بخشی از مقاله
فرکتالی مناطق داراي آپلیفت در نواحی اطراف شهر خوسف
چکیده:
جهت شناسایی مناطق داراي فعالیت تکتونیکی بالا در اطراف شهرستان خوسف (واقع در 35 کیلومتري باختر بیرجند) در شرق ایران، تحلیل فرکتالی به کمک روش مربع شمار( (Box Counting Method صورت گرفته است.براي این منظور نقشه تهیه شده از منطقه با مختصات 30˚ 52΄ 32˝ تا45˚ 32_ درجه شمالی و 58˚ 52_30˝ تا 59 ˚ درجه شرقی با ابعاد 14*12 کیلومتر به 12 مربع با ابعاد 16 کیلومتر مربع تقسیم گردید که شبکه رسم شده، کل نقشه را پوشش می دهد. در بررسی فرکتالی گسل ها و آبراهه ها هر کدام از این 12 مربع، جداگانه مورد بررسی قرار گرفتند و براي هر مربع یک بعد فرکتالی محاسبه شد Da) تا .(Dl به این ترتیب منطقه مورد مطالعه با ابعاد 168 کیلومتر مربع به 12 مربع با طول ضلع 4 کیلومتر تقسیم گردید و به همین ترتیب 768 مربع با ابعاد 0.5 کیلومتر، 3072 مربع با ابعاد 0.25کیلومتر و 12288 مربع با ابعاد 0.125 متر تشکیل شد.
این مقاله شامل دو قسمت مختلف می باشد؛ فرکتال شکستگی ها، فرکتال آبراهه ها.در مورد گسل ها بیشترین بعد فرکتالی مربوط به مربع هاي I , L , F زیرا شدت شکستگی در این نواحی بسیار زیاد می باشد همچنین جنس سنگ ها نیز نسبت به سایر نواحی سخت تر و نیز قدیمی تر می باشد و متحمل تنش هاي بیشتري شده اند .رسوبات منطقه به ترتیب با جوان تر شدن از تعداد شکستگی در انها کاسته می شود و بعد فرکتالی در انها کاسته می شود .البته نکته حائز اهمیت این است که علاوه بر سن و جنس سنگ ها رخنمون واحد هاي سنگی نیز مهم است و حضور گسل هاي کمتر ،نشان دهنده گسلیده شدن کمتر منطقه نیست بلکه به علت پوشیده شدن واحدهاي قدیمی تر توسط رسوبات کواترنر واحدهاي گسلیده رخنمون کمتر پیدا کرده اند و بعد فرکتالی کاهش یافته است .درمورد تحلیل فرکتالی ابراهه ها در منطقه به ترتیب سه مربع h ,k ,f داراي بیشترین بعد فرکتالی هستند زیرا در این نواحی ارتفاع توپوگرافی کمتر بوده و ابراهه ها در سطح زمین پخش شده اند .بعد فرکتالی این سه مربع نزدیک به عدد دو می باشد و نشانه رشد و گسترش ابراهه ها است و وجود مخروط افکته هاي فعال در مجاورت پیشانی هاي فعال کوهستان تایید کننده ان می باشد.
واژه هاي کلیدي: تحلیل فرکتال شکستگی ها و آبراهه ها، روش مربع شمار، خوسف
مقدمه :
منطقه مورد مطالعه در اطراف شهرستان خوسف با موقعیت جغرافیایی 32° 46' N و 56°46' E (واقع در 35 کیلومتري باختر بیرجند) در شرق ایران واقع شده است .از نظر موقیت ساختاري در مرز بین دو زون ساختاري سیستان و بلوك لوت قرار دارد بنابراین از لحاظ بررسی لرزه خیزي داراي اهمیت می باشد
مطالعه فرکتالی فوق جهت شناسایی مناطق داراي فعالیت تکتونیکی بالا اهمیت دارد زیرا در این مناطق احتمال آزاد شدن انرژي و رخداد زمین لرزه از اهمیت فوق العاده اي برخوردار است.
این مقاله شامل دو قسمت مختلف می باشد؛ فرکتال شکستگی ها، فرکتال آبراهه ها و در طی تحلیل فرکتالی فوق مناطق فعال از نظر تکتونیکی معرفی خواهند شد. عمده دگرشکلی در شرق ایران نتیجه گسل هاي راستگرد شمالی - جنوبی می باشد ( Walker & Jacksone,2002,2004 )لذا نحوه ارتباط گسل هاي مذکور می تواند سبب دگر شکلی هاي متفاوت در زیر پهنه سیستان شود walker & khatib( 2006). نحوه توزیع گسل هاي فعال را در بیرجند و مناطق اطراف را نتیجه فعالیت هم زمان گسل هاي از قبل موجود در پوسته این مناطق می دانند لذا بررسی تاثیر متقابل گسل ها و نقش آن در ایجاد این نوع از مناطق فشاري اهمیت ویژه اي دارد. تحلیل ساختاري کوههاي جنوب بیرجند ،بیانگر سیستم برشی –فشاري چپ گرد است که سنگ ها ولکانیکی، ساب ولکانیکی با فضاهاي باز ناشی از عملکرد این پهنه تطابق دارد (خطیب .(1368
نتایج و بحث: فرکتال شکستگی ها
براي تحلیل جزئی و عددي اجزاي هندسی پدیده گسلش ومقایسه آن در محدوده گسل خورده، تحلیل فرکتال ابزار مناسبی به نظر می رسد، زیرا به کمک این فرایند می توان نحوه تکوین گسل و همچنـین فعالیـت هاي آن را مورد بررسی قرار داد.
تورکت (1992) معتقد است که توزیع فرکتالی گسل ها و یـا ابعـاد فرکتـالی یـک گسـل بیـانگر نحـوه فعالیت گسل و گسترش آن می باشد. مدل هاي فرکتالی زیادي براي توزیع گسل ها در سطح پوسته زمـین در یک منطقه ارائه شده است (کینگ، 1984، 1986؛ تورکت، 1986؛ کینگ و همکـاران، .(1989 در ایـن میـان گویاترین روش را براي توزیع فرکتالی گسل ها تورکت (1988) در معرفی ضریب b ارائه داد.
روش به کار گرفته شده مربع شمار از تورکت ( (1988 می باشد. تحلیل ها بر اساس نمودار log / log از تعداد مربع هاي حاوي ساختار (Ns) برحسب اندازه شبکه به کار گرفته شده (S) و یا عکس آن 1/S صورت گرفته است. دیاگرام هاي ترسیم شده، تغییرات ابعاد فرکتالی منطقه را نشان می دهد.
براي به دست آوردن بعد فرکتالی رابطه زیر تعریف شده است:
Log (Ns) = a + Klog(1/S)
که ضریب خط یا K در نمودارها همان بعد فرکتالی است. در صورتی k = 1 باشد، بعد فرکتـالی برابـر هندسه اقلیدسی خواهد بود و از نظر تحلیل گسلش به معناي وجود گسلش پیوسته و خط مستقیم است. بـراي تحلیل ابعاد فرکتالی از نواحی اطراف شهر خوسف ، نقشه اي تهیه شد(شکل 1 )و ابعاد فرکتـالی مـورد بررسـی قرار گرفت.
بررسی بعد فرکتالی شکستگی هادر نواحی اطراف شهر خوسف:
براي این منظور نقشه تهیه شده از منطقه با مختصات 30˚ 52΄ 32˝ تا45˚ 32_ درجه شمالی و 58˚ 52_30˝ تا 59 ˚ درجه شرقی با ابعاد 14*12 کیلومتر به 12 مربع با ابعاد 16 کیلومتر مربع تقسیم گردید که شبکه رسم شده، کل نقشه را پوشش می دهد. در بررسی فرکتالی گسل ها هر کدام از این 12 مربع، جداگانه مورد بررسی قرار گرفتند و براي هر مربع یک بعد فرکتالی محاسبه شد Da) تا .(Dl به این ترتیب
منظقه مورد مطالعه با ابعاد 168 کیلومتر مربع به 12 مربع با طول ضلع 4 کیلومتر تقسیم گردید و به همین ترتیب 768 مربع با ابعاد 0.5 کیلومتر، 3072 مربع با ابعاد 0.25کیلومتر و 12288 مربع با ابعاد 0.125 متر تشکیل شد.
جدول2 )دیاگرام لگاریتمی عکس طول ضلع مربع ها به تعداد مربع هایی که حاوي گسل هستند در مربع هاي a تا L (به ترتیب افزایش بعد فرکتالی در هر مربع) .
هرچه بعد فرکتالی که از شکستگی هاي منطقه به دسـت آمـده اسـت بزرگتـر باشـد، نشـان دهنـده افزایش شدت شکستگی ها در آن منطقه است. تفاوت در شدت شکسـتگی هـاي منطقـه بـه دو عامـل وابسـته است:
-1 جنس؛ هرچه جنس سنگ هاي منطقه شکننده تر باشد، شدت شکستگی ها بیشتر و بعد فرکتالی بزرگتر است.
-2 سن؛ هرچه سن سنگهاي منطقه بیشتر باشد، بـه علـت تحمـل کـردن تـنش هـاي بیشـتر، داراي شکستگی هاي بیشتر و بعد فرکتالی بزرگتري می باشند.
بیشترین بعد فرکتالی مربوط به مربع هاي I ,L ,F زیرا شدت شکستگی در ایـن نـواحی بسـیار زیـاد می باشد، همچنین جنس سنگ ها نسبت به سایر نواحی سخت تر و نیز قدیمی تر می باشـد و متحمـل تـنش هاي بیشتري شده اند .
رسوبات منطقه به ترتیب با جوان تر شدن از تعداد شکستگی در انها کاسته می شود و بعد فرکتـالی در انها کاسته می شود.البته نکته دیگري که علاوه بر جنس و سن واحدهاي تشکیل دهنده منطقه حـائز اهمیـت است، رخنمون واحدها می باشد؛ هرچه واحد هاي قدیمی تر نسبت به واحدهاي جـوانتر در منطقـه، رخنمـون بیشتري داشته باشند شدت شکستگی و بعـد فرکتـالی افـزایش خواهـد یافـتمـثلاً. در مربـع هـاي c ,g ,a منطقه، حضور گسلهاي کمتر، نشان دهنده گسلیده شدن کمتر منطقه نمی باشد، بلکه به علت پوشیده شـدن واحد هاي قدیمی تر با رسوبات کواترنر، واحدهاي گسلیده رخنمون کمتري پیدا کرده اند، پس در محاسبه بعد فرکتالی باعث کاهش عدد محاسبه شده گردیده اند.
