چکیده: حوضه مصیر در محدوده سیاسی شهرستان فریدونشهر بخش پشتکوه از سرشاخه های حوضه دز می باشد.
راه دسترسی به حوزه به صورت کوهستانی و صعب العبور بوده و از نظر زمین شناسی در زون زاگرس واقع گردیده است.
از نظر چینه شناسی قدیمی ترین رخساره های منطقه شامل واحد سنگی ژوراسیک بوده و سپس واحدهای کرتاسه شامل بعد از آن واحدهای اتوسن و اولیگو – میوسن EO و سپس واحدهای کوارتزنر ختم می گردد.
ازلحاظ فرسایش پذیری سازندهای مارنی ائوسن بیشترین و واحد های کمترین میزان فرسایش پذیری را دارا هستند و واحد های کوارترنر دارای فرسایش پذیری نسبی زیادی هستند.
از لحاظ نفوذپذیری واحدهای کوارترنر بیشترین و واحدهای ائوسن کمترین نفوذپذیری را دارا هستند.
یکی از مباحث با اهمیت در حوزه وجود زمین لغزشهای فراوان در این حوزه می باشد که عامل شیب و بارندگی از عوامل اصلی آن می باشند.
از خصوصیات هیدرودینامیکی سازندها می توان به آهکهای اوربیتولین دار اشاره نمود که با توجه به شکستگی و کارستی بودن از منابع آب خوبی هستند.
از لحاظ منبع قرضه ریزدانه و درشت دانه و همچنین قرضه سنگی مشکلی نیست ولی شن و ماسه دارای کیفیت کمی می باشد.
از لحاظ مورفولوژی بیشترین بخش حوزه، کوهستانی می باشد در حقیقت این حوزه دارای دو رشته کوهستان به موازات هم بوده که در وسط آنها یک دره قرار دارد و تیپ و ریخت کلی حوزه را تشکیل داده است.
کلیات 1-1- موقعیت طبیعی و جغرافیایی حوضه مورد مطالعه: حوضه آبخیز مصیر در غربی ترین نقطه استان اصفهان و محدوده سیاسی شهرستان فریدونشهر در بخش پشتکوه مرگوئی در مختصات با طولهای تا و عرضهای و قرار دارد.
این حوضه از سرشاخه های حوزه سد دز می باشد که با شکل کشیده و روند شرقی غربی در منطقه ساختاری زاگرس واقع شده است.
از سوی شمال به ارتفاعات شاهان کوه و دره غول، از غرب به ادامه ارتفاعات فردان کوه، از جنوب به کوه فردان و از شرق به ادامه کوههای شاهان کوه محدود می شود.
مرتفع ترین بخش حوضه با ارتفاع 4038 متر در نزدیکی کوه شاهان واقع در شمال حوضه و پست ترین بخش حوضه با ارتفاع 1800 متر در نزدیکی کوه فردان واقع در جنوب غرب قرار دارد.
شیب حوضه ا زشمال به جنوب کاهش یافته و کلیه روانآبهای جاری بر سطح حوضه توسط شبکه آبراهه های پراکنده در سطح حوضه در نزدیکی تنگ هورو در بستری تنگ و کوهستانی به یکدیگر پیوسته و به خارج تخلیه می گردند.
این حوضه دارای جریانات سطحی دائمی بوده و بطورکلی حوضه ای کوهستانی می باشد.
آبادیهای مهم حوضه شامل پشندگان، حومه و مصیر می باشند.
1-2- تقسیم بندی سیاسی و راههای دسترسی: از نظر تقسیمات اداری و کشوری محدوده مطالعاتی در قلمرو استان اصفهان و شهرستان فریدونشهر قرار دارد.
دسترسی به حوضه به شرح نقشه کروکی شماره(3) از جهت غرب و شرق توط دو جاده میسر می باشد.
1) مسیر جاده اصفهان – فریدونشهر – قلعه سرخ(میدانک) – پشتکوه که تا قلعه سرخ آسفالته درجه یک و سپس بقیه آن خاکی می باشد.
این مسیر از سمت شرق وارد حوضه می گردد.
2) مسیر جاده فریدونشهر – اسلام آباد- پشتکوه تا اسلام آباد آسفالته بوده و تا پشتکوه خاکی وکوهستانی می باشد.
این مسیر از سمت غرب وارد حوضه می گردد.
1-3- زمین ساخت منطقه: زون زاگرس یکی از واحدهای اصلی و عمده ای است که درجنوب و جنوب غربی ایران قرار دارد.
با توجه به گسترش سازند های دوران اول تا عهد حاضر در این زون بررسیهای ساختاری منطقه مذکور بطور خلاصه به شرح زیر مورد بحث قرار می گیرد.
در پرکامبرین پسین، کوهزائی بایکالین یا کاتانگائی اتفاق افتاده است.
که اثرات آنرا می توان در سنگهای دگرگون شده ملاحظه کرد.
دگرگون شدن تشکیلات پرکامبرین دگر شیبی در قاعده رسوبات اینفراکامبرین، پیدایش پلاتفرم چسبیده ایران و عربستان قطعه قطعه شدن پلاتفرم ایران و عربستان، ایجاد گسل ها و ریفت های قاره ای ناشی از پیآمد حرکات کوهزائی و متمرکز شدن آتشفشانهای اسید و آلکالن در طول ریفتهای فوق الذکر می باشد.
از گسلهای مهم که بر اثر این کوهزائی حادث شده است، می توان به گسل زاگرس اشاره نمود.
حرکات کالدونین را در ایران از نوع حرکات خشک زائی می دانند.
در این مرحله قسمت اعظم ایران از آب خارج بوده است.
در زاگرس چین خورده، رسوبات مربوط به اردویسین فوقانی سیلورین یا نبود چینه شناسی همراه بوده و این وضع تا کروبونیفر ادامه داشته به نحوی که رسوبات پرمین بطور دگر شیب برروی اردویسین قرار دارد.
( باستثنای کوههای فراغون و کهگم در شمال بندرعباس که جزء ساختمان زاگرس مرتفع است.) اشتوکلین، فاز هرسینین را در ایران از نوع حرکت خشکی زائی می داند.
در این فاز، در جنوب ایران شکاف جدیدی که بنام اقیانوس آلپی زاگرس مرتفع نامیده شده است، پدید می آید.
در حرکات سیمربن پیشین، رسوبگذاری دریای پرمین تا ترباس میانی که در اثر نقاط ایران کم و بیش وجود دارد، در تریاس بالائی قطع شده و در تمام ایران( بجزء زاگرس) دگرشیبی در زیر رسوبات ترباس فوقانی و ژوراسیک زیرین مشاهده می شود، که در پاره ای از نقاط ایران با دگرگونی و ماگماتیسم مهمی همراه است.
حوزه زاگرس که رسوبگذاری آن در تریاس با رسوبات تخریبی و کم عمق شروع شده بود تا اواخر تریاس بطور مداوم در حال فرونشینی بوده است.
بعد از این فاز تکتونیکی به گودالی تبدیل گردیده است که در طی دوران دوم و ترشیری در حال فرونشینی و رسوبگذاری بوده است.
در اواخر ترشیری تحت اثر چین خوردگی شدید واقع می شود.
بربریان وگینگ وجود گدازه های عدسی شکل دوره پرمین زاگرس را نشانه ای از موقعیت ریفتی این قسمت از ایران می دانند.
آثار حرکات سیمرین در زون زاگرس وجود دگرشیبی های مشخص است که در قاعده رسوبات کرتاسه در اکثر نقاط ایران به چشم می خورد.
حرکات مذکور در روند رسوبگذاری زاگرس تغییراتی را بوجود آورده، بطوریکه رسوبات تبخیری قرمز و سنگ های تبخیری این زمان بر روی رسوبات قبلی گذاشته شده و نشاندهنده بالاآمدن کف حوزه رسوبی بوده است.
در زاگرس، درکرتاسه پایانی، عقب نشینی عمومی دریا موجب تشکیل رخساره های کم عمق گردیده و فرسایشی شدید ناشی از کوهزائی این دوره، موجب تشکیل رسوبات تخریبی فلیش های ایران به سن کرتاسه پایانی- پالئوسن در نواحی لرستان گردیده است.
این فلیش ها در پاره ای از نواحی زاگرس از قطعه سنگهای رادیولاریت و برخی خرده سنگهای افیولیتی تشکیل شده اند.
در حرکات پاسادنین، فشارهای ناشی از این کوهزائی رسوبات زاگرس را چین داده است.
فرسایش بعد از کوهزائی ارتفاعات در طی دوره پلیوسن، رسوبات کنگلومرایی خاص بنام کنگلومرای بختیاری را در زاگرس و ایران مرکزی بوجود آورده است.
براثرکوهزائی فلات ایران شکل امروزی خود را بدست آورده است و حوادث ناشی از عملکرد این فاز در زاگرس، چین خوردگی نهائی و رسوبات حوزه زاگرس می باشد.
1-4- روش مطالعه کلیات روشهای اتخاذشده جهت بررسی بخش های مختلف این مطالعه به شرح ذیل است: - دریافت نقشه های توپوگرافی و عکس های هوایی منطقه با مقیاس و نقشه های زمین شناسی با مقیاس - فتوژئولوژی عکس های هوای بمنظور تفکیک واحد های سنگی، عناصر ساختاری اشکال ژئومورفولوژیک متداول در حوزه و تعیین محدوده گسترش آنها.
- تشخیص ابهامات و سئوالات مربتط با موضوعات مورد بررسی و برنامه ریزی جهت پاسخگویی به آنها از طریق مراجعه به منابع موجود و انجام عملیات صحرایی.
- انجام عملیات صحرایی بمنظور ارزیابی و کنترل نتایج بدست آمده از فتوژئولوژی عکس های هوای و رفع ابهامات و سئوالات مطروحه - تهیه نقشه های نهایی، زمین شناسی، ژئوموروفولوژی، حساسیت و نفوذپذیری از طریق انعکاس اطلاعات برداشت شده از عکس های هوایی برروی نقشه پایه.
- تهیه نقشه های نهایی، زمین شناسی، ژئوموروفولوژی، حساسیت و نفوذپذیری از طریق انعکاس اطلاعات برداشت شده از عکس های هوایی برروی نقشه پایه.
- توصیف ویژگی های زمین شناسی منطقه در قالب عناوین چینه شناسی و زمین ساخت و غیره مبتنی بر اطلاعات مندرج در نقشه های تهیه شده.
- معرفی خصوصیات سنگ شناسی و فرسایش پذیری انواع واحدهای سنگی پراکنده در حوزه و ارزیابی فرآیند های فرسایشی متداول در منطقه، مبتنی بر آثار و شواهد موجود.
- دریافت اطلاعات موردنیاز از بخشهای فیزیوگرافی، هواشناسی – هیدرولوژی و منابع آب بمنظور بررسی و ارزیابی نقش هر یک از این عوامل در توسعه و تکوین منطقه.
2- چینه شناسی: ارزیابی و شناسایی واحدهای سنگی و رسوبی با استفاده از نقشه زمین شناسی چهارگش شهر کرد با مقیاس و اطلاعات بدست آمد از بادزدیدهای صحرایی و فتوژئولوژی عکس های هوایی صورت گرفته است.
انواع رخساره های رسوبی و سنگی متداول در حوضه از قدیم به جدید عبارتند از: - رخساره های ژوراسیک شامل واحدهای - رخساره های کرتاسه شامل واحدهای: - رخساره های ائوسن شامل واحدهای: - رخساره های الیگو – میوسن شامل واحدهای: - رخساره های کوآترنری شامل واحدهای: مشخصات چینه شناسی و سنگ شناسی هر یک از رخساره های فوق به شرح ذیل می باشد: 2-1- رخساره های ژوراسیک: تنها رخساره این واحد که در تکثیر مطالعاتی گسترش دارد شامل شیل های سیاه بی تومین دار با میانلابه های ماسه سنگ و آهک در بخش پائین، آهک سفید یا میانلابه های چرت در بخش میانه و آهک سفید مارنی در بخش بالا می باشد.
یعنی در حقیقت این رخساره شامل سه بخش پائینی، میانه و بالایی بوده که در زیر حوضه شماره5 به مساحت حدود 1225 هکتار گسترش دارد.
2-1- رخساره های کرتاسه: رخساره های کرتاسه متعلق به این مقطع زمانی شامل واحدهای می باشد که بیشترین سطح حوضه را به خود اختصاص داده اند.
این واحدهای سنگی که اکثراً منطبق بر ارتفاعات حوضه می باشد شامل آهک سفید آهک اوربیتولین دار و آهک مارنی و شیل و مارن می باشند.
که خصوصیات آنها به شرح ذیل می باشد: واحد سنگی«k »: واحدهای سنگی کرتاسه در محدوده چهارگوش شهر کرد به هفت واحد از تا و یک واحد عمومی تحت عنوان k توسط دکتر زاهدی تقسیم گردیده است، که در محدوده مطالعاتی سه واحد مربوط به کرتاسه و واحد مرز کرتاسه و پالئوس معرفی گردیده است.
واحد شامل آهکهای خاکستری اوربتیولین دار و صخره ساز با درز و شکاف فراوان و هوازده و فرسایش لانه زنبوری بوده که در بعضی نقاط دارای چرت و نیمه متبلور با لایه بندی متوسط تا ضخیم می باشند.
آهکهای چرتی این بخش در اثر هوازدگی دارای حفره های کاسه ای شکل و ترک های زیاد هستند.
این آهکها تحت تأثیر مستقیم گسل اصلی زاگرس قرار گرفته و برروی واحدهای ائوسن و واحدهای جوانتر رانده شده اند.
فسیل های فراوان موجود در این بخش نشانگر سن نئوکومین تا آپسین می باشد.
واحد سنگی : این واحد شامل آهک مارونی فسیل دار و لایه های نازک آهک رسی ماسه ای می باشد.
این واحد که از آهک های مارنی به رنگ کرم یا میانلایه های نازک آهک رسی به رنگ کرم تا قهوه ای می باشد.
دارای شکستگی با درز و شکاف فراوان و لایه بندی نازک می باشد.
آهک های مارنی دارای لایه بندی خوب بوده و مجموعاً در قسمتهایی برشی و به صورت قلوه قلوه دیده می شوند.
واحد سنگی k8 : این واحد معادل سازنده گورپی می باشد، این بخش که آخرین واحدهای کرتاسه را شامل می گردد، شامل مارنهای دریائی، شیل ای تیره آبی رنگ و آهک مارنی است.دو واحد آهکی در سازنده گورپی شناخته شده، بخش آهک امام حسن، که آهکی مارنی به رنگ سفید بوده و در آن لایه ای از مارن و مارلستون تیره دیده می شود و دیگری بخش آهک لوفادار که شامل آهک شیلی و مارن است و به سبب دارابودن فسیل لوفا به آهک لوفادار مشهور است.
سن آن ماستریشین است.
واحد سنگی kp : این واحد سنگی که پایان کرتاسه و شروع پالئوسن می باشد، شامل رادیولاریت، کوارتزیت، کنگلومرا و چرت می باشد.
سنگهای فوق دارای لایه بندی مشخص بوده ولی کاملاً شکسته و دارای درز شکاف می باشند.
این سنگ ها به رنگ قهوه ای مایل به قرمز و چرتهای به رنگ سفید می باشند.
در نمونه دستی سختی بالا دارند.
ولی به دلیل شکستگی و عملکرد فیزیکی قطعات از منشاء جدا و در پایه دامنه رها شده اند.
این واحد معادل سازند امیران می باشد.
2-3- رخساره ائوسن E : تنها رخساره ائوسن در محدوده شامل آهک سفید نومولیت دار، آهک مارنی و آهک دولومیتی می باشد.
این واحد معادل سازند جهرم و آسماری می باشد.
روند این واحد شمالغربی و جنوب شرقی بوده و آهک های مارنی دارای لایه بندی نازک و حالت برشی شده می باشد این آهکهای خردشده و دارای فسیل فراوان نومولیت می باشد بطوریکه در نمونه دستی قابل مشاهده است مرز زیرین این واحد با امیران گسله و مرز بالایی آن با واحد به طور عادی می باشد.
2-4- رخساره های اولیگوسن om : رخساره های الیگوسن در محدوده شامل دو واحد می باشند.
واحد سنگی: این واحدکه از دور به رنگ کرم می باشد، شامل مارنهای کرم تا سبز رنگ بوده که حساسیت بسیار زیاد به فرسایش نشان می دهند.
در بین مارنها لایه های نازک با ضخامت کم از آهک مارنی و آهک ماسه ای دیده می شوند که در اثر فرسایش گاهاً لایه های فوق شکسته و در بین مارنها رها گردیده اند.
واحد سنگی: این واحد که از لحاظ ظاهری تفاوتی با واحد ندارد و فقط فسیل شناسی واحد فوق را با واحد جدا می کند.
شامل مارن سبز رنگ و زیتونی با میانلایه های ماسه سنگ می باشد.
واحد فوق فرسایش داشته و اکثراً تحت تأثیر حرکت کرده اند.
2-5- رخساره های کوآترنر: مجموعه نهشته هایی که سن آنها به کوآترنر نسبت داده می شود بطورکلی شامل رسوبات آبرفتی، رودخانه ای سیلابی و رسوبات جدید آواری می باشد.
علاوه بر آن در دامنه ارتفاعات و کوهپایه ها و مجموعه هایی از فرریخته ها و واریزه های دامنه ای جزء این گروه محسوب می شود.
- پادگانه های آبرفتی(Qt ): این نهشته ها که در ارتفاع بالاتری نسبت به سایر آبرفتها قرار داشته و شامل آبرفتهای کمی سخت شده با لایه بندی ناچیز می باشد.
این رسوبات متشکل از دانه های نسبتاً گرد تا گوشه دار شده می باشد.
این رسوبات انتقال چندانی نیافته، گسترش آنها کم و ضخامت نسبتاً ناچیز دارند.
منشأ اصلی این رسوبات بطورکلی محصولات فرسایشی و هوازده ارتفاعات مشرف به آن می باشد که توسط جریانهای محلی به فاصله کم انتقال یافته اند.
این رسوبات بیشتر از قلوه ها و ریگ های گوشه دار تا نیمه گرد شده، سنگ های آهکی کرتاسه تشکیل شده اند.
- واریزه ها: در دامنه ارتفاعات پرشیب، مجموعه ای از رسوبات واریزه ای دامنه ای دیده می شود که پوشش نسبتاً قابل توجهی را خصوصاً در دامنه شمالی ارتفاعات فردان کوه تشکیل داده اند.
از آنجا که مسافت انتقال یافته ناچیز می باشد، دانه های کم و بیش متساوی البعد و اکثراً گوشه دار می باشد.
این واحد نتیجه فرسایش سطحی سنگها و ریزش آنها بصورت ثقلی در پای دامنه ها است.
بطوری که قطر دانه ها از بالا به پائین بزرگتر می شود.
- آبرفتهای آبراهه های اصلی: آبرفتهای آبراهه اصلی در منطقه مورد مطالعه شامل رسوبات شن، ماسه و قلوه سنگها و سنگهای بزرگ بوده که توسط سیلاب ها به پهنه های آبرفتی و بستر آبراهه اصلی می رسند.
قلوه سنگها بدون هیچگونه سیمان بوده و در کف مسیلها پراکنده اند.
عناصر متشکله به دلیل حمل کم و شیب تند کوهستان اغلب گوشه دار و درهم برهم هستند، این واحد و واحد واریزه ها در نقشه قابل نمایش نبود.
جدول شماره(1) درصد و مساحت هر یک از سازنده های زمین شناسی در هر زیر حوضه و کل حوضه 3- فرآیندها و محصولات فرسایشی(انواع هوازدگی در وا حدهای سنگی): یکی از مباحث حائز اهمیت در بررسیهای تولید رسوب و سیل خیزی هر منطقه مطالعه فرآیندهای دست اندرکار فرسایش و محصولات ناشی از آنها می باشد.
یکی از شاخص های موجود در این زمینه بررسی و ملاحظه اشکال فرسایشی متداول در منطقه است.
بر پایه بررسیهای انجام شده، فرآیندها و محصولات فرسایشی متداول در حوزه بطور اخص دارای منشاء های به شرح زیر می باشد: 1- فرآیندهای با مشاء هوازدگی 2- فرآیندها و محصولات ناشی از حرکات توده ای 1-1- فرآیند های با منشاء هوازدگی: دو نوع کلی هوازدگی عبارتند از: هوازدگی مکانیکی و هوازدگی شیمیایی، هر چند ممکن است در یک محیط یکی از آنها غالب باشد، اما جداکردن آنها مشکل است ولی در اینجا هر یک بصورت جداگانه مورد بررسی قرار می گیرد.
- هوازدگی مکانیکی: هوازدگی مکانیکی که به آن از هم پاشیدگی هم می گویند فرایندی است که طی آن سنگ بوسیله انرژی تولیدشده توسط نیرو های فیزیکی به قطعات کوچکتر شکسته می شود.
رایجترین شکل فرآیند های هوازدگی فیزیکی در گسترده مورد بررسی عبارتند از: - انبساط و انقباض ناشی از تغییرات دما - عمل یخبندان - تخریب سنگها در اثر حمل و یا واقع شدن در معرض جریان انقباض و انبساط اگر تغییرات دما باندازه کافی زیاد بوده و سریع انجام پذیرد ممکن است باعث هوازدگی مکانیکی سنگ شود، چنانچه مدت زمان آن طولانی تر و آب حضور داشته باشد و سنگ از کانیهای مختلف تشکیل شده باشد، حوزه عمل آن بهتر نمایان می گردد.
به عنوان مثال در یک گرانیت، با توجه به وجود کانیهای مختلف به نسبت های مختلف منبسط و منقبض می شوند و پیوند بین دانه های کانی را سست کرده و بنابراین از هم پاشیدگی در امتداد سطح تماس کانیها را ممکن می سازد.
در این مورد می توان به دامنه ارتفاعات جنوبی و شمالی اشاره نمود که ریزشهای زیاد که انقباض و انبساط یکی از عوامل خردشدگی و جدایش و حرکت آنها شده اشاره نمود.
عمل یخبندان: تأثیر این هوازدگی بسیار بیشتر از هوازدگی ناشی از تأثیر دما می باشد و هنگامی که آب وارد درز و شکاف شده و یخ می بندد، افزایش حجمی حدود 9 برابر را پیدا می کند، این افزایش حجم، فشارهایی روبه بیرون وارد کرده و در نتیجه هوازدگی یخبندان پدید می آورد.
قطعات جداشده زاویه دار بوده و اندازه آنها تا حدود زیادی بسته به ماهیت سنگ بستری است که از آن جدا شده اند.
نوع دیگر هوازدگی بنام برآمدگی یخبندان معروف می باشد، این عمل بیشتر در رسوبات ریزدانه صورت می گیرد.
عمل آن بدین صورت می باشد که در اثر نفوذ آب در خلل و فرج رسوبات، در زمان کاهش دما، آب نفوذ کرده، یخ بسته و افزایش حجم می نماید و تشکیل بلورهای یخ خاک پوشاننده خود را به طرف بالا می رانند که در بسیاری از رسوبات آبرفتی و مارنهای ریزدانه حوزه این عمل مشاهده می گردد.
در هر صورت لازمه این عمل وجود آب و رطوبت کافی می باشد که در درزها و شکافها و خلل و فرج آنها نفوذ کند و با انبساط ناشی از انجماد خود بتواند باعث تخریب توده سنگ کرده و انتظار است این عمل در کوهستانهای مرتفع و مناطق مرطوب بیشتر از بقیه نقاط می باشد.
تخریب فیزیکی ناشی از جریان آب: با توجه به وجود جریان دائمی آب، انتظار می رود که در اثر نیروی جنبشی آب، رخساره های حوضه تخریب فیزیکی برروی آنها صورت گیرد که متناسب با نوع، میزان و شدت بارندگی و سرعت جریان آب متفاوت می باشد.
معمولاً یک جریان یا به صورت ملایم و وسیع به صورت قشر نازک جریان دارد، یا آشفته و متلاطم می باشند، که میزان و نوع محصولات فرسایشی آن متفاوت می باشد، در جریان ملایم و وسیع علت سرعت کم معمولاً عمل شستشو سطحی و فرسایشی بصورت ورقه ای بوقوع می پیوندد.
در جریان خطی، آشفته بسته به جریان و بار رسوبی آن عمل فرسایش به صورتهای زیر می باشد: - سایش- گردشدگی- تخریب مجدد قطعات موجود در آب - تخریبب بستر و ایجاد دره عمیق - فرسایش کناره ای - سرعت جریان و نوع حرکت آب توسط عوامل زیر کنترل می گردد.
- شدت و نوب ریزش - جنس سنگ و درز و شکاف های موجود در آن - مشخصات توپوگرافی - پوشش گیاهی و پوشش خاکی - کیفیت نفوذپذیری واحدهای سنگی و رسوبی هوازدگی شیمیایی: هوازدگی شیمیایی که گاهی اوقات تخریب شیمیایی نیز خوانده می شود، فرآیندی پیچیده تر از هوازدگی مکانیکی است.
چنانچه دیده شد، فرآیند هوازدگی مکانیکی بدون تغییردادن ترکیب سنگ صرفاً باعث شکسته شدن آن به قطعات کوچکتر می شود.
در حالی که هوازدگی شیمیایی مواد اولیه را به چیزی کاملاً متفاوت تبدیل می کند.
همچنین شرایط اقلیمی نیز در هوازدگی شیمیایی تأثیر دارد، رطوبت بخصوص هنگامی که با گرما توأم باشد، باعث افزایش هوازدگی شیمیایی می شود.
با توجه به شرایط محیطی و منطقه ای حاکم بر گستره مطالعاتی فعل و انفعالات رایج در منطقه که تحت تأثیر تغییر دما، رطوبت، و اسیدیته محیط، انواع واحد های سنگی و رسوبی را متأثر می سازد عبارتند از: انحلال، اکسیداسیون، کائولینیزاسیون و هیدرولیز می باشد.
انحلال: یکی از صورت های هوازدگی شیمیایی است که در نتیجه تأثیر آب بر روی سنگها و کانیهای مختلف انجام می پذیرد، مقدار انحلال بسته به انحلال کانیهای موجود در سنگ دارد.
انحلال کانیها توسط عوامل متعدد کنترل می گردد: - قابلیت تبادل یونی - اسیدیته(PH ) - همراهی ترکیب های دیگر با آب - تغییرات درجه حرارت قابلیت تبادل یونی خصوصیتی است که به ساختمان اتمی و مولکولی کانیها مربوط است و تحت تأثیر شرایط اقلیمی و محیطی ماهیت شیمیایی محلول را کنترل می کنند.
همانطور که گفته شد مقدار انحلال بسته به نوع کانی متفاوت می باشد.
در این رابطه کربناتها، سولفاتها، کلرورها نسبت به سیلیکاتها قابلیت انحلال بیشتری را دارا هستند.
انحلال کربنات کلسیم و آهک رابطه مستقیمی با افزایش اسیدیته آبهای جاری و دمای محیط دارد.
با توجه به اینکه اکثر ارتفاعات حوضه از آهکها دربرگرفته شده اند، بازتاب تأثیر این فرآیند بوضوح برروی آنها مشاهده می گردد.
انعکاس مثبت این عمل در آهکهای مشرف به پشندگان باعث ظهور چشمه پرآبی گردید و همچنین در مسیر روستاهای حومه، مصیر، زمستانه مشاهده می گردد.
اکسیداسیون: کانیهای آهن دار زمانی که در معرض آب قرار می گیرند اکسیده می شوند، این فرآیند در حالات مختلف در نتیجه ترکیب با اکسیژن و تغییر ظرفیت عنصر آهن حادث می شود، لیمونیتیزاسیون را می توان از محصولات این واکنش معرفی نمود.
که عموماً رنگ قهوه ای و زرد رسوبات و از هم پاشیدگی ترکیب اولیه سنگ یا کانی محصول این واکنشهاست.
در محدوده مطالعاتی این نوع هوازدگی گسترش چندانی ندارد.
کائولینیتیزاسیون: فرآیند رسمی شدن در نتیجه واکشن هیدرولیز بوقوع می پیوندد و یکی از واکنشهای هوازدگی شیمیای بالاخص در سیلیکاتهاست که در نتیجه آن یونهای هیدروژن به علت کوچکی شعاع یونی خود می تواند با واردشدن در شبکه بلورها، باعث حنبش کاتیونهای دیگر شوند و درنتیجه موجبات تخریب ساختمان کانی را فراهم نمایند.
قلمرو این فعل و انفعالات عمدتاً برروی فلدسپاتهاست و انجام فرآیند، با تجزیه فلدسپات و تبدیل آن به کائولینیت یا سایر کانیهای رسمی خاتمه می یابد.
با توجه به عدم فراوانی فلدسپاتها درمنطقه فرآیند فوق در منطقه گسترش ندارد.
هوازدگی زیستی: گیاهان نیز در هوازدگی مکانیکی و شیمیایی مؤثرند، گاهی اوقات ریشه درختان و بوته هایی که در شکاف سنگها رشد می کنند، آنقدر به سنگ فشار وارد می آورند که باعث جابجایی قطعات سنگی که قبلاً سست شده اند می شوند.
موجودات زنده علاوه بر تأثیرات فیزیکی موجب تغییرات مواد سطح زمین می شوند.
تنفس موجودات زنده در خاک و نیز ریشه گیاهان موجب افزایش مقدار دی اکسیدکربن می شود که با ایجاد محیط اسیدی نقش مؤثری در هوازدگی شیمیایی سنگها ایفا می نمایند.
در محدوده مطالعاتی با توجه کوهستانی بودن و بارندگی بالا( بیشتر از 400 میلی متر) باعث توسعه گونه های مختلف گیاهی شده و حتی دو نقطه بعنوان جنگل معرفی گردیده است( مبحث پوشش گیاهی) بنابراین این گیاهان می توانند با رشد و توسعه خود باعث تخریب فیزیکی و شیمیایی سازندها گردند.
4- فرسایش پذیری: جهت بررسی و ارزیابی فرسایش پذیری واحدهای سنگی و رسوبی حوضه مورد مطالعه فاکتورهای ذیل را در نظر گرفته و آنها را مورد بررسی قرار می دهیم: - خصوصیات کمی و کیفی سنگ شناسی - نحوه قرارگیری آنها و تناوب لایه های مقاوم و نامقاوم - ضخامت طبقات - میزان شکستگی - مورفولوژی عملکرد تکنونیک و جایگاه زمین ساخت سپس آنها را در 10 کلاس قرار دادیم و از شماره 1 تا 10 شماره گذاری می نمائیم، بطوریکه شماره 1 حساسیت خیلی کم و شماره 10 دارای حساسیت خیلی زیاد می باشد.
لازم به ذکر است که با توجه به موقعیت زمین شناسی حوضه و وسعت آنها، کلاً در محدوده مطالعاتی 4 کلاس فرسایشی همراه با رسوبات کوآترنر قابل بررسی و ملاحظه می باشند که جزئیات آنها به شرح ذیل است.
- سازندهای دارای حساسیت کم: در این کلاس رخساره هایی قرار دارند که دارای بافت و ساخت زیر، سیمان محکم و دارای ضخامت قابل توجهی می باشند.
رخساره های فوق شامل آهک های اوربیتولین دار کرتاسه Kو واحد سنگی رادیولاریتی و کوارتزیتی KP امیران می باشد.
- سازندهای دارای حساسیت متوسطه: سازندهایی که در این کلاس قرار دارند دارای درز و شکاف و شکستگی بیشتر، تناوب با طبقات نامقاوم و عملکرد تکتونیک بیشتر می باشد که در این گروه رخساره های - را شامل می گردد.
- سازندهای دارای حساسیت زیاد: در این کلاسها سازندهایی قرار دارند که از لحاظ دانه بندی به نحوی هستند که هرچند دارای ذرات منفصل و بدون سیمان می باشند اما دارای اصطکاک قابل توجهی می باشند بنابراین می توانند در مقابل عوامل فرسایش حساسیت زیاد داشته ولی باعث حرکت توده ای و گسترده و وسیع نشوند.
در این کلاس سازندهای کوآترنر قرار دارند.
سازند های دارای حساسیت بسیار زیاد: در این کلاس سازندهایی قرار دارندکه آرایش مولکولی و اتمی آنها بگونه ای است که در مقابل فرسایش بگونه ای عمل می نمایند که فرسایش شیاری، گالی، و درنهایت توده ای از خود نشان می دهند.
در این کلاس سازند های اولیگوسن قرار می گیرند.
جدول شماره (1):حساسیت واحد سنگی و رسوبی نسبت به فرسایش جدول شماره (2) درصد و مساحت هر یک از کلاسهای (فرسایش پذیر در هر زیرحوضه و کل آن) 5- نفوذپذیری: جهت بدست آوردن نفوذپذیری نیاز به آزمایشات مختلفی است که با توجه به نوع کار و شرایط کارفرمایی خارج از محدوده این مطالعات می باشد.
نفوذپذیری به عوامل مختلف و متعدد از جمله عوامل زیر بستگی دارد: 1- جنس سنگ، نحوه قرارگیری آن، بافت و ساخت 2- تخلخل و ارتباط فضاهای خالی با یکدیگر 3- نحوه قرارگیری سازند نسبت به سازندهای دیگر 4- شکستگی ها و تراکم و توسعه آنها 5- وضعیت آب و هوایی از نظر حجم و نوع نزولات جوی 6- کیفیت پوشش خاک و پوشش گیاهی 7- شیب لایه ها و شیب توپوگرافی 8- تراکم شبکه آبراهه در این مطالعه کوشش بعمل آمده است که با توجه به موارد بالا و تجزیه و تحلیل آنها مقایسه و تلفیق آنها با یکدیگر، نفوذپذیری انواع رخساره های سنگی و رسوبی واقع در محدوده مطالعاتی ارائه گردد که در نهایت با توجه به تنوع کم سازندها در چهارگروه ذیل قرار می گیرند: - واحدهای با نفوذ پذیری بسیار بالا - واحدهای با نفوذپذیری بالا - واحدهای با نفوذپذیزی متوسط - واحدهای با نفوذپذیری کم - واحدهای با نفوذپذیری بسیار بالا: واحدهای رسوبی قرار گرفته در این کلاس شامل رسوبات منفصل، جدا و بدون هیچگونه سیمانی بوده که به راحتی جریانات سطحی جابجا می گردند.
این واحد شامل مجموعه درهمی از رسوبات فرسایش یافته بوده که پس از حمل بار، یا در پایانه دامنه ها یا در کف آبراهه ها نهفته شده اند و شامل رسوبات کوآترنر« Qal وQt » می باشند واحدهای با نفوذپذیری بالا: واحدهای سنگی که در این گروه قرار دارند شامل رسوبات پیوسته سنگی بوده که یا دارای درز و شکاف فراوان به همراه شکستگی می باشند یا با توجه به عملکرد آب و انحلال دارای کارست و حفرات فراوان هستند.
بنابراین دارای نفوذپذیری بالا می باشند واحد سنگی قرار گرفته در این واحد شامل آهکهای اوربیتولین دار کرتاسه می باشند.
واحدهای با نفوذپذیری متوسط: رخساره هایی که در این واحد قرار می گیرند به دلیل بافت و ساخت و نحوه قرارگیری لایه های نفوذپذیری کمتری برخوردارند.
رخساره های فوق شامل آهک نومولیت دارد «E0 » سازند امیران« نkp » در آهک سفید مارنی و کنگلومرای JK9 و K7 را شامل می گردند.
واحدهای با نفوذپذیری کم: رخساره هایی که در این واحد قرار می گیرند رسوبات مارنی با شیلها می باشند، این رخساره به دلیل بافت و آرایش اتمی دارای نفوذپذیری بسیار کمی می باشند.
رخساره های فوق واحدهای K8 و OM3 و OM2 را شامل می شوند.
جدول(3): ارزیابی دامنه تغییرات نفوذپذیری نسبی نهشته های سنگی و رسوبی متداول در حوضه 6- تعیین مناطق مستعد لغزش: مسئله پایداری شیبها، اعم از شیبهای طبیعی و شیبهای ایجادشده بوسیله خاکبرداریها و برش زمین در اکثر فعالیتهای بشری مورد توجه قرار می گیرند.
موقعی که یک شیب شروع به بهم ریختن می نماید، توده عظیمی از مواد با مشخصات و شکلهای مختلف لغزیده و به راه می افتد.
حرکت سریع سنگ لغزه ها که از لایه های ثابت زیرین در یک سطح مشخص جداشده و می لغزند نیز به عنون زمین لغزه شناخته شده اند.
پدیده لغزش شامل لغزشهای کند با تغییر شکل های درازمدت شیب نیز مشاهده می گردد، به طوریکه در چنین شرایطی لغزش در یک سطح لغزش شناخته شده اتفاق نمی افتد، ولی دارای صفحات لغزش موضعی در یک لایه مشخص با ضخامت زیاد است، به دلیل کند بودن تغییر شکلها و همچنین حرکت بطئی مواد لغزشی، بعضاً اصطلاح« خزش» نیز به این موضوع اطلاق می گردد.
به طور کلی در این مطالعه برای بهترین نتیجه، یک یک عوامل مؤثر در لغزش را نام برده و سپس آنها را با حوضه آبخیز مورد ارزیابی قرار می دهیم و با استفاده از مشاهدات صحرایی و تفسیر عکسهای هوایی، تلفیق و نتیجه گیری می نمائیم.
عوامل مؤثر در لغزش: شناختن دلایل لغزش پذیری یک منطقه و عواملی که موجب حرکت زمین و لغزش خاک و سنگ می شود از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، زیرا درک کامل و صحیح از هر پدیده بر روی معیارها و عوامل ایجادکننده پدیده بنا شده است.
انواع مختلف از رخدادهای زمین لغزه وجود دارد که برای هر نوع، عوامل ایجادکننده متفاوتی می توان بیان نمود.
عوامل مؤثر عبارتند از: تغییرات گرادیان شیب: این عامل هم می تواند به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی شکل گیرد.
یعنی جریان آب رودخانه می تواند باعث فرسایش پای شیب شود و آنرا ناپایدار نماید و یا خاکبرداریهای انجام شده بوسیله انسان چنین عامی را بوجود آورد.
تغییرات گرادیان شیب تحت اثر فروریختن و بالاآمدن زمین در اثر فرآیندهای تکتونیکی نیز می تواند بوجود آید.
افزایش گرادیان شیب موجب می شود که تغییراتی در تنش های توده های سنگی و خاکی بوجود آید و در نتیجه با افزایش تنش های برشی، تعادل بهم خورده و لغزش بوقوع پیوندد، همچنین براثر برطرف شدن تنش های جانبی در سنگهای شیبها، توده، تراکم خود را از دست می دهد و این موجب نفوذ آب در بین قطعات سنگ می گردد که خود باعث افزایش نیروهای عامل لغزش می گردد.
پدیده انقباض: در دورانهای خشک، خاکهای رسی و مارنی منقبض می شوند که در اثر این پدیده، ترکهایی در سطح آن بوجود می آید، در زمان وقوع بارندگی، آب سریعاً در داخل این ترکها نفوذ نموده و باعث ناپایداری شیب می گردد، این پدیده با توجه به وجود سازندهای Om2 و Om3 به طور مشخص می تواند عاملی در جهت تسریع لغزشهای منطقه باشد.