ارزیابی تکتونیک فعال حوضه آبریز کرگانرود در دامنه شرقی تالش ( بغروداغ)، با استفاده از شاخص‌های ژئومورفیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشگاه زنجان

10.22034/gmpj.2020.109989

چکیده

  حوضه آبریز کرگانرود به عنوان یکی از زیر حوضه‌های مستقل دریای خزر در غرب استان گیلان واقع شده است. با توجه به فعّال بودن حرکات کوهزایی در برخی از نواحی ایران و برای آگاهی از میزان فعّالیّت نیروهای درونی و تکتونیکی در منطقه‌ی مطالعاتی، از هفت شاخص ژئومورفیک که عبارتند از: شاخص پیچ و خم پیشانی کوهستان (Smf)، شاخص نسبت عرض کف دره به ارتفاع دره (Vf)، شاخص گرادیان طولی رودخانه (Sl)، شاخص تقارن توپوگرافی عرضی (T)، شاخص عدم تقارن حوضه زهکشی (Af)، شاخص پیچ‌ و خم رودخانه اصلی (S)، شاخص انتگرال هیپسومتریک (Hi) استفاده شده است. در این زمینه، مجموعه‌ای از روش‌های توصیفی، میدانی و تحلیلی به کار گرفته شد. نقشه‌‌های توپوگرافی، زمین‌شناسی و عکس‌های هوایی و مدل رقومی ارتفاعی منطقه (Dem) با قدرت تفکیک 12/5 متر و نرم افزار ARC GIS 10.1 و تصاویر گوگل ارث به عنوان داده‌های اصلی تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند. از ترکیب شاخص‌های ژئومورفیک با یکدیگر می‌توان رابطه‌ی شاخص فعالیت‌های تکتونیکی (Lat) را به دست آورد. نتایج بررسی نشان داد که طبق مقادیر (Lat) حوضه کرگانرود در کلاس فعّالیّت‌های نئوتکتونیکی زیاد قرار دارد. شواهد ژئومورفولوژیکی به دست آمده مانند پادگانه‌های رودخانه‌ای ارتفاع یافته، وجود تراس‌های قدیمی و آبراهه‌های عمیق شده و دره‌های V شکل نتایج تحقیق را تأیید می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of Active tectonics in the Karganroud Basin in the eastern slope of the Talesh (Baghrodagh), by Using Geomorphic Indices.

نویسندگان [English]

  • zahra hajikarimi 1
  • siavosh shayan 1
  • Reza Khoshraftar 2
چکیده [English]

Extended Abstract
Introduction
Tectonic geomorphology is the study of the influence of active tectonics on the landscape. Geomorphic indices are known as a useful tool in active tectonic studies, and they have been tested in different areas around the world.The aim of this research is to examine tectonic activity in the eastern slope of the Talesh (Baghrodagh). Some geomorphic indices such as hypsometric integral(Hi), asymmetry factor (Af), valley floor width- to- height ratio (Vf), stream length-gradient index (Sl), transverse topographic symmetry factor (T), mountain-front sinuosity (Smf), sinuosity (S) have been used to evaluate neotectonic activity for study area. Karganroud basin is located in the west of Gilan, between eastern longitudes 48°-34ʹ to 48°- 58ʹ and northern latitudes 37°- 42ʹ to 57° to 37ʹ.
Methodology
The method used in this research, is a combinational of, descriptive and analytic method with field and library studies. The geomorphic indices are used to evaluate the neotectonic of the region.
This research used topographic maps on a scale of 1:250000 , geologic map on a scale of 1:100000, digital elevation model (DEM) with a resolution of 30 meters and in combination with aerial photos. These data were then analysed in GIS10.1 to calculate the geomorphic indices and prepration river profiles and needed maps. The following geomorphic indices were determined: the asymmetry factor (Af) was used to detect possible tectonic tilting in the karganroud basin. In order to discriminate between V-shaped and U-shaped flatfloored valleys, the valley floor width-to-height ratio (Vf) has been calculated for the selected mountain fronts of the region. The hypsometric integral (HI) is controlled by lithological and tectonic factors. A simple way to characterize the shape of the hypsometric curve for a given drainage basin is to calculate its hypsometric integral - HI. The integral is defined as the area under the hypsometric curve. Mountain-front sinuosity (Smf) has been employed to evaluate tectonic activity along mountain fronts, apart from its dependence of climate and lithology . In active mountainfronts, uplift will prevail over erosional processes, producing straight fronts with low Smf values. The SL index shows the variation in stream power along the river reaches and it is very sensitive to changes in channel slope. For this reason it allows the evaluation of recent tectonic activity and/or rock resistance. The sixth geomorphic index is the transverse topographic symmetry factor (T). The transverse topographic symmetry factor (T) estimates the amount of asymmetry of a river basin and the variation of this asymmetry in different segments of the valley.  The seventh geomorphic index is sinuosity(S). Straight rivers will show low values of S and indicate active regions.Finally we used (lat) index for final evaluation of active tectonism of the rigion.

Results and Discussion

Geomorphic analysis carried out by GIS techniques is considered to be a useful tool for evaluating the effects of active tectonics in an area.The asymmetry factor (Af) value of the karganroud basin is (Af=42/8).It indicates that the left of the basin has uplifted and the karganroud River has shifted to the right (to the west ) of the downstram of the drainage basin,which according to the classification of El Hamdouni et al. (2008)  is primarily of class 2 with moderately active tectonic. The mountain-front sinuosity (Smf) value of the karganroud basin equals 1/53 (smf =1/53) that belongs to class 2 with moderately active tectonic according to El Hamdouni et al. the valley floor width-to-height ratio (Vf) has been calculated for the selected mountain fronts of the region. The mean value of vf for the basin equals 0/27 (vf = 0/27) that belongs to class 1 with the highest active tectonic according to El Hamdouni et al (2007) and Keller &Pinter (1996). The mean value of SL shows high value (sl = 627/29) that belongs to class 1 with the highest active tectonic according to El Hamdouni et al (2007). The mean value of  T  for the basin equals 0/20(t = 0/20) that belongs to class 2 with moderately  active tectonic. The hypsometric integral (Hi) value of the karganroud basin is (Hi =0/49) that belongs to class 1 with with highest active tectonic according to El Hamdouni et al (2008) and Strahler (1952) that shows mature topographic . Finally, the value of the seventh geomorphic index ( sinuosity) for the study area equals (s = 1/2)  that shows the karganroud river is straight and it still does not reach to its equilibrium, indicating the influence of tectonic activity in the study area.

Conclusion

The calculated geomorphic indices in this research indicate that the Karkaganroud basin is tectonically active. The lat index was used for final evaluation of tectonic activity of the region. According to results of Lat index, the karganroud basin belongs to class 2 with high active tectonic. Also, Geomorphologic evidence rectifies the effect of active tectonics.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Geomorphic Indices
  • Tectonic activity
  • Geomorphologic Evidence
  • Karganroud Basin
  • اسماعیلی، ر.؛ متولی، ص.؛ حسین‌زاده، م، م. (1391). بررسی اثرات مورفوتکتونیک در نیمرخ طولی رودخانه‌ی واز؛ البرز شمالی، استان مازندران، فصلنامه پژوهش‌های ژئومورفولوژیکی کمّی، سال اول، شماره‌ی 3، صص.101-114.
  • امیراحمدی، ا.؛ ابراهیمی، م.؛ پورهاشمی، س. (1394). شاخص‌های ارزیابی تکتونیک فعّال در برآورد وضعیت تکتونیکی در حوضه‌ی آبخیز حبله‌رود، فصلنامه جغرافیا و توسعه، شماره‌ی 41، صص 184-161.
  • پالوسکا، آ.؛ دگنز، ا، ت، ترجمه شهرابی، م. (1371). زمین‌شناسی کواترنر کرانه‌های دریای خزر، گزارش شماره‌ی 60، سازمان زمین‌شناسی.                                                                                                                                                                     
  • سازمان زمین‌شناسی کشور. (1999). نقشه زمین‌شناسی مقیاس 1:100000 شیت خلخال- رضوانشهر.
  • سازمان نقشه‌برداری کشور. (1348). عکس‌های هوایی مقیاس 1:20000 منطقه مورد مطالعه.
  • سازمان نقشه‌برداری کشور. نقشه توپوگرافی و فایل‌های رقومی مقیاس 1:25000 منطقه مورد مطالعه.
  • سلیمانی، ش. (1377). رهنمودهایی در شناسایی حرکات تکتونیکی فعال و جوان" با نگرشی بر مقدمات دیرینه‌شناسی"، چاپ اول، انتشارات موسسه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله. تهران.
  • جباری، ن.؛ ثروتی، م. ح؛ حسین‌زاده، م. م. (1391). مطالعه‌ی مورفوتکتونیک فعّال حوضه‌ی آبخیز حصارک( شمال‌غرب تهران)، پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، شماره‌ی 2، صص 17-34.
  • رامشت، م،ح.؛ آراء، ه.؛ شایان، س.؛ یمانی، م. (1391). ارزیابی دقت و صحت شاخص‌های ژئومورفولوژیکی با استفاده از داده‌های ژئودینامیکی ( مطالعه موردی: حوضه آبریز جاجرود در شمال شرق تهران)، مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، سال بیست و سوم، شماره‌ی 2، صص 35-52.
  • طاحونی، پ. (1383). شواهد ژئومورفولوژیک فرسایش یخچالی پلیوستوسن در ارتفاعات تالش، پژوهشهای جغرافیائی، شماره47، صص55-31.
  • صمدزاده، ر،؛ خیام، م،؛ توانگر کلیمانی، ف. (1391). تحلیل نقش فرآیندهای هیدرومورفودینامیک در تشکیل و تکامل ژئومورفولوژیک دلتای کرگانرود در کواترنر، فصلنامه علمی- پژوهشی انجمن جغرافیای ایران، سال دهم، شماره‌ی 33، صص 169-193.
  • گورابی، ا. (1386). شواهد ژئومورفولوژیکی تکتونیک  فعال حوضه آبخیز درکه، فصلنامه پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 60، صص. 177-196.
  • محمودی، ف. (1368). سیمای طبیعی گیلان، به کوشش ابراهیم اصلاح عربانی، جلد اول، گروه پژوهشگران ایران.
  • مددی،ع.؛ رضایی مقدم، م.ح.؛ رجایی، ع. ح. (1383). تحلیل فعّالیّت‌های نئوتکتونیک با استفاده از روش‌های ژئومورفولوژی در دامنه‌های شمالغربی تالش (باغروداغ)، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره‌ی 48، صص123-138
  • مردانی، ز.؛ قریشی، م.؛ آرین، م.؛ خسروتهرانی، خ. (1389). نشانه‌های زمین ریختی زمین‌ساخت فعال حوضه طالقان‌رود، شاهرود و سفیدرود در البرز مرکزی، شمال ایران، مجله‌ی علوم زمین، سال بیستم، شماره‌ی 78، صص 159-167.
  • منصوری، ر.؛ صفاری، ا. (1394). تحلیل فعالیت زمین‌ساختی حوضه ‌آبخیز فرحزاد از طریق شاخص‌های ژئومورفیک، فصلنامه علمی- پژوهشی اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، دوره24، شماره‌ی 95، صص93 – 105.
  • مقصودی، م.؛ کامرانی دلیر، ح. (1387). ارزیابی نقش تکتونیک فعال در تنظیم کانال رودخانه‌ها (مطالعه‌ی موردی: رودخانه تجن)، پژوهش‌های جغرافیایی طبیعی، شماره‌ی 66، صص 55-37.
 
  • مقصودی، م.؛ جعفری اقدم، م.؛ باقری سیدشکری، س.؛ مینایی، م. (1390). بررسی تکتونیک فعال حوضه‌ی آبخیز کفرآور با استفاده از شاخص‌های ژئومورفیک و شواهد ژئومورفولوژیکی، فصلنامه جغرافیا و توسعه، شماره‌ی 25، صص136-111.
  • نیک‌پور، ن.، ثروتی، م. ر؛ حسین‌زاده، م. م؛ ده بزرگی، م. (1394). مطالعه‌ی ژئومورفولوژی( مورفوتکتونیک)  بخش میانی طاقدیس کبیرکوه ایلام ( محدوده بین پشته اریشت تا امامزاده شاه محمد کوه نشین)، پژوهش‌های ژئومورفولوژیکی کمّی، شماره‌ی 4، صص 123- 104. 
  • یمانی، م.؛ باقری سیدشکری، س.؛ جعفری اقدم، م. (1389). تأثیر نوزمین‌ساخت در مورفولوژی آبراهه‌های حوضه‌ی آبریز چله (زاگرس غربی)، مجله محیط جغرافیایی، سال یکم، شماره‌ی 1، صص67-82.    
             
  • Antón, A., Vicente,G.D., Muñoz-Martín,A., Stokes,M., 2014, Using river long profiles and geomorphic indices to evaluate the geomorphological signature of continental scale drainage capture, Duero basin (NW Iberia).Geomorphology, Vol. 206, pp.250-261.
  • Bull, W.B. and McFadden, L.D., 1977, Tectonic geomorphology north and south of the
  • Garlock fault, California, In: D.E. Doehring (ed.), Geomorphology in Arid Regions, Proceedings 8th Annual Geomorphology Symposium, State University of New York, Binghampton, pp.115-137.
  • Burbank, D.W. and Anderson, R.S., 2001, Tectonic geomorphology, John Wiley & Sons, PP.13-32, 105-130, 201-230.
  • Chen, Y.C., Sung, Q.C., Cheng, K.Y., (2003). Along- Strike variation of morphotectonic features in the Western Foothills of Taiwan: tectonic implieation based on Stream-gradient and hypsometric analysis. Geomorphology, Vol. 56, pp. 109-137.
  • Cox, R.T., 1994, Analysis of drainage-basin symmetry as a rapid technique to identify areas of possible Quaternary tilt-block tectonics: an example from the Mississippi Embayment.Geol. Soc. Am. Bull. 106, pp. 571–581.
  • Font, M., Amorese, D. and Lagarde, J.L., 2010, Dem and GIS Analysis of the Stream  Gradient Index to Evaluate Effects of Tectonics: the Normandy Intraplate Area (NW France), Geomorphology, Vol. 119, No. 3-4, PP. 172–180.
  • Giaconia, F. Booth-Rea, G. Martínez-Martínez , J.M. Miguel Azañón, J. Pérez-Peña ,J.V. Pérez-Romero, J. Villegas , I. ,2016,Geomorphic evidence of active tectonics in the Sierra Alhamilla (eastern Betics, SE Spain). Geomorphology, Vol. 145–146 pp. 90–106.
  • Guarnieri, P., Pirrotta, C., 2008, The Response of Drainage Basins to the Late Quaternary Tectonics in the Sicilian Side of the Messina Strait (NE Sicily), Geomorphology, Vol. 95, pp260-273.
  • Hare, P.H., Gardner, T.W., 1985. Geomorphic indicators of vertical neotectonism along converging plate margins, Nicoya Peninsula, Costa Rica. In: Morisawa, M., Hack, J.T. (Eds.), Tectonic Geomorphology. Allen and Unwin, Boston, pp. 75–104.
  • Hamdouni, R.E., Irigaray, c., Fernadez, T.,Chacon, J., Keller E.A ., 2008, Assessment of Relative Active Tectonic, South West Border of the Sierra Nevada (Southern Spain), Geomorpholgy, Vol. 96. PP. 150-173.
  • Keller E.A and Pinter, N., 1996, Active Tectonics: Earthquakes, Uplift and Landscape, prentice hall, new jersey.
  • Keller, E. A. and Pinter, N., 2002, Active tectonics: Earthquakes, Uplift and Landscape (second edition): Englewood Cliffs, Prentice Hall, New Jersey .PP.362.
  • Pedrera, A., Pérez-Peña, J.V., Galindo-Zaldívar, J., Azañón, J.M. and Azor, A., 2009, Testing the Sensitivity of Geomorphic Indices in Areas of Low-rate Active Folding (Eastern Betic Cordillera, Spain), Geomorphology, Vol. 105, PP. 218-231.
  • Randel, T,C .,1994, Analysis of drainage-basin symmetry as a rapid technique to identify area of possible quaternary tilt-block tectonics: an example from the Mississippi Embayment. Geological  Society. Vol. 106, pp. 571-581.
 
  • Rockwell, T., Keller, E.A., Johnson, D.L., 1984, Tectonic geomorphology of alluvial fans and mountain fronts near Ventura, California, In: M. Morisawa (ed.), Tectonic geomorphology, Proceedings of the 15th Annual Geomorphology Symposium, Allen and Unwin Publishers, Boston, PP. 183-207.
  • Rockwell, T.K., Keller, E.A., Johnson, D.L., 1984. Tectonic  geomorphology of alluvial fans and mountain fronts near Ventura, California. In: Morisawa, M., Hack, T.J. (Eds.), Tectonic Geomorphology. Publ. in Geomorphology, State University of New York, Binghamton, pp. 183–207.
  • Silva, P.G., Goy, J.L., Zazo, C., Bardají, T., 2003, Fault - generated mountain fronts in southeast Spain: geomorphologic assessment of tectonic and seismic activity, Geomorphology,Vol. 50, PP.203-225.
  • Viveen, W., Van Balen, R.T., Schoorl, J.M., Veldkamp, A., Temme, A.J.A.M., Vidal-Romani, J.R., 2012. Assessment of recent tectonic activity on the NW Iberian Atlantic Margin by means of geomorphic indices and field studies of the lower Miño River terraces. Tectonophysics, Vol. 544–545, pp. 13–30.
  • Vojtko, R., Petro, L., Benova, A., Bona, J., Hok, J., 2012, Neotectonic Evolution of  Northen Laborec Drainage Basin (Northen Part of Slovakia), Geomorphology, Vol.138, PP. 276-294.