کاربرد ژئومورفولوژي در مطالعات رسوب شناسي و اشکال مورفوژنيک در زمين و مناطق شکل زائي اقليمي
کاربرد ژئومورفولوژي در مطالعات رسوب شناسي و اشکال مورفوژنيک در زمين و مناطق شکل زائي اقليمي
فهرست مطالب :
کاربرد ژئومورفولوژي در مطالعات رسوب شناسي:
- نحوه دخالت اقليم
-دخالت مستقيم اقليم
- دخالت غير مستقيم اقليم
اشکال مورفوژنيک در زمين و مناطق شکل زائي اقليمي:
-مناطق حاره اي مرطوب
-مناطق حاره اي خشک و مرطوب
- مناطق خشک و نيمه خشک
- مناطق سرد
کاربرد ژئومورفولوژي در مطالعات رسوب شناسي
ويژگي سنگهاي رسوبي با نوع و جنس مواد تشکيل دهنده آنها و با کيفيت انباشته شدن اين مواد روي يکديگر و نوع تغيير شکل آنها و تبديل مواد به سنگ(دياژنز) در ارتباط است.گرچه مرحله تبديل مواد به سنگ هاي رسوبي يعني مرحله دياژنز در قلمروي مطالعات زمين شناسي قرار مي گيرد،ولي در مرحله اوليه آن يعني نحوه پيدايش مواد تشکيل دهنده رسوبات و چگونگي حمل و رسوب يافتن آنها در قلمروي مطالعات ژئومورفولوژي قراردارد. ماهيت سنگ هاي رسوبي از نظر توصيفي که به "پتروگرافي" معروف است و همچنين از جهت اندازه دانه هاي تشکيل دهنده آن که دانه بندي خوانده مي شود مستقيما به عوامل ژئومورفولوژي مربوط مي شود. همچنين مورفوژنز، با تخريب و فرسايش سنگهاي مادر، نوع و مقدار مواد را که به حوضه هاي رسوبي مي رسد تنظيم و هدايت مي کند.
|
|
|
- نحوه دخالت اقليم:
دخالت اقليم در پيدايش ناهمواري از برخوردبين سنگ کره و هوا کره نتيجه مي شود و نحوه دخالت اقليم چه در زمينه هوازدگي و چه در ارتباط با تاثير مکانيکي فرايندهاي شکل زائي در سطح خشکي ها بسيار متغيير مي باشند.
- دخالت مستقيم اقليم:
در مناطقي که فعاليت هاي انسان باعث رخنمون يافتن سنگ ها مي شوند، دخالت مستقيم اقليم ظاهر مي شود و يا مناطقي که بر اثر کم آبي ياسرماي بسيار زياد غالبا عاري از پوشش گياهي مي باشند، بدين صورت که در نواحي گرم کم آب، به دليل بزرگي قطرات و سرعت سقوط آنها و برخورد به مواد سست سطوح عريان فرسايش سيلابي بسيار شديد وقابل توجه است تناوب فعاليت واثر سريع آبهاي جاري مظهر ديگري از نقش مستقيم اقليم است. در بيابانهاي سرد بارش هاي برف به شکل يخ متمرکز مي شوند و ذوب يخ باعث ايجاد جويبارها مي شود ولي شکل زايي با آنچه در بيابان هاي گرم گفته شد فرق دارد، زيرا ذوب يخ تدريجي است.
يکي ديگر از مظاهر مهم جوي باد است که درصورت عريان بودن زمين از شرايط مناسبي براي فعاليت هاي سايشي برخوردار است.
- دخالت غير مستقيم اقليم:
هنگامي که پوششي از گياه يا خاک بين سنگ کره و هوا کره قرار گيرد، چگونگي دخالت اقليم در شکل زايي، بسيار پيچيده تر خواهد بود. در اين مناطق گياهان براي تامين اعمال حياتي خودمانند: تنفس، تعريق و تغذيه قسمت زيادي از حرارت را جذب مي کنند و سهم انرژي که به زمين مي رسد گاهي تا3/1 کاهش مي يابد. همچنين گياهان تغييراتي را در زمينه دخالت آب به وجود مي آورند، بدين صورت که لايه حفاظتي کم و بيش ضخيمي را در برابر قطرات باران تشکيل مي دهندوخاک را در برابر فرسايش باراني حفاظت مي کنند و از خزان برگ ها در جنگل ها، لايه هايي تشکيل مي شوند که اثر حفاظتي را افزايش مي دهند.
اشکال مورفوژنيک در زمين و مناطق شکل زائي اقليمي
اصلي ترين مسئله در ارتباط با تاثير ژئومورفولوژي اقليمي، اين است که هر شرايط اقليمي مشخصي مي تواند درطول زمان اشکال خاصي از ناهمواري را بوجود آورد.
مناطق شکل زائي اقليمي پهنه هاي وسيعي درزمين هستند که تحت تاثير ويژگيهاي اصلي فرايندهاي اقليمي مانند هوازدگي، فعاليت يخچال، حرکت هاي توده اي، فعاليت هاي آبرفتي و بادي مي باشند و تقسيم بندي ژئومورفولوژي زمين بايد بر اساس سه عامل اساسي يعني درجه حرارت، بارش و تغييرات فصلي استوار باشد.
اولين گروه از مناطق ژئومورفيکي شامل: نواحي يخچالي، کم آب و استوايي مرطوب است. اين نواحي تحت تاثير فرايند هاي فصلي نيستند و عموما از فرسايش متوسط تا کم يا از فرسايش اتفاقي و غير معمول برخوردار مي شوند.
دومين گروه از اين نواحي شامل: نواحي استوايي با تناوب دوره هاي خشک و مرطوب، نواحي قاره اي خشک، نواحي مرطوب عرض هاي مياني و نواحي حاشيه يخچالي اند. در اين مناطق فرايند هايي حاکمند که اثر فصول در آنها به وضوح ديده مي شود. اين فعاليت ها تغييرات قابل توجه محلي را سبب مي شوند و در مجموع با تغييرات جهاني آب و هوايي همگامي دارند.همچنين اين گروه خود به دو ناحيه تقسيم مي شود.
الف)مناطق آب و هوايي گرمتر: مانند مناطق استوايي_ با تناوب خشک _ مرطوب و مناطق نيمه خشک.
ب )مناطق آب و هوايي سردتر: مانند مناطق قاره اي خشک، آب و هوا مرطوب در عرض هاي مياني و حاشيه يخچالي
- مناطق حاره اي مرطوب:
مناطق مرطوب استوائي با تغييرات درجه حرارت سالانه پايين تر از 10 درجه سانتي گراد و معمولا 1 تا 2 ماه بارندگي کمتر از 50 ميلي متر مشخص مي شود.
عمق تخريب شيميايي معمولا در نواحي مرطوب استوائي زياد است و هيچ صخره سنگي در اين محيط ها ظاهر نمي شودو بيانگر اين مطلب است که شدت تجزيه به طور قابل ملاحظه اي سريعتر از حمل و نقل است که دلائل آن بدين ترتيب است:
1) قابليلت نفوذ زياد آب (بيش از 90 درصد در محل) به دليل پوشش گياهي فراوان، حتي در شيب هاي 70 درجه در رطوبت بالا و زمان طولاني منجر به اشباع کامل خاک مي شود.
2) بالا بودن سطح زمين و درجه حرارت خاک، که طبق قانون دانت هوف به ازاي افزايش هر10 درجه حرارت ميزان واکنش شيميايي5/2 برابر مقدار اوليه مي شود.
3) به علت افزايش شدت واکنش بيوشيميايي که بر اثر تجزيه هوموس مقدار CO2 خاک به 5 برابر مقدار آن در خاک هاي نواحي متعدل مي رسد و باعث تشديد شرايط اسيدي و عمل واکنش شيميايي بر روي سنگ مادر مي شود.
4) يکي ازآثار مهم تشديد واکنش شيميايي توليد موادفراوان قابل شستشو از جمله کوارتز است که خرده سنگهاي ماسه اي به ضخامت تقريبي دومتر زير پوشش هوموسي در جنگل هاي باراني ايجاد مي شود که سبب ناپايداري درختان تنومند مي شود. همچنين خاصيت اسيدي موجود در آب همراه با تجزيه هوموس باعث تحرک زياد اکسيدهاي آهن و رسوب ورقه اي آهن در لايه هاي تخريب يافته مي شود. يکي ديگر از انواع هوازدگي شيميايي در نواحي استوايي شستشوي سيليس از کاني هاي سيليکاته مي باشد.
در شيب هاي مناطق حاره اي تراکم پوشش گياهي سبب کاهش حرکت خزش مي گردد. مگر وقتي که عواملي مانند باران تند يا زلزله و عواملي مانند سنگيني بار شيب حتي بر اثر افزايش بار پوشش گياهي بر آن اثر بگذارند.
در مناطق مرطوب حاره با وجودي که پوشش گياهي مانع جريان سطحي آبها مي شود، تراکم زهکشي نسبت به زمين هاي معتدله مرطوب بيشتر است.
حمل بار جامد رودخانه اي در مناطق مرطوب حاره اي در طي زمان کوتاه و هنگام تخليه افزايش مي يابد، يعني2 درصد افزايش تخليه سبب جابجايي بيش از 50 درصد کل بار جامد مي شود.
رودخانه هاي مناطق مرطوب حاره اي غالبا فاقد ذرات درشت هستند. که در فقدان ذرات درشت هوازدگي شيميايي بسيار موثر است. همچنين در اين مناطق تغييرات عمق رودخانه از عرض آن سريعتر است، چون وجود پوشش گياهي و رس فراوان مانع از گسترش عرضي آبراهه مي شوند، ولي در پايين دست رود در مناطق مرطوب حاره اي با افزايش مقدار تخليه کمي بيش از محيط هاي مرطوب است.
از چهره هاي ژئومورفيکي منطقه اي مي توان به رودخانه هاي کم شيب، وسيع و حوضه هاي سيلابي آن با چندين کيلومتر وسعت که پستي و بلنديهايي دارد، اشاره کرد و رودخانه ها کناره هاي پرشيبي(حدود40 درصد) دارند و عموما به وسيله پوشش گياهي فشرده اي تثبيت شده اند.
-مناطق حاره اي خشک و مرطوب:
فرايند هوازدگي در اين مناطق بيشتر شيميايي است و متوسط نيمرخ هاي هوازدگي زمين بين 25 متر در نواحي مرطوب و 6 متر در بخش هاي خشک تر است. فرايند هوازدگي شيميايي بيشتر در مناطقي است که نوسان هاي فصلي سطح آب به نحو غير قابل پيش بيني بالا مي آيد وسپس به آرامي فرو مي نشيند. نوسان سطح آب امکان مي دهد که موادمحلول در آبها بر اثر مهاجرت در منطقه غرقابي جابجا شوند.
ضخامت محلي پديده هوازدگي تحت تاثير عواملي همچون نوع سنگ که به طور عادي در ماسه سنگها در حدود 100 متر و براي سنگ هاي آذرين و دگرگوني 30 متر است و تخلخل سنگ ها نيز به سهولت نوسان هاي سطح آب مي شود عاملي همچون درز و شکاف سنگها نيز کارهوازدگي را تسهيل مي کند و ميزان بارندگي نقش عمده اي درحداکثر افزايش عمق پديده هوازدگي دارد. عوارض توپوگرافي به مقدار زياد در تنظيم و گسترش جريانهاي سطحي آب موثر است. در مناطق مرطوب تر عميق ترين فرسايش و هوازدگي،غالبا در زير آبراهه هاي فصلي کوچکي قرار دارند که داراي شيب کمي است. درحالي که در زير جريانهاي پهن رودخانه اي که ذرات ريز سطح آن راپوشانده اند، عمق هوازدگي کمتر است. از چهره هاي ژئومورفيکي آن مي توان به شيب هاي نامنظم و غير يکنواخت،واريزه هاي درشت بصورت موازي هم قرار دارند.
يکي از آثار مشخص ژئومورفيکي در مناطق حاره اي خشک_ مرطوب و نيمه خشک ايجاد قشر هاي سخت شده دوري کراست هاست. پديده تشکيل قشر سخت، به طور ثانوي، در کناره هاي دره و در ترازهاي پست تر توپوگرافي ظاهر مي شود. ترکيب دوري کراستها از نظر نسبت مواد تشکيل دهنده آنها مانند آلومينيم، آهن، سيليس و کلسيم فرق دارد و شامل 4 نوع مي باشد:
|
|
|
1) بوکسيت: بوکسيت بيشتر روي سنگ هاي غني شده از آلومينيم يا آهن کم(مانند فيليت ها و سنگ هاي آذرين قليايي) توسعه دارد. تشکيل آن مستلزم وجود زهکشي خوب در زمين و شستشوي زياد مواد قليايي است و در جايي گسترش مي يابد که مقدار بارندگي آن بين 1200تا 1500 ميلي متر در سال است و قابليت جابجايي مقدار زيادي از يونهاي آهن را دارا مي باشد.
2) لاتريت: اين ماده با آهن فراوان از نظر ژئومورفولوژيکي يکي از مهمترين قشر هاي سخت شده سطحي است و در مقايسه با قشر هاي آهن دار مناطق نيمه خشک در شرايط آب و هوايي با بارندگي بيش از 1000 ميلي متر بر روي سنگ هاي اسيدي و بيش از 1200 ميلي متر بر روي سنگ هاي قليايي تکامل پيدا مي کند. لاتريت به طور گسترده به ندرت وجود دارد، بر عکس به طور محلي در موقعيت هايي همچون سطوح مرتفع موج دار در تپه ها، روي تخته سنگ هاي ساحلي روباز و سکوهاي کناره دره ها همچنين دامنه تپه ها و دشت سرها تجمع واريزه هاي لاتريتي است که دوباره سيماني شده اند.
3) سيلکريت: تراکمي غني از سيليس است(95 درصد) که در بالاي قسمت سطوح کائوليني شده رخنمون دارد و در داخل بخش هوازده تشکيل شد که بيش از 3 متر ضخامت دارد و با مقاومت بسيار زياد داراي ساختمان منشوري شکل است.
4) کالکريت: با اينکه کالکريت در شرايط خشک و نيمه خشک تشکيل مي شود ولي شايد در گروه بالا نيز بتوان جاي داد. کالکريت ها لايه هاي غني نازکي از کربنات کلسيم (80 درصد) مي باشد که از رشد و انعقاد گره هاي کوچک کربناته در خاک تشکيل مي شود.
-مناطق خشک و نيمه خشک:
عمل يخچال ها در اين محيط متوسط تا حداقل است و هوازدگي مکانيکي و تخريب شيميايي در آن حداقل تا متوسط مي باشد، ولي فرايند هاي جرياني در آن به حداکثر مي رسد. عمل باد نيز در ناحيه متوسط تا حداکثر است.
نواحي داراي اقليم گرم و خشک و نيمه خشک و مناطق مرطوب و خشک با تابستانهاي گرم و زمستانهاي سردبيش از 33 درصد از سطح زمين را پوشش مي دهند. از لحاظ اشکال ژئومورفيکي شامل:
1) جبهه هاي کوهستاني که اغلب بوسيله آبراهه هاي فعلي به طور موقت قطعه قطعه شده اند.
2) دشت سرها (سطوحي با زاويه کمتراز 4 درجه) که به صورت صفحه اي سنگ بستر را در برمي گيرند و آن را از شيب دامنه جدا مي کنند و نيز از قلوه سنگها پوشيده شده اند(سطحي از سنگ بستر که با آبرفت ها پوشيده شده است.)
3) پلايا ها: نقاط مسطح پوشيده از رسوب هاي دانه ريزبا درياچه هاي موقتي که متعلق به حوضه هاي بياباني و کويري بسته مي باشند.
4) کوه ها وسطوح بلند و مرتفعي که توسط دره ها به بخش هاي کوچکتر تقسيم شده اند. اين عوارض همه اشکال ناهمواري ها ي نواحي خشک نيستند ولي شامل آن دسته از اشکالي اندکه در کويرها وبيابانها بصورت مشخص تر يافت مي شوند.
5) اينسلبرگها: برآمدگي هاي سطح دشت سرها و دشت گون ها هستند. اينسلبرگ ها روي پهنه وسيعي از رخنمون هاي مقاوم پديد مي آيند که عمده ترين آنها گرانيت ها، گنايس ها، سينيت ها و سنگ هاي ديابازي هستند که به دو گروه اينسلبرگهاي گنبدي و تورها تقسيم مي شوند. تورها شامل توده اي از سنگ ها و قطعه سنگ هاي کوچکتري هستند که روي هم قرار گرفته اند.
- مناطق سرد:
سيستم شکل زايي نواحي سرد بر اساس يک حد آستانه اي خاص طبقه بندي مي شود. اگر برف در زمستان ببارد و در تابستان ذوب شود پس فرايندهاي مجاور يخچالي در منطقه وجود دارد. اگر بارش برف در زمستان زياد باشد و در تابستان ذوب نگردد، در نتيجه يخچالها در اين مناطق تشکيل مي شود.
1) سيستم مجاور يخچالي:
در اين نواحي يخ مي تواند به دو صورت سبب تغيير شکل ناهمواريها شود،اولين حالت وجود زمينهاي پرمافراست ، يعني زمينهايي که به طور دائم در زمستان و تابستان داراي دماي زير صفر درجه سانتي گراد هستند. دومين حالت مربوط به يخبندان و ذوب يخ به طور سالانه وبر اساس دوره هاي کوتاه مدت است.
"پينگوها " برآمدگي هاي ناشي از افزايش حجم قطعه يخ هاي تفکيک شده مي باشد که بالا آمدن زمين را به همراه دارند.پديده آب شدن يخ سبب فرو نشيني زمين مي گردد و عمومي ترين شکل اين پديده تشکيل درياچه هاي حاصل از ذوب يخ مي باشد.پديده"ژلي فلکسيون" جريان قطعات سنگ طي ذوب يخ در تابستان است که رسوبات تخريبي داراي زاويه 1تا 3 درجه هستند و سطح وسيعي به وسعت چندين کيلومتر مربع را مي پوشانند.
2) سيستم يخچالي:
از عوامل مناسب براي تشکيل يخچالها بارش زياد برف و درجه حرارت پايين در تابستان مي باشد. فرسايش و هوازدگي به صورت يخبندان شديد و تخريب مکانيکي نيز به طور متوسط ظاهر مي شود ولي تخريب شيميايي در آن بسيار کم است.اساسي ترين حالت سطوح يخي، گنبد هاي محدبي شکل است که در مقياس قاره اي ممکن است، ارتفاع آن به 4 هزار متر نيز برسد. از اشکال ديگرمي توان به سکو هاي يخي که بر اثر لايه هاي شناور يخ به وجود آمده اند، اشاره کرد.سطوح سايشي، اسکرها و تيل ها از چهره هاي ژئومورفيکي يخچالي مي باشند.
منبع : پایگاه علوم زمین