دوره و شماره: دوره 4، شماره 2 - شماره پیاپی 14، تابستان 1397، صفحه 133-233 
خاک شناسی

ویژگی‌های ژئوشیمیایی خاک‌های لسی جنگلی در یک ردیف بارندگی در شمال ایران

صفحه 133-150

https://doi.org/10.22034/irqua.2018.702018

معصومه پور معصومی پرشکوه، فرهاد خرمالی، مارتین کهل، فرشاد کیانی، شمس الله ایوبی، ایوا لهندورف

چکیده چکیده[AD1] 
خصوصیات ژئوشیمیایی رسوبات لسی منعکس‌کننده شرایط هوازدگی گذشته است و از آن می‏توان برای تعیین ماهیت و منشأ رسوبات لسی استفاده کرد. به ‏این منظور شش خاک‌رخ جنگلی تشکیل‌شده بر مواد مادری لس در طول یک گرادیان بارش در شمال ایران به روش استاندارد تشریح و نمونه‏های خاک و مواد مادری برای آزمایش‏های فیزیکو‏شیمیایی برداشت شد. غلظت کل عناصر اصلی و کمیاب با دستگاه XRF اندازه‏گیری شد تا عوامل تأثیر‏گذار بر ترکیب شیمیایی خاک‏ها و رفتار عناصر در طول فرایندهای خاک‏سازی ارزیابی شود. آزمایش‏های فیزیکوشیمیایی و نیز مطالعات صحرایی نشان داد آب‌شویی کربنات‏ها و متعاقب آن تجمع رس فرایند‏های مسئول در تفکیک افق‏های ژنتیکی در خاک‏های مورد مطالعه‌اند. مواد مادری همه خاک‏های مورد مطالعه ترکیب شیمیایی یکسانی داشتند که نشان‏دهنده تاریخچه هوازدگی مشابه این رسوبات است. در کل، لس‏ها تخلیه شدید عنصر محلول Na و تخلیه ضعیف عناصر محلول Sr و Mg و نیز غنی‏شدگی قابل ملاحظه Ca را در مقایسه با ترکیب شیمیایی پوسته فوقانی قاره‏ای (UCC) نشان دادند. اما روند تغییرات در هر دو گروه از عناصر با روند تغییرات ترکیب شیمیایی شیل متعلق به بعد از آرکئن استرالیا (PAAS) کمی متفاوت ولی مشابه مقدار متوسط جهانی لس (AWL) بود. الگوی عناصر اصلی و کمیاب در افق Bt خاک‌رخ‏ها در مقایسه با مواد مادری هر خاک‌رخ روندی مشابه یا نزدیک به محور اصلی نشان داد به استثنای Ca و Sr که به‌شدت نسبت به مواد مادری تهی شده‏اند؛ ‏طوری ‏که میزان تهی‏شدگی با افزایش بارندگی در گرادیان مورد نظر افزایش نشان داد. روند تهی‌شدگی Na و P نیز با شدت کمتر با گرادیان بارش موجود در منطقه هم‏خوانی دارد. در مجموع به‏ نظر می‏رسد غلظت مطلق عناصر اصلی، به‏ویژه Si، در خاک‏های مورد مطالعه تحت تأثیر اثر رقت کربنات‏ها قرار گرفته و مقدار عنصر مذکور به‏ طور معنا‏دار در مقایسه با ترکیب شیمیایی PAAS و AWL کاهش یافته است. همبستگی‏های آماری و برخی شاخص‏های ژئوشیمیایی، مانند Ba/Sr و Rb/Sr، این فرض را تقویت می‏کند که ژئوشیمی خاک‏های مورد مطالعه تحت تأثیر ترکیب کانی‌شناسی مواد مادری و فرایندهای پدوژنیک، مثل کلسیتی شدن، قرار گرفته است. به‏علاوه شاخص CIA و منحنی مثلثی A-CN-K نشان‏دهنده درجه هوازدگی متوسط این خاک‏هاست که با رژیم هوازدگی غالب این منطقه سازگار است.

محیط های رسوبی دریاچه ای، پلایاها، لس ها

تأثیر ویژگی‌های هیدروژئولوژی بر میزان جابه‌جایی تپه‌های ماسه‌ای (مطالعه موردی: چاله دراَنجیر)

صفحه 151-163

https://doi.org/10.22034/irqua.2018.702033

اسماعیل پاریزی، مجتبی یمانی، سید رضا مهرنیا، مهران مقصودی، سید موسی حسینی

چکیده میزان جابه‌جایی متفاوت تپه‌های ماسه‌ای در دو سایت هم‌جوار در چاله دراَنجیر و عوامل اصلی کنترل‌کننده این لندفرم‌ها موضوع اصلی این پژوهش است. وجود یا نبودِ پوشش گیاهی و تفاوت مکانی تپه‌های ماسه‌ای این فرضیه را مطرح می‌کند که تغییر مؤلفه‌های هیدروژئولوژیکی عامل مهم اختلاف نسبی میزان جابه‌جایی تپه‌های ماسه‌ای در دو سایت مجاور است. برای آزمودن این فرضیه و دست‌یابی به هدف، تکنیک‌های دورسنجی، داده‌های میدانی، و آنالیزهای ژئوشیمیایی به کار گرفته ‌شدند. در این زمینه، ابتدا میزان جابه‌جایی سالیانه تپه‌های ماسه‌ای بر اساس عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای در بازه پنجاه‌ساله (1346 ـ 1396) محاسبه شد. سپس، با مغزه‌گیری توسط اوگر دستی، 8 گمانه تا عمق متوسط 20/1 متر حفاری و نمونه‌های رسوب در هر سایت برداشت شد. حفاری با اوگر تا سطح ایستابی (متوسط عمق 1 متر) انجام گرفت و عمق آب زیرزمینی برای هر گمانه اندازه‌گیری شد. همچنین در هر گمانه 50 میلی‌لیتر آب برای آنالیز شیمیایی توسط دستگاه نمونه‌بردار آب برداشت شد. در مجموع 28 نمونه رسوب از سایت اول، 20 نمونه رسوب از سایت دوم، و 8 نمونه آب از 8 گمانه استخراج شد. تجزیه‌وتحلیل نتایج مؤید آن است که کمیت و کیفیت آب زیرزمینی به دو شیوه متفاوت بر میزان حرکت تپه‌های ماسه‌ای تأثیر می‌گذارند. در سایت اول وجود آب زیرزمینی با شوری کمتر سبب تشکیل پوشش گیاهی شده و سرعت جابه‌جایی تپه‌های ماسه‌ای را کاهش داده (45/0 متر در سال) است؛ ولی در سایت دوم عمق کم آب زیرزمینی، قدرت مویینگی بالا، و شوری زیاد باعث شده نرخ حرکت تپه‌های ماسه‌ای نسبت به سایت اول هم کمتر باشد (23/0 متر در سال).

تغییر اقلیم، رخدادهای اقلیمی

بازسازی تغییرات محیطی ششصد سال اخیر در جنوب شرق ایران منطقه مطالعاتی: دریاچه سردریا، کوه تفتان

صفحه 165-175

https://doi.org/10.22034/irqua.2018.702035

داریوش نورالهی، قاسم عزیزی

چکیده به منظور بازسازی آب‌وهوای منطقه جنوب شرق ایران، مغزه‌ای به طول 5/5 متر از رسوبات کف دریاچه سردریا، در دامنه کوه تفتان، برداشت شد. روی مغزه مورد نظر آنالیز‌های زیست‌شیمی، شامل سنجش سیلیکات‌های زیست‌زا و مقدار کل مواد آلی و غیرآلی، به انجام رسید. نتایج سن‌سنجی نشان داد مغزه مورد نظر 578 سال اخیر را پوشش می‌‌دهد. شواهد نشان می‌‌دهد تغییرات سیلیکات‌های زیستزا روند کاهشی دارند که می‌‌تواند حاکی از افزایش تدریجی دمای تابستانه در منطقه باشد. تغییرات مقدار کل کربن آلی و غیرآلی، که روندی مشابه را نشان می‌‌دهند، بین سال‌های 1460 و 1650، پیک‌های افزایشی مشخصی دارند که هم‌زمان است با عصر یخبندان کوچک در دیگر نقاط دنیا. به طور کلی، شواهد نشان می‌‌دهد در عصر یخبندان کوچک دوره‌های متناوب خشکی‌های شدید در منطقه رخ داده که با خشک‌شدگی کامل سطح دریاچه همراه بوده است. این در حالی است که تحقیقات نشان می‌دهند عصر یخبندان کوچک شرایط مرطوب‌تری را در نواحی غربی و شمال غربی به وجود آورده است. این نتایج تأییدکننده واکنش‌های متضاد آب‌وهوایی منطقه جنوب شرق  نسب به نیمه غربی کشور طی هولوسن است.

مدلسازی در کواترنری

شبیه‌ سازی زمین ‌آماری شاخص کیفیت مغزه حفاری، با بررسی پیوستگی مکانی در لایه متراکم آبرفت کواترنری و سازند سخت معدن گهرزمین، جهت تعیین زون‌های تراوا

صفحه 177-189

https://doi.org/10.22034/irqua.2018.702038

بهشته نخعی سرودانی، رضا جهان شاهی، امین عصاری

چکیده آبخوان دربرگیرنده پیت معدن گهرزمین از دو بخش آبرفتی و سنگی تشکیل‏ شده است. لایه فوقانی از آبرفت‏های کواترنری و سازند سخت زیرین عمدتاً از سنگ‏های دگرگونی مربوط به کمپلکس گل‏گهر ساخته شده است. در سازند سخت، به دلیل وضعیت تکتونیکی منطقه و درزها و شکاف‏ها و بازشدگی‏ها، آب‏های زیرزمینی به سمت پیت معدن تمرکز یافته‌اند. وجود این آب در پیت معدن، علاوه بر مزاحمتی که در عملیات استخراج ایجاد می‏کند، سبب ناپایداری دیواره‏های پیت و ایجاد هزینه‏های اضافی در عملیات انفجار می‏شود. بنابراین، ضروری است محل زون‏های تراوا با استفاده از روش‏های زمین‏آمار شناسایی شوند و در طراحی آینده سیستم زهکشی پیت معدن مدنظر قرار گیرند. در این پژوهش روش‏ شبیه‏سازی زمین‏آماری گاوسی متوالی جهت نیل به این هدف به کار رفت. تعداد 87 گمانه اکتشافی در لایه متراکم آبرفت کواترنری و سازند سخت موجود است که داده‏های شاخص کیفیت مغزه حفاری (RQD) از آن‏ها برداشت ‏شد. در این مطالعه تحلیل اکتشافی ـ مکانی‏ داده‏ها، شامل بررسی آمار مقدماتی و نقشه موقعیت مکانی و نمودار فراوانی و تغییرنما روی ‏داده‏های متغیر RQD، انجام ‏شد. بررسی آمار مقدماتی نشان داد این متغیر از توزیع نرمال تبعیت نمی‏کند. اعمال وزن دکلاسترینگ تأثیر چندانی بر توزیع آماری داده‏ها نداشت. بنابراین، داده‏ها با یک تبدیل گاوسی به مقادیر نرمال تبدیل شدند و تغییرنمای بدون جهت و جهت‏دار مقادیر نرمال متغیر مذکور ترسیم شد. سه جهت Azimuth 0-Dip 0، Azimuth 90- Dip 0، و Dip 90 بهترین پیوستگی مکانی را نشان دادند. این سه جهت با یک‌دیگر تلفیق ‏شدند و یک مدل واحد به آن‏ها برازش یافت. بررسی تغییرنمای سه‏بعدی نشان داد بیشترین پیوستگی مکانی در جهت شرقی ـ غربی نسبت به دو جهت دیگر وجود دارد. در نهایت شبیه‏سازی‏ گاوسی متوالی متغیر RQD با استفاده از تغییرنمای سه‏بعدی مقادیر نرمال صورت گرفت و نقشه عدم‌قطعیت شبیه‏سازی‏ها رسم شد. نتایج نشان داد قسمت‏های جنوب شرقی، جنوب غرب، و غرب پیت بیشترین احتمال وجود زون‏های تراوا را دارند.

محیط های رسوبی دریاچه ای، پلایاها، لس ها

اندرکنش آب‌های سطحی و زیرزمینی در تالاب قره‌قشلاق ـ ساحل جنوب شرقی دریاچه ارومیه

صفحه 191-199

https://doi.org/10.22034/irqua.2018.702039

امیر شمشکی، غلامحسین کرمی

چکیده تغییرات زمانی و مکانی اندرکنش آب‏های سطحی و زیرزمینی در تالاب‏ها، به منزله یکی از زیست‏بوم‏های آبی مهم، بسیار زیاد و پیچیده است. در محیط‏های خشک و نیمه‌خشک، که میزان بارش‏های جو‌ّی بسیار متغیر و به میزان چشمگیری کمتر از میزان تبخیر است، آب‏های زیرزمینی عامل اصلی تعادل و حفظ محیط‏ زیست تالاب‏ها هستند. در این تحقیق تلاش شد با شناخت بهتر میزان و نحوه تغییرات در اندرکنش آب‏های سطحی و زیرزمینی تالاب قره‌قشلاق میزان آسیب‏پذیری این زیست‏بوم ارزشمند بررسی شود. این تالاب از نوع تالاب‏های ساحلی است و در انتهای مسیر رودخانه‏های‏ مردوق‏چای و زرینه‏رود در جنوب شرقی دریاچه ارومیه قرار دارد. تالاب‏های انتهایی، مانند این تالاب، به دلیل نداشتن سازوکار حذف نمک، چنانچه در معرض ورود آب شور قرار گیرند، نسبت به سایر تالاب‏ها آسیب بیشتری می‌بینند. در این پژوهش با ترسیم جهت جریان آب زیرزمینی در زمان‏های مختلف این نتیجه به دست آمد که تالاب قره‏قشلاق از آبخوان‌های بالادست خود تغذیه می‏شود. با استفاده از قانون دارسی، میزان آب ‏زیرزمینی ورودی به تالاب در سال آبی 1394 ـ 1395 حدود 738/0 میلیون متر مکعب برآورد شد. در روش دیگر، با استفاده از میزان ایزوتوپ‏های پایدار دوتریم و اکسیژن -18، مقدار آب زیرزمینی ورودی در سال یادشده به ترتیب 8۰۲/0 و 5۵۸/0 میلیون متر مکعب بر سال تخمین زده شد. ارزیابی مؤلفه‏های بیلان آب در تالاب قره‌قشلاق نشان می‌دهد حدود 20 درصد از آب این تالاب در سال آبی 1394 ـ 1395 با آب‏ زیرزمینی تأمین شده است.

محیط های رسوبی، دیرینه ژئومورفولوژی

نقش جهت باد و شاخص همگنی وزش در توسعه زمانی و تعیین مورفولوژی تپه‌های ماسه‌ای (مطالعه موردی: ارگ صادق‌آباد ـ بافق)

صفحه 201-214

https://doi.org/10.22034/irqua.2018.702040

علی شهریار، کاظم طاهری نژاد

چکیده یکی از جنبه‌های ژئومورفولوژیکی مورد توجه در مناطق خشک با مورفولوژی تپه‌های ماسه‌ای مرتبط است. در این زمینه، به منظور مطالعه مورفولوژی ارگ صادق‌آباد بافق، باد غالب و جهت باد غالب حامل ماسه (RDD) و شاخص همگنی وزش باد (UDI) بررسی شد. به این ترتیب، با استفاده از آمار بیست‌ساله هواشناسی ایستگاه بافق در نرم‌افزار Wrplot باد غالب سالیانه و فصلی تعیین و مقادیر RDD و UDI نیز با استفاده از نرم‌افزار SandRose Graph در مقیاس‌های زمانی سالیانه و فصلی و ماهیانه محاسبه شد. نتایج نشان داد بیشترین ثبات حاکم بر جهت باد مربوط به تابستان و به صورت بادهای یک‌جهتی شمال‌ غربی است که بهترین شرایط را برای ایجاد تپه‌های ماسه‌ای هلالی و برخانی دارد. شاخص‌های بادی زمستانی و بهاری نیز از وجود بادهای دوجهته و در نتیجه توسعه سیف‌ها حکایت دارد. فصل پاییز و به‌خصوص آبان‌ماه نیز با حداقل مقادیر مربوط به UDI بهترین زمان جهت توسعه هرم‌های ماسه‌ای است. از طرفی مقدار پایین شاخص UDI سالیانه نیز سبب شده تپه‌های ماسه‌ای هرمی در ارگ صادق‌آباد بافق در سراسر سال پایدار باقی بمانند.

محیط های رسوبی، دیرینه ژئومورفولوژی

ارزیابی آنومالی‌های حرارتی و برودتی بین زمان حال و دوره سرد یخچالی پلیوـ پلئیستوسن با استفاده از شاخص‌های ژئومورفیک (نمونه موردی: حوضه آبریز کذاب‌ـ یزد)

صفحه 215-233

https://doi.org/10.22034/irqua.2018.702043

محمد شریفی یچون، فاطمه زارع، کاظم طاهری نژاد

چکیده پژوهش‌های مختلف نشان داده‏ اند در پلئیستوسن آب‏و‏هوای کره زمین دستخوش تغییرات متوالی شده؛ به گونه‏ای که گاه با کاهش دما و احتمالاً افزایش بارش‌ها یخچال‌ها پیش‌ر‌َوی و با افزایش دما یا کاهش بارش‌ها یخچال‌ها پس‌ر‌َوی کرده‏اند. در این پژوهش، با استفاده از آمار دما در ایستگاه‌های کنونی و نقشه رقومی ارتفاعی، نقشه‏ هم‏دمای حال حاضر تهیه شد. در ادامه، بر پایه آثار ژئومورفیک یخچال‌ها، مانند آثار سیرک‌ها و دره‌های یخچالی و مورن‌های برجای‌مانده، با دو روش رایت و پورتر، برف‏مرزهای دائمی پلئیستوسن بازسازی و بر مبنای آن و همچنین همبستگی بین دما و ارتفاع نقشه هم‌دمای زمان گذشته ترسیم شد. یافته‌ها حاکی از کاهش درجه حرارت در گذشته در منطقه به مقدار 2/13 درجه سانتی‌گراد است. میانگین سالیانه حداقل دما در ارتفاعات 4/4- درجه برآورد شد. با کاهش دما عمده بارش‏ها به شکل برف بوده و زبانه‏های یخی بزرگی شکل گرفته که تا ارتفاع حدود 1750 متر، یعنی خط هم‌دمای 2/3 درجه سانتی‏گراد، پایین می‏آمده است. تفاوت‌های دمایی همچنین افزایش گرادیان دمایی، بیش از 8/0 درجه سانتی‏گراد، در آن دوره را نشان می‏دهد. حجم و ارتفاع بالای شیرکوه و جهت دامنه‏ها در محل استقرار و پایین آمدن خطوط برف‏مرز و تعادل آب و یخ اثر داشته است.