ارزیابی پویایی زمین‎ساختی تاقدیس سپیدار با استفاده از ابعاد فرکتالی آبراهه‎ها، خطواره‎ها و کانون سطحی زلزله‎ها، زاگرس چین خورده ساده، فارس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم‌زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان

2 گروه اکولوژِی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان

10.22084/nfag.2020.20442.1397

چکیده

تحلیل فرکتالی روشی مناسب جهت تشخیص میزان تاثیر فعالیت‎های زمین‎ساختی و بلوغ ساختاری به صورت کمی می‎باشد. در این نوشتار از روش مربع شمار برای اندازه­گیری بعد فرکتالی آبراهه‎ها، خطواره‎ها و زلزله‎های تاقدیس سپیدار در کمربند زاگرس چین­خورده ساده (زاگرس میانی) استفاده شده است. محاسبه بعد فرکتال آبراهه‎ها نشان­دهنده تغییرات عدد فرکتالی در راستای شمال­باختر- جنوب خاور می‎باشد؛ بطوری­که عدد فرکتالی به سمت شمال باختر کاهش می‎یابد. عدد فرکتال حاصل از واکاوی خطواره‎های مستخرج از تصاویر سنتینل و زلزله‎ها روندی افزایشی به سمت شمال باختر تاقدیس نشان می‎دهند. با توجه به این تغییرات، پویایی تاقدیس در بخش شمال باختری آن بیش­تر است. این امر از عواملی مانند تغییر توپوگرافی، جنس و سن سنگ‎ها تاثیر می‎پذیرد. محل تغییرات عدد فرکتالی در بخش میانی تاقدیس با ساختار زین­اسبی ناشی از تغییرات توپوگرافی تقریبا تطابق دارد. در این محل، چین برخاستگی کمتری نسبت به بخش‎های مجاور خود دارد. وجود آبراهه‎های چنگالی، دره‎های خشک و ساختار زین­اسبی نشان می‎دهد که تاقدیس سپیدار در گذشته یک چین واحد نبوده است، بلکه نتیجه گسترش جانبی چین‎هایی است که رشد کرده و به یکدیگر پیوسته­اند. با توجه به مدل‎های رشد چین‎ها، بنظر می‎رسد تاقدیس سپیدار از مدل پیوند خطی که حاصل آن به شکل یک چین نیمه استوانه­ای همراه با ساختار زین­اسبی در محل ادغام چین‎هاست تبعیت می‎کند. تغییرات عدد فرکتالی در طول تاقدیس با تغییرات ناشی از محل ادغام چین‎ها تطابق خوبی را نشان می‎دهد که نشان­دهنده تاثیر زمین­ساخت فعال چین بر شکل‎گیری و توزیع الگوی عناصر زمین­ریخت­شناسی در تاقدیس است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of tectonic activity effect in the Sepidar anticline: insight from fractal analysis of driange pattern, fractures and earthquakes epicenter, Zagros simply folded belt, Fars

نویسندگان [English]

  • Sh. Zare berdeji 1
  • S. Keshavarz 1
  • M. Shahpasand zadeh 1
  • R. Hasanzadeh 2
چکیده [English]

Sepidar anticline in southwest of the Zagros, located in a tectonically active area, is delineated by the Sepidar, Sabzpoushan, Khafr and other active faults. This anticline has lost its cover of soft Miocene and Pliocene sediment and is now developed solely in the Asmari resistant limestone. Fractal dimensions of drainage pattern, fractures and earthquake in the Sepidar anticline show different values which varied in the NW-SE direction. Based on these variations, the northwestern parts of the fold have more tectonic activity than the southeastern parts. The transition between these parts correlated with saddle in the fold crest, which has undergone less uplift than the surroundings parts of the fold. Asymmetric forked drainage pattern, sinuosity drainage, and dry valley in the Sepidar flanks are geomorphological evidences of lateral propagation of folds. These geomorphological evidences and Inverse Distance Weighting (IDW) maps of fractal variations demonstrate the Sepidar anticline as a sub-cylindrical fold resulted from linear linkage with a saddle at the location where the two initial folds linked.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fractal Analyses
  • Drainage Pattern
  • Earthquake
  • Fractures
  • Lateral Fold Propagation
اسدی قجرلو، م.، خطیب، م. م.، موسوی، سید م. و یزدان‎پناه، ح (1394) بررسی فعالیت زمین‎ساختی قطعات گسلی با استفاده از شاخص‎های ریخت­زمین‎ساختی و فرکتال آبراهه‎ها، گسل فعال اسماعیل­آباد (خاور ایران). فصلنامه زمین­ساخت، شماره 1، سال چهارم، ص 1-8.
چرچی، ع.، خطیب، م. م.، مظفرخواه، م. و برجسته، آ (1390) استفاده از تحلیل فرکتالی برای پویایی تکتونیک شمال منطقه لالی در شمال خاور خوزستان. مجله زمین‎شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 1، ص 37-47.
چیت­سازان، م.، ترک قشقائی­نژاد، س.، و اسدی، ن (1390)  تحلیل فراکتالی آبراهه‎ها‎ی تاقدیس بیرگ و مقایسه آن با روش پهنه­بندی تراکمی ‎GIS. دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران، ص 1-10.
حاجی علی­بیگی، ح.، ندایی، م.، سامانی، ب. و آرامشیان، و  (1397) تحلیل ساختاری و ژئودینامیکی سیستم گسلی تفت، بر اساس هندسه و چگالی فرکتالی سیستم گسلی آن، باختر و جنوب باختر یزد. مجله زمین­شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 27، ص  95-105.
حاجی، ع.، و رحیمی، ب (1389) مطالعه الگوهای آماری و فراکتالی سیستم‎های شکستگی منطقه تکنار، ایران مرکزی بر روی نقشه رسم شده از روش­های دورسنجی. مجله علوم دانشگاه تهران، شماره 26، سال دوم، ص 129-136.
حسن­زاده، ب (1392) بررسی و تحلیل پارامترهای لرزه‎خیزی a ,b و بعد فرکتالی در کپه‎داغ مرکزی، پایان­نامه کارشناسی­ارشد دانشگاه فردوسی مشهد،  75 ص.
حمزوی برمشوری، ز.، و فرضی‎پور صایین، ع (1393) مطالعه شکستگی‎های سازند آسماری در تاقدیس سپیدار با تاکید ویژه بر روش‎های سنجش از دور. هجدهمین همایش انجمن زمین­شناسی ایران، دانشگاه تربیت­مدرس، ص 1459-1452.
خلیفه سلطانی، ا.، علوی، ا. و قاسمی، م. ر (1395) بررسی نقش ساختارهای زمین­شناسی در ابعاد فرکتالی شکستگی‎ها ‎آبراهه‎ها در جنوب­باختری لنجان- اصفهان. مجله علوم­زمین، ، شماره 101، سال بیست و ششم، ص 56-45.
زارعی، س.، مریدی فریمانی، ع.، خطیب، م. م.، اویسی، ب. و محمدخانی، س (1389) بررسی تغییرات نرخ برخاستگی در تاقدیس دالان به کمک تحلیل فرکتالی آبراهه‎ها. کنفرانس ملی بررسی دستاوردهای علوم زمین، ص1-11.
سلطانی، ش.، قهرودی تالی، م.، و صدوق، س. ح (1398) کاربرد سنجش از دور و مدل ریاضی فراکتالی در بررسی رفتار و تغییرات لندفرم‎های ژئومورفولوژیکی رودخانه ارس. پژوهش‎های ژئومورفولوژیکی کمی، شماره 4، سال هفتم، ص 73- 92
صدر، ا. م.، علی­پور.، ر و قمریان، س (1397) بررسی نقش ساختارهای فعال زمین‎ساختی در ابعاد فرکتالی شکستگی‎ها و آبراهه‎های پهنه گسل حسن­آباد، جنوب باختر قزوین. فصلنامه زمین‎ساخت، شماره 5، سال دوم، ص 3-15.
علمی‎زاده، ه.، ماه­پیکر، ا.، و سعاتمند، م (1393) بررسی نظریه­ی فرکتال در ژئومورفولوژی رودخانه‎ای زرینه‎رود. پژوهش‎های ژئومورفولوژی کمی، شماره 2، سال سوم، ص 141-130.
علی­پور، ر.، صدر، ا. ح.، نظری­دبیر، ح.، قمریان، س (1397) ارزیابی زمین­ساخت فعال نسبی کوه‎های کرین با استفاده از شاخص‎های مورفومتری و تحلیل الگوی فرکتالی، نهاوند، باختر ایران. پژوهش‎های ژئوموفولوژی کمی،  شماره 3، سال هفتم، ص 31-56.
علی‎پور، ر.، صدر، ا. و امینی، پ (1396) تحلیل پویایی تکتونیکی گسل مروارید در پهنه گسلس جوان اصلی زاگرس با استفاده از داده­های دورسنجی و تحلیل پویایی. نشریه یافته­های نوین زمین­شناسی کاربردی، دوره 11، شماره 21، ص 125-138.
کلانتری، م.، و خطیب، م. م (1389) تحلیل فرکتالی آبراهه‎ها و شکستگی‎ها در منطقه سفیدابه با استفاده از GIS. همایش ملی ژئوماتیک،  1-11.
مهرپویان، م.، خطیب، م م.، جامی، م.، ارجمندی، م. و میرزینلی­یزدی، ح (1392) هندسه فرکتالی گسل­ها و لرزه­خیزی آذربایجان (شمال‎غرب ایران). نشریه یافته­های نوین زمین‎شناسی کاربردی، دوره 7، شماره 13، 42-51.
Alavi, M (1994) Tectonics of the Zagros orogenic belt of Iran, new data and interpretations. Tectonophisics, 299: 211-238.
Allen, M., Jackson. J., and Walker, R (2004) Late Cenozoic reorganization of the Arabia-Eurasia collision and the comparison of short-term and long-term deformation rates. Tectonics, 23, TC2008.
Arlegui, L. E., and Soriano, M. A (1998) Characterizing lineaments from satellite images and field studies in the central Ebro basin, NE Spain. International Journal of RemoteSensing, 19: 3169-3185.
Berberian, M., and King, G, C, P (1981) Toward apaleaogeography and tectonic evolution of Iran. Canadaian Journal of Earh Sciences, 18: 210-265.
Burrough, P, A (1981) Fractal dimensions of landscape and other environment data. Nature, 294: 240–242.
Cello, G., and Malamud, B, D (2006) Review of: Fractal Analysis for Natural Hazards, Geological Society, Special Publication 261p.
Corgne, S., Magagi, R., Yergeau, M., Sylla, D (2010) An integrated approach to hydrogeological lineament mapping of a semi-arid region of West Africa using Radarsat-1 and GIS. Remote Sensing of Environment, 114: 1863–1875.
Delcaillau, B., Carozza, J.M., Laville, E (2006) Recent fold growth and drainage development: the Janauri and Chandigarh Anticlines in the Siwalik Foothills, Northwest India. Geomorphology, 76:  241-256.
Desjardins, R., Iris. S., Roy, D. W., Lemieux, G. H. and Toutin. T (2000) Éfficacité desdonnées de RADARSAT-1 dans la reconnaissance des Iinéaments: un bilan. Canadian Journal of Remote Sensing, 26: 537-548.
Falcon, N. L (1974) Southern Iran, Zagros Mountains, In: Spencer, A. M. (Ed.), Mesozoic–Cenozoic Orogenic Belts, Data for Orogenic Studies. Geological Society of London, Special Publication, 4: 199–211.
Grasemann, B., and Schmalholz, S (2014) Lateral fold growth and fold. linkage.geology, 40: 1039-1042.
Jackson, J., Van Dissen, R., Berryman, K (1998) Tilting of activefolds and faults in the Manawatu region, New Zealand: evidencefrom surface drainage patterns, New Zealand. Journal of Geologyand Geophysics, 41: 377–385.
Kagan, Y, Y (2007) Earth quake spatial distribution: the correlation dimension. Geophsical Jurnal International, 168: 1175-1194.
Keller, E, A., and Pinter, N (1996) Active tectonic, Prentice Hall: Saddle River, New Jersey, 339p.
Kusak, M (2014) Methods of fractal geometry used in the study of complex geomorphic netwoks. AUC Geographica, 49: 99–110.
Leeder, M, R., and Jackson, J, A (1993) The interaction between normal faulting and drainage in active extensional basins: with examples from the western United States and central Greece. Basin Research,5: 79-102.
Mandelbrot, B, B (1967) Howlong is the coast of Britain: Science, 156: 636–638.
Mandelbrot, B, B (1977)Fractals Form Chance and Dimension, San Francisco: WH Freeman and Co. Tectonophysics, 299:  211-238.
Mohajjel, M., and Fergusson, C, L (2014) Jurassic to Cenozoic tectonics of the zagros orogen in northwestern Iran. International Geology Review, 56: 263-287.
Naimi- Ghassabian, N (2017) Report of Earthquake MW= 6.1. SefidSang Mashhad. DOI: 10.13140/RG.2.2.10927.94888.  
Ramsey, L, A., Walker, R, T., Jackson, J (2008) Fold evolution and drainage development in the Zagros Mountains of Fars Province, SE Iran. Basin Research, 20: 23-48.
Stoddart, D., R (1997) Process and from in geomorphology, Routledge, London, 395p.
Sung, Q, C., and Chen, Y, C (2004) Self-affinity dimension oftopography and its implications in morphotectonics: an example from Taiwan. Geomorphology, 62: 181–198.
Sung, Q, C., Chen, Y, C., and Chao, P, C (1998) Spatial Variation of Fractal Parameters and Its Geological Implications, TAO, 9: 655–672.
Turcott, D, L (1989) Fractal in geology and geophysics: Pure Appl. Geophys, 131: 171–196.
Turcotte, D, L (1992) Fractals and chaos in geology and geophysics, Cambridge University Press, Cambridge, 221p.
Vernant, P., Nilforoushan, F., Hatzfeld, D., Abbassi, M. R., Vigny, C., Masson, F.,   Nankali, H., Martinod, J., Ashtiani, A., Bayer, R., Tavakoli, F., and Chery, J (2004) Present-Day Crustal Deformation and Plate Kinematics in the Middle East Constrained by GPS Measurements in Iran and Northern Oman. Geophysical Journal International, 157: 381-398.
Wilson, J. P., and Gallant, J. C (2000.) Terrain analysis: Principles and applications, 512p. 
Wilson, T., and Dominic, J (1998) Fractal interrelationships between topography and structure.Earth surface process and landforms, 23: 509-525.