بررسی حساسیت به فرسایش واحدهای سنگ¬شناسی درحوضه آبخیز قره¬چای در همدان

دسته رسوب شناسی و زمین شناسی دریایی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده فاطمه سادات سلحشور
تاريخ برگزاری ۰۲ اسفند ۱۳۸۵

 

مقدمه :

در مطالعات فرسایش و حفاظت خاک، ویژگی های سنگ شناسی حوضه آبخیز و یا حساسیت سازندها به فرسایش به خصوص در حوضه های آبخیز کوچک از اهمیت قابل توجهی برخوردار است، زیرا در اینگونه حوضه ها فاکتورهای دیگر زمین شناسی مانند تکتونیک، آتشفشان و ...، تا حدودی ثابت است. خصوصیات سنگ شناسی مشخص کننده این است که تا چه حد حوضه آبخیز از نظر سنگ شناسی متنوع است و سنگهای موجود در مقابل یکی از عوامل مهم فرسایش دهنده یعنی عامل هوازدگی چگونه مقاومت می نمایند. همچنین مقاومت سنگهای مختلف در برابر فرسایش متفاوت است و بعضی از واحدهای سنگی بسیار مستعد فرسایش و تولید رسوب هستند (فیض نیا، ۱۳۷۴). بنابراین در بسیاری از طرحهای آبخیزداری برای اندازه گیری شدت فرسایش، مشخص نمودن حساسیت سنگهای مختلف حوضه آبخیز در مقابل فرسایش لازم است.

موقعیت جغرافیایی

حوضه آبخیز قره­چای یکی از زیرحوضه­های حوضه آبریز دریاچه نمک (شکل۱) بوده و کل مساحت آن ۱۴۴۵۵ کیلومتر مربع است که ۱۱۰۰۰ کیلومتر مربع آن در منطقه همدان واقع شده است (ایلدرمی، ۱۳۷۴). این حوضه وسیع­ترین حوضه آبخیز استان همدان بوده و دارای مختصات جغرافیایی ۴۸درجه و۱۳ دقیقه تا ۴۹ درجه و ۲۹ دقیقه طول شرقی و ۳۴ درجه و ۱۲ دقیقه تا ۳۵ درجه و ۴۴ دقیقه عرض شمالی می باشد (شکل ۲) و توسط رودخانه قره چای و شعبات فرعی آن زهکشی می شود. طول رودخانه اصلی تا خروجی ایستگاه عمرآباد حدود ۲۷۰ کیلومتر و ارتفاع و شیب متوسط حوضه به ترتیب ۱۹۲۷ متر و ۶/۰% می­باشد.

 

روش انجام تحقیق

در این بررسی ابتدا در محیط ArcView  و با استفاده از نقشه­های توپوگرافی و شبکه آبراهه استان همدان در مقیاس ۲۵۰۰۰۰/۱ محدوده حوضه مورد مطالعه مشخص شد. سپس نقشه زمین­شناسی همدان و کبودرآهنگ با مقیاس ۲۵۰۰۰۰/۱ در همان محیط به هم متصل و پس از انجام یکسری اصلاحات نقشه زمین­شناسی یک پارچه منطقه تهیه گردید و پس از آن جهت بررسی وضعیت فرسایشی حوضه آبخیز روش به کار برده شده توسط فیض نیا (۱۳۷۴) به­ عنوان مبنای کار قرار گرفت. در این روش مقاومت تمامی سنگها و سازندها در مناطق مرطوب بین صفر تا ۱۷ و در مناطق خشک و نیمه­خشک بین صفر تا ۱۵ طبقه­بندی می­شود، سپس با توجه به ضریب حساسیت هر سازند، سنگها و سازندهای حوضه­ها طبق جدول ۱ رده بندی شدند که حاصل کار در جدول ۲  ارائه شده است. در نهایت نقشه حساسیت به فرسایش این حوضه با استفاده از نرم افزارهای ArcView  و ArcGis تهیه گردید.

 

 

جدول ۱، رده­بندی سنگهای منطقه مورد مطالعه در برابر فرسایش بر اساس ضریب حساسیت سنگها.

 

سن

رده

تعریف رده

ضریب حساسیت

مساحت

سازندهای قبل از کواترنر

A

حساس به فرسایش

کمتراز ۴ و ۴

۹۶/۱

B

نسبتاً حساس به فرسایش

۵ تا ۵/۶

۷۷/۱۴

C

حساسیت متوسط به فرسایش

۷ تا ۹

۱۸/۱۲

D

نسبتاً مقاوم به فرسایش

۱۰ تا ۱۲

۷۹/۱۰

E

مقاوم به فرسایش

بیش از ۱۳

-

سازندهای کواترنر

I

نسبتاً حساس به فرسایش

۳

۳۰/۶۰

II

نسبتاً مقاوم به فرسایش

۶

-

 

جدول ۲، خصوصیات سنگ­شناسی، مساحت و ضریب حساسیت سنگها به فرسایش در منطقه مورد مطالعه.

 

شماره ردیف

خصوصیات سنگ­شناسی حوضه موردمطالعه

مساحت(%)

ضریب حساسیت به فرسایش

۱

گرانیت، گرانودیوریت

۲۱/۲

۱۲

۲

آندزیت، داسیت و سنگهای مربوطه

۳۱/۱

۱۲

۳

هورنفلس

۳۳/۱

۱۲

۴

لاتیت

۰۰۶/۰

۱۲

۵

متاریولیت، ایگنمبریت

۲۸/۰

۱۲

۶

دیوریت

۴۹/۰

۱۱

۷

گابرو

۰۵/۰

۱۱

۸

دیوریت ، گابرو

۲۶/۰

۱۱

۹

توف

۹۸/۰

۱۱

۱۰

آندالوزیت شیست

۳۰/۱

۱۰

۱۱

آندالوزیت گارنت سیلیمانیت شیست

۲۳/۰

۱۰

۱۲

استارولیت شیست

۲۱/۰

۱۰

۱۳

 

 

فاطمه سادات سلحشور 1، بهروز رفیعی2، سعید خدابخش2، فریدون قدیمی3

 1- دانشجوی کارشناسی ارشد رسوب شناسی و سنگ شناسی رسوبی دانشگاه بوعلی سینا همدان

2- استادیار گروه زمین شناسی، دانشگاه بوعلی سینا همدان

3- استادیار دانشگاه علم و صنعت اراک

 

 

 

چکیده

در این پژوهش، حساسیت به فرسایش واحدهای سنگ شناسی در حوضه قره چای در استان همدان بررسی شده است. بر این اساس، ابتدا محدوده حوضه قره چای در محیط GIS مشخص و سپس ضریب حساسیت همه واحدهای سنگ شناسی محاسبه گشت. در مرحله بعد،‌ بر اساس ضریب حساسیت فرسایش پذیری واحدها به صورت زیر طبقه بندی شدند: 1- واحدهای حساس به فرسایش ( مثل تراسها و نهشته های آبرفتی ) 2- واحدهای نسبتاً حساس به فرسایش ( مثل سنگ آهک مارنی ) 3- واحدهای با حساسیت متوسط به فرسایش ( مثل ماسه سنگها ) 4- واحدهای مقاوم به فرسایش ( مثل گرانیت، گابرو ). در نهایت نقشه حساسیت این حوضه رسم گردید.

نتایج نشان دادند که رسوبات کواترنر که بیشترین مساحت را در این حوضه به خود اختصاص داده اند،‌ با داشتن ضریب حساسیت 2-1 جزء واحدهای حساس به فرسایش بوده و بیشترین رسوب را در منطقه تولید می کنند. 

 

 

Study of susceptibility  to erosion of lithologic units in the Qara-Chay watershed, Hamedan

Abstract:

In this research, the susceptibility coefficient (SC) of lithologic units in the Qara-Chay watershed (Hamedan Province) was estimated. On this basis, the border of this basin was first defined in a GIS environment and then SC of all lithologic units was obtained. Altimately, based on the SC scale four units were classified: 1- susceptible to erosion (i.e. river terrace and recent alluvium) 2- relatively susceptible to erosion (i.e. marly limestone) 3- mid susceptibility to erosion (i.e. sandstone) 4- resistance to erosion (i.e. granite, gabbro). In the last stage, the susceptibility map of this basin was designed.

The result showed Quaternary sediments are the most dominant in this basin and have the SC of 1-2 which have the greatest sediment yield in the basin.

کلید واژه ها: همدان