اقلیم و محیط دیرینۀ پلایای جازموریان در کواترنر پایانی بر اساس مطالعه مغزه های رسوبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشکدة جغرافیا و برنامه‏ ریزی محیطی، دانشگاه سیستان و بلوچستان. زاهدان.

2 دانشیار، دانشکدة جغرافیا و برنامه‏ریزی محیطی، دانشگاه سیستان و بلوچستان. زاهدان

3 استاد، دانشکدة جغرافیا و برنامه‏ریزی محیطی، دانشگاه سیستان و بلوچستان. زاهدان

4 استادیار، پژوهشگاه علوم زمین اوراسیا، دانشگاه صنعتی استانبول، مسلک، استانبول، ترکیه

10.22034/gmpj.2022.337400.1346

چکیده

تاریخچة رسوب‌گذاری تحت تأثیر اقلیم و شناسایی دوره‏های خشک و مرطوب در طول دورة هولوسن در پلایای جازموریان موضوع پژوهش حاضر است. بدین منظور از مغزه‏های رسوبی دست‏نخورده برای بازسازی شرایط اقلیم دیرینه استفاده شد. تعداد پنج مغزة ‏رسوبی با بیشینة ژرفای 7 متر از رسوبات زیر بستر مناطق مختلف پلایای جازموریان با استفاده از مغزه‏گیر دستی برداشت و بررسی شد. رخساره‌های رسوبی براساس بافت و ساخت رسوب، ترکیب رسوبات تخریبی و مواد آلی، رنگ، وجود بقایای گیاهی و سایر مؤلفه‏های ماکروسکوپی شناسایی و تفکیک شدند. با توجه به بررسی‏های رسوب‌شناسی و تغییر رخساره‌های رسوبی، هشت رخسارة رسوبی قابل تفکیک متعلق به محیط‌های رودخانه‏ای، پلایایی، دریاچه ای، دلتایی و بادی شناسایی شد. جهت برآورد زمانی از وقایع اقلیمی در منطقه از نتایج سن‌سنجی مطالعات قبلی استفاده شد. میزان متوسط رسوب‌گذاری در پلایای جازموریان 4/0 میلی‏متر در سال می باشد. با وجود این، میزان رسوب‌گذاری برای عمق‌های مختلف رسوبات متفاوت است. و با توجه به اینکه توالی های رسوبی ثبت شده در پلایای جازموریان غالبا در محیط خشک نهشته شده‌اند تفکیک دقیق بدون انجام آنالیزهای ژئوشیمیایی و کانی شناسی مشکل است. ولی با توجه به تغییرات رسوب‌شناسی و رخساره‌های رسوبی و پوشش بخش‌های مختلف پلایا با مغزه‌های عمیق می‌توان به وجود شرایط رطوبتی مناسب در پلیستوسن پایانی نسبت به هولوسن اذعان داشت. با توجه به تغییر نوع رخساره‏های رسوبی در پلایای جازموریان، دوره‏های خشک یکباره و با مدت زمان کوتاه‌تر نسبت به دوره‏های مرطوب در منطقه ظاهر شده‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Climate and paleoenvironment of Jazmourian Playa in the Quaternary based on the study of sedimentary core

نویسندگان [English]

  • maqsoud bayat 1
  • Samad Fotoohi 2
  • hossein negaresh 3
  • Ali Mohammadi 4
1 Facuity of Geography and Environmental Planing ,Sistan and Baluchestan University
2 Department of Physical Geography, Faculty of Geography and Environmental Planning, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
3 Department of Physical Geography, Faculty of Geography and Environmental Planning, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
4 Eurasian Institute of Geosciences, Istanbul University of Technology, Profession, Istanbul, Turkey
چکیده [English]

Introduction

Southeastern Iran has experienced a complex history of geomorphological, hydrological and climatic conditions during the Quaternary period.Considering that Jazmourian Playa is located in one of the driest regions of Iran and the world and is very sensitive to climate and environmental changes.Therefore, it is a very important area for studying climate and environmental changes resulting from dry and wet cycles in the past. The history of sedimentation under the influence of climate and the identification of dry and wet periods during the Holocene in Jazmourian Playa is

the subject of the present study.







Methodology

Jazmourian plateau between latitudes 58˚-40' to 59 ˚-14' and latitudes 27˚,10' to 27 ˚, 41' in southeastern Iran and west of Sistan and Baluchestan province and east of Kerman province. It is located at an altitude of about 360-500 meters above sea level . The catchment area is about 69,600 square kilometers, of which about 34,160 square kilometers are mountainous areas, 32,440 square kilometers are plains and foothills, and the remaining 3,000 kilometers are swamps and salt marshes.

For this study, intact sediment cores were used to reconstruct the Paleo climate. Five sedimentary cores with a maximum depth of 7 m and a total depth of about 30 m were collected and investigated from the sediments under of different areas of Jazmourian Playa using a hand-held core.Sedimentary facies were identified and distinguished based on sediment texture and composition, composition of destructive sediments and organic matter, color, presence of plant and shell residues, and other macroscopic components. According to sedimentological studies and changes in sedimentary facies, eight separable sedimentary facies belonging to river, playa, lake, delta and wind environments were identified.To estimate the time of climatic events in the region, the results of the survey of Vaezi et al. (2019) were used.



Results and Discussion

The stages of this research include data collection, published statistics, climatic data, telemetry surveys, field operations and coronation, laboratory operations, data processing and then interpretation and conclusion. In order to study the paleoclimate, changes in the sedimentary facies of the kernels based on macroscopic evidence (type of stratification surfaces, geometric form of sediments, sedimentary structures, fossil traces and contents, plant remains, color and changes) as well as sedimentation environment conditions, 5 intact sediment cores were harvested with a maximum depth of 7 m. The cores were prepared by a handy auger type. After determining the sedimentation status and type of sediments, studying the climate change and water level of the playa over time, the progress and regression of the coastline and the effect of these changes on the type of sediments and plant content of the playa, the harvesting position was such that Playa bed sediments should be allowed, maximum plaque sediment environments should be covered, at least one sample should be taken in each homogeneous unit. The location of the cores at the playa level was determined with appropriate distances and scattering so that climatic changes could be observed in them and the harvested cores could interpret various sedimentary environments in order to regenerate the climate in the region. Photographs were taken from the captured cores with a digital camera. The description of sediment cores and facies was carefully written and then sampling was done from inside the core collector for relevant analyzes according to the change of facies and type of sediments. As a result, eight major sedimentary facies were identified in the five studied brains . Facies were mostly clay, silt, sand, gravel and intermediate (combined) sediments with plant debris and evaporative sediments (gypsum and salt), which in most cases, alternation and interference in the mentioned sediments were seen frequently.

Conclusion

Sedimentological, paleoclimate and geographical studies of Jazmourian Playa have the following results: In the sediments of the studied cores, there are five sedimentary environments including wind, river, deltaic, lacustrine and layered sediments. Facies of windy environment are often dry brown colored sands with high sorting and medium grain. River environment (flood plain) with mud and silty sediments, usually hard, without organic matter and with gypsum and brown color, lake facies with gray to light green sediments (characteristic of regenerative environments) muddy and granular with organic matter, soft and juicy Thin laminae were identified with coarser (silty) sediment layers. Deltaic environments with very high frequency of granular and granular sediments due to many changes in the energy regime of rivers leading to the blue basin are dark gray to brown due to the seasonality of the rivers in the catchment. Playa environments are characterized by the presence of large amounts of evaporative minerals such as salt and gypsum, dark brown sediments. The rate of sedimentation rate in Jazmourian Playa is different in different parts. This rate is 0.1 mm per year in surface parts and 0.4 mm per year in deeper parts. It seems that during at least the last 25,000 years, Jazmourian Playa has often experienced playa conditions. Due to the changes in sedimentary facies along the harvested sedimentary cores, dry periods are often observed with the spread of windy sands in the playa bed and wet periods with alluvial facies, which sometimes extend to the center of the playa. Wetter conditions are evident in late Pleistocene than in the Holocene in harvested kernels. Holoceneconditions in Jazmourian Play were similar to today

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ancient Climate
  • Jazmourian Playa
  • Paleo Geography
  • Sedimentary Kernel
  • Late Quaternar
افشین، ی.، 1373. رودخانه های ایران، جلد اول، انتشارات وزارت نیرو، شرکت مهندسین مشاور جاماسب.
اوتفراید، آر. وایزه (گیسن).، 1368. منابع طبیعی بیابان جازموریان بلوچستان (جنوب شرق ایران) با توجه به پیشرفت کشاورزی ترجمه محمود خسروی، مجله رشد آموزش جغرافیا، سال 5: 43-40
بابائیان، ا.، نجفی‌نیک، ز. 1385. معرفی و ارزیابی مدلLARS-WG  برای مدل‌سازی پارامترهای هواشناسی استان خراسان، دوره آماری 1961-2003، مجله نیوار، 31: 67-50
بدیعی، ر.، 1378. جغرافیای مفصل ایران، ناشر انتشارات اقبال، تهران، نوبت چاپ 6
جعفری، ع.، 1379. گیتاشناسی ایران، ناشر موسسه جغرافیایی و کارتوگرافی گیتاشناسی، تهران
حمزه، م.، 1395. بازسازی شرایط محیطی و اقلیمی دیرینۀ جنوب شرقی ایران با استفاده از رسوب‌شناسی هولوسن دریاچۀ هامون، رساله دکتری دانشکده علوم دانشگاه فردوسی مشهد، 285 صفحه.
درویشی خاتونی، ج.، فتوحی، ص.، نگارش، ح.، محمدی، ع.، 1398. اقلیم و محیط دیرینه تالاب آبزالو در استان خوزستان با استفاده از مغزه‌های رسوبی در هولوسن پسین، فصلنامه کواترنری ایران، 5 (3) : 323 - 347
درویشی خاتونی، ج.، 1399. بازسازی شرایط مورفوکلیماتیک زاگرس جنوب غربی در طول هولوسن مورد مطالعه: دریاچه آبزالو در پهنه ایذه، رساله دکتری دانشگاه سیستان و بلوچستان دانشکده جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، 231 صفحه.
رمضانی، ا.، 1392. بازسازی پالینولوژیک (گرده شناختی) تاریخچه پوشش گیاهی، تغییرات آب و هوایی و فعالیتهای انسان در اواخر هولوسن در منطقه کلاردشت، فصلنامة علمی- پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، جلد 21، شماره 1: 62-48.
زمردیان، م.، پورکرمانی، م.، 1368. بحثی پیرامون ژئومورفولوژی استان سیستان و بلوچستان، ایرانشهر، جازموریان، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی سال 4 شماره 3.
صفائی راد، ر.، عزیزی، ق.، محمدی، ح.، علیزاده لاهیجانی، ح.، 1393. بازسازی تغییرات اقلیمی هولوسن و پلیئستوسن پسین منطقه زاگرس میانی با استفاده از شواهد گرده‌شناسی تالاب هشیلان مجله جغرافیا و  مخاطرات محیطی، شماره یازدهم، صص 19-1.
عزیزی، ق.، اکبری، ط.، هاشمی ح.، 1392. تغییرات پوشش گیاهی و آب و هوای دیرین در طی گذار آخرین دوره یخبندان- هولوسن مطالعه موردی: (دریاچه نئور در شمال‌غرب ایران) مجله پژوهش‌های محیط‌زیست، سال 4 (7):‌ 12-3
عساکره، ح.، 1386. تغییرات زمانی - مکانی بارش ایران زمین طی دهه های اخیر ، مجله جغرافیا و توسعه، شماره 10:‌ 164-145
کاردان، ر.، عزیزی، ق.، زواررضا، پ.، محمدی، ح.، 1388. مدل سازی تأثیر دریاچه بر مناطق مجاور (مطالعه موردی مدل سازی اقلیمی حوزه آبخیز جازموریان) مجله علوم مهندسی آبخیزداری ایران، 3 (7): 23-15
لک ، ر.، 1386. بررسی رسوب شناسی، هیدرو شیمی و روند تکاملی شورابه دریاچه مهارلو شیراز، رساله دکتری دانشگاه تربیت معلم، 188 ص.
لک، ر.، درویشی خاتونی، ج.، محمدی، ع.، 1390. مطالعات پالئولیمنولوژی و علل کاهش ناگهانی تراز آب دریاچه ارومیه، فصلنامه زمین‌شناسی ژئوتکنیک (زمین شناسی کاربردی) دانشگاه آزاد زاهدان، 7 (4):‌ 358-343.
محمدی، ع.، 1389. رسوب شناسی و ژئوشیمی نهشته‌های پلایای جازموریان، فصلنامه علمی-پژوهشی خشک‌بوم، 1 (1):‌ 68- 78
موسوی حرمی، ر.، 1391. رسوب‌شناسی، به نشر (انتشارات آستان قدس رضوی) مشهد، نوبت چاپ چهاردهم.
میخائیل پلاتونوویچ، پ.، 1336. مشخصات جغرافیای طبیعی ایران، ترجمه حسین گلاب، انتشارات دانشگاه تهران.
یمانی، م.، شعبانی عراقی، ع.، زمان زاده، م.، گورابی، ا.، اشتری، ن.، 1399. بازسازی حدود گسترش پلایای میقان بر اساس شواهد رسوبی و ژئومورفیک. فصلنامه علمی و پژوهشی اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، 29 (116): 102-89
Bond, G., Showers, W., Chesesby, M., Lotti, R., Almasi, P., deMenocal, P., Priore, P., Cullen, H. (1977). A pervasive millennial-scale cycle in North Atlantic Holocene and glacial climates. Science 278:1257-1266.
Booth, R. K., Jackson, S. T., Forman, S. T., Kutzbach, J. E., Bettis, E. A., Kreig, J., and Wright, D. K. (2005). A severe centennial- scale drought in mid-continental North America 4200 years ago and apparent global linkages, The Holocene, 15, 3: 321-328.
Bradley R. S. 1999. Paleoclimatology: reconstructing climates of the Quaternary. Academic Press.
Cohen, A. S. (2003). Paleolimnology: The history and evolution of lake systems, Oxford University press, 500 p.
Cuffey, K. M. and Clow, G. D. (1997). Temperature, accumulation, and ice sheet elevation in central Greenland through the last deglacial transition. Journal of Geophysical Research 102: 26383-26396.
Eijkelkamp (2008). Operating instructions (04.01/04.02 Gouge augers), 14 p.
Feurdean, A., Klotz, S., Mosbrugger, V., Wohlfarth, B. (2008). Pollen-based quantitative Reconstructions of Holocene climate variability in NW Romania, Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology, 260 (3-4): 494-504
Hamzeh, M. A., Gharaie, M. H. M., Lahijani, H. A. K., Djamali, M., Harami, R.M., Naderi-Beni, M.  (2016). Holocene hydrological changes in SE Iran, a key region between Indian Summer Monsoon and Mediterranean winter precipitation zones, as revealed from a lacustrine sequence from Lake Hamoun, Quaternary International, 408: 25-39.
Hardie, L. A., Eugster, H. P. (1978). Saline Lakes.In:A. Lerman (ed.), Lakes Chemistry, geology, physics. New Yourk, Springer-Verlag, 23 p.
Jux, U and K. E. Kempf. (1983). Regional Geology of Sistan (southern Afghanistan). In M. Tosi (ed.) Prehistoric Sistan, Roma: IsMEO. 1: 5-60.
Kehl, M. (2009). Quaternary climate change in Iran- the state of knowledge. Erdkunde: 1-17.
Kilic, O., Kilic, A. M. (2010). Salt crust mineralogy and geochemical evolution of the Salt Lake (Tuz Gölü), Turkey: Scientific Research and Essays, 5: 1317-1324.
Lak, R., Gharib, F. (2004). Investigation of coastal zone and near shore of south east of Caspian Sea by satellite data, 32th international geological congress. Abstracts, 566 p.
Langer, J. L. (2006). Paleolimnology of Lake Zeribar, Iran, and its climatic implications. Quaternary Research, 66: 477-493.
Li, J., Lowenstein, T. K., Brown, C.B., Ku T. L. and Luo, S. (1996). A 100 ka record of water tables and paleoclimates from salt cores, Death Valley, California, Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology Journal, 123:179-203.
Paik, I. S., Kim, H. J. (2006). Playa lake and sheetflood deposits of the Upper Cretaceous Jindong Formation, Korea: Occurrences and palaeoenvironments. Journal of Sedimentary Geology, 187: 83-103.
Parker, A. G., Goudie, A. S., Stokes, S., White, K., Hodson, M. J., Manning, M., Kennet, D. (2006). A record of Holocene climate change from lake geochemical analyses in southeastern Arabia, Quaternary Research, 66 (3): 465–476.
Reading, H. G. (1996). Sedimentary environments, processes, facies and stratigraphy, 3rd edition, Blackwell Science, Oxford, p 688
Roop, H. A., Dunbar, G. B., Vandergoes, M. J., Forrest, A. L., Walker, Sh. L., Purdie. J., Upton, ph., Whinney, J. (2014). Seasonal controls on sediment transport and deposition in Lake Ohau, South Island, New Zealand: Implications for a high-resolution Holocene paleoclimate reconstruction: Sedimentology Journal. 62: 826 – 844.
Solotchina, E. P., Sklyarov, E. V., Solotchin, P. A., Vologina, E. G., Stolpovskaya, V. N., Sklyarova, O. A., Ukhova, N. N. (2012). Reconstruction of the Holocene climate based on a carbonate sedimentary record from shallow saline Lake Verkhnee Beloe (western Transbaikalia): Russian Geology and Geophysics, 53; 1351-1365
Staubwasser, M., Sirocko, F., Grootes, P., Segl, M. (2003). Climate change at the 4.2 ka BP termination of the Indus valley civilization and Holocene south Asian monsoon variability. Geophysical Research Letters, 30: 372-387.
Stevens, L. R., Wright, H. E. J., and Ito, E. (2001). Proposed changes in seasonality of climate during the Late-glacial and Holocene at Lake Zeribar, Iran, The Holocene, 11: 747–756.
Stevens, L. R., Djamali, M., Andrieu-Ponel, V., de Beaulieu, J. L. (2012). Hydroclimatic variations over the last two glacial/interglacial cycles at Lake Urmia, Iran. Journal of Paleolimnology, 47(4): 645-660.
Vaezi, A. L., Ghazban, F., Tavakoli, V., Routh, J., Naderi Beni, A. M., Bianchi, T. S., Curtis, J. S., Kylin, H., A. (2019). Late Pleistocene-Holocene multi-proxy record of climate variability in the Jazmurian playa, southeastern Iran, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 514: 754-767.
Langer, J. L. (2006). Paleolimnology of Lake Zeribar, Iran, and its climatic implications. Environment and chronology of SE Arabian deserts. Quaternary Science Reviews 21(7): 853-869.
Rapp, D. (2019). Ice Ages and Interglacials Measurements, Interpretation, and Models, Springer International Published in Springer Nature Switzerland,‌ 3 rd Edition, 346.