بررسی فعالیت زمین‌ساختی با استفاده از شاخص‌های ریخت‌زمین‌ساختی و GIS در حوضه‌های ناحیه مراغه (آذربایجان خاوری، شمال‌باختر ایران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، گروه زمین شناسی، تهران، ایران

2 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران

4 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خوی، آذربایجان غربی، ایران

چکیده
مورفوتکتونیک یکی از شاخه های اصلی زمین شناسی که با ارزیابی لند فرم های موجود در سطح زمین، به نیروها و عوامل توسعه آنها  می پردازد و در بسیاری از انواع تحقیقات مورد بحث قرار گرفته است. از آنجائیکه لندفرم ها به طور کلی با آخرین حرکات پوسته زمین در ارتباط  می باشند، مطالعه آنها می تواند در مورد موضوعات مربوط به زمین شناسی جنبا کمک شایانی کند. از طرف دیگر، اشکال و شکل های سطح زمین فقط محصول عوامل و نیرو های داخلی نیستند در عوض، عوامل خارجی نیز باعث ایجاد تغییر شکل در اشکال و اشکال ناشی از نیروهای داخلی زمین می شوند و در زمینه های ژئومورفولوژی مورد بررسی قرار می گیرند و تأثیر آنها نیز باید در مطالعات مورفوتکتونیک مورد توجه قرار گیرد. با توجه به رابطه نزدیک تکتونیک و ژئومورفولوژی، موضوعی به نام ژئومورفولوژی تکتونیکی تهیه شده است که به تأثیر متقابل این عوامل  می پردازد. تمام اشکال و ناهمواری های سطح زمین را می توان با توجه به اندازه، ارتفاع و شیب آنها توصیف کرد و سپس با پارامترهای کمی مقایسه گردد. در حالی که اندازه گیری کمی از این فرم ها امکان محاسبه خصوصیات ویژه یک منطقه مانند سطح فعالیت تکتونیکی آنها را علاوه بر مقایسه دقیق تر شاخص ها و پارامترهای ژئومورفولوژیکی، مهم ترین هدف استفاده از شاخص های مورفوتکتونیک و اندازه گیری های مورفومتریک در ژئومورفولوژی که کسب و بررسی فرم ها و ناهمواری های سطح زمین از یک کیفیت و توصیفی به عددی می باشد را در بر می گیرد. مورفومتری یعنی اندازه گیری کمی شکل مناظر یا چشم اندازها که در این مقاله به عنوان روش اساسی تعیین زمین ساخت نسبی جنبای ناحیه مورد استفاده قرار گرفته است. بنابراین مورفومتری یکی از راه های مهم برای تعیین نرخ فعالیت تکتونیکی منطقه در نظر گرفته می شود، در سطح ساده تر شکل های زمین ساختی می توانند در اندازه و ارتفاع (حداقل، متوسط و حداکثر) مشخص شوند. اندازه گیری های کمی توسط ژئومورفولوژیست ها برای شکل های مختلف زمین ساختی انجام شده است و کمتر به صورت پارامترهای مستقیم تعیین گردیده اند. این موضوع ممکن است جهت تشخیص ویژگی های مشخص کننده سطح فعالیت های تکتونیکی به کار گرفته شوند. بعضی شاخص های ژئومورفولوژیکی به عنوان یک ابزار اکتشافی توسعه یافته اند، تا در مناطق مختلف به طور تجربی سرعت تغییر شکل تکتونیکی را مشخص نمایند. این اطلاعات برای طراحی های تحقیقاتی به کار می روند، تا اطلاعاتی برای فعالیت های تکتونیکی به دست آورند،  شاخص های دیگر به صورت توصیف کیفی توسعه پیدا کرده اند. اما شاخص های کمی ژئومورفیکی به ویژه در مطالعات تکتونیکی مفید هستند، چون از آن ها می توان برای ارزیابی سریع مناطق بزرگ استفاده کرد و اطلاعات مورد نیاز اغلب به طور ساده از نقشه های توپوگرافی و عکس های هوایی به دست می آیند. در بررسی های مورفومتری یا ریخت سنجی دو دسته شاخص های کیفی و کمی قابل بررسی هستند. بررسی این شاخص ها به ما کمک می کند، در خصوص وضعیت تکتونیکی منطقه از لحاظ فعالیت یا عدم فعالیت اطلاعات دقیقی را به دست آوریم. به عبارتی مورف یا ریخت ها در منطقه انعکاسی از نرخ فعالیت های تکتونیکی در آن منطقه هستند. اهمیت مطالعه ی مورفوتکتونیکی به منظور دستیابی به نتایج اساسی و مهمی است که معمولا از طریق مطلعات آزمایشگاهی و صحرایی حاصل می گردد. اندازه گیری کمی به ژئومورفولوژیست ها اجازه می دهد که اشکال مختلف سطح زمین را به طور عینی با یکدیگر مقایسه کنند. یکی از مهم ترین شواهد ژئومورفولوژیکی، میزان و نحوه ی عملکرد خطوط گسلی، ویژگی های ژئومورفیک عوارض پیرامون آنها و به ویژه مورفولوژی حوضه آبخیز و مخروط افکنه ها می باشد. همچنین نیروهای درونی زمین در قالب فرآیندهای تکتونیک موجب تشکیل ناهمواری های زمین و تشکیل فرم های اصلی را فراهم می آورد، اما تاثیر آنها در تغییر چشم اندازهای ساختمانی و ژئومورفولوژیک زمین در همه جا یکنواخت و یکسان نیست بلکه همواره در تغییروتحول و ایجاد شکل های جدید نقش اساسی دارد. شاخص های ژئومورفولوژیک در ارزیابی فعالیت تکتونیکی یکی از مهم ترین راه های شناخت این تغییرات می باشد. علم مورفوتکتونیک در بررسی نوع ارتباط بین گسل ها و لندفرم های حاصل، از نقشه های خمیدگی برای تشخیص و توصیف خطوط گسل استفاده می گردد.  در این مقاله زمین‌ساخت فعال حوضه‏های ناحیه مراغه، که در شمال‌باختر واقع شده، بر پایه شاخص‏های زمین‌ریختی بررسی شده است. شاخص طول ـ شیب رودخانه (Sl)، انتگرال فرازسنجی (Hi)، شکل حوضه زهکشی (Bs)، نبود تقارن حوضه زهکشی (Af)، شاخص تقارن توپوگرافی عرضی حوضه (T)، شاخص نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن (Vf)، شاخص سینوسیته پیشانی کوهستانی (Smf) محاسبه شدند. در پایان شاخص زمین‌ساخت  فعال نسبی (Iat) محاسبه شد که ترکیبی از شاخص‏های بالاست. با میانگین‏گیری از کلاس‏های به‌دست‌آمده (S/n)، منطقه مطالعه‌شده به سه پهنه زمین‏ساختی تقسیم شد. هدف تعیین سطح فعالیت تکتونیکی بود که به منظور تحلیل درست از ناحیه مطالعاتی مدل تحلیل سلسله مراتبی (AHP) با وزن‏های حاصله از ضرایب همبستگی بین شاخص‌ها و در نهایت لایه نهایی زمین‌ساخت فعال ناحیه تهیه شد. با استفاده از شاخص‌های ریخت‌زمین‌ساختی و مدل تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، فعالیت نسبی زمین‌ساختی از ناحیه مورد مطالعه به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Assessment of active tectonic with Using geomorphic indicators and GIS in Maragheh region basins (East Azerbaijan, Northwest Iran)

نویسندگان English

Sahar Babaei 1
Manouchehr Ghorashi 2
Mohsen Pourkarmani 3
Hassan Haji Hosseinlu 4
Sohaila Boozari 3
1 Islamic Azad University, North Tehran Branch, Department of Geology, Tehran, Iran
2 Islamic Azad University, North Tehran Branch, Research Institute of Earth Sciences, Organization of Geological Survey of Iran
3 Islamic Azad University, North Tehran Branch, Tehran, Iran
4 Islamic Azad University, Khoy Branch, West Azarbaijan, Iran
چکیده English

Introduction
Paleoclimatics studies can respond the many uncertainties about past climate change; an issue that is being studied seriously in the world but less attention has been paid in Iran. The Late Quaternary can be considered as Holocene. Holocene, which spans over 11,000 years ago; In general, it is considered as a period with relatively warm and stable climatic conditions. However, recent studies have shown that the Holocene climate is relatively unstable and characterized by several short-term climate fluctuations. The present study attempts to investigate the events of the late quaternary climate change in Iran. Hence, by studying various internal and external sources, first major climatic changes were identified at the late quaternary, and then these changes were detected in Iran. Then, based on the results of a case study, the results of the studies were tested.
This research seeks to answer the following questions:
- Is it possible to detect the major events of the Holocene climate change in Iran?
- Is there a difference between the time of occurrence of major Holocene climate changes in Iran and other parts of the world?
- How has moisture changes been in cold and hot periods?
 
Method and Materials
This research consists of two sections. In the first, a review has been conducted. In this section, first, using studies in relation to the late Quaternary climate change in the world, major climatic changes were identified in the Late Quaternary. Then, by studying and reviewing existing theories and resources, including books and articles, it has been attempted to determine the overall framework for climate change in Iran at the Late Quaternary. In the second part, the results of a case study were used to confirm the review studies. This case study includes a core length of 8.5 m, taken from the Parishan lake floor. In this section, two proxies were used to carry out analyzes and identify climate changes of late Quaternary, which include the use of palynology and magnetism susceptibility methods. The magnetism susceptibility technique was used to determine the warm-cold periods and the reconstruction of paleo-vegetation was used to determine wet-dry periods. To calculate the AP/NAP index, samples were taken in 10 cm interval from the sedimentary cores and pollens extracted and identified by the method of Moore et al., 1991 (with slightly change). Samples were also used to measure the magnetism susceptibility by use the Bartington Susceptibility Meter with a 1 cm interval.
 
Results The studies on climate change in this period show a number of significant fluctuations, including four cold events: The Younger Dryas, The 8.2 ka cooling event, The Cold period of Migration time and The Little Ica Age (LIA), and 4 warm events: The climatic optimum, The Roman warm period, The Medieval Warm Period (MWP) and The Modern warming period. In the Parishan Lake, 6 major cold and warm periods in Holocene can be identified, for the four of them, it can be found that there is an approximate correspondence with the temperature changes occurring on the planet, but these courses have been delayed.
Discussion
The results indicate a reverse relationship between the moisture index and the magnetism susceptibility; in fact, during warm periods humidity has increased, and humidity has decreased during cold periods. The rate of moisture index has also decreased with increasing cold intensity; in the Younger Dryas and The 8.2 ka cooling events have lowest temperatures in the region and the lowest moisture index has been recorded in these two periods. The highest moisture content was recorded in The Climatic Optimum.
 
Conclusion
The results of this study showed that there is a good correlation between cold and warm periods in other parts of the world with Iran, although between these periods in Iran and North Europe and the United States there is a time lag of approximately 200 to 300 years. Also, the existence of cold-dry and warm-wet periods was confirmed in the past of Iran. In the studied region, at the Younger Dryas and The 8.2 ka cooling events, with the lowest temperatures in the area, the amount of tree species has reached almost zero, which indicates the dryness of the area during cold periods. In all warm periods, the moisture index of AP/NAP was higher than the cold periods. It can be concluded that warm periods were generally more humid than cold periods.

کلیدواژه‌ها English

Climate change
Holocene
Magnetism susceptibility
AP/NAP index