد نیز دارای فعالیّت بعد از نئوژن می باشد. وقوع زلزله های 100 سال اخیر بر روی گسل های نام برده گواهی بر این مدعا می باشد.

گسل قم- زفره از گسل های بنیادین با روند شمال غرب- جنوب شرق است که دشت کاشان را از ارتفاعات جنوبی آن جدا می کند و درنهایت به منطقه زفره می رسد. ازآنجاکه پهنه گسلی قم- زفره یکی از پهنه های مهم و فعال ایران مرکزی در نظر گرفته شده است، بررسی میزان فعالیت تکتونیکی اخیر آن ضروری به نظر می رسد. بدین منظور در این پژوهش به تحلیل و بررسی6 شاخص مورفوتکتونیکی مهم نظیر گرادیان طولی رودخانه(SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی(Af)، شکل حوضه زهکشی(Bs)، نسبت عرض کف به ارتفاع دره(Vf)، پیشانی کوهستان(J) و انتگرال هیپسومتریک(Hi) پرداخته شده است. برای ایجاد حوضه ها بر روی گستره مطالعاتی و به منظور انجام تصحیحات بر روی داده های مدل رقومی ارتفاعی از نرم افزار Arc Hydro (در محیط نرم افزاری Arc GIS 10.1) استفاده شده است، پس ازآن 6 شاخص مورفوتکتونیکی بر روی هر یک از حوضه ها مورداندازه گیری و رده بندی قرارگرفته است. در نهایت به منظور تعیین تکتونیک فعال نسبی در منطقه موردمطالعه، شاخص تکتونیک فعال(Iat) محاسبه شده است. بر اساس این شاخص پهنه گسلی قم- زفره به 4 رده فعالیت تکتونیکی بسیار بالا، بالا، متوسط و پایین رده بندی گردید. طبق شاخص Iat، 14.39 درصد از گستره موردمطالعه معادل 904.13 کیلومترمربع که 11 حوضه را در برمی گیرد فعالیت تکتونیکی بسیار بالا نشان می دهند، 52.11 درصد از منطقه موردمطالعه(3274.94 کیلومترمربع، 54 حوضه) فعالیت تکتونیکی بالا، 27.29 درصد(1715.36 کیلومترمربع، 32 حوضه) فعالیت تکتونیکی متوسط و 6.21 درصد(390.46 کیلومتر، 6 حوضه) هم فعالیت تکتونیکی پایین را نشان می دهند. در ادامه، به منظور بررسی صحت و تائید شاخص های مورفومتری مطالعات صحرایی گسترده در منطقه موردمطالعه صورت گرفت. شواهد به دست آمده شامل گسلش و شکستگی در واحدهای تراورتن جوان در پهنه گسلی قم زفره بوده که نشانگر فعالیت جوان این پهنه می باشند. در منطقه موردمطالعه بیشترین مقدار فعالیت تکتونیکی در بخش های جنوب شرقی، شمال غربی و مرزهای شرقی گستره مطالعاتی واقع در پهنه گسلی قم- زفره است.

اندازه گیری های کمی به ژئومورفولوژیست ها این امکان را می دهد که لندفرم های مختلف را بررسی و شاخص های ژئوموریک را محاسبه کنند. ازجمله مهم ترین عوارضی که نسبت به تغییرات زمین ساختی بسیار حساس هستند رودخانه ها، شبکه های زهکشی و عوارض توپوگرافی می باشند. حوضه ی آبخیز طاقدیس کبیرکوه در زاگرس میانی، در محدوده ی جغرافیایی استان ایلام واقع شده است که شواهد ژئومورفولوژیکی در این حوضه نشان از فعالیت نئوتکتونیکی در دوران پلیو-کواترنر دارد. در این مطالعه به منظور ارزیابی میزان فعالیت تکتونیکی اخیر در بخش میانی تاقدیس کبیرکوه، تعداد 30 حوضه آبریز به همراه طولانی ترین مسیر احتمالی عبور رودخانه آن ها در محیط ArcGIS10.1 ، استخراج گردیده و سپس شاخص های ژئومورفیک گرادیان طولی رود (SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی (AF)، شاخص تقارن توپوگرافی (T)، انتگرال هیپسومتریک (Hi)، سینوسی پیشانی کوهستان (Smf) و نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره (Vf) و شاخص سینوسیته کانال رودخانه (S) مورداندازه گیری قرارگرفته اند. درنهایت، با تلفیق شاخص های مزبور، شاخص زمین ساخت فعال نسبی (Iat) در این بخش از تاقدیس مزبور ارائه گردید. بر این اساس در 28 زیر حوضه منطقه، سطح فعالیت تکتونیکی با شدت متوسط تا بالا عمل می کند. نتایج به دست آمده از این روش با شواهد صحرایی و ژئومورفولوژیکی مانند تغییرات شدید در نیمرخ طولی رودخانه ها، پیشانی های مستقیم کوهستان، تنگه ها، عدم تقارن شبکه زهکشی، سطوح مثلثی، دره های V شکل ، شیب های تند، زمین لغزش ها و همچنین گزارش مرکز لرزه نگاری کشور مبنی بر ثبت بیش از 1000 زمین لرزه در سال 1393 در این محدوده همخوانی خوبی داشته و بیانگر فعالیت نئوتکتونیکی در بخش میانی تاقدیس کبیرکوه می باشد.

منطقه ازبک کوه در ایران مرکزی در پهنه گسلی کلمرد قرار دارد. گسل کلمرد یکی از گسل های مهم بنیادی ایران مرکزی به شمار می رود که در کواترنری نیز فعال می باشد. کوه های ازبک کوه در قسمت های شرقی تحت تأثیر پهنه گسلی کلمرد قرارگرفته اند. همان طور که ذکر شد گسل کلمرد در شرق ایران به عنوان یک گسل کواترنری در نظر گرفته می شود و آخرین حرکات این گسل را به عهد حاضر نسبت داده اند، بنابراین برآورد شاخص های مورفومتری به منظور شناسایی تأثیر تکتونیک فعال آن بر تکامل تکتونیکی حوضه های زهکشی ضروری به نظر می رسد. لذا در این مطالعه به تجزیه وتحلیل 6 شاخص مورفوتکتونیکی مهم نظیر گرادیان طولی رودخانه، عدم تقارن حوضه زهکشی، انتگرال هیپسومتریک، شکل حوضه زهکشی، نسبت عرض کف به ارتفاع دره و پیشانی کوهستان پرداخته شده است. برای تشکیل حوضه ها بر روی منطقه موردمطالعه از نرم افزار Arc Hydro (از افزونه های نرم افزار Arc GIS) بر پایه داده های حاصل از مدل رقومی ارتفاعی استفاده شده است، سپس 6 شاخص مورفوتکتونیکی بر روی هر یک از حوضه ها موردمحاسبه و رده بندی قرارگرفته است. در نهایت، شاخص تکتونیک فعال(Iat) محاسبه گردیده که بر اساس آن ازبک کوه به 4 رده فعالیت تکتونیکی بسیار بالا، بالا، متوسط و پایین رده بندی گردیده است. بر اساس شاخص IAT کمتر از 5 درصد از محدوده موردمطالعه، فعالیت تکتونیکی بسیار بالا نشان می دهند، 27 درصد از منطقه موردمطالعه فعالیت تکتونیکی بالا، 50 درصد فعالیت تکتونیکی متوسط و حدود 20 درصد هم فعالیت تکتونیکی پایین را نشان می دهند. در گستره مطالعاتی بیشترین سطح فعالیت تکتونیکی در بخش شرقی ازبک کوه مرتبط با فعالیت گسل کلمرد در نظر گرفته شده است. در بخش غربی نیز سطح فعالیت تکتونیکی بالا تا متوسط بوده که نشانگر عملکرد پهنه گسلی غرب ازبک کوه می باشد.