تاثیر فعالیت‌های تکتونیکی بر مورفولوژی مخروط افکنه‌های شمال بیرجند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه بیرجند

چکیده

زمین­ساخت منطقه شمال بیرجند عمدتا تحت تاثیر عملکرد پهنه گسلی شکرآب قرار دارد. راندگی شکرآب، دارای روند باختری- خاوری با شیب 60 درجه شمالی، در فاصله 4 کیلومتری از شمال شهر بیرجند قرار دارد که یک چشمه لرزه­ای برای شهر بیرجند است. بدلیل اینکه گسل شکرآب از قطعات مختلف تشکیل شده است، شاخص­های مرفومتریکی مخروطه افکنه­ها جهت تعیین پویایی زمینساختی در سه بخش شرقی، مرکزی و غربی  محاسبه گردید. مقادیر بدست آمده از شاخص خمیدگی مخروطه افکنه (β) در سراسر پهنه گسلی نشان می­دهد که تمامی مخروطه افکنه­های مورد مطالعه، بیضی شکل هستند و فعالیت بالای تکتونیکی را نشان می­دهند. میانگین درصد مخروط گرایی در مخروطه افکنه­های بخش غربی، مرکزی و شرقی گسل شکرآب به ترتیب برابر با 86 % ، 92 % و 90 % و همچنین میانگین ضریب کشیدگی(BS) به ترتیب برابر با 3.2 ، 2.33 و 2.92 است. شیب سطحی مخروطه افکنه­ها اکثرا بیشتر از 5 درجه است و نیمرخ ارتفاعی مخروط افکنه­­ها در اکثر قریب به اتفاق آنها، مقعر است که گویای فعالیت کواترنری ناشی از عملکرد سیستم گسلی شکرآب است. شواهد مربوط به تاثیر گسل بر مخروطه افکنه­ها از جمله بریدگی و جابجایی در مخروطه افکنه­ها، خندق­های فرسایشی، مخروطه افکنه­های نامتقارن و خمیده، موقعیت مخروطه افکنه­های جدید نسبت به پیشانی کوهستان، حاکی از فعالیت زمین ساختی بالا در منطقه و نیز بیشتر بودن فعالیت در بخش های غربی و شرقی نسبت به بخش مرکزی است. هم چنین در بخش­های غربی و شرقی گسل شکرآب که طول­ قطعات گسلی فعال بیشتر از بخش مرکزی می­باشد، وسعت مخروطه افکنه ایجاد شده بیشترمی­باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of the tectonic activities on the north Birjand alluvial fans morphology

چکیده [English]

The alluvial fans are the condensed forms of the Quaternary and the covenant period, and their examination can provide researchers with useful information about the neotectonic regional activities in which they were formed. Geomorphic indexs are useful and reliable tools for the evaluation of tectonic activities because they can easily be identified with areas that have experienced past tectonic or fast-moving activities. The tectonic movements change the surface of erosion and affect the active processes at the surface of the alluvial fans and their evolution. On this basis, we can use the alluvial fans surfaces to study the history and movements of faults and the occurrence of earthquakes. The occurrence of tectonic events, faults, folding, subsidence or uplift, results in the reaction of alluvial fans, so that the reaction can be recorded in the type, size, shape of the sediment and morphology of the alluvial fans. The slope of the alluvial fans surface is also controlled by tectonics, and so the morphological and geometric characteristics of the surface of the alluvial fans can be considered as tectonic activity. The purpose of this paper is to investigate the morphometric parameters of the alluvial fans located in the north of Birjand city and the relationship between the values of the geometric indices of the alluvial fans and the level of neotectonic activity of the Shekarab fault system.
First, 22 alluvial fans were selected to examine the activity of northern Birjand which are related to the activity of the Shekarab fault segments . The domains of these alluvial fans was determined using topographic maps of 1: 25000 Birjand and Khosf, and ER Maper and Google Earth software and were digitized in the ARC GIS 10.3 software environment. Quantitative data such as area, slope, length, width and height of the fans were calculated from 1: 10000 geological maps of Birjand and Khosf. Topographic maps and DEM data were used to calculate the mean height and longitudinal profiles of the alluvial fans. In addition, field surveys were carried out to map faults in the region and identify their mechanism. In identifying the different levels of the alluvial fans, satellite images were interpreted. It was also used to investigate the effect of fault movement on the development and change of pattern and displacement of the alluvial fans. Morphometric indices of alluvial fans including bending coefficient (β), cone coefficient, elongation coefficient, altitude variation and longitudinal profile of alluvial fans are calculated and analyzed in this study.
Due to the Shekarab fault is composed of different parts, the morphometric indexes of the alluvial fans were calculated to determine the tectonic activities in the three eastern, central and western parts. Based on the results obtained from the calculation of alluvial fans indexs and their integration together, as well as the comparison with the results of previous studies (Hamdouni, 2008 & Ioannis, 2006 & Blair, 1994), can be explained the relationship between the morphology of the alluvial fans area tectonics activities.
North Birjand Area Tectonics is mainly affected by performance of the Shekarab fault Zone. Shekarab thrust has the east - west trend with 60 degree dip to north located in 4 km north of  the Birjand city. There is a seismic source for the Birjand city. Because the Shekarab fault is composed of different parts also for determining the tectonic activity, alluvial fans indexes are calculated in eastern, central and western parts. Calcluted numbers for alluvial fans bending index (β) in the entire zone indicate that all of the alluvial fans are ellipsoid shape and showing high tectonic activity. Average of spire coefficients in western, central and eastern alluvial fans respectively are 86 %, 92 % and 90 % and also Average of extentional coefficients respectively are 3.2, 2.33 and 2.92. Alluvial fans surface slope are more than 5ᴼ and elevational profils in all of them are concave showing quaternary activity resulted from performance of the Shekarab fault system. The indicators of the fault effect in alluvial fans such as scrape and displacement in alluvial fans, erosional canals, unsymetric and bended alluvial fans, the location of new alluvial fans related to mountains front are showing high tectonic activity in the reagion and also the more activity in the eastern and western parts than the Central part. Also in the western and eastern parts of Shrkarab fault that the fault segments are longer than central part, the volume of alluvial fans are more.

کلیدواژه‌ها [English]

  • North of Birjand
  • Morphometrical Indexes
  • Alluvial fan
  • Active Tectonic
  • حیدری آقاگل، مسعود، محمد مهدی خطیب، سید مرتضی موسوی و رضوانه حمیدی، 1395، برآورد تکتونیک فعال نسبی مخروطه افکنه­های دامنه شرقی زیرکوه، شرق ایران، مجله یافته­های نوین زمین شناسی کاربردی، دوره 10، شماره 19، صص 1- 15.
  • سلیمانی، شهریار، 1377، رهنمودهایی در شناسایی حرکات تکتونیکی فعال و جوان با نگرشی بر مقدمات دیرینه شناسی، چاپ اول، انتشارات موسسه بین الملی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران.
  • مقصودی، مهران، نرگس ابراهیم خانی و مجتبی یمانی، 1391، تأثیر نئوتکتونیک بر مخروطه افکنه رود حاجی عرب (دشت قزوین) با بررسی داده­های مورفومتری و رسوب شناسی، انجمن جغرافیای ایران، شماره 33، ص 106.
  • نقشه توپوگرافی 1:50000 بیرجند.1356. برگ 7855IV ، سری753 K، سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح.
  • نقشه توپوگرافی 1:50000 خوسف.1356. برگ 7755i ، سری753K، سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح
  • یمانی، مجتبی، مهران مقصودی، محمدرضا قاسمی و محمدنژاد، وحید، 1391، شواهد مورفولوژیکی و مورفومتریکی تأثیر تکتونیک فعال بر مخروطه­افکنه­های شمال دامغان، پژوهش­های جغرافیای طبیعی، سال ۴۴ ، شماره ۲ )پیاپی ۸۰ )، صص1-18.
  • یوسفی، مهدی، محمد مهدی خطیب و ابراهیم غلامی، 1396، مقایسه پویایی بخش­های مختلف گسل شکرآب (شمال بیرجند) بر مبنای ابعاد فرکتالی آبراهه­ها با استفاده از GIS، فصلنامه جغرافیا و آمایش شهری منطقه ای، شماره 22، صص 145-148.
  • Barbank, D.W. and Anderson, R.S. 2001. Tectonic Geomorphology. Blackwell science.
  • Blair, T.C. and Mcpherson. J.G., 1994. Alluvial fan processes and forms, Geomorphology of desert environment, Chapman & Hall, London.
  • Blissenbach, E., 1954. Geology of Alluvial Fans in Semiarid Regions. The Geological Society of America, 65, pp.175-190.
  • Bull, W.B. 2009. Tectonically Active Landscape, John Wiley & Sons Publication, New York.
  • Hamdouni, R.E., Irigaray, C., Fernandaz, T., Chacon, T. and Keller, E.A., 2008. Assessment of Relative Active Tectonic, South West Border of the Sierra Nevada (Southern Spain). Geomorphology, 96, pp.150-173.
  • Ioannis, M.T., Ioannis, K.k. and Pavlides, S. 2006. Tectonic geomorphology of the easternmost extension of the Gulf of Corinth (Beotia ,centeral Greece). tectonophysis, 453, pp.211-232.
  • Keller, E.A., and Pinter, N. 1996. Active tectonics, earthquake, uplift and landscape, Prentice Hall Publication, London.
  • Parsons, A., 2009. Geomorphology of  Desert Environments, Springer Science, London.
  • Pelletier, J., 2007. Desert Pavement Dynamics: Numerical Modeling and Field-based Calibration. Earth Surface Processes and Landforms, 32, pp.1913-1927.
  • Ramirez-Herrera, M.T., 1998. Geomorphic assessment of active tectonics in the Acambay graben, Mexican Volcanic belt. Earth surface processes and land forms. 23, pp.317-322.
  • Sorriso-Valvo, M. and Sylvester, A.G., 1993. The relationship between geology and landforms along a coastal mountain front, northern Calabria, Italy. Earth Surface processes and landforms.
  • Yang, J.C., 1985. Geomorphology (in Chinese), High Education press. Beijing.
  • Walker, R.T., and Khatib, M.M. 2006. Active faulting in the Birjand region of eastern Iran. Tectonics, 25, pp.1-17.