فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمهلندفرم‌ها و چشم‌اندازهای ژئومورفولوژیکی موجود بر سطح کره زمین، همواره در گذر زمان درحال تغییر، تحول و تکامل هستند (Mansouri and Fotoohi, 2021; Mansouri et al, 2023). سامانه‌های ژئومورفولوژیکی از پیچیدگی‌های ویژه‌ای برخوردارند به‌گونه‌ای‌که گاهی آگاهی ما از وضعیت آن‌ها چندان دقیق نیست. ازاین‌رو، آنچه به‌طور ویژه برای ژئومورفولوژیست‌ها اهمیت دارد، توانایی اندازه‌گیری متغیرها است (Sarvati and Mansouri, 2014). بنابراین، هدفِ اصلی تبیین علمی در دانش ژئومورفولوژی، توانایی اندازه‌گیری فرآیندها و عوامل محیطی اثرگذار بر تحول چشم‌اندازها و لندفرم‌های زمین است. در این‌ راستا، همان‌طور که منصوری و همکاران (Mansouri et al, 2023) نیز خاطر نشان کرده‌اند، اهمیت استفاده از تکنیک‌ها و روش‌های اندازه‌گیری کمّی در ژئومورفولوژی در این است که می‌تواند ابزارها و شیوه‌هایی را فراهم نماید که با استفاده از آن‌ها بتوان برهم‌کنش‌های بین انواع لندفرم‌ها و فرآیندهای مربوطه را به شیوه‌ای علمی، دقیق و کارآمد، کمّی نموده و به تشریح و تفسیر موضوع پرداخت. توپوگرافی کنونی زمین، برآیند برهم‌کنش میان فرآیندهای زمین‌ساختی و سطحی است (Burbank and Anderson, 2012). ژئومورفولوژی زمین‌ساخت، به ارزیابی فرآیندهای پویا و مؤثر در شکل‌دهی زمین و چشم‌اندازهای آن می‌پردازد (Keller and Pinter, 2002). درواقع، ژئومورفولوژی زمین‌ساخت، ارتباط بین نیروهای زمین‌ساخت و فرآیندهای ژئومورفیک موثر در تشکیل لندفرم‌ها و چشم‌اندازهای ژئومورفولوژیکی در مناطق دگرشکلی فعال را بررسی می‌کند (Burbank and Anderson, 2012; Decaillau et al, 1998; Molin et al, 2004). به‌طورکلی، تحلیل‌های توپوگرافیکی کمّی، به‌عنوان یکی از ابزارهای مفید در اندازه‌گیری انواع لندفرم‌ها و چشم‌اندازهای ژئومورفولوژیکی محسوب می‌شوند؛ زیرا فعالیت‌های زمین‌ساختی به‌طور گسترده بر ویژگی‌های توپوگرافی زمین تاثیرگذار هستند (Mansouri and Fotoohi, 2021). امروزه در علوم‌‌‌زمین و از جمله ژئومورفولوژی، استخراج و ارزیابی نیمرخ‌های توپوگرافیکی سوآف ازطریق مدل‌های رقومی ارتفاعی زمین به‌منظور استخراج اطلاعات مربوط به وضعیت توپوگرافی و ناهمواری‌های کره زمین امری رایج است. اخیراً، دانشمندان علوم‌زمین از میان رویکردهای گوناگون موجود در دانش ژئومورفولوژی زمین‌ساخت، از تجزیه‌وتحلیل‌های مربوط به الگوهای توپوگرافیکی و شبکه زهکشی به‌طور گسترده و موفقیت‌آمیزی استفاده کرده‌اند (Pérez-Peña et al, 2009a; 2009b; 2010; Kirby and Whipple, 2012; Giaconia et al, 2012; Royden and Perron, 2013; Willet et al, 2014; Pérez-Peña et al, 2017).درواقع امروزه، دانشمندان علوم‌زمین به‌منظور تجزیه‌وتحلیل چنین الگوهایی، از نیمرخ‌های توپوگرافیکی سوآف در زمینه شناسایی عناصر کلی موثر بر چشم‌اندازهای زمین و در ارتباط با جنبش‌های زمین‌ساخت بهره گرفته‌اند (Molin et al, 2004; 2012; Andreani et al, 2014; Scotti et al, 2014; Azañon et al, 2015). از سوی ‌دیگر، امروزه، تجزیه ‌و تحلیل‌های مبتنی بر نیمرخ‌های توپوگرافیکی سوآف، کاربردهای بسیار گسترده‌ای در ژئومورفولوژی زمین‌ساخت پیدا کرده‌اند. از جمله رایج‌ترین این کاربردها می‌توان به ارزیابی‌های کمّی از میزان بالاآمدگی زمین‌ساختی یا فرونشست، تشخیص محل گسل‌خوردگی، توضیح درباره چگونگی ایجاد اسارت رود و تشکیل دره‌های پیشین و همچنین آزمایش مدل‌های ژئوفیزیکی، اشاره کرد. دسترسی گسترده امروزی به مدل‌های ارتفاعی رقومی با وضوح بالا، تحلیل‌های ژئومورفولوژی تکتونیکی را از نظر روش‌شناسی و معنای زمین‌شناسی بهبود بخشیده است. امروزه، ثابت‌شده است تحلیل نیمرخ‌های توپوگرافیکی سواَف (Swath) در مطالعه کوه‌زایی‌های بزرگ به‌منظور ارزیابی تاثیر جنبش‌های عمودی سطح زمین و همچنین در بررسی توپوگرافی ایجاد شده توسط رودها یا یخچال بسیار سودمند و ارزشمند هستند. یکی از کاربردهای اصلی نیمرخ‌های توپوگرافیکی سواَف، تجزیه‌وتحلیل‌های مورفولوژیکی و مورفوتکتونیک از چشم‌اندازهای گوناگون سطح زمین با هدف بررسی پاسخ‌های کوتاه‌مدت و درازمدت چشم‌انداز نسبت‌ به فعالیت‌های زمین‌ساختی و تغییرات اقلیمی است. اکثر این تحلیل‌های مورفومتریک در نرم‌افزار GIS انجام می‌شوند که به ابزارهای استانداردی برای تحلیل معیارهای شبکه زهکشی تبدیل شده‌اند. مواد و روش­هادر این پژوهش، به‌منظور ارزیابی درازمدت تکامل چشم‌انداز بخش ایرانی منشور بَراَفزایشی مکران تحت‌تاثیر زمین‌ساخت پویا و نقش رودها، از افزونه SwathProfiler در تهیه نیمرخ‌های توپوگرافیکی سواَف استفاده شده‌ است. ویژگی برجسته این شیوه که توسط پرزپنا و همکاران (Pérez-Peña et al, 2017) معرفی ‌شده؛ اجرای آسان و خودکار همه مراحل آن مبتنی بر داده‌های مدل دیجیتالی ارتفاع در محیط نرم‌افزار قدرتمند ArcGIS است. داده‌های توپوگرافیکی و زمین‌شناسی نیز به ‌ترتیب از نقشه‌های توپوگرافی (در مقیاس 1:250,000 و 1:50,000) و زمین‌شناسی (در مقیاس 1:100,000 و 1:250,000) به‌ دست آمدند. افزونه SwathProfiler، در محیط نرم‌افزار بسیارقدرتمند ArcGIS قابلیت اجرای آسان و سریعی به پژوهشگران می‌دهد. با به ‌کارگیری این افزونه در محیط ArcGIS، می‌توان اطلاعات کلیدی و مهمی را از نیمرخ‌های توپوگرافیکی تولید شده، استخراج نمود؛ به‌طوری‌که به روند تجزیه‌وتحلیل و تفسیر آن‌ها کمک شایانی می‌کند (Pérez-Peña et al, 2017). با تهیه و ساختن نیمرخ‌های توپوگرافیکی سوآف، بررسی‌های آماری به ‌منظور استخراج مقادیر حداکثر، حداقل و میانگین ارتفاع توپوگرافی در هر ترانسکت نیز امکان‌پذیر است. میانگینِ ارتفاع، برآورد آماری خوبی برای نشان‌ دادن روند کلی توپوگرافی چشم‌انداز هر منطقه در محدوده تعیین‌ شده به ‌عنوان پهنای نیمرخ سوآف است؛ این‌ در حالی ‌است که، مقادیر حداکثر و حداقل ارتفاع تغییرات چشم‌انداز در جهت عمود بر نیمرخ سوآف را نشان می‌دهند. افزون ‌بر آن، پارامترهای دیگری همچون پستی ‌و بلندی یا ناهمواری محلی (حداکثر ارتفاع - حداقل ارتفاع) یا چارک‌ها (چارک نخست - چارک سوم1) نیز می‌توانند تغییرات توپوگرافیکی را در راستای نیمرخ سوآف توصیف کنند. عموماً، ویژگی اصلی رشته‌کوه‌ها و مناطق کوهستانی یا سرزمین‌های بسیار بریده و تجزیه‌شده‌ای که در معرض برش عمقی رودها و یا فراخاست زیاد قرار دارند، وجود پستی‌وبلندی‌های محلی فراوان و تغییرات گسترده‌تر در نیمرخ‌های توپوگرافیکی سوآف است. برعکس، وجود مقادیر کم برای پستی‌وبلندی‌های محلی و نیمرخ‌های سوآف، گویای مناطق پایدار همچون حوضه‌ها یا فلات‌ها با برش عمقی کم تا متوسط توسط رودها می‌باشد (Pérez-Peña et al, 2017).نتایج و بحثنمودارهای مربوط به هر یک از نیمرخ‌های توپوگرافیکی طول و عرضی سواَف تعیین‌شده در زون مکران، در شکل 7 و شکل 8 ارائه شده‌اند. با هدف گویا کردن نیمرخ‌ها، فهم بهتر تغییرات و تحلیل دقیق‌تر یافته‌ها، برروی همه نیمرخ‌های توپوگرافیکی ترسیم‌ شده، تا حد امکان، اطلاعات مربوط به مناظر جغرافیایی - ژئومورفولوژیکی و زمین‌شناسی نیز اضافه شده است. خط قرمز در بخش پایینی هر نیمرخ، نشان‌دهنده پستی‌وبلندی‌های محلی است. همان‌طور که در این شکل 7 به ‌روشنی دیده می‌شود، در همه نیمرخ‌های طولی، نیمرخ مربوط به پستی‌وبلندی‌های محلی از دامنه تغییرپذیری بسیار بالایی برخوردار بوده و مقادیر نسبتاً بالایی را نیز ثبت کرده‌اند. اما، این مهم، در نیمرخ‌های عمود بر مکران، دامنه تغییرپذیری و مقادیر نسبتاً پایین‌تری را نشان می‌دهند (شکل 8). به‌طور دقیق‌تر، بالاترین میزان تغییرات و مقادیر در این نیمرخ‌ها، در نیمرخ عرضی شماره یک - که از سه زیرزون مکران شمالی، بیرونی و ساحلی می‌گذرد (شکل 1 ب و جدول 1)، به ‌ثبت رسیده است. به‌طورکلی، دامنه تغییرپذیری و مقادیر نسبتاً بالای پستی‌وبلندی‌های محلی در این نمودارها، گویای تاثیر مستقیم و برجسته دینامیک‌های درونی (انواع گسلش و ایجاد تراست‌های مهم و چین‌خوردگی‌ها) و بیرونی (به ‌ویژه قدرت حفر جریان‌های رودخانه‌ای عظیم) است. به‌طورکلی، یافته‌ها نشان می‌دهند همه نیمرخ‌های طولی و عرضی، تغییرات زیادی داشته و دامنه نوسان بالایی را در مقادیر خود ثبت کرده‌اند (حداکثر ارتفاع (2200-0 متر)، حداقل (1500-0)، میانگین (1680-0)، چارک نخست (1610-0)، سوم (1850-0)، ناهمواری محلی (1550-0) و THi*(0-0.8)). بیشترین و کم‌ترین میزان ارتفاع به ‌ترتیب مربوط به کوه سفید (واقع‌ در نیمرخ طولی مکران شمالی) و خط ساحلی (واقع در همه نیمرخ‌های عرضی و مکران ساحلی) می‌باشد. همه نیمرخ‌های طولی، درصد بسیار بالایی از میزان پستی‌وبلندی را که نشان‌دهنده وجود یک چشم‌انداز خشن کوهستانی در راستای اصلی کمربند مکران است، ثبت نموده‌اند. همچنین، با دقت در این نمودارها، می‌توان گونه‌ای از عدم تقارن توپوگرافیکی را در مسیر نیمرخ‌ها مشاهده کرد؛ به‌ جز نمودار مربوط به مکران داخلی که به‌گونه‌ای حالتی از تقارن نسبی توپوگرافیکی را نمایش می‌دهد. در مجموع، بررسی کلی نمودارهای طولی، نشان می‌دهند که در زیرزون‌های مکران بیرونی و داخلی وضعیت توپوگرافیکی نسبتاً فشرده است؛ اما، در مکران شمالی و ساحلی از میزان فشردگی و تراکم پسی‌وبلندی‌ها به سود گسترش سطوح پست و کم‌ارتفاع (منطبق بر واحد دره‌های گسترده، دشت و جلگه) کاسته می‌شود. با این‌ وجود، همچنان وضعیت پستی‌وبلندی‌های مکران شمالی نسبت به مکران ساحلی، از تراکم نسبی بالاتری برخوردار است. از سوی ‌دیگر، نیمرخ‌های توپوگرافیکی عرضی نیز ویژگی‌ها و تفاوت‌های بسیار جالبی را در وضعیت توپوگرافیکی منطقه نشان می‌دهند. به‌طورکلی، همه نیمرخ‌های عمود بر مکران، به‌طور آشکار نامتقارن‌ هستند. دلیل اصلی نامتقارن‌بودن آن‌ها، تاثیر عملکرد گسل‌ها و تراست‌های اصلی موجود در منطقه (از جمله: تراست چاه‌خان، قصرقند، بشاگرد و بمپور). بنابراین، همان‌طور که این نیمرخ‌ها نشان می‌دهند، به‌راحتی می‌توان زیرزون‌های مکران و مرزبندی آن‌ها را مشاهده کرد. در مجموع، یافته‌ها نشان می‌دهند همه نیمرخ‌های طولی و عرضی، تغییرات بالایی را در مقادیر خود ثبت کرده‌اند. به ‌عبارت ‌دیگر، در بیشتر نمودارها، نیمرخ پستی‌وبلندی‌های محلی تغییرپذیری و مقادیر بالایی دارد. همچنین، مقادیر شاخص انتگرال هیپسومتری عرضی بهبودیافته (THi*)، تغییرات بالای را نشان می‌دهد. به ‌طوری ‌که، بالاترین و پایین‌ترین مقدار مربوط به THi* به ‌ترتیب در نیمرخ طولی مکران شمالی (متأثر از گسل میناب) و در نیمرخ‌های عرضی شماره 1، 2 و 4 و نیز در نیمرخ طولی مکران بیرونی ثبت شده‌ است. علاوه‌ بر آن، در بخش‌های قابل‌توجهی از نمودارهای طولی و عرضی، به‌طور مشخص مشاهده شد که نیمرخ شاخص میانگین ارتفاع از حداقل آن دور شده و همراه با منحنی چارک سوم به‌سوی حداکثر ارتفاع نزدیک شده ‌است. در مجموع، یافته‌های این مطالعه نشان داد، مقادیر بالاتر (نزدیک به 1) شاخص THi* به ‌همراه نزدیک‌شدن منحنی میانگین ارتفاع و چارک سوم به حداکثر ارتفاع در بسیاری از مناطق، گویای وجود یک چشم‌انداز جوان و نشانه حالت گذار آن از سازگاری با نرخ‌های بالاتر فراخاست است. به‌طورکلی یافته‌ها نشان دادند، پارامتر چارک نخست به ‌شدت با میانگین و حداقل ارتفاع در فاصله اطمینان 99/% همبستگی دارد. مقادیر ضریب همبستگی پیرسون (r) برای چارک نخست با میانگین و حداقل ارتفاع به‌ ترتیب 997/0 و 993/0 به ‌دست آمده است. از سوی ‌دیگر، یافته‌ها گویای وجود یک همبستگی بسیار قوی دیگری میان پارامترهای میانگین و حداقل ارتفاع است (جدول 4). مقادیر مثبت میان این پارامترها، اثر مثبت و افزایشی میان آن‌ها را مشخص می‌کند. علاوه‌ بر آن، میان پارامترهای چارک سوم و میانگین، چارک نخست و سوم، چارک سوم و حداکثر ارتفاع و چارک سوم با حداقل ارتفاع نیز وجود یک رابطه و همبستگی بالا در فاصله اطمینان 95/%، مشاهده می‌شود (جدول 5). نتیجه­گیریبررسی نیمرخ نمودارهای موازی و عرضی با زون مکران، نشان دادند در هرجایی‌که نیمرخ میانگین ارتفاع به حداکثر مقدار آن نزدیک‌ شده (برای مثال، بخش مرکزی مکران داخلی، شمالی، بیرونی (شکل 7 و شکل 8))، الگوی کلی چشم‌انداز در سازگاری با نرخ‌های بالاتر فراخاست زمین‌ساختیِ ناشی از فعالیت گسل‌ها و تراست‌های اصلی و مهم در منطقه دچار جوان‌سازی شده و چشم‌انداز در حالتی از گذار قرار گرفته ‌است. همچنین، تغییرپذیری فراوان نیمرخ‌های نمودارها و وجود پستی‌وبلندی‌های محلی فراوان (در همه نمودارهای طولی و عرضی)، نشان‌دهنده وجود مناطق کوهستانی با چهره‌ای خشن است که شاخصی از سرزمین‌های بریده‌شده توسط نیروی برش و حفر عمقی رودها در سازگاری با بالاآمدگی و جوان‌شدن ناهمواری توسط فعالیت‌های نوزمین‌ساختی است. همچنین، شاخص انتگرال هیپسومتری عرضی بهبودیافته (THi*) در نمودارهای بررسی‌ شده نشان داد، در مناطقی که میزان ناهمواری‌ها در پی عملکرد موج برش عمقی رودها و فعالیت گسل‌ها، به‌ویژه تراست‌های مهم در منطقه، افزایش چشمگیری پیدا کرده، مقادیر بالایی را نیز ثبت نموده ‌است. در پایان، لازم به گفتن است، تحلیل‌های توپوگرافیکیِ سریعِ انجام ‌شده در این مطالعه؛ توانایی، سودمندی و کاربردی‌بودن نیمرخ‌های توپوگرافیکی سوآف را در تجزیه‌وتحلیل ناهمواری‌های مناطق کوهستانی، برجسته کرد. به ‌عبارت‌ دیگر، به ‌کارگیری افزونه SwathProfiler در محیط نرم‌افزار ArcGIS، انجام تجزیه‌وتحلیل‌های پیشرفته توپوگرافیکی در ارتباط با ژئومورفولوژی زمین‌ساخت و مورفوتکتونیک چشم‌اندازها را در یک مقیاس منطقه‌ای، به‌روشی بسیار آسان، سریع و کارآمد، امکان‌پذیر ساخت. از سوی ‌دیگر، تهیه و استخراج نیمرخ‌های توپوگرافیکی سوآف در بخش ایرانی منشور بَراَفزایشی مکران، در زمینه شناخت و تفسیر الگوهای توپوگرافیکی منطقه مبتنی بر مدل دیجیتالی ارتفاع و در ارتباط با عوامل کنترل‌گر درونی - زمین‌ساخت و بیرونی - فرسایش، کمک شایانی نمودند.