تحلیل تأثیر فعالیت‌های تکتونیکی بر ناهنجاری‌های شبکه زهکشی حوضه‌آبریز شهرچای ارومیه با استفاده از شاخص‌های ژئومورفیک

نویسندگان

1 گروه آموزشی جغرافیا، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک، ماکو، ایران

3 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

این پژوهش به بررسی تأثیر فعالیت‌های تکتونیکی بر ناهنجاری‌های شبکه‌زهکشی حوضه‌آبریز شهرچای در شمال‌غرب ایران (ارومیه) می‌پردازد. منطقه مورد مطالعه به دلیل فعالیت‌های تکتونیکی و تغییرات زمین‌شناسی، الگوهای زهکشی خاصی را نشان می‌دهد. هدف این مطالعه، شناسایی و تحلیل ارتباط بین فعالیت‌های تکتونیکی و تغییرات شبکه‌زهکشی با استفاده از ابزارهای تحلیل مورفومتری است. برای این منظور، از ابزارهایی مانند مدل رقومی ارتفاعی (DEM) با دقت 10 متر، نقشه‌های زمین‌شناسی و توپوگرافی و شاخص‌های ژئومورفیک مختلف استفاده شده است. روش تحلیلی شامل محاسبه شاخص‌هایی مانند ناهنجاری سلسله‌مراتبی (Δa) و تراکم ناهنجاری سلسله‌مراتبی (ga) است که به منظور ارزیابی فعالیت‌های تکتونیکی و بررسی ارتباط آن­ها با تغییرات شبکه‌زهکشی محاسبه و تحلیل قرار گرفت. همچنین، شاخص‌های نسبت انشعابات (Rb)، نسبت انشعابات مستقیم (Rbd)، درصد عدم‌تقارن حوضه (PAF)، نسبت شکل حوضه (BS) و میانگین طول آبراهه درجه ۱ (LN1) برای شناسایی ویژگی‌های ساختاری و روندهای زمین‌ساختی به کار گرفته شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که مقادیر شاخص‌های ناهنجاری سلسله‌مراتبی (34/1) و تراکم ناهنجاری سلسله‌مراتبی (33/1) حاکی از وجود ناهنجاری‌های ساختاری و فعالیت تکتونیکی چشمگیر در منطقه است. تحلیل شاخص نسبت انشعابات (41/1 =R) نشان‌دهنده فعالیت تکتونیکی بالا و عدم تکامل شبکه‌زهکشی در برخی نواحی است. همچنین، مقدار شاخص عدم‌تقارن حوضه (39/54 = PAF) تمایل آبراهه‌ها به سمت کناره چپ و احتمال فعالیت‌های تکتونیکی در این بخش را تأیید می‌کند. نسبت شکل حوضه (62/5 = BS) و میانگین طول آبراهه درجه ۱(517/0 = LN1 کیلومتر) نیز نشان‌دهند شبکه‌زهکشی تکامل‌نیافته و تحت تأثیر تکتونیک فعال است. نتیجه‌ این پژوهش نشان می‌دهد که فعالیت‌های زمین‌ساختی تأثیر قابل‌توجهی بر الگوهای زهکشی منطقه دارند. این یافته‌ها می‌تواند در ارزیابی مخاطرات زمین‌شناسی نظیر فرآیندهای دامنه‌ای همچنین در برنامه‌ریزی‌های توسعه و مدیریت بحران در این حوضه مؤثر باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Analysis of the Impact of Tectonic Activities on Drainage Network Anomalies in the Shaharchay Watershed, Urmia Using Geomorphic Indices

نویسندگان [English]

  • F. Hemmati 1
  • S. Seyed Ahmadi 2
  • A. Alizadeh 3
1 Dept., of Geography Education, Farhangian University, Tehran, Iran
2 M. Sc., Technical and Soil Mechanics Laboratory, Maku, Iran
3 Assoc. Prof., Dept., of Geology, Faculty of Sciences, Urmia University, Urmia, Iran
چکیده [English]

This research examines the impact of tectonic activities on the drainage network anomalies in the Shaharchay watershed in northwestern Iran (Urmia). The study area exhibits distinct drainage patterns due to tectonic activities and geological changes. The objective of this study is to identify and analyze the relationship between tectonic activities and drainage network changes using morphometric analysis tools. For this purpose, tools such as a 10-meter resolution Digital Elevation Model (DEM), geological and topographical maps, and various geomorphic indices were used. The analytical method includes calculating indices such as Hierarchical Anomaly (Δa) and Hierarchical Anomaly Density (ga) to assess tectonic activities and analyze their correlation with drainage network changes. Additionally, indices such as Bifurcation Ratio (Rb), Direct Bifurcation Ratio (Rbd), Basin Asymmetry Factor (PAF), Basin Shape Ratio (BS), and Mean Length of First-Order Streams (LN1) were used to identify structural features and tectonic trends. The results indicate that the values of Hierarchical Anomaly indices (1.34) and Hierarchical Anomaly Density (1.33) suggest the presence of structural anomalies and significant tectonic activities in the area. The analysis of the Bifurcation Ratio index (R = 1.41) indicates high tectonic activity and the lack of drainage network development in certain areas. Furthermore, the Basin Asymmetry Factor (PAF = 54.39) confirms the inclination of streams toward the left bank and the likelihood of tectonic activities in this part. The Basin Shape Ratio (BS = 5.62) and the Mean Length of First-Order Streams (LN1 = 0.517 km) also indicate an undeveloped drainage network affected by active tectonics. The findings of this research demonstrate that tectonic activities have a significant impact on the region's drainage patterns. These findings can be useful in assessing geological hazards such as slope processes and in development planning and crisis management in this watershed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tectonics
  • Drainage Network Anomalies
  • Shahrchay Watershed
  • Geomorphic Analysis
  • Drainage Evolution

مراجع

Abdideh, M., Qorashi, M., Rangzan, K., Aryan, M (2001) Assessment of Relative Active Tectonics using Morphometric Analysis, Case Study of Dez River (Southwestern, Iran). Scientific Quarterly Journal of Geosciences, 20 (80): 33-46. doi: 10.22071/gsj.2011.55134. (in persian).
Avena, G. C., Giuliano, G., Lupia Palmieri, E (1967) Sulla valutazione quantitativa della gerarchizzazione ed evoluzione dei reticoli fluviali. Boll. Soc. Geol. Ital, 86: 781–7965.
Baroni, C., Noti, V., Ciccacci, S., Righini, G., Salvatore, M. C (2005) Fluvial origin of the valley system in northern Victoria Land (Antarctica) from quantitative geomorphic analysis. GSA Bulletin, 117(1): 212–228. doi:10.1130/B25529.1.
Bayati Khatibi, M (2009) Identification of neotectonic activities in the Qaranqoochay watershed using geomorphic and morphotectonic indicators. Geographical Space Journal, 9(25): 15–32. (in persian).
Burbank, D. W., Anderson, R. S (2011) Tectonic geomorphology. Wiley-Blackwell. Edition: 2.
Burbank, D. W Anderson, R. S (2001) Tectonic Geomorphology. Blackwell Science Ltd., Australia, 160.
Camafort, M., Pérez-Peña, J. V., Booth-Rea, G., Melki, F., Gràcia, E., Azañón, J. M., ... & Ranero, C. R (2020) Active tectonics and drainage evolution in the Tunisian Atlas driven by interaction between crustal shortening and mantle dynamics. Geomorphology, 351: 106954.
Ciccacci, s., Fredi, P., Lupia Palmieri, E., Pugliese, F (1896) Indirect evaluation of erosion entity in dranage basins through geomorphic, climatic and hydrological parameters. Intenational Geomorphology, 233-219.
Clement, A. J. H and Brook, M. S (2008) Tilting of active folds and drainage asymmetry on the Manawatu Anticlines, New Zealand: a preliminary investigation. Earth Surface Processes and Landforms, 33(11): 1787–1795. doi:10.1002/esp.1632.
Dehbozorgi, M., Pourkermani, M., Arian, A. A., Matkan. H., Motamedi, A. Hosseiniasl (2010) Quantitative analysis of   relative tectonic activity in the sarvestan area, central Zagros, Iran. Jornal Geomorphology, 121 (3): 329– 341. doi.org/10.1016/j.geomorph.2010.05.002.
Edward, K. A., & Nicholas, P (2002) Active tectonics: earthquakes, uplift, and landscape.
Esmaili, R (2012) The role of morphotectonic on river drainage network anomaly, Northen Alborz. RESEARCHES IN EARTH SCIENCES, 3(9): 1-13. doi: 20.1001.1.20088299.1391.3.1.1.4. (in persian)/
Gioia, D., Corrado, G., Danese, M., Minervino Amodio, A., Schiattarella, M (2023) Post-lacustrine evolution of a tectonically-controlled intermontane basin: Drainage network analysis of the Mercure basin, southern Italy. Frontiers in Earth Science, 11: 1112067. doi:10.3389/feart.2023.1112067.
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, 95(3): 260-273. doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.06.013.
Habousha, K., Goren, L., Nativ, R., Gruber, C (2023) Plan‐form evolution of drainage basins in response to tectonic changes: Insights from experimental and numerical landscapes. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 128(3): 1-24. doi:10.1029/2022JF006876.
Haghipoor, A., Aghanabati, A (1976) Geological map of the Sarv area (1:250,000). Geological Survey and Mineral Explorations of Iran.
Haj Mollali, A., Tahuneh, M., Shokri, S (2006) Geological map of the Silvana quadrangle (1:100,000). Geological Survey and Mineral Explorations of Iran.
Horton, R. E (1945) Erosional development of streams and their drainage basins; hydrophysical approach to quantitative morphology. Geological society of America bulletin, 56(3): 275-370.
karami, F., rajabi, M., abazari, K (201) Analyzing the Drainage Networks Anomalies and its relation with Active Tectonics in the Basin of Northern Tabriz. Quantitative Geomorphological Research, 7(1): 30-47. doi: 20.1001.1.22519424.1397.7.1.3.7. (in persian).
Kiani, T., & Yousefi, Z (2018) Effect of Active Faults on the Groundwater Level of Shaharchay Basin in Urmia. Journal of Geographical Sciences, 17 (47): 61-75.
Malekzadeh, T., Sharifi, J., & Elyasi, E (2005) Assessment of Earthquake Hazard in the Western Azerbaijan Region (Urmia County). Proceedings of the First Conference on Earthquake in Doroud - Past, Present, Future, Doroud, Iran.
Malik, J. N., & Mohanty, C (2007) Active tectonic influence on the evolution of drainage and landscape: geomorphic signatures from frontal and hinterland areas along the Northwestern Himalaya, India. Journal of Asian Earth Sciences, 29(5-6): 604-618.
Naqizadeh, R., Haqfarshi, A., Ghalamghash, J (2003) Geological map of Oshnavieh quadrangle (1:100,000). Geological Survey of Iran.
Saha, U. D., Bhattacharya, H. N., & Islam, A (2024) Neotectonic impact on drainage development in the Eastern Himalayan foreland basin. Geomorphology, 462: 109328.
Saha, U. D., Bhattacharya, H. N., Islam, A (2024) Neotectonic impact on drainage development in the Eastern Himalayan foreland basin. Geomorphology, 462: 109328. doi:10.1016/j.geomorph.2024.109328.
Shahzad, F., & Gloaguen, R (2011) TecDEM: A MATLAB based toolbox for tectonic geomorphology, Part 1: Drainage network preprocessing and stream profile analysis. Computers & Geosciences, 37(2): 250-260.
Sultani-Sisi, G.-A., Amini-Azar, R., Yousefi-Rad, A., Jalalzadeh, M (2008) Geological map of the Urmia quadrangle (1:100,000). Geological Survey of Iran.
Taghavi-Moghaddam, E., Bahrami, S., Zangeneh-Asadi, M. A (2017) Efficiency of Indicators to Geomorphometry Drainage Basins for Evaluate the Tectonic Active Baghrod Basins, Bojan, Zavin and Sarrod of North East Ira. Geographical Planning of Space, 7(25): 103-120. (in persian).
Tebar, V. B., Bonasera, M., Racano, S., and Fubelli, G (2023) Assessment of Quaternary variations of the drainage pattern through morphotectonic investigations in Piedmont (North-western Italy) (No. EGU23-5412). Copernicus Meetings.
Valkanou, K., Karymbalis, E., Tsanakas, K., Soldati, M., Papanastassiou, D., Gaki-Papanastassiou, K (2022) Stream piracy and tectonic control on the evolution of drainage networks: A case study from the Island of Evia, Greece (No. ICG2022-366). Copernicus Meetings. doi:10.5194/icg2022-366.
Wani, A. A., Bali, B. S., Bhat, G. R., & Hussain, N (2020) Impact of tectonics on drainage network evolution of Suru basin, Kargil N/w Himalaya, Jammu and Kashmir, India. Environmental Earth Sciences, 79: 1-13.
Yaaqoub, A., Essaifi, A., Clementucci, R., Ballato, P., Faccenna, C (2022) Drainage network as an indicator of tectonic evolution of mountain belts: insight from the Middle Atlas (Morocco). In EGU General Assembly Conference Abstracts (pp. EGU22-6048). doi: 10.5194/egusphere-egu22-6048.
Zargarzadeh, M., Rangzan, K., Cherchi, A., Ehsan, A (2007) Study of active tectonics in the Zagros region using geomorphic indices and morphometric parameters in GIS and remote sensing. 26th Earth Sciences Conference, Geological Survey of Iran. (in persian)
Zuchiewicz, w (1889) Quaternary tectonics of the Quter west Carpathians, Poland. Tectonophysics, 297 (1-4): 121-132.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 23 آذر 1403
  • تاریخ بازنگری: 14 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش: 18 اسفند 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار