کتاب نئو تکتونیک فعال و تحول سیستم زهکشی رودخانه ها

کتاب نئو تکتونیک فعال و تحول سیستم زهکشی رودخانه‌ها

درباره کتاب

کتاب نئو تکتونیک فعال و تحول سیستم زهکشی رودخانه‌ها به بررسی اثرات تحولات تکتونیکی جدید و فعالیت‌های نئو تکتونیکی در شکل‌گیری و تحول سیستم‌های زهکشی رودخانه‌ها می‌پردازد. این کتاب با تمرکز بر منطقه خرم‌آباد، به تحلیل تغییرات ژئومورفولوژیکی و اثرات آن‌ها بر رودخانه‌ها و شاخه‌های مختلف زمین‌شناسی و آبی منطقه می‌پردازد. با استفاده از داده‌های ژئوفیزیکی و دبی جریان، نویسنده به شفاف‌سازی رابطه بین فعالیت‌های نئو تکتونیکی و تغییرات در ساختارهای رودخانه‌ای می‌پردازد.

موضوعات اصلی کتاب

کتاب در پنج فصل اصلی به تفصیل به موضوعات مختلفی می‌پردازد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌شود:

• فصل اول: مقدمه
  • معرفی اجمالی کتاب و هدف از مطالعه تحولات نئو تکتونیک و اثرات آن بر سیستم‌های زهکشی رودخانه‌ها.
• فصل دوم: معرفی منطقه مورد مطالعه
  • شامل اطلاعات جامع درباره موقعیت جغرافیایی، آب‌وهوای منطقه، توپوگرافی، ژئومورفولوژی و زمین‌شناسی محدوده مورد مطالعه، با تمرکز ویژه بر واحدهای کوهستانی، دشت و سازندهای مختلف.
• فصل سوم: داده‌ها و روش‌ها
  • بررسی روش‌های مختلف تحقیقاتی و تحلیل داده‌ها مانند فیلترهای ژئوفیزیک هوایی، عکس‌های هوایی، داده‌های دبی جریان و رسوب، و همچنین روش‌های بررسی زمین‌لرزه‌ها و آثار گسل‌های پنهان.
• فصل چهارم: نتایج
  • تحلیل نتایج حاصل از داده‌ها و روش‌های تحقیقاتی، شامل نتایج مغناطیس‌سنجی، موقعیت گسل‌ها، آثار زمین‌ریخت‌شناسی فعالیت گسل پنهان در منطقه و تغییرات ژئومورفولوژیکی رودخانه خرم‌آباد.
• فصل پنجم: بحث و نتیجه‌گیری
  • بررسی و تحلیل نتایج به‌دست‌آمده و ارائه نتیجه‌گیری‌های نهایی در خصوص تاثیرات فعالیت‌های نئو تکتونیکی بر سیستم زهکشی رودخانه‌ها، به ویژه رودخانه خرم‌آباد.

ویژگی‌های کتاب

• تحلیل جامع و دقیق: کتاب به‌طور جامع و دقیق به بررسی اثرات فعالیت‌های نئو تکتونیکی بر سیستم‌های رودخانه‌ای می‌پردازد و از روش‌های مختلف علمی برای تحلیل داده‌ها استفاده می‌کند.
• مبناهای علمی و پژوهشی: ارائه داده‌های علمی و نقشه‌های دقیق به‌همراه بررسی مقاطع توپوگرافی و ژئوفیزیک، که به درک عمیق‌تر از تحول سیستم‌های زهکشی کمک می‌کند.
• مورد کاربرد برای پژوهشگران و متخصصین: این کتاب منبع ارزشمندی برای پژوهشگران، زمین‌شناسان، مهندسان منابع آبی و علاقه‌مندان به مطالعه تغییرات نئو تکتونیکی در سیستم‌های رودخانه‌ای است.

چرا باید این کتاب را بخوانید؟

این کتاب برای کسانی که در زمینه‌های زمین‌شناسی، ژئومورفولوژی و منابع آبی فعالیت دارند، ضروری است. همچنین، محققین و دانشجویان علاقه‌مند به مطالعه تحولات نئو تکتونیکی و اثرات آن‌ها بر زهکشی رودخانه‌ها می‌توانند از این کتاب به‌عنوان منبع علمی معتبر استفاده کنند.

مخاطبان کتاب

• پژوهشگران و متخصصین زمین‌شناسی: این کتاب می‌تواند به‌عنوان یک مرجع علمی برای پژوهشگران حوزه نئو تکتونیک و زمین‌شناسی در نظر گرفته شود.
• مهندسان منابع آبی و رودخانه‌ها: متخصصان آب و فاضلاب که در زمینه مدیریت و طراحی سیستم‌های زهکشی فعالیت دارند، از این کتاب بهره خواهند برد.
• دانشجویان زمین‌شناسی و مهندسی منابع آب: این کتاب می‌تواند به‌عنوان یک مرجع آموزشی برای دانشجویان و محققان در رشته‌های مرتبط با زمین‌شناسی و منابع آب استفاده شود.

در ادامه فهرست این کتاب قابل مشاهده است:

عنوان صفحه
فصـل اول 11
مقدمه 11
فصـل دوم 33
معرفی منطقه مورد مطالعه 33
موقعیت جغرافیایی محدوده مورد مطالعه 33
آبوهوای منطقه مطالعاتی 34
دمای هوا 34
بارندگی 35
طبقه بندی اقلیمی منطقه 36
وضعیت توپوگرافی محدوده مورد مطالعه 36
ژئومورفولوژی محدوده مورد مطالعه 40
واحد کوهستان 40
واحد دشت 41
زمین شناسی محدوده مورد مطالعه 44
سازند گرو 45
سازند آهکی سروک 46
سازند آهکی ایلام 47
سازند امیران 48
سازند آواری کشکان 49
سازند آسماری 50
سازند شيلي سورگاه 51
ویژگیهای منابع خاک منطقه 52
ویژگی‏های پوشش گیاهی منطقه 53
مراکز اقتصادی و صنعتی خرم‏آباد 55
فصـل سوم 57
داده ها و روش 57
داده‏های ژئوفیزیک هوایی 58
نقشه‏ها و عکسهای هوایی 60
داده‏های دبی جریان و رسوب 61
روشها 61
فیلتر تبدیل برگردان به قطب 63
فیلتر ادامة فراسو 64
فیلتر تبدیل مشتق قائم 66
فیلتر صافی زاویه کجی یا تیلت 68
شیوه بررسی کانون‏های سطحی زمین‏لرزه‏های پیشین 69
شيوة بررسی تأثير گسل پنهان خرم¬آباد در ريخت شناسی منطقه 70
شيوة بررسی تأثير فعاليت گسل پنهان در نشيب رود 72
شیوه بررسی نقش فعاليت گسل پنهان در پيچ و خم مئاندرهای رودخانه خرم¬آباد 72
شیوه بررسی نیمرخ طولی رودخانة خرم¬آباد 73
بررسی پادگانه‏هاي رودخانه‏اي پيرامون رودخانه 74
بررسی داده‏های دبی و رسوب رودخانه خرم‏آباد 76
فصـل چهارم 79
نتایج 79
بررسی موقعیت گسل خرم‏آباد 79
نتایج حاصل از مغناطیس‏سنجی 79
نتایج حاصل از بررسی کانون‏های سطحی زمین‏لرزه های پیشین 81
نتایج حاصل از بررسی مقاطع توپوگرافی 83
تعیین موقعیت گسل پنهان خرم‏آباد 87
آثار زمین‏ریخت‏شناسی فعالیت گسل پنهان خرم‌آباد 89
تغییر شیب رودخانه خرم‏آباد 89
تغییر اندازه پيچ و خم مئاندرهای رودخانه خرم‏آباد 90
تغيير نيمرخ طولي رودخانه خرم‏آباد 93
تاثیر گسل پنهان در پادگانه¬هاي رودخانه خرم‏آباد 94
تغییر ویژگیهای هندسی رودخانه خرم‏آباد 98
فصـل پنجم 101
بحث و نتيجه‏گيری 101
منـابع و مآخـذ 114
منابع فارسی 114
منابع غیر فارسی 116

در ادامه بخشی از مطالب این کتاب قابل مشاهده است:

سنگ‌کره یا پوسته کره زمین از صفحاتی تشکیل شده که در کل شامل ۷ یا ۸ صفحه اصلی می¬باشند؛ این صفحات در بیشتر موارد خود از تعدادی صفحات کوچک تشکیل می‌شوند. این صفحات به‌صورت مداوم در حال حرکت هستند. در علوم زمین¬ به تغییرشکل پوسته زمین بر اثر تنش¬‌ها و کرنش ¬‌های ناشی از حرکت این صفحات در طول دوران¬‌های مختلف زمین¬‌شناسی زمین¬ساخت گفته می¬شود و حرکت¬‌ها، جنبش¬‌ها و تغییر شکل‌¬های پوسته زمین که در دوره زمین‌شناختی کنونی نیز ادامه دارند نوزمین¬ساخت نامیده می-شوند (ستین و همکاران، 2009: 74). با توجه به برآوردهایی که از حرکات نوزمین-ساختی به عمل آمده است میزان حرکت صفحات زمین¬ساختی از کمترین حد به میزان صفر میلی‌متر در سال تا بیشترین حد به میزان ۱۰۰ میلی‌متر در سال، بسته به نوع، جایگاه و شرایط آنها تخمین زده می‌شود فعاليت¬هاي زمين¬ساختي و نوزمین¬ساختی از مهمترين عوامل شکل¬دهی و ریخت¬زایی سطح زمین در گذشته و عصر حاضر به شمار می-روند (کومار و همکاران، 2007). براثر حرکات این صفحات یا فعالیت¬های زمین¬ساختی و نوزمین¬ساختی پدیده¬هایی از قبیل گسل، کوه، آتشفشان، زمین لرزه و دیگر پدیده‌ها حاصل می‌شوند؛ به عبارت دیگر گسل¬ها، زمین¬لرزه¬ها و کوه¬ها نشانه¬هایی از وجود و عملکرد فعالیت¬های زمین¬ساختی و نوزمین¬ساختی به شمار می¬روند. در این میان گسل¬ها به عنوان منعکس کننده¬های فیزیکی فعالیت¬های نوزمین¬ساختی و همچنین توزیع گسترده آنها تقریبا در سرتاسر کره زمین از اهمیت بالایی در راستای مطالعه فعالیت¬های نو¬زمین¬ساختی و ارتباط آنها با ریخت¬زایی سطح زمین برخوردارند (لیو و همکاران، 2009).
به طور کلی ساختار¬های زمین¬شناسی از جمله گسل¬ها، در نتیجه همگرایی صفحات زمين-ساختی در پوسته زمین ایجاد می¬شوند (فالکون ، 1974؛ فرهپور و همکاران، 2012). در بیشتر موارد گسل¬ها از طریق نشانه¬هایی از قبیل خطواره¬های روی زمین، پرتگاه، جابجایی ارتفاعات یا رودخانه¬ها، قطع یا محو¬شدگی ارتفاعات، تغییر ناگهانی در رخساره¬های رسوبی، چشمه¬ها و تغییر ناگهانی در مسیر رودخانه¬ها قابل تشخیص و شناسایی هستند؛ با این وجود در بسیاری موارد نیز رخنمون این ساختار¬ها یا به سطح زمین نرسیده و یا رسوبات شواهد و نشانه¬های آن را مدفون نموده اند (زوهو و همکاران، 2016). چنین ساختارهایی به مناطقی اختصاص دارد که محل تراکم رسوبات کواترنری یا عصر حاضر هستند و شرایط رسوبگذاری به نحوی است که سرعت رسوبگذاری در این مناطق بیشتر از سرعت جابجایی پوسته زمین در امتداد گسل است. در چنین شرایطی اگر چه سطوح پوسته زمین در دو طرف گسل دچار جابجایی و راندگی به بالا یا پایین می شوند با این وجود رخنمون سطحی گسل یا در سطح زمین مشاهده نمی شود یا محدود به پشته¬ها و چین خوردگی-های ملایمی در بخش¬هایی در امتداد گسل می شود (زوهو و همکاران، 2016).
در راستای مطالعه گسل¬ها، در مواردی که اثر گسل به سطح زمین رسیده باشد این ساختار¬ها را می¬توان علاوه بر مطالعات میدانی و زمین¬شناسی از طریق زمین ریخت¬شناسی و دورسنجی به کمک عکس¬های هوایی، تصاویر ماهواره¬ای و یا داده¬های راداری، شناسایی و مطالعه نمود (کمالی و همکاران، 2012؛ ریچتی ، 2002؛ آبویجی و همکاران، 2012؛ کویکه و همکاران، 1995؛ کویکه و همکاران، 1995؛ سوزن و همکاران، 1998)؛ در مواردی که رخنمون گسل¬ها به سطح زمین نرسیده باشد و یا رسوبات نشانه¬های این نوع ساختارها را مدفون نموده باشد، آنها ساختارها یا گسل¬های پنهان نامیده می¬شوند؛ به عبارت دیگر گسل¬های پنهان به گسل¬هایی گفته می¬شود که گسيختگي آنها به طور کامل به سطح زمين نرسیده و یا برخی عوامل طبيعي همانند آبرفت¬هاي كواترنر اين گسل¬ها و خطواره آنها را پوشانده باشد. در نتيجه شناسايي كامل آنها با استفاده از دورسنجی و بررسي-هاي صحرايي ميس نیست (بونفورت و همکاران، 2013). برای شناسایی کامل این نوع گسل¬ها می¬توان از روش¬های ژئوفیزیکی (کاروالیو و همکاران، 2003؛ لیبرتی و همکاران، 1995)، اندازه¬گیری CO2 و رادون خاک (بونفورت و همکاران، 2013)، بازتاب لرزه و تصویر برداری الکتریکی (ساتانگا و همکاران، 2016)، لیدار و رادار زمینی نافذ (گویانگ و همکاران، 2014) و یا ژئوفیزیک هوایی (راجارام و همکاران، 2013) استفاده نمود.
سامانه¬های زهکشی به فعاليت¬هاي نو¬زمين¬ساختی گسل¬ها به شدت حساس هستند و در صورت رويداد فعاليت¬هاي نو¬زمين¬ساختی در يك ناحيه که موجب فرارانش، فرونشست و يا جابه¬جایی افقی یا قائم در طول گسل¬ها مي¬شود، به سرعت به تغییرات ایجاد شده واکنش نشان می¬دهند و از آنها تاثیر می¬پذیرند (بول و همکاران، 2007: 129؛ پرز و همکاران، 2007). به طوري که در پي این فعالیت¬ها و تغييراتي که در شيب کف دره¬ها ايجاد می¬شود ويژگيهاي هندسي رودخانه¬ها تحت تأثير قرار می¬گیرد (کلر و همکاران، 1996: 154؛ پترز و همکاران، 2007: 131؛ شون بام و همکاران، 2004، 895؛ بول و همکاران، 2007: 23؛ پرز و همکاران، 2010: 74). اثراين تاثیر¬پذیری در رودخانه، به صورت تغيير در الگوی شبكة رودخانه¬اي و عمل انباشت یا کاوش رودخانه ظاهر می¬شود (هاروی و همکاران، 2003؛ گارسیا و همکاران، 2003). کند بودن عمل کاوش رودخانه نسبت به فراز¬گیری يك ناحيه، از هم پاشيدن شبكة آبراهه¬اي موجود و سرعت زياد آن، تشديد فرسايش در رأس آبراهه¬ها را به دنبال خواهد داشت (کلر و همکاران، 1996؛ جین و همکاران، 2005). در واقع مي¬توان گفت بين حرکات زمين¬ساختي و تغييرات سامانه رودخانه¬اي، نوعي تعامل وجود دارد و واکنش سامانه¬هاي رودخانه¬اي به فعاليت¬هاي زمين-ساختي، به شدت و نوع اين فعاليت¬ها واندازة نسبي رودخانه وابسته است (کلر و همکاران، 2007؛ پترز و همکاران، 1996: 154). برای مثال جابجایی¬های قائم در مقیاس چند سانتيمتر در امتداد یک گسل تنها توانایی منحرف¬کردن جویبار¬های کوچک و ایجاد انفصال در مسیر آن را دارند. ولی در صورت شدت¬یافتن حرکات زمین¬ساختی در بین محدوده شیب 7/0 الی 2 درصد، افزایش شیب بستر رودخانه افزایش سینوزیته را در پی خواهد داشت و کاهش شیب در این محدوده می¬تواند کاهش سینوزیته مئاندر¬های رودخانه را در پی داشته باشد (جین و همکاران، 2005؛ کلر و همکاران، 1996: 154) (شکل 1-1).
فعالیت¬ گسل¬های پنهان می¬تواند همانند گسل¬های آشکار تاثیر فراوانی در زمین ریخت شناسی منطقه بر جای بگذارد (بونفورت و همکاران، 2013). به عنوان مثال فعالیت زمین-ساختی در امتداد گسل¬های پنهان در رسوبات کواترنری در منطقه اوتا- ویلا فرانکا در کشور پرتغال موجب بالاآمدگی و تغییر سطح اساس محلی در رودخانه تاگوس شده است که این خود باعث عمیق¬شدن کانال، انحراف رودخانه و فرسایش در منطقه بالا¬دست شده است (کاروالیو و همکاران، 2006). در منطقه کومروچ در شبه¬جزیره کامچاتکا در روسیه نیز فعالیت گسل¬های پنهان به عنوان عامل توسعه عرضی و عمیق¬شدگی در نیمرخ طولی رودخانه شناخته شده است (سارا و همکاران، 2005).

منطقه خرم¬آباد در پهنه ساختاری لرستان واقع در کمربند چین خورده-رانده زاگرس جای گرفته است. رونـد غالب ساختار¬های شکل¬گرفته در این منطقه شمال غرب-جنوب شرق می‌باشد. برپایه مطالعات میدانی، ویژگی¬های هندسی و جنبشی تعدادی از گسل¬های بزرگ و اصلی در محدوده 30 کیلومتر پیرامون شهر خرم‌آباد بررسی شده است که در این میان گسل خرم‌آباد، نزدیک‌ترین و اصلی‌ترین گسل پویا به شهر خرم‌آباد، با راستای شمال غرب-جنوب شرق در دامنه‌ی جنوب غربی تاقدیس پرتکاپوی خرم‌آباد و در پـیشانی کوهستان، بین دشت وکوه پدید آمده است (کمالی و کاظمی، 1392) از این گسل به عنوان یک گسل پنهان یاد شده است (بربریان ، 1995). نام این گسل به دلیل نزدیکی به شهر خرم‌آبـاد، از نام این شهر گرفته شده است و در فاصله 12 کیلومتـری از جنوب غربی شهر خرم‌آبـاد جای گرفته است. گسل خرم¬آباد دارای شیبی به سمت شمـال شرق است و حرکت غالب آن به صورت رانـدگی همراه با مقداری مولفه راستالغز- راستگرد است (وارنانت ، 2004). رخنمون¬های سطحی این گسل در جنوب دامنه کوه¬های یـافته و سفیـدکوه در غرب خرم¬آباد قابل مشاهده است. ادامه گسل خرم¬آباد در پیمایش به سوی جنوب شرق در دشت خرم¬آباد ناپدید می¬شود.
دشت خرم¬آباد با طول حدود 40 و حد¬اکثر عرض 10 کیلومتر به موازات تاقدیس خرم¬آباد با روند شمال غربی– جنوب شرقی کشیده شده است. بررسى کلى نقشه¬هاى زمين¬شناسى و تصاوير ماهواره‌اى نشان مى‌دهد که سطح این دشت به وسیله رسوبات کواترنر و رسوبات عهد حاضر پوشیده شده است. اين عامل می¬تواند باعث¬ پنهان¬شدن ساختار¬هاي زمين-ساختي در منطقه شده و امکان مطالعه چنین ساختار¬هایی را از طريق مشاهدات مبتنی بر رخنمون¬های سطحی غیرممکن سازد. با وجودی که نقشه¬های زمین¬شناسی 1:250000 و 100000:1 خرم¬آباد وجود گسل رانده خرم¬آباد را در این منطقه نشان نداده است؛ با این حال، ثبت تحرکات زمین¬ساختی از قبیل زمین لرزه 31/03/1980 با بزرگی 6/4 ریشتر در مركز داده¬هاي زلزله نگاري آمریکا و رخداد مجموعه زمین¬لرزه¬های 4 و 5 فروردین سال 1393 با حداکثر بزرگی 3/3 ریشتر و زمین¬لرزه¬های 30 و 31 اردیبهشت 1394 با حداکثر بزرگی 9/4 ریشتری در یک کیلومتری جنوب خرم¬آباد در پژوهشگاه بین المللی زلزله-شناسي و عدم تطابق بين كانون سطحي زمين¬لرزه¬هاي منطقه خرم¬آباد با گسل¬هاي شناخته شده آن، پرسش‌¬های فراوانی را در زمینه احتمال وجود امتداد گسل خرم¬آباد به صورت پنهان در دشت خرم¬آباد مطرح می¬سازد که ضرورت پژوهش بیشتر در این منطقه را ایجاب می‌کند. مطالعه تحرکات زمین¬ساختی و لرزه¬ای گسل¬های پنهان دشوار است. چرا که آثار ریخت¬زایی در سطح زمین ندارند و یا آنکه توسط آبرفت¬ها مدفون شده اند؛ اما استفاده از داده¬هاي مغناطیس هوایی در کنار داده¬هاي لرزه¬اي، دورسنجی و شواهد توپوگرافی نقش به¬سزایی در شناسایی و مطالعه گسل¬هاي پی سنگی منطقه داشته باشد. مطالعه و ترسيم نقشۀ گسل¬های این منطقه، هشدار¬های اوليه را در بارۀ مناطقی كه در آن گسل¬های مدفون احتمالا به صورت پنهان فعاليت می¬كنند را در اختيار برنامه¬ریزان قرار می¬دهد.