بررسی پدیده کارستی شدن در سازندهای سخت منطقه ما بین رودهن تا دماوند

دسته سنگ شناسی رسوبی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و یکمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده سارا نخجیری دکتر محمد رضا اسپهبد
تاريخ برگزاری ۲۵ مهر ۱۳۸۴

Abstract:
The under studying erea in the main south thrust of central Albarz is located between the north widths ofand  and east lenths of  and. This thrust has caused the thrusting of old sediments on the younger sediments in a way that, a syncline and anticline with the east-west axis line iscreated. By observing the studies of Meteorology, Hydrology, stratigraphy, Tectonic and Hydrogeology, the effective factors in development and creation of dissolutionary phenomenons in karstification processes on the basis of current field evidenees in the region, would be evaluated

چکیده:
گستره مورد مطالعه در جنوب تراست اصلی البرز مرکزی بین عرضهای و  شمالی و طولهای و  شرقی واقع شده و این تراسبت باعث روراندگی رسوبات قدیمی بر روی رسوبات جوانتر شده به طوری که یک ناودیس و تاقدیس با امتداد محوری شرقی – غربی ایجاد کرده است. با توجه به مطالعات هواشناسی، هیدرولوژی، چینه شناسی، تکتونیک و هیدروژئولوژی به بررسی عوامل مؤثر در توسعه و ایجاد پدیده های انحلالی در فرایندهای کارستی شدن بر اساس شواهد صحرائی موجود در منطقه مذکورخواهیم پرداخت
  
مقدمه:
حیات وبقاء موجودات زنده به آب وابسته است. کشور ما ایران با متوسط بارندگی حدود 250میلیمتر در سال از جمله کشورهای نیمه خشک جهان محسوب می شود. منطقه دماوند، شهرها و آبادیهای اطراف آن علیرغم نزولات جوی بیشتر از میانگین کل کشور و چشمه سارهای نسبتاً زیاد،به علت موقعیت خاص توپوگرافی وکوهستانی بود فاقد سفره های آبرفتی وسیع و مناسب است. با توجه به مجاورت این منطقه با شهر تهران و داشتن آب و هوای مناسب، پذیرای سریزی مهاجران از تهران به منطقه مذکور می باشد وهمه ساله با افزایش بی رویه جمعیت روبروست. از اینرو مطالعه بر روی منابع آبی موجود در سازندهای سخت منطقه ضروری بنظر می رسد. این نوشتار خلاصه ای از مطالعات هواشناسی،‌هیدروژئولوژی،‌چینه شناسی، تکنونیک و هیدرولوژی منطقه ای ما بین عرضهای شمالی و طولهای  شرقی می باشد.
 
هواشناسی:
یکی ازعوامل فیزیکی موثر در توسعه و تسریع پدیده کارستی شدن طول دوره یخبندان است. به طور کلی در محدود مورد مطالعه متوسط دوره یخبندان از اواسط آذرماه اسفند می باشد که در قسمتهای مرتفع تر این دوره از اوایل آذر آغاز و تا اوایل فروردین ماه ادامه دارد. نوع اقلیم حاکم در منطقه در میزان و گسترش کارستی شدن محدوده موردمطالعه موثر بوده و این پدیده به دو عامل درجه حرارت و بارش بستگی دارد.دمای هوا دراین مناطق از حداکثر 41درجه سانتیگراد در تیر ومردادماه تا حداقل 30- درجه سانتیگراد در بهمن ماه در تغییر می باشد. گستره مورد مطالعه عمدتاً تحت تأثیر جبهه های هوای مرطوب مدیترانه ای است که از غرب وارد کشور می شوند. وقوع نزولات عمده جوی در ماههای اسفند، دی و بهمن به ترتیب پربارانترین ماههای سال و شهریور ماه بدون بارندگی، خشکترین ماه سال است و بیشترین بارندگی مربوط به منطقه چشمه اعلاء می باشد. با توجه به مطالب فوق اقلیم منطقه مورد مطالعه مرطوب محسوب می شود.
هیدرولوژی منطقه:
این منطقه جزء زیر حوزه دماوند از آبریز رودخانه جاجرود بحساب می آید و فصل بهار دوره پرآبی و ماه اردیبهشت اوج آن برای رودخانه ها و جریانات سطحی منطقه می باشد. فصل تابستان دوره کم آبی و شهریور خشک ترین ماه سال برای این جریانات است. قابلیت شرب تمامی آبهای موجود در منطقه بر حسب نمودارهای شولر بسیار خوب بوده و اگر از نظر میکروبی و میکروالمان برای آشامیدن مشکلی نداشته باشد،‌کیفیت آنها حتی از آبهای زیرزمینی منطقه نیز بهتر است.
-تأثیر تکتونیکت بر فرایند کارستی شدن منطقه:
گستره مورد مطاله در جنوب تراست اصلی البرز مرکزی واقع شده که این تراست سبب روراندگی رسوبات قدیمی بر روی رسوبات جوانتر گشته، بطوری که یک ناودیس و تاقدیس با امتداد محوری شرقی – غربی ایجاد کرده است (pic 1). هسته ناودیس را توفهائی با درزه های فشارشی موازی با محور ناودیس تشکیل می دهند که این درزه ها در قسمتهای عمیقتر (سنگهای آهکی) به صورت درزه های کششی عمل کرده و به مرور زمان با نفوذ آبهای سطحی از طریق درزه ها و یا ارتفاعاتی با سنگهای نفوذپذیر (محور تاقدیس مجاور)، سنگهای آهکی قسمتهای تحتانی را دچار پدیده های شدید کارستی می نمایند. شواهد موجود در منطقه موید آن است که این ناودیس می تواند یک پولیه باشد که در زیر آن پونورهای متعددی وجود داشته و از این طریق آبهای زیرزمینی را بصورت چشمه هائی در اطراف آن به سطح زمین می رساندو وجود چشمه های پرآب و دائمی چون چشمه اعلاء، احمدآباد و آبعلی درمنطقه خود دلیلی بر این مدعاست. این توفها در مناطق دیگر، چون دماوند دچار شکستگی شده اند و لیکن از آنجائی که این شکستگیها و بازشدگیها عمیق نیستند، لذا سنگهای مذکور غیر قابل نفوذ یا با نفوذ پذیری کم به مخزن مناسبی برای ذخیره آبهای زیرزمینی تبدیل گشته اند، بطوریکه این موضوع بخوبی در چاهها و چشمه های دماوندمشهود است. بیشترین گسترده آهکی موجود در منطقه را هسته تاقدیسی اسب چران- سادات محله تشکیل می دهد. در این تاقدیس 3 سری درزه بخوبی قابل تشخیص است: 1-درزه های مایل یا مزدوج که نسبت به حداکثر کوتاه شدگی زاویه کمتر از 45درجه (بیشتر ) را می سازند و محل تلاقی آنها مکان مناسبی برای ایجاد شکلهای مختلف کارستی از جمله کارنها ودولینهای بزرگ و کوچک می باشد (pic 2,3,4). 2- درزه های آزاد شده یا کششی که موازی روند کوتاه شدگی هستند و از نظر کارستی شدن در درجه دوم اهمیت قرار می گیرند و اهمیت آنها وقتی توسط درزه های دیگر قطع می گردند، آشکار می شود (مثل غار موجود در منطقه سادات محله) (pic 5). 3-درزه های فشارشی که عمود بر روند کوتاه شدگی می باشند و عمل آنها در کارستی شدن خلاف دو نوع قبلی است و درنهایت باعث کاهش میزان تخلخل و تراوائی سنگهای آهکی گردیده است.
-بررسی ویژگیهای کارستی سازندهای سخت منطقه:
گسترش سنگهای آهکی که مشتمل بر دونوع سازندهای لار و مبارک است بسته به محیط و شرایط حاکم در منطقه دارای درجات کارستی شدن متفاوت هستند. عموماً در آهکهای لار بدلیل دارا بودن درجه خلوص بیشتر، توسعه کارست وسیع تر انجام گرفته است. این سازند دارای رخساره شکری به رنگ مایل به خاکستری می باشد و سطوح لایه های آن دارای درز و شکاف های نسبتاً زیادی است که مکان مناسبی راجهت تجمع آبهای نفوذی و در نتیجه تکامل تدریجی پدیده های کارستی بوجود آورده است. اشکال کارستی چون کارن، دولین، غار و دهلیزهای مربوط به آن در پلانژهای شرقی و غربی تاقدیس اسب چران- سادات محله بیشتر دیده می شود، از آنجمله می توان به غار سادات محله که در 3کیلومتری روستای مذکور بر روی دامنه جنوبی کوهی بهمین نام اشاره نمودکه بر روی آهکهای لار با ضخامتی حدود 300متر و با شیبی در جهت جنوب غرب رخنمون گسترده ای را نشان می دهند. ابعاد مدخل ورودی این غار 10×3 متر می باشد که دارای ظاهری گل کلمی با رسوبات کربناته متورق می باشد (پلانشه plancher). در اطراف غار دهلیزهای باریکی که احتمالاً ادامه معابر غار می باشند در جهات مختلف وجود دارد، چنانچه گزارش شده عمق این حفرات انحلالی گاهی به 5کیلومتر نیز می رسد. این غار و حفرات و دهلیزهای موجود، در امتداد لایه بندی (دسته درزه های نوع دوم) به وجود آمده اند. باید توجه داشت که در غار مذکور جریان آبی دیده نمی شود. این سازند بر اثر وجود شکستگیها و انحلالهای فراوان در ردیف سنگهای آهکی کاملاً کارستی شده، اصطلاحاً کارست رسیده و در واقع یک نوع Holokarst محسوب می گردد.
-هیدروژئولوژی مناطق کارستی:
منابع آبهای زیر زمینی موجود در منطقه را چاهها، چشمه سارها،‌قناتها و غیره تشکیل می دهند. از جمله چاههای مهم و عمیقی که در آهکهای لار حفر گردیده اند، می توان به چاههای سرهار، اسب چران، سادات محله و    قارپوزمحله اشاره کرد. چاههای سرهار که شامل 5 حلقه چاه می باشد که به ترتیب دارای عمقهائی در حدود 211، 160، 212، 203 و100متر هستند و چاههای اسب چران دارای 4 حلقه چاه بوده و به ترتیب عمقهائی در حدود 250، 250، 200 و 450 متر رادارند. عمق چاه شماره 1 سادات محله 250متر و شماره 3 آن 200متر می باشد همچنین چاه قارپوز محله نیز عمقی درحدود 250متر دراد. تمامی این چاهها درهنگام حفاری از یک عمق مشخصی (15تا 100متر) به بعد، از چاههای مذکور نمونه بالا نیامده و اگر هم نمونه ای بالا آمده باشد، بسار هوازده و تکتونیزه بوده بطوریکه آبهای بالا آمده در هنگام حفاری برنگ زرد درآمده اند. این شواهد خود دلیلی بر وجود غارهای متعدد در زیر این سنگها می باشد. در راستای این مطالعات از جشمه های منطقه درسالهای 62 و 70 آماربرداری شده که چشمه اعلاء به ترتیب با آبدهی 178 و 115لیتر در ثانیه را می توان به عنوان مهمترین و پرآبترین چشمه منطقه بحساب آورد و از مقایسه نتایج آزمایشات هیدروشیمیایی این چشمه با چشمه احمد آباد این نتایج حاصل گردید که: این دو آب دارای ویژگیهای همگن، همسان و از نوع کربنات کلسیم با باقی مانده خشکی ما بین 180 تا 350میلی گرم در لیتر بوده که در نتیجه این آبها را در ردیف آبهای گوارا قرار می دهد. از آنجائی که در شمال چشمه اعلا راندگی مشاء فشم شیبی به سمت شمال دارد، قرار گرفته و این راندگی همانند سدی مانع حرکت آبهای زیرزمینی مناطق بالا دست به سمت جنوب می باشد، گسل یاد شده نمی تواند منبع تغذیه ای برای چشمه اعلاء بحساب آید و همچنین این چشمه از نوع دائمی با آبدهی بالا و ترکیب کربنات کلسیم می باشد،‌در نتیجه مجموعه مطالب فوق مؤید کارستی بودن چشمه اعلا محسوب         می گردد.
-نتیجه گیری:
عوامل مؤثر در تسریع و توسعه پدیده کارستی شدن و شواهد وجود فعالیتهای کارستی در گستره مورد مطالعه بر حسب مطالعات انجام شده عبارتند از:
1-دوره یخبندان 4ماه، اختلاف زیاد دمای حداکثر و حداقل، بارندگی زیاد، رطوبت بالا و فقدان پوشش گیاهی درمناطق آهکی (هسته تاقدیس) عواملی هستندکه باعث تسریع و گسترش پدیده های کارستی می شوند.
2-تمامی آبهای سطحی منطقه دارای قابلیت شرب بسیار خوبی می باشند.
3-ناودیس موجود در منطقه یک پولیه است که چشمه هائی چون اعلاء احمد آباد و آبعلی خروجیهای پوتورهای مربوط به آن می باشند.
4-به علت نداشتن شکستگیهای عمیق و گسترش شکافها در سازند کرج، یک سازند غیر قابل نفوذ یا با نفوذپذیری کم در شرق منطقه (دماوند) به سازندی با نفوذ پذیری بالا تبدیل شده است (سنگ مخزن آبهای زیرزمینی شرق منطقه)
5-سه گروه درزه در آهکهای لار (مرکز تاقدیس) دیده می شود که دو نوع اول باعث افزایش تخلخل و تراوائی سنگ و همچنین عاملی در جهت گسترش و توسعه پدیده های کارستی می شود، ولیکن نوع سوم درست عکس دو نوع اول در مورد پدیده های کارستی عمل می کند.
6-آهکهای لار منطقه رودهن تا دماوند با توجه به شکستگیها و انحلالهای فراوان ازنظر کارستی در ردیف کارست رسیده Holokarst قرار دارد.
7-چشمه اعلاء چشمه ای دائمی واز نوع کارستی می باشد.

کلید واژه ها: تهران