زمین¬ریخت‌شناسی کارست در توده سنگ¬های کربناته در گستره آبگرم، جنوب استان قزوین
محورهای موضوعی :پرویز آرمانی 1 , مهری کریمی 2 , مهدی تاج آبادی 3
1 - دانشگاه بین¬المللی امام خمینی، قزوین
2 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال
3 - شرکت آب منطقه¬ای قزوین
کلید واژه: ایران مرکزی, جنوب قزوین, زمیندیس¬های, کارست¬زایی, هیدروشیمی ,
چکیده مقاله :
شناخت پدیده های زمین ریخت شناسی کارست که در اثر انحلال ایجاد شده اند، می تواند کمک شایانی به شناخت و گسترش کارست کند. از این رو، همواره زمین ریخت شناسی نخستین مرحله در بررسی فرایند کارستزایی است. گستره آبگرم در پهنه ساختاری ایران مرکزی قراردارد و دربرگیرنده سازندهای دوران های دیرینه زیستی، میانه زیستی، و نوزیستی است. مهمترین سازندهای کربناته آبگرم سازندهای سلطانیه، روته، الیکا، لار و قم هستند. در این پژوهش، پس از بررسی های میدانی و نمونه برداری از واحدهای سنگی کربناته و مقایسه آن ها از دید گسترش زمیندیس های کارستی، توان کارست زایی آن ها بررسی شد. نمونه برداری از چشمه های کارستی در دو دوره خشک و تر، همچنین اندازه گیری EC، pH و دما روی زمین صورت پذیرفت. بررسی های سنجش از دور به وسیله نرم افزار ILWIS بر روی تصاویر ماهوارهای لندست برای جداسازی، محاسبه مساحت سازندهای کربناته انجام گرفت. برای بررسی و تفسیر یافته های واکاوی های شیمیایی از نرم افزار AqQa و برای مدلسازی شیمی آب از نرم افزار Phree Qc بهره گیری شد. مهم ترین زمیندیس های کارستی در پهنه شامل انواع کارن، غارک، غار و چشمه کارستی هستند. برپایه تلفیق بررسی-های میدانی و داده های سنجش از دور، شدت کارستی شدن در پهنه آبگرم به ترتیب از زیاد به کم شامل: سازندهای قم، سلطانیه، لار و کرتاسه می-باشد. برپایه گسترش کارست، کارست آبگرم، بخشی و کم ژرف؛ و برپایه چرخه کارست، نوجوان تا جوان است.
Understanding the geological phenomena created by dissolution can be a great help in understanding karst systems. Hence, geology is usually the first step in studying the karstification process. Abegarm is located in the Central Iran structural zone and includes the Formations of the Paleozoic, Mesozoic and Cenozoic eras. The most important carbonate formations in Abegarm are Soltanieh, Ruteh, Elika, Lar and Qom formations. In this study, karstification potential was investigated after field work and sampling of carbonate rock units and comparing them in terms of the development of karst landforms. Sampling of karst springs in both dry and wet periods, as well as measurement of EC, pH and temperature on the ground were performed. Remote sensing studies were performed by ILWIS software on Landsat satellite images for isolation and calculation of the area of carbonate formations. AqQa software was used to review and interpret the findings of chemical analyses and Phree Qc software was used to model water chemistry. The most important karst landforms in the region include karrens, vugs, caves, and karst springs. Based on the combination of field studies and remote sensing data, the intensity of karstification in the Abegarm area graded from high to low, include: Qom, Soltanieh, Lar and Cretaceous formations. Based on karst development classification, Abegarm karstification is merokarst (incomplete) and shallow; and based on the karst cycle classification it is classified as juvenile to young.
باقری،ف.، کرمی، غ.ح.، باقری، ر. و مشکینی، ج.، 1398. اثر بارش و لیتولوژی در خصوصیات هیدروشیمیایی چشمه-های کارستی استان خراسان شمالی. فصلنامه زمین¬شناسی ایران، 52، 89-103.
معتمد، ا.، چورلی، ر.جی.، شوم، ا.ا. و سودن، د.ا.، .1985. ژئوموفولوژی. برگردان: احمد معتمد، 1379. انتشارات سمت. 470.
رضائي عارفي م.، زنگنه اسدي م.ع.، بهنيافر ا. و جوانبخت م.، 1398. محاسبه میزان نرخ فرسایش کارستی با بهره‌گیری از تكنیك هاي تجربی و آزمایشگاهی در حوضه آبریز کلات در شمال شرق ایران. پژوهشهاي ژئومورفولوژي كمّي، 8، 3، 64-79.
رنگزن، ک.، محرابی¬نژاد، ع.، علیجانی، ف. و استادهاشمی، ز.، 1396. آسیب¬پذیری و آلودگي آبخوان کارستي نعل اسبي، جنوب شرق ایذه، با استفاده از‌روش COP. مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته، 23، 20-28.
شاهسوندی، م.، 1387. تاثیر فاضلاب های شهری بر چاههای آب شرب شهر قم. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید بهشتی تهران، 143.
شمعانیان، غ.ح. و مریدی، ز.، 1395. کانی شناسی، ژئوشیمی و خاستگاه نهشته¬ بوکسیت رسی شیرین¬آباد، جنوب شرق گرگان. فصلنامه زمین¬شناسی ایران، 39، 103-115.
غضنفری، پ.، بختیاری، م. و جلالی، ن.، 1394. کارست¬زایی سنگ¬های کربناته با بهره¬گیری از RSوGIS در منطقه الموت، شمال قزوین. کواترنری ایران، 4، 339-352.
غضنفری، پ.، بختیاری، م. و تاج¬آبادی، م.، 1396. زمیندیس¬ها و چشمه¬های کارستی دره الموت، شمال قزوین. کواترنری ایران. 2 (8)، 353-366.
قبادی، م.ح.، 1388. زمین¬شناسی مهندسی کارست، دانشگاه بوعلی سینا، 304.
قبادی، م.ح.، طالب بیدختی، ع.ر. و مومنی، ع.ا.، 1389. نقش ليتولوژی و ساختارهاي تكتونيكي در گسترش كارست، تغيير آبدهي و كيفيت چشمه¬هاي كارستي منطقه آبگرم قزوين. مجله انجمن زمين‌شناسي مهندسي ايران، 3 و 4، 1-12.
کریمی¬وردنجانی، ح.، 1394. هیدروژئولوژی کارست، مفاهیم و روش¬ها. انتشارات ارم شیراز، چاپ اول، 414.
محمدی بهزاد، ح.ر.، کلانتری، ن.، چرچی، ع. و ندری، آ.، 1396. شناخت منابع تغذیه چشمه¬های کارستی مهم استان خوزستان با استفاده از ایزوتوپ-های پایدار اکسیژن 18 و دوتریم. فصلنامه زمین¬شناسی ایران، 43، 1-13.
مقیمی، ه.، 1391. هیدروژئولوژی کارست. انتشارات دانشگاه پیام نور، چاپ سوم، 268.
ناصری، ح.ر.، 1370. مطالعه هیدرولوژیکی چشمه‌های کارستی حوضه آبریز سد درودزن. پایان نامه کارشناسی‌ارشد. دانشگاه شیراز.
ناصری، ح.ر.، فتحی، ا. و صیادی، م.، 1391. پهنه¬بندی پتانسیل آب زیرزمینی در سازندهای کارستی شمال شرق استان تهران با استفاده از آنالیز سلسله مراتبی (AHP). شانزدهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، شیراز.
هدایتی دزفولی، ا. و کاکاوند، ر.، 1391. پهنه¬بندی اقلیمی استان قزوین. مجله علمي و فني نيوار، 76 ،77: 59-66.
Alley, W.M., 1993. Regional ground-water quality. John Wiley and Sons. 634.
Anderson, T.W., Welder, G.E., Lesser, G. and Trujilo, A., 1988. Region 7, Central alluvial basin, In Geology of North America (hydrology). Edited by William Back, Joseph S. Rosenbein, and Paul R. Seaber: 81-86.
Bakalowicz, M., 2005. Karst groundwater: a challenge for new resources. Hydrogeology Journal, 13, 1: 148-160.
Biri, G., Ghazanfari, P. and Bajelan, H., 2014. The role of fractures in the karst phenomena and Abasabad cave formation in the southern provenance of Qazvin. 32nd National and 1st International Geosciences Congress Fundamental Geology, 16-19 February, Ferdosi University, Mashhad, Iran.
Bolourchi, M.H., 1978. Geological map of Avaj 1/100000. Geological Survey of Iran.
Bögli, A., 1980. Karst hydrology and physical speleology. New York, Springer, 270.
Bozak, P., 2008. Karst processes and time. Geologos, 14, 1: 121-127.
Chow, V.T., 1988. Applied Hydrology. McGraw-Hill, 627.
Cvijić, J., 1925. Types morphologiques des terrains calcaires, Comptes Rendus, Acade'mie des Sciences (Paris), 180, 592–594.
Dickson, J.A.D., 1966. Carbonate identification and genesis as revealed bystaining. Journal of Sedimentary Petrology, 36: 491-505.
Ennes-Silva, R.A., Bezerra, F.H.R., Nogueira, F.C.C., Balsamo, F., Klimchouk, A., Cazarin, C.L. and Auler, A.S., 2015. Superposed folding and associated fracturing influence hypogene karst development in Neoproterozoic carbonates, São Francisco Craton, Brazil. Tectonophysics, 244–259. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2015.11.006.
Fleury, S., 2009. Land Use Policy and Practice on Karst Terrains: Living on Limestone. Springer, 187.
Ford, D.C. and Williams, P.W., 2007. Karst Hydrogeology and Geomorphology, John Wiley and Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, 576.
Ghanea, M. and Ghazanfari P., 2014. Karst fetures of Carbonate Rocks of Cretaceous Haraz Valley, Central Alborz. 32nd National and 1st International Geosciences Congress Fundamental Geology, 16-19 February, Shiraz University, Shiraz. Iran.
James, A.N., 1981. Solution parameters of carbonate roks. Bulletin of the International Association of Engineering Geology, 24, 19-25.
James, A.N. and Lupton, A.R.R., 1978. Gypsum and anhydrite in foundation of hydraulic structurs. Geotechnique, 28, 249-272.
Karimi Vardanjani, H., Bahadorinia, S. and Ford, D.C., 2017. An Introduction to Hypogene Karst Regions and Caves of Iran. In: Hypogene Karst Regions and Caves of the World (Klimchouk A, Palmer AN, Waele JD, Auler AS, Audra P), Springer. 479-494.
Langmuir, D., 1997. Aqueous environmental geochemistry. Prentice Hall, 600.
Migon, P., 2011, Development of karst phenomena for geotourism in the Moravian Karst (Czech Republic). Geotourism, 3-4 (26-27), 3-24.
Moradi, S., Kalantari, N. and Charchi, A., 2018. Karstification Potential Mapping in Northeast of Khuzestan Province, Iran, using Fuzzy Logic and analytical Hierarchy Process (AHP) techniques. Geopersia 6 (2), 2016, 265-282.
Parkhurst, D.L. and Appelo, C.A.J., 1999. User's guide to PHREEQC (Version 2): A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations. USA Geological Survey Water-Resources Investigations Report, 99-4259.
Silvestra, E., 2000. Paleokarst- a riddle inside confusion. CEN Technical Journal, 14, 3, 100-108.
Tick, G. and Vlassopoulos, D., 2004. AqQA: quality assurance and presentation graphics for ground water analyses. Ground Water, 42(3), 326-329.
Tucker, M.E., 2001. Sedimentary Petrology: An introduction to the origin of sedimentary rocks. Blackwell Scientific Publication, 262.
Veress, M., 2020. Karst Types and Their Karstification. Journal of Earth Science, 31 (3), 621–634.
Waltham, A.C. and Fookes, P.G., 2003. Engineering classification of karst ground conditions. Journal of Engineering Geology and Hydrology, 36, 101-118.