دانلود مقاله مفهوم ژئومورفولوژی

بخشی از مقاله

مفهوم ژئومورفولوژی

ژئومورفولوژی کلمه ایست که دارای ریشه یونانی می باشد و به معنای شناخت شکل زمین است .در واقع این علم به توضیح در مورد اشکال هندسی سطح زمین وچگونگی بوجود آمدن آنها و تغییرات این اشکال در بسترهای گوناگون می پردازد و در این راستا از مفاهیم قوانین ودانشهای گوناگون بهره می گیرد. مدت زمان زیادی از تدوین آن به عنوان یک دانش

قانونمند و مستقل از سایر علوم نمی گذرد البته نمی توان بین علوم و دانشها جدایی محض قائل بود و امروزه تبیین قوانین و نظریات در گرو قائل شدن ارتباط بین دانشهای مختلف است. بعضی معتقدند که ژئومورفولوژی از بستر زمین شناسی و جغرافیا برخواسته است اما در واقع دانشی ا ست که تاثیرات متقابل لیتوسفر - اتمسفر - بیوسفر و دیگر لایه های کره خاکی را مورد مطالعه و تحقیق قرار می دهد و این مطالعه و نتایج آن ما را در یافتن تصویری روشن ازشکل گذشته زمین و روند حاکم بر آن که منجر به ایجاد شکل کنونی شده است یاری می دهد.

در واقع این علم داده های سایر علوم را به صورتی کا ربردی مد نظر قرار داده تا تصویری منطقی از روند شکل گیری ناهمواریهای زمین ارائه دهد. علومی همچون :زمین شناسی - شیمی - فیزیک - زیست شناسی و .... از جمله دانشهایی هستند که این علم را در مسیر ارائه تصویری واضح از اشکال یاری می رسانند . شاید به همین خاطر است که بسیاری از ژئومورفولوژیستهای بزرگ یا شیمیدان بوده اند یا زمین شناس و یا ..... اما در تبیین شکل گیری ناهمواریها اجزا و عناصری نیز

مورد استفاده این علم قرار می گیرد که از این قبیلند: اقلیم - دینامیک درونی و بیرونی - ساختمان زمین و اثرات فرسایشی و غیره که هر کدام به نحوی باعث تثبیت و تغیر در اشکال می گردند و نحوه اثر آنها در بسترهای مختلف می تواند متفاوت باشد .اهمیت این دانش از آنجاست که می توانیم به وسیله آن در مورد آینده زمین قضاوت کنیم زمین یعنی مکان زندگی بشر که لازمه استفاده و زندگی درست در آن در برخورد صحیح با آن و برنامه ریزی و آمایش صحیح می باشد و به خاطر همین اهمیت است که امروزه این دانش به صورت رشته ای مستقل در مدارس و دانشگاههای جهان تدریس میشود و هر روز بر تنوع و گوناگونی عرصه ها ی مطالعاتی آن افزوده شده و یافته های آن به صورت کاربردی مورد استفاده سایر علوم قرار می گیرد.
● ژئومورفولوژی Geomorfelogos

▪ ریشه لغوی
ژئومورفولوژی علم شناسایی اشکال ناهمواریهای زمین است ، این واژه از زبان یونانی گرفته شده و از سه جز Geo به معنی زمین ، Morphe به معنی شکل و Logos به معنی شناسایی ترکیب یافته است.
ژئومورفولوژی جدید بیشتر مبتنی بر مقایسه سیستماتیک اشکال ناهمواریها و نهشتههایی است که موجب تعیین سن آنها میگردد و همچنین تعیین اشکال اولیه و اصلی ناهمواریها و بالاخره شناسایی فرآیندها و محیط موورفوکلیماتیک هنگامی که ناهمواریها را بوجود آوردهاند، مورد توجه میباشد.همچنین ژئومورفولوژی از مطالعات آماری برای بررسی اشکال ناهمواریها بهره میگیرد و سعی دارد در تحول ناهمواریهای زمین علیرغم پیچیده بودن مساله دینامیک طبیعت ، سهم فرآیندهای مختلف ناشی از آب و هوا و پوشش گیاهی و ماهیت سنگها و ساخت زمین و تغییر شکلهای تکتونیکی و میراث مراحل اولیه تکامل را از نظر دور ندارد.
● تاریخچه

این علم از دیرباز به وسیله جغرافی دانان یونانی بیآنکه عنوان مشخصی داشته باشد شناخته شده بود و بعدها در دوره رنسانس ، لئوناردو داوینچی و برنارد پالیسی در گسترش آن پیش قدم شدند. لئورناردو واوینچی در یادداشتهای خود از روابط مهمی که بین ابعاد درهها و رودخانهها وجود دارد سخن میگوید و در قرن نوزدهم ژئومورفولوژی یکی از شاخههای سیستماتیک علوم مربوط به زمین میگردد.
● سیر تحولی و رشد

کاربرد ژئومورفولوژی در اوایل قرن ۱۹ بوسیله مهندسین هیدرولیک که مامور ایجاد کانالهای آبی و تنسیق رودخانهها بودند، مورد توجه قرار گرفت و ژئومورفولوژی دینامیکی نیز در تنظیم طرحهای ایمنی و حفاظت راهها مورد توجه مهندسین عمران ناحیهای واقع شد، از جمله مهندس سورل در سال ۱۸۷۲ تئوری جدیدی در مورد چگونگی تحول و تکامل و دگرگونی رودخانهها ارائه داد. و مهندس دوس آب شناس معروف در سال ۱۸۴۱ مفهوم نیمرخ متعادل رودخانهها را بیان داشت.جنگل انان نیز به نوبه خود دریافتند که در جهت مبارزه علیه فرسایش خاک به وسیله سیلابها میتوان از علم ژئومورفولوژی کمک گرفت و به همین منظور در قرن نوزدهم درخت کاری حوضههای سیلابی متداول گردید.

پژوهشهای علمی ژئومورفولوژی از اواخر قرن ۱۸ آغاز گردیده بود و سوسور اهل ژنو ضمن بررسی یخچالها و اشکال نهشتههای یخچالی دریافته بود که گسترش یخچالها در گذشته فوق العاده بیشتر از عصر حاضر بوده است : مطالعات نامبرده درقرن ۱۹ به وسیله یک سوئیسی دیگر به نام آگاسیز دنبال شد.

زمین شناسان نیز به نوبه خود در جهت تعیین تاریخ زمین شناسی ، تحول ناهمواریها را مورد توجه قرار دادهاند. چنانچه در اواخر قرن ۱۸ هوتون مبتکر این روش بوده و تحقیقات نامبرده چند سال بعد به وسیلهپلیفر و جیکی و لئیل تعقیب شده است. در اواسط قرن ۱۹ زمین شناسان انگلیسی اولین کسانی بودن که مفهوم پیدایش دشتگون را بیان داشتهاند.در کشور فرانسه ژنرال دولانوئه و مارژری که اولی توپوگراف و دیگری زمین شناس بود، اشکال کلاسیک ناهمواری ژورایی را با توجه به ساختهای چین خورده آن بررسی کردهاند و در سال ۱۸۸۸ کتال جالبی تحت عنوان مقدمهای بر ژئومورفولوژی به چاپ رسانیدهاند.در اتازونی ، کشف قسمتهای نیمه خشک غرب به پوول اجازه داد که ضمن بازبینی زمینی کیفیت تخریب

رودخانهای را در کانیون کلرادو تجزیه و تحلیل کند، و همچنین ژیلبرت در این زمینه مکانیزم آبهای جاری را تعیین کرده و ماک جی نیز نقش آبهای جاری سفرهای شکل را بررسی نموده است.این قبیل بررسیها بعدا به وسیله ویلیام موریس داویس تئوریسین معروف تکمیل گردیده و نامبرده تئوری معروف سیکل فرسایش را پیشنهاد میکند و با ارائه این تئوری ، ژئومورفولوژی وارد مرحله جدیدی میشود و داویس شخصیت علمی جهانی پیدا میکند.
● قلمرو ژئومورفولوژی
▪ در مطالعه ناهمواریهای پوسته جامد زمین میتوان سه ناحیه به شرح زیر تشخیص داد:
۱) زمینهایی که در آب فرو رفتهاند (اعماق دریاها و دریاچهها).
۲) زمین هایی که خارج از آب هستند یعنی خشکیها.
۳) ناحیه تلاقی این دو یعنی ساحل که خود قلمرو ویژهای است.
● انواع ژئومورفولوژی
▪ ژئومورفولوژی ساختمانی :
ژئومورفولوژی ساختمانی از ماهیت سنگها و طرز قرار گرفتن آنها و پدیدههایی که از عمل تکتونیک (مانند خمیده گیهای طبقات ، شکستگیها ، چینها و...) حاصل میشود ، بحث میکند که میتوان گفت قسمت عمده شکل گیریهای پوسته زمین به وسیله این علم شناخته میشوند.
▪ ژئومورفولوژی فرسایشی : گروه دیگر مانند آبهای جاری ، باد ، یخچالها که موجب کنده کاری ناهمواریها گشته و کم و بیش موجب تخریب و از بین رفتن آنها میگردند، مطالعه این گونه عوامل ، ژئومورفولوژی فرسایشی را تشکیل میدهد که گاهی به آن با کمی تفاوت در معنی عبارت ژئومورفولوژی دورهای اطلاق میشود
● ارتباط ژئومورفولوژی با سایر علوم
بین ژئومورفولوژی و سایر علوم ازجمله خاک شناسی ، هیدرولوژی و اکولوژی و آب و هوا شناسایی روابط بسیار نزدیک وجود دارد. زیرا عوامل این قبیل علوم بیشتر در سطح زمین موثرند. به علاوه مطالعات ژئومورفولوژی یک ناحیه با دانستن اطلاعات حاصله از علوم ذکر شده آسانتر میگردد.

زمین یکی از سیاره های منظومه شمسی است.تقریبا شلجمی شکل (بیضوی) ،به مقدار کم در قطبین مسطح و هموار،ابعاد آن :حداکثر ۱۲۷۵۶ کیلومتر،حداقل ۱۲۷۱۴ کیلومتر،شعاع آن ۶۳۷۰ کیلومتر ،چگالی متوسط آن ۵.۵۱۷ ،که این امر نشان می دهد که سنگهای سازنده زمین همگن و یکنواخت نیستند.

تقارن فیزیکی زمین کروی بوده و این ناهماهنگی و عدم تجانس بوسیله یک لایه بندی متحدالمرکز که توسط پدیده لرزه نگاری بدست می آید ثابت می گردد.نتیجه میشود که لایه های زمین بوسیله ناپیوستگیهای معین که بر اساس تغییرات سرعت پخش امواج زلزله حاصل میگردد مشخص می شود. لایه های سازنده زمین از بالا به پایین شامل قسمتهای زیر است:
۱) قشر زمین یا پوسته(EARTH CRUST):در واقع پوسته منطبق بر ورقه یا برشی از زمین است که دارای ترکیب متنوعی است و شامل یک قشر اقیانوسی و یک قشر قاره ای است.

الف) پوسته اقیانوسی که در آن از بالا به پایین زیر یک ترانشه آبی بطور میانگین ۴.۵ کیلومتر است.مثال:
- لایه۱:از مواد رسوبی تشکیل یافته،ضخامت آن از صفر متر تا چندین کیلومتر و بطور متوسط ۳۰۰ متر است.(VP=۲,D=۱.۹۳-۲.۳ )

- لایه۲:که گاهی پی سنگ نامیده میشود(BASEMENT)،بیشتر از بازالت تشکیل یافته و ضخامت آن ۱ کیلومتر است.(VP=۴-۶,D=۲.۹۵)

- لایه۳:که تخمین زده میشود از سرپانتین به وجود آمده است و در اثر پدیده هیدراتاسیون بخش انتهایی جبه تولید شده است.(VP=۶.۷,D=۲.۹۵)
ب) پوسته قاره ای دارای ساختمان پیچیده بوده و کمتر قابل تشخیص است.ترکیب این قشر به حسب رشته کوههای جوان یا غیر جوان کاملا متفاوت است.در مناطق قاره ای پایدار و بدون ارتفاعات مهم از بالا به پایین قسمت های زیر را میبینیم:
-A:سنگهای رسوبی چین نخورده بدون تغییر شکل که ضخامت کلی آن متغیر است.و اصولا ضخامت متوسط آن کم است،در بعضی از حوضه های رسوبی این ضخامت از ۳۰۰۰ متر متجاوز است اما اغلب رسوبی وجود ندارد،سرعت امواج لرزه نگاری بر حسب نوع سنگها که چگالی متوسط آنها ۲.۵ است.مثال رسوبات دوران اول و جدید فلات روسیه دوران دوم و سنوزوئیک حوضه پاریس ،دوران اول و دوم در منطقه صحرا،شمال آفریقا.
-B:رشته کوهها،در این جا با وضع و ماهیت تغییر یافته ای مواجه هستیم.عمومی ترین این تغییرات منطبق با فرو رفتگی مهم موهو است که عمق آن ۶۰ کیلومتر و در زیر هیمالیا به ۸۰ کیلومتر می رسد.
۲) جبه(Mantle):از بخش زیرین ناپیوستگی موهو تا عمق ۲۹۰۰ کیلومتری حجم کلی زمین را به خود اختصاص می دهد.چنین تصور می شود که این بخش منطبق بر پریدوتیت هاست که مؤید وجود افیولیت هاست و در رشته کوه های چین خورده و در دود کش های آتشفشانی کیمبرلیتی آثار آن قابل مشاهده است.
۳) مغزه(Core):مغزه اغلب از آهن تشکیل یافته و از ۲۹۰۰ کیلومتر تا ۵۱۰۰ کیلومتر عمق دارد.
۴) هسته(Grain):هسته از آهن و نیکل تشکیل یافته است.
بطور کلی تغییرات ناگهانی سرعت امواج لرزه نگاری با تغییرات ساختمان زمین تطبیق می کند و از روی این تغییرات می توان از کمیت و کیفیت مواد درون زمین اطلاعات قابل توجه ای بدست آورد.از دیدگاه تکتونیک صفحه ای تشخیص اصلی لیتوسفر و آستنوسفر بوسیله خصوصیات مکانیکی آنها امکان پذیر می باشد.
EARTHQUAKE,SEISMIC,SEISMICAL
تکان و یا سری تکان و جنبش های کم و بیش شدید زمین را زلزله گویند.منشا زمین لرزه ها در عمق و یا کانون زلزله قرار دارد،به طور کلی محلی را که انرژی در آن ذخیره می شود،اصطلاحا کانون یا مرکز درونی (HYPOCENTRE)زلزله می گویند که معمولا در عمق چند ده کیلومتری از سطح زمین واقع است.مرکز سطحی یا بیرونی زلزله (EPICENTRE)نقطه ای از سطح زمین است که درست عمود بر کانون زلزله و بالای آن قرار دارد.

بعد از زمین لرزه سانفرانسیسکو ،در سال ۱۹۰۶ میلادی زمین شناسی به نام رید (H.F.REID)بر اساس مطالعه بسیار دقیق روی سنگهای گسل سان آندریاس فرضیه تغییر شکل الاستیک را برای توصیف زمین لرزه ها مطرح نمود.

بر اساس فرضیه رید دگرریختی در طول گسل مزبور اساسا بر اثر انباشته شدن انرژی تغییر شکل الاستیکی قبل از شکسته شدن سنگ است.بنظر می رسد فرضیه رید در مورد زلزله های گروههای اول و دوم مورد قبول واقع باشد،زیرا در عمق های کم رفتار سنگها به صورت شکننده است ،اما در عمق های زیاد به دلیل فشار های همه جانبه زیاد و بالا بودن دما رفتار سنگها غیر شکننده و به صورت خمیری می باشد که در چنین شرایطی کاربرد فرضیه رید غیر منطقی و غیر عملی می باشد.شدت یک زمین لرزه بوسیله مقیاس M.S.K تعیین می گردد.بعد از مقیاس فورل روسی که ۱۰ درجه دارد،مقیاس ۱۲ درجه دیگری بوسیله کانکاریس پیشنهاد شده است.به این مقیاس معمولا مقیاس مرکالی (MERCALLI)گفته می شود یعنی بنام کسی که آن را اصلاح نموده است.این مقیاس نسبی بوده و اساسا بر مبنای خسارات وارده پی ریزی شده و به ترتیب زیر است:

۱) تکان هائی که فقط بوسیله دستگاههای حساس قابل ثبت است.
۲) تکان های خیلی ضعیف که احتمال دارد کمی از افراد در حال استراحت آنرا احساس کنند.
۳) تکان های ضعیف که توسط تعداد کمی از ساکنین منازل احساس می شود.

۴) تکان های متوسط که معمولا در داخل منازل احساس می شود ولی عده کمی از افراد آنرا در هوای آزاد درک می کنند،اشیاء نوسان خفیف پیدا می کنند و بعضی از اشخاص خفته از خواب بیدار می شوند.
۵) تکان های نسبتا شدید را گویند،این زلزله در هوای آزاد کاملا احساس می شود،نوسان آن مشابه نوسان قایق در موقع قرار گرفتن در ساحل است.اشیاء آویزان شروع به نوسان می کنند،عموم خفتگان از خواب بیدار می شوند.
۶) تکان های شدید که وحشت ایجاد می کنند،اشیاء و مبل های سنگین جابجا می شوند،سقف ها و گچ و سفیدی دیواره ها فرو می ریزند،بعضی از دود کش های بخاری ها که خو ب جا گذاری نشده سقوط می کند.
۷) تکان های خیلی شدید که در آن ممکن است خسارات جدی حادث شود،آبها آشفته و منقلب می شود ،در ساختمانها شکافهایی به وجود می آید،سطح آب چاهها تغییر می کند،دود کش های بخاری سقوط می کند.
۸) تکان های ویران کننده که در آن اشیاء به فاصله مهمی جابجا یا واژگون می شوند،مقبره ها و مجسمه ها واژگون می شوند،بخشی از دودکش کارخانه ها یا منا ره مسجدها خراب می شود.
۹) تکان های مصیبت بار ،خانه ها تقریبا خراب می شود.ساختمانها به طور ناقص یا کامل ویران می شوند.
۱۰) تکان های بسیار مصیبت بار ،سدها ویران می شوند،لوله کشی آب ،گاز،قطع می گردند.ریل های راه آهن بهم می پیچند ،در جاده ها ناهمواریهایی ایجاد می شود،در سنگهای سست و منفصل شکاف تولید می شود.
۱۱) جنبش های بسیار فاجعه بار که در آن محکم ترین پل ها ویران می شوند،ریل های راه آهن کاملا بهم می پیچند،واریزه های بسیار ایجاد می شود.
۱۲) زمین زیر و رو می شود،جغرافیای زمین تغییر می کند،این درجه شدت هنوز مشاهده نشده است.
● مهمترین علائم زمین لرزه ها:
۱) درست قبل از وقوع زمین لرزه های شدید ،جریان آبهای زیر زمینی قطع می شود،فشار چاههای آرتزین از بین رفته و چاه های عمیق خشک می گردند.
۲) در امتداد مناطق گسلی درست قبل از وقوع زمین لرزه ها گاز بی اثر رادون آزاد می شود.
۳) تغییرات کاملا محسوسی از نظر هدایت الکتریکی در سنگهای مناطق گسلی که بر اثر حرکت آنها زمین لرزه رخ می دهد قابل کشف و بررسی است.

۴) یک سری علائم رادیویی غیر قابل توصیف ایجاد میشود.
۵) قبل از وقوع زمین لرزه شدید، فعالیت های زمین لرزه ای کوچک،افزایشی را نشان داده و سپس رو به کاهش می گذارند.
۶) قبل از وقوع زمین لرزه ها سطح زمین غالبا کج می شود.
۷) بسیاری از حیوانات مانند سگ و اسب قبل از وقوع زمین لرزه ها از خود واکنش نشان می دهند