بررسی نقش عوامل مؤثر در تحول ژئومورفولوژی مخروط‌افکنه‌ و بستر حوضه‌ اسکوچای

مقدمه

اصطلاح مورفوتکتونیکی بیان­کننده ارتباط بین ژئومورفولوژی و تکتونیکی است و در بسیاری از موارد مورفوتکتونیک، برابر تکتونیکی ژئومورفولوژی در نظر گرفته می­شود. شاخص­های ژئومورفیک از ابزارهای مهم برای ارزیابی درجه فعالیت تکتونیکی ناحیه­ای خاص هستند که با تحلیل آنها می­توان در مورد وقوع تغییرات مذکور اظهار نظر کرد. رودخانه­ها از مهم­ترین اشکالی هستند که نسبت به فعالیت­های تکتونیکی واکنش نشان می­دهند. گسل­ها و فعالیت­های تکتونیکی می­توانند آثاری چون، انفصال در مسیر رود، تغییر الگو، تشکیل رودهای متروک و تغییر و تحول اشکال ژئومورفیک درون و حاشیه­ رودخانه ایجاد کنند (اسماعیلی و همکاران، 1391: 102).

شاخص­های ژئومورفیکی در ارزیابی فعالیت­های تکتونیکی ابزاری مفید و قابل اطمینان هستند زیرا از روی آنها می­توان نواحی­ای را که در گذشته فعالیت­های سریع و یا حتی کند تکتونیکی را پشت سر گذاشته­اند، به راحتی شناسایی نمود (رامیز- هررا[1]، 1998: 317). مخروط­افکنه از جمله این اشکال ژئومورفولوژیکی است که فعالیت­های تکتونیکی در کنار تغییرات آب و هوایی مهم­ترین عامل کنترل­کننده­ آن است (لی و همکاران 1999: 299). حرکات تکتونیکی، سطح اساس فرسایشی را تغییر داده، فرآیندهای فعال در سطح مخروط­افکنه­ها و تکامل آنها را تحت تأثیر قرار می­دهند. بر این اساس می­توان سطوح مخروط­افکنه­ای را به عنوان خطوط همزمان برای بررسی تاریخ و حرکات گسل­ها و وقوع زلزله­ها به­کار گرفت (یانگ[2]، 1985: 10). به­طور کلی می­توان گفت که نیروهای زمین­ساختی نقش اصلی و اولیه را در تشکیل مخروط­افکنه­ها دارند و در سیر تحول و تکامل آنها نیز سهم به­سزایی بر عهده دارند. مخروط افکنه­ها اشکال تراکمی مربوط به دوره­ کواترنر و عهد حاضر هستند لذا بررسی آنها می­تواند اطلاعات بسیار مفیدی از فعالیت­های نئوتکتونیکی منطقه­ای را که در آن شکل گرفته­اند، در اختیار محققان قرار دهد (مقصودی و همکاران، 1391: 88). در شماری از مقاله­های داخلی و خارجی شاخص­های ژئومورفیک، مانند نسبت پهنای دره به ارتفاع آن، شاخص تقارن حوضه، شاخص شکل حوضه و غیره مورد استفاده قرار گرفته و فعالیت­های تکتونیکی مناطق تفسیر شده­اند و به نتایج مورد انتظار دست یافته­اند. خیام و مختاری کشکی (1382) عملکرد فعالیتهای تکتونیکی براساس مورفولوژی مخروط­افکنه­ها را در توده­ی کوهستانی میشوداغ در شمال­غربی ایران بررسی کرده­اند. براساس این پژوهش، گسل شمال میشو و شاخه­های فرعی آن مهم­­ترین نقش را در مورفولوژی دامنه شمالی میشو­داغ و جبهه کوهستانی مشرف به دشت مرند ایفا کرده­اند. رضایی مقدم و احمدی (١٣٨٥) زیرحوضه سریاس استان کرمانشاه را با روش­های ژئومورفولوژی کمّی الگوی شبکه آبراهه­ای به کمک زاویه برخورد آنها تحلیل کردند. مورفومتری شبکه آبراهه­­ای و ارتباط کمّی این عوارض خطی با لیتولوژی و ساختمان زمین­شناسی از جمله گسل­ها از تحلیل­هایی است که در این تحقیق انجام شده است. روستایی و همکاران (١٣٨٦) نقش فعالیت­های تکتونیکی در شکل­گیری و گسترش مخروط­افکنه­های جنوبی آلا­داغ را مورد بررسی قرار دادند. در کل تأثیر فعالیت­های تکتونیک در شـکل­گیری و گسترش مـخروط­ افـکنه­های دامنه­های جـنوبی آلاداغ از جهات شکل­گیری، جایگزینی، شکل، وسعت، گسترش، ضخامت رسوب­ها و تکه­تکه شدن مخروط افکنه را بررسی کرده­اند. محققان داخلی بسیاری از جمله مختاری (١٣٨٥)، رجبی و همکاران (1385)، کرمی(١٣٨٨) و مقصودی و همکاران (1391) یمانی و همکاران (1391) در زمینه تکتونیک کارهای ارزشمندی انجام داده­اند.

بیتی[3] (1961) در مطالعه­ای که در دره مرگ آمریکا انجام داد، به این نتیجه رسید که پادگانه­های رودخانه­ای و نیم­رخ طولی رودخانه­ها تحت تأثیر حرکات تکتونیکی متحول شده­اند و تغییر در نیم­رخ طولی رودخانه، مخروط­افکنه پایین دست رودخانه را نیز متحول ساخته است. در مطالعه­ای هم که هاروی[4] در سال (2002) انجام داد، به بررسی نقش تغییرات سطح اساس بر روی مخروط­افکنه­ها پرداخت و تغییرات سطح اساس را نسبت به تغییرات اقلیمی و تغییرات تکتونیکی، مورد بررسی قرار داد. در سال (2003)، در مطالعه­ای که ویسرس[5] و همکارانش در منطقه بتیک کوردیلرای اسپانیا انجام دادند، به بررسی اشکال افترایی مخروط­افکنه­هایی که توسط تکتونیک یا ائوستازی کنترل می­شوند پرداختند. روبستلی و همکارانش[6] در سال 2005 م. طی پژوهشی به مطالعه کنترل­های ائوستاتیکی و تکتونیکی بر روی مخروط­افکنه­های کواترنری اخیر در امتداد ساحل دریای تیرنه در جنوب ایتالیا پرداختند. حوضه­آبریز اسکوچای در دامنه شمال شرق توده آتشفشانی سهند واقع شده است. مکانی است که فرصت مطالعه­ای سیستماتیک را در مورد پیدایش و تحول کواترنری اشکال به­وسیله­ فرآیندهای تکتونیکی فراهم می­سازد. در این زمینه قدم نخست، می­تواند تحلیل شبکه­های زهکشی و جبهه­های کوهستانی با استفاده از شاخص­های ژئومورفیک باشد. هدف این پژوهش تعیین کمی شاخص­های ژئومورفیک برای ارزیابی نسبی زمین­ساخت فعال و توسعه توپوگرافی در گستره مورد بررسی است. به این منظور از داده­هایSGI[7] مشاهدات صحرایی (ساختاری و ژئومورفولوژی) و... استفاده خواهیم کرد. آگاهی از شرایط نئوتکتونیکی منطقه می­تواند تا حدود زیادی از خسارت­های جانی و مالی زمین­لرزه­ها بکاهد و در کاهش خسارات ناشی از بلایای طبیعی دیگر نظیر حرکات دامنه­ای موثر واقع شود. مطالعه و شناسایی فعالیت­های نئوتکتونیکی در رودخانه اسکو­چای برای مقابله با تأثیرات احتمالی این حرکات مفید است. با توجه به مطالب بالا این مطالعه سعی دارد تا با استفاده از چند شاخص ژئومورفولوژی میزان فعّال بودن، نیروهای درونی را در حوضه­ اسکو­چای مورد مطالعه و ارزیابی قرار دهد.

مشخصات منطقه مورد مطالعه

حوضه آبخیز اسکو چای با مساحت 45571 کیلومتر مربع در جنوب شهر تبریز، در طول جغرافیایی¢42˚45 تا ¢12˚ 46 شرقی و عرض جغرافیایی ¢35˚37 تا ¢55 ˚37 شمالی قرار دارد. اسکوچای از جبهه شمالى سلطان داغى، که از رشته کوه‌هاى غربى سهند است، سرچشمه مى‌‌گیرد. رودخانه‌ کندوان هم که از ارتفاعات سهند غربى (ارشد داغی) جارى است، به این رودخانه مى‌پیوندد. دره اسکو یا چایپاره به­علت جریان رودخانه اسکو داراى باغ‌هاى حاصلخیز میوه و مزارع و کشتزارهاى پربرکت است و از مراکز عمده‌ کشاورزى و باغ‌دارى حومه تبریز محسوب مى‌شود. عمده سنگ­های تشکیل­دهنده­ این حوضه عبارتند از: آندزیت، خاکستر آتشفشانی، کنگلومرا که متعلق به دوران پلیوکواترنری هستند. آندزیت و داستیک آندزیت هم عمده سنگ تشکیل­دهـنده­ قلل مرتفع است که متعلق به دوران ترشیایی (نئوژن) است (نقشه­ زمین­شناسی اسکو 1:100000).

شکل(1) نقشه موقعیت جغرافیایی حوضه­ اسکوچای

شکل (2) (الف) نقشه هیدرولوژی، (ب) نقشه زیرحوضه­های حوضه­ی اسکوچای

زمین­شناسی و تکتونیک محدوده اسکوچای: اسکوچای از کوه سلطان داغی در شمال غرب رشته کوه سهند سرچشمه می­گیرد. این رود از سازند Nga (آندزیت و داستیک آندزیت) شروع شده از روی سازندهای PLQ lp (لاهار پامیسی) و PLQc (گنگلومرا همراه با لایه­هایی از لاهار، توف، پامیس، خاکسترهای آتشفشانی همراه با آهک آب شیرین) می­گذرد و نهشته­های Qm (نهشته­های بلوک ولکانیکی) را به­جا گذاشته است. این رود در مسیر خود از روستاهای آمقان، اسکندان، اسفنجان، فسقندیس و شهر اسکو و روستای کلجاه و در نهایت از خسروشهر عبور کرده و به تلخه­رود می­ریزد. (نقشه زمین­شناسی اسکو 1:100000). در منطقه­ مورد مطالعه با بررسی نقشه­ زمین­شناسی اسکو حدود 8 گسل بزرگ و کوچک ­شناسایی شد که البته در اطراف حوضه­ مورد مطالعه تعداد گسل­ها بسیار بیشتر از این تعداد است. گسل­های محدوده مورد مطالعه سازندهای آندزیت، پیروکسین آندزیت، داسیت و کنگلومرا را که متعلق به پلیوکواترنر و ترشیاری هستند، قطع می­کنند و نقش و تأثیر این گسل بر روی آبراهه­ها با استفاده از شاخص­هایی در این پژوهش بررسی خواهد شد (نقشه زمین­شناسی اسکو 1:100000).

نقش تکتونیک جدید در مورفولوژی حوضه اسکوچای: نقش تکتونیک در شکل گیری و تغییر شکل مورفولوژی منطقه مورد مطالعه را می­توان حداقل در دو مقوله متذکر شد:

تنش­های داخلی: بعد از خروج مواد گدازه­ای ولکانیکی و انفجار آنها در سطح زمین در مرحله انجماد بنا به عللی از قـبیل تغییرات شیمیایی گدازه­ها و عکس­العمل متفاوت کانی­های متشکله در مقابل پدیده­های انجماد و مهم­تر از هـمه بر اثر تنش­های داخلی، شکاف­ها و درزهای اولیه سـنگ­های داسیتی و آندزیتی به­وجود آمده­اند. وجود این شکاف­ها و درزهای بزرگ و حتی میکروسکوپی اولیه برای نفوذ آب و بر نتیجه تخریب مکانیکی و متلاشی کردن سنگ­های ولکانیکی مقاوم (داسیت و آندزیت) بهترین شرایط را فراهم آورده­اند. به­عنوان مثال داسیت­های موجود سلطان داغی حالتی متورق و فلسی را دارند که ناشی از نحوه به­جاگذاری این سنگ­ها در زمان­های متفاوت و نیز عملکرد تنش­های داخلی در مرحله انجماد است (رسولی، 1367: 110).

تکتونیک شکننده: بعد از آخرین مرحله آتشفشانی و انجماد مواد گدازه­ای بر اثر عملکرد نیروهای داخلی تشکیلات مذکور در جهات مختلف و مقیاس­های متفاوت تکتونیزه شده­اند. آثار ژئومورفولوژی تکتونیکی در سنگ­های مختلف یکسان نیست. به­عنوان مثال در مجاورت چوبان دره­سی کوه سلطان­داغی بر اثر عملکرد نیروهای تکتونیکی گسلی با جهت­گیری جنوب­غربی شمال­غربی به­بوجود آمده­ است. در اثر این گسل دیواره­ای عمود با ارتفاع بیشتر از 40 متر را ایجاد کرده است، روی این دیواره آینه گسل قابل تشخیص است (رسولی، 1367:110).

شکل(3)  نقشه زمین­شناسی و گسل­های حوضه اسکوچای (مأخذ: نقشه­ زمین­شناسی 1:100000 اسکو)

مواد و روش­ها

در این پژوهش برای بررسی نوزمین ساخت در تغییرات بستر و مخروط­افکنه حوضه­ی اسکوچای از    روش­های کتابخانه­ای،تاریخی، شاخص­های ژئومورفیک، شواهد ژئومورفولوژیکی، بازدیدهای میدانی و... استفاده شده است. داده­های مورد نیاز برای بررسی فعالیت­های زمین­ساختی منطقه از نقشه­های توپوگرافی 1:50000 و نقشه­های زمین­شناسی 1:100000 به­دست آمده­اند. نقشه­ها با استفاده از نرم­افزار Arc GIS ترسیم شدند. برای تحلیل و ارزیابی حرکات زمین­ساختی در حوضه­ مورد مطالعه با توجه به اعتبار شاخص­های ژئومورفیک در مطالعات، برای ارزیابی فعالیت­های کواترنری حوضه اسکو­چای از شاخص­های ژئومورفیک مربوط به جبهه کوهستان، مانند شاخص­های تحلیل شبکه­های زهکشی از قبیل گرادیان طولی رودخانه (SL)[8]، عامل عدم تقارن حوضه(AF)[9]،  نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن(VF)[10]، نسبت شکل حوضه (BS)[11]، مساحت مخروط افکنه Af[12]، شکل مخروط­افکنه و شیب مخروط افکنه استفاده شد و پس از محاسبه شاخص­های مورد نظر، با استفاده از شاخص LAT      [13]  فعالیت نسبی تکتونیک در حوضه اسکوچای ارزیابی شد.

جدول (1) نحوه­ محاسبه شاخص­های ژئومورفیک (سلیمانی 1377)

شاخص شیب طولی رودخانه(SL): شاخصSL به تغییرات شیب طولی رودخانه و شیب آبراهه حساس است و هرگونه بی­نظمی­ای را که بر اثر فعالیت­های تکتونیکی یا مقاومت سنگ در شیب طولی آبراهه ایجاد شده است، نشان می­دهد (کرمی، 1388: 70). شاخص مذکور به­قدرت رودخانه بستگی دارد و در سنگ­های دارای مقاومت کم و یا در سنگ­های یکسان از لحاظ مقاومت می­تواند بیانگر حرکات تکتونیکی فعال و جوان باشد (کلر و پینتر[14] 1996: 130). در این شاخصSL شیب طولی رودخانه (متر)،  اختلاف ارتفاع بین دو نقطه اندازه­گیری (متر)،  طول مسیر اندازه­گیری شده بین دو نقطه (متر) و L طول رودخانه از وسط منطقه­ی اندازه­گیری شده تا مرتفع­ترین نقطه آبراهه در بالادست (متر) (گارسیا و تورتوسا[15]، 2008: 380) این شاخص به وسیله­ رابطه (1)  در جدول (1) بیان می­شود.

  شاخص عدم تقارن حوضه زهکشی AF: شاخص عدم تقارن روشی برای تشخیص کج­شدگی ناشی از فعالیت­های تکتونیکی در حوضه­های زهکشی است (همدونی و همکاران[16]، 2008: 156)^. این شاخص امکان می­دهد که کج­شدگی جانبی یک حوضه نسبت به مسیر اصلی رودخانه اثبات شود (گارنیری و پیروتا[17]، 2008: 265). این شاخص با رابطه (2) در جدول (1) تعریف می­شود. AF= شاخص عدم تقارن حوضه =A_r مساحت حوضه (کیلومترمربع) در سمت راست آبراهه اصلی، tA= مساحت کل حوضه (کیلومتر مربع).

شاخص نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن VF:شاخص نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن، دره­های v شکلی را که در پاسخ به بالاآمدگی، پایین دست خود را حفر می­کنند، از دره­های U شکلی که در اثر ثبات سطح اساس و آرامش تکتونیکی، فرسایش کناری در آن­ها برتری دارد، متمایز می­سازد (گارسیا-تورتوسا، 2008: 378). این شاخص به­صورت رابطه (3) در جدول (1) بیان می­شود.VF= شاخص نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن  =V_FW, پهنای کف دره (متر),  E_ld و E_rd= ارتفاع متوسط خط تقسیم آب در سمت چپ و راست دره (متر) =E_sc, ارتفاع متوسط کف دره از سطح آب­های آزاد (متر).

نسبت شکل حوضه BS:حوضه­های فعال تکتونیکی شکل کشیده­ای دارند. شکل حوضه در طول زمان با توقف میزان بالاآمدگی، به­تدریج دایره­ای می­شود (بوربک و اندرسون[18] 2001: 203). حوضه­هایی که با مقادیر زیاد Bs یعنی بیشتر از 4 مشخص می­شوند، از نظر تکتونیکی فعال هستند. زمانی که Bs بین 3 تا4 باشد از نظر فعالیت زمین­ساختی در کلاس 2 قرار دارند و مـقادیر کمتر از 3، حوضـه­های دایره­ای شـکل را نشان می­دهند که از نظر فعالیت غیرفعال­اند (همدونی و همکاران، 2008: 169). این شاخص با رابطه (4) در جدول (1) به­دست می­آید.

BS= شاخص شکل حوضه Bi= طول حوضه، فاصله پایین ترین ارتفاع حوضه تا دورترین نقطه از آن Bw= عرض حوضه، در عریض­ترین بخش آن.

شاخص مساحت مخروط افکنه(FA)

در شکل­گیری و گسترش مخروط افکنه­ها عوامل متعددی دخالت دارند که تکتونیک یکی از مهم­ترین این عوامل است. این موارد توسط محققانی چون هاروی[19] (1999)، بول[20] (1977) و لچه[21] (1990) مورد مطالعه قرار گرفته است. از این­رو می توان با بررسی آنها به­وجود حرکات تکتونیکی نیز پی برد (تقیان،1388: 78).  برای بررسی ارتباط بین وسعت مخروط­افکنه با فعالیت­های تکتونیکی، شاخـص­هایی وجود دارد. از جمله این شاخص­ها می­توان به شاخص Af اشاره نمود. این شاخص، رابطه بین وسعت مخروط افکنه و حوضه زهکشی آن را، با فعالیت­های تکتونیکی بیان می­کند و از روابط (5) و (6) (جدول 1) به­دست می­آید: Af: مساحت مخروط افکنه Ad: مساحت حوضه زهکشی(ادوارد و کلر[22] 1986). رابطه (5) مشخص­کننده مخروط­افکنه­هایی است که در جـبهه­های کوهستانی فـعال و دارای بالاآمدگی تـشکیل یافته­ هستند اما رابطه (6) نشانگر مخروط­افکنه­هایی است که در مناطق نسبتاً آرام تکتونیکی شکل گرفته­اند.                                                   

شکل مخروط­افکنه

در زمانی که منطقه از نظر تکتونیکی آرام باشد، مخروط­افکنه به­صورت متقارن گسترش می­یابد و عدم تقارن آنها در صورت مساعد بودن شرایط دیگر، می­تواند به دلیل فعالیت­های تکتونیکی باشد. در مخروط­افکنه­هایی که منحنی­های میزان آنها، بخشی از دایره را تشکیل دهد و مرکز دایره منطبق با جبهه کوهستانی باشد، بیانگر تاثیر کمتر تکتونیک هستند و در حالت عکس، در مخروط­افکنه­های غیرساده که تحت تأثیر فعالیت­های تکتونیکی بوده­اند، مـنحنی­های میزان سطح مخروط­افکنه به­جای دایره، بخشی از یک بیضی را تشکیل می­دهند و در فاصله­ای دور از کوهستان شکل می­گیرند (کلر و پینتر، 1996: 130).

شاخص شیب مخروط­افکنه (SF)

بسیاری از عواملی که شیب رودخانه را تحت تاثیر قرار می­دهند، شیب مخروط­افکنه­ها را نیز متأثر می­سازند (تقیان، 1388: 78). بدین سبب تغییر شیب رودخانه بر نواحی کوهستانی در اثر حوادث و حرکات تکتونیکی در شیب مخروط­افکنه­ها مؤثر است. عامل تکتونیک از طریق تأثیر­گذاری در محل استقرار مخروط­افکنه­ها، تأثیر در شیب حوضه آبریز، انحراف و افزایش رسوب­دهی رودخانه نقش خود را در شکل­گیری و گسترش مخروط­ها ایفا می­کنند (رضایی مقدم و همکاران، 1385). بر اساس فرمول­ها روی شیب مخروط از رابطه (7) از جدول (1) به­دست می­آید (هاروی، 2002: 127). G= شیب مخروط، A= مساحت حوضه، 092/0 و 23/0- ضرایب ثابت هستند.

طبقه­بندی شاخص­ها بر اساس شاخص LAT: در طبقه­بندی ارائه شده برای شاخص­های Sl، Vf، BS، Af توسط همدونی و همکاران (2008: 171)، این شاخص­ها بر اساس مقدار کمی به­دست آمده در سه کلاس 3،2،1 طبقه­بندی شده­اند. در این طبقه­بندی کلاس 1 بالاترین فعالیت و کلاس 3 کمترین فعالیت نئوتکتونیکی را دارد (جدول شماره 2).  

جدول (2) طبقه­بندی ارائه شده توسط همدونی و همکاران (2008)

شاخصlat به­وسیله میانگین کلاس­های مختلف شاخص­های ژئومورفیک (S/n) به­دست می­آید و براساس مقدار به­دست آمده از (S/n) به چهار کلاس تقسیم می­شود (جدول3) که در این تقسیم­بندی کلاس 1 با فعالیت بسیار بالای نئوتکتونیکی، کلاس 2 با فعالیت نئوتکتونیکی بالا، کلاس 3 با فعالیت نئوتکتونیکی متوسط و کلاس 4 با فعالیت نئوتکتونیکی کمی فعال مشخص می­شوند.

جدو ل(3) طبقه­بندی شاخص lat

یافته­های تحقیق

شاخص شیب طولی رودخانه SL: در این پژوهش شاخص SL برای رودخانه حوضه­ اسکو­چای محاسبه شد. در این محاسبه ابتدا نیم­رخ طولی رودخانه­ ترسیم شد (شکل4) و در فواصل معین 200 متری میزان این شاخص برای تمام مسیر آبراهه­های اصلی در محدوده دره اندازه­گیری شده و از تمام SL های به­دست آمده میانگین گرفته شد (جدول 3).

جدول (4) محاسبه شاخص SL برای آبراهه اصلی حوضه اسکوچای

بر اساس تقسیم­بندی همدونی (2008) برای شاخص SL، با مقدار نتیجه حاصله این منطقه در کلاس 2 قرار می­گیرد و منطقه با ناهنجاری کم شناخته می­شود. شاخص شیب رودخانه از پارامترهای ژئومتریک مهم برای بیان تفاوت­های نسبی بالاآمدگی در مناطق مختلف است ولی صرفاً بیانگر فعالیت تکتونیکی نیست بلکه نقش عوامل دیگر مثل لیتولوژی را نیز بیان می­کند. در حالت کلی این شاخص برای نشان دادن تغییرات شیب بستر رودخانه­ها به­کار می­رود. در رودخانه اسکوچای یکی از دلایل بالا بودن مقدار شاخص را می­توان تأثیرات لیتولوژی منطقه در نظر گرفت زیرا آبراهه در روی بستری قرار دارد که تغییرات لیتولوژیکی در آن زیاد است. بنابراین علاوه بر عامل تکتونیک، تفاوت لیتولوژیکی هم در مقدار این شاخص تأثیر دارد.

شکل (4) نیمرخ­های طولی رودخانه  اسکوچای

شاخص عدم تقارن حوضه زهکشی AF:اگر حوضه­ای تحت شرایط ثابت، بدون کج­شدگی و یا انحراف اندک تحول یابد، مقدار AF مساوی یا نزدیک 50 است و مقادیر بیشتر یا کمتر از 50 کج­شدگی یا انحراف را مشخص می­سازد. از نظر فعالیت­های تکتونیکی، AF-50>15 کلاس یک و فعال را نشان می­دهد. در حالی که 7<AF-50<15 باشد، کلاس دو و فعالیت متوسط آن حوضه را بیان می­کند. توقف فعالیت و آرامش تکتونیکی، زمانی مشخص می­شود که AF-50<7 است (همدونی و همکاران، 2008: 169). مقادیر محاسبه شده این شاخص برای آبراهه اصلی حوضه اسکوچای در جدول 5 آمده است و هم­چنین شکل 5 نیز نمایش گرافیکی از وضعیت این شاخص را نشان می­دهد. همان­طور که در شکل  دیده می­شود، میزان عدم تقارن در همه­ بخش­های یک حوضه معین یکسان نیست. با توجه به مقادیر به­دست آمده برای آبراهه و با استفاده از طبقه­بندی همدونی (2008) رودخانه اسکوچای در کلاس 1 و  فعال قرار می­گیرند.

جدول (5) ،مقادیر محاسبه شده شاخصAF برای سه آبراهه اصلی حوضه اسکوچای

شکل (5) نقشه شاخص عدم تقارن حوضه برای سه رود اصلی حوضه اسکوچای

شاخص نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن VF: نیم­رخ عرضی دره­ها با استفاده از نسبت کف به ارتفاع (VF) تعریف می­شود. این نسبت شاخصی را فراهم می­کند که حفر پایین دست رودخانه بر اثر پایین افتادن سطح اساس و فرسایش کناری دامنه­های مجاور رودخانه را نشان می­دهد. این شاخص دره­ها را براساس نسبت پهنای بستر به ارتفاع آن به­صورت دره­های U شکل با کف نسبتاً پهن و دره­های V شکل از همدیگر متمایز می­سازند. چون بالاآمدگی با حفر بستر آبراهه­ها ارتباط دارد، کم بودن مقدار شاخص VF نشان­دهنده­ مقادیر زیاد بالاآمدگی، حفر دره و وجود فعالیت تکتونیکی است. جدول 6 مقادیر محاسبه شده این شاخص برای رودخانه اسکوچای را نشان می­دهد. شکل ­6 نیم­رخ­های عرضی دره­هایی را که محل انجام محاسبات بودند، نشان می­دهند.

جدول (6) مقادیر شاخص Vf رودخانه حوضه اسکوچای

برای محاسبه این شاخص ابتدا برای اولین آبراهه­ اصلی با توجه به منحنی­میزان­ها در فواصل 400 متری در ارتفاعات 1400،1800،2200،2600،3000 متر، نیم­رخ­های عرضی ترسیم شد و سپس محاسبات روی آنها صورت گرفت که در زیر نیم­رخ­ها آورده شده است. با توجه به میانگین به­دست آمده از مقادیر محاسبه شده، شاخص VF برای رودخانه اسکوچای مقدار 1.91 به­دست آمد که در طبقه­بندی همدونی (2008) در کلاس 3 و بدون تغییرات قرار می­گیرد.

شکل (7) نیم­رخ­های عرضی محل محاسبه شاخص Vf اسکوچای

شکل (8) مقاطع شاخص VF رودخانه اسکوچای

نسبت شکل حوضه (BS)

با توجه به محاسبات انجام شده (جدول7) بر روی حوضه­ مورد مطالعه و مقادیر به­دست آمده از اندازه­گیری­ها (جدول6) و با توجه به تقسیم­بندی همدونی منطقه مورد مطالعه در کلاس2 و با تغییرات کم طبقه­بندی می­شود.

جدول (7) مقادیر شاخص BS در حوضه مورد مطالعه

شکل (9) نقشه شاخص BS اسکوچای

مساحت مخروط افکنه(AF) حوضه اسکوچای

در منطقه مورد مطالعه یک مخروط­افکنه شناسایی شد که مساحت آن، هم با استفاده از رابطه­ای که توسط ادوارد و کلر (1986) بیان شده­ است به­دست آمد و هم با استفاده از نرم­افزار GIS مساحت مخروط­افکنه برای تطابق با رابطه­ها استخراج شد.

جدول (8) مساحت واقعی مخروط­افکنه و مساحت­های به­دست آمده از طریق رابطه (5) و (6)

با توجه به جدول8 می­کنیم که مساحت مخروط­افکنه با رابطه اول بیشتر مطابقت دارد، زیرا اختلاف مساحت واقعی مخروط­افکنه و مساحت به دست آمده از طریق روابط مذکور، در رابطه اول  Km²4/12و در رابطه دوم ، Km²46/17 است. لذا می­توان اساس را بر رابطه اول قرار داد و نتیجه گرفت که مخروط­افکنه حوضه­ی اسکوچای در یک محیط فعال تکتونیکی شکل گرفته است.

شکل مخروط­افکنه

به­طور کلی از روی شکل مخروط­افکنه می­توان به­میزان تغییراتی که در فعالیت­های تکتونیکی از قبیل ایجاد گسل، بالا آمدگی، خمیدگی و چین خوردگی در امتداد جبهه کوهستانی اتفاق می­افتد پی برد. در مخروط­افکنه­هایی که منحنی­های میزان آن، بخشی از دایره را تشکیل دهد و مرکز دایره منطبق با جبهه کوهستانی باشد، بیانگر تأثیر کمتر تکتونیک است و در حالت عکس، در مخروط­افکنه­های غیرساده که تحت تاثیر فعالیت­های تکتونیکی بوده­اند، منحنی­های میزان سطح مخروط­افکنه به­جای دایره، بخشی از یک بیضی را تشکیل می­دهند و در فاصله­ای دور از کوهستان شکل می­گیرند (کلر و پینتر، 1996: 300). با این توضیحات و با بررسی شکل مخروط افکنه حوضه­ی اسکوچای و منحنی­های میزان تشکیل دهنده آن، می­توان چنین برداشت نمود که:

ـ مخروط افکنه اسکوچای به­صورت متقارن گسترش نیافته و منحنی­میزان­های آن از حالت دایره­ای خارج و حالت بیضوی پیدا کرده­ است. همان­گونه که در شکل (10) مشاهده می­شود، این کشیدگی به سمت شمال متمایل گشته است.

ـ در ارتباط با شکل مخروط افکنه اسکوچای، علاوه برعامل تکتونیکی، رودخانه کندوجان­چای از چپ حوضه موجب گسترش مخروط­افکنه به سمت شمال شده است. به­طور کلی وجود گسل و وجود دو رود اصلی در چپ حوضه موجب خمیدگی مخروط به سمت شمال شده است.

ـ خمیدگی و تغییر جهت رسوب­گذاری در قسمت بالادست مخروط افکنه.

شکل (10) موقعیت مخروط­افکنه حوضه اسکوچای

شاخص شیب مخروط افکنه(SF)         

نمودار نمایی مربوط به رابطه شیب مخروط­افکنه[23] و شیب حوضه (شکل 11) و جدول مربوط به مقادیر شاخص شیب مخروط و شیب حوضه (جدول10) در ادامه آمده است.

جدول (9) مقادیر شاخص شیب مخروط­افکنه

شکل (11) رابطه شیب مخروط­افکنه به شیب حوضه

طبق محاسبات صورت گرفته میزان همبستگی بین شیب مخروط­افکنه و شیب حوضه برابر 55/0 است که این امر از همبستگی بالایی میان این دو متغیر حکایت می­کند که به­نوعی نمایانگر اثر فعالیت­های تکتونیکی در منطقه است.

شکل (12) نقشه شیب حوضه­ اسکوچای

طبقه­بندی شاخص­ها بر اساس شاخص LAT: بر اساس شاخص lat فعالیت­های نئوتکتونیکی منطقه مورد مطالعه را ارزیابی کردیم و که نتایج آن در جدول شماره10 آمده است.

جدول (10) طبقه­بندی شاخص­های ژئومورفیک منطقه مورد مطالعه بر اساس شاخص lat

بر اساس محاسبات صورت گرفته و ارزیابی مقادیر به­دست آمده از شاخص­های محاسبه شده بر روی اسکوچای و با ارزیابی مقادیر به­دست آمده با جدول 2 و 3 حوضه مورد مطالعه فعالیت تکتونیکی بالایی دارد و در رده 2 قرار می­گیرد (جدول10).

نتیجه­گیری

تحقیق حاضر نشان می­دهد که عوامل بسیار زیادی در تحول ژئومورفولوژی بستر رودخانه و مخروط­افکنه به ویژه در حوضه­ اسکوچای نقش دارند. بررسـی­های میدانی و اسـتفاده از نقشه­های توپوگرافی و زمین­شـناسی و هم­چنین منابع کتابخانه­ای و بهره­گیری از شاخص­های تعیین فعالیت تکتونیکی اطلاعات ارزشمندی را فراهم می­نمایند در این­جا محاسبات صورت گرفته و مقادیر به­دست آمده از شاخص­های ژئومورفیک و طبقه­بندی میزان آنها، نشان­دهنده­ فعال بودن نئوتکتونیک در حوضه به­صورت بالاآمدگی و فعالیت گسل­ها هستند و حوضه­ اسکوچای دارای فعالیت بالای نئوتکتونیکی است و براساس طبقه­بندی LAT در کلاس 2 قرار می­گیرد. براین اساس، شواهد ژئومورفولوژیکی حاصل از فعالیت گسل و سطوح آبرفتی شکل گرفته و تحول یافته توسط حرکات نئوتکتونیکی نشان­دهنده­ وجود و ادامه­ حرکات نئوتکتونیکی فعال در دوران کواترنر و عصر حاضر در حوضه­ مورد مطالعه است. در میان شاخص­های اندازه­گیری شده شاخص SL در مقایسه با دیگر شاخص­ها نتیجه خوبی نداشت و این امر معلول عواملی است از قبیل واقع شدن رودخانه در دره و کم بودن شیب رودخانه و همین­طور شیب توپوگرافی منطقه و وجود رودخانه در بستری از رسوبات دوران کواترنری. این عوامل همگی در میزان شاخص SL تأثیرگذار هستند. با بررسی نیم­رخ­ طولی رودخانه­ و مقادیر محاسبه شده شاخص SL­، تغییر می­کند و توزیع آن در همه­ بخش­های منطقه یکسان نیست که این امر حاکی از تنوع شرایط تکتونیکی و لیتولوژیکی منطقه است. به­طور کلی با ارزیابی شاخص SL با استفاده از شاخص lAT، منطقه در کلاس2 و با تغییرات کم طبقه­بندی شد. شاخصVF محاسبه شده در نقاط مختلف منطقه تفاوت زیادی باهم دارند که نشان­دهنده­ این است که میزان فعالیت تکتونیکی و فرسایشی در همه بخش­های یک حوضه باهم برابر نیستند. بخش­های شمالی حوضه دارای مقادیر VF کوچک­تری هستند که نشان­دهنده­ فعالیت تکتونیکی بیشتر در بخش­های شمالی منطقه مورد مطالعه هستند. در طبقه­بندی حوضه با استفاده از شاخص lAT، منطقه در کلاس 3، یعنی بدون تغییرات ارزیابی شد که البته به­مقدار به­دست آمده، تأثیر فرسایش را هم نباید نادیده گرفت. شاخص شکل حوضه BS در منطقه­ مورد مطالعه با استفاده از شاخص lAT در کلاس 2 یعنی با میزان تغییرات کم، ارزیابی می­شود و شکل حوضه تقریباً کشیده است. شاخص AF محاسبه شده برای منطقه نشان­دهنده­ عدم تقارن منطقه مورد مطالعه است. با ارزیابی مقادیر به­دست آمده توسط شاخص LAT منطقه از نظر تکتونیکی فعال است. اما میزان فعالیت­های تکتونیکی در سمت راست حوضه بیشتر از سمت چپ حوضه ارزیابی می­شود. مـقدار شاخص AF مخروط­افکنه با میزان متوسطی که بـه­دست آمده است؛ نشانگر کج­شدگی تکتونیکی حوضه است. با بررسی ارتباط بین وسعت مخروط افکنه با فعالیت­های تکتونیکی، مشخص شد که مخروط­افکنه­ منطقه­ مورد مطالعه در یک محدوده فعال تکتونیکی تشکیل شده است. در منطقه مورد مطالعه با توجه به شکل منحنی­ میزان­ها و تمایل مخروط افکنه به سمت شمال می­توان گفت که منطقه تحت تأثیر فعالیت­های تکتونیکی است. بسیاری از عواملی که شیب رودخانه را تحت تأثیر قرار می­دهند، شیب مخروط افکنه­ها را نیز متأثر می­سازند. با توجه به محاسبات انجام شده و نمودار نمایی مربوط به آن، می­توان گفت شیب حوضه و شیب مخروط رابطه مستقیم با یکدیگر دارند به­طوری که مقدار همبستگی بین این دو متغیر 55/0 درصد است که این میزان همبستگی بالایی است و به­نوعی نشان­دهنده­ تأثیر حرکات تکتونیکی در منطقه است. تغییرات در نیم­رخ طولی رودخانه، عدم تقارن رودخانه اصلی، عدم تقارن شبکه زهکشی، طول بیشتر رودخانه­ها در سمت چپ رودخانه اصلی، تغییرات میزان عمق و پهنای بستر رودخانه، شکل و شیب مخروط­افکنه، همگی حاکی از ادامه فعالیت­های نئوتکتونیکی در منطقه مورد مطالعه هستند.