نقش مطالعات ژئومورفولوژی کارست در شناخت منشاء غارها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1- دانشیار گروه زمین شناسی دانشگاه بوعلی سینا، همدان

2 عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور اسدآباد، همدان

3 دانشجوی دکتری زمین‌شناسی مهندسی دانشگاه بوعلی سینا، همدان

چکیده

در این پژوهش شرایط زمین‌شناختی و نحوه گسترش پدیده‌های ژئوموفولوژیکی کارست سطحی و زیر سطحی در محل غارهای علی‌صدر و کتله‌خور بررسی و با انجام مطالعات سنگ‌شناختی و تعیین خصوصیات فیزیکی، عوامل مؤثر در نحوه تشکیل غارهای مذکور با هم مقایسه شده است. منطقه غار علی‌صدر از نظر زمین‌ساختی در محدوده پرتحرک‌ترین پهنه ساختاری ایران یعنی زون سنندج - سیرجان است و منطقه غار کتله‌خور از نظر زمین‌ساختی در بخش شمال‌غرب ایران مرکزی جای گرفته است. غار علی‌صدر درون توده سنگ‌های آهکی متعلق به دوره ژوراسیک شکل گرفته و غار کتله‌خور درون توده سنگ‌های آهکی معادل سازند قم تشکیل شده‌ است.  بر اساس بازدیدهای صحرایی، پدیده‌های ژئومورفولوژی سطحی کارست در منطقه غار علی‌صدر به چند چشمه و غار کوچک محدود می‌شود، ولی در زیر سطح آن کارست کاملاً گسترش یافته است. در منطقه غار کتله‌خور پدیده‌های ژئومورفولوژیک کارست هم در سطح و هم و در زیر سطح کاملاً گسترش یافته است. در محدوده غار علی‌صدر وجود چشمه‌های با آبدهی کم از عدم توسعه آبخوان کارستی حکایت می‌کند، که این پدیده با کمبود آثار کارستی سطحی هم‌خوانی دارد. چشمه‌های موجود در محدوده غار کتله‌خور نسبت به چشمه‌های جاری در اطراف غار علی‌صدر آبدهی بیشتری دارند. این موضوع می‌تواند به توسعه آبخوان­های کارستی دلالت داشته باشد. با توجه به مطالعه‌ی مقاطع نازک سنگ، سنگ­های آهکی محدوده غار علی‌صدر به طور عمده از کلسیت متبلور تشکیل شده و می‌توان آنها را مرمر ضعیف نامگذاری نمود. ولی سنگ­های آهکی  محدوده غار کتله‌خور بایومیکرایت وکستون (Biomicrite wackestone) هستند. نتایج آزمایش‌هایXRF  و XRD نشان می‌دهد که نمونه‌های سنگ مربوط به هر دو غار از لحاظ ترکیب شیمیایی و کانی‌شناختی شباهت زیادی به هم دارند. با توجه به نتایج آزمایش­های تعیین خصوصیات فیزیکی، درصد جذب آب و تخلخل نمونه‌های سنگ منطقه غار کتله‌خور نسبت به نمونه­های سنگ منطقه غار علی‌صدر بیشتر است. بر اساس نتایج این پژوهش غار علی‌صدر درونزاد(Hypogenic)   بوده و حاصل صعود و فعالیت آب‌های هیدروترمال ژرف می‌باشد در حالی که غار کتله‌خور برونزاد(Epigenic)  بوده و حاصل فعالیت آب های نفوذی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Importance of karst geomorphology study in recognition genesis of caves

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hosein Gobadi 1
  • Yazdan Mohebi 2
  • Yasin Abdilor 3
1 Department of Geology, Bu-Ali Sina University, Hamedan-Iran, amirghobadi@yahoo.com
2 . Department of Geology, Payam nur university, Iran
3 1. Department of Geology, Bu-Ali Sina University, Hamedan-Iran
چکیده [English]

In this study effective factors in generation of Alisadr and Katalekhor caves have been compared with considering of geology condition, surface and subsurface karstic features, petrographical studies and determination of physical properties of rocks in the sites. From geotectonic point of view Alisadr cave is located in the sanandaj – sirjan zone and the katalekhor cave is located in the central Iran zone. Alisadr and Katalekhor caves are generated in Jurassic limestone and Qom formation (Oligo- miocene) limestone, respectively. According to site investigation results, in the Alisadr cave subsurface karst is developed but surface karstic features were rare and limited to afew small springs. In Katalekhor cave area both surface and subsurface karst developed. Spring with small discharge potential in Alisadr area indicated that karstic aquifers are not developed which is in accordance with scarcity of surface karstic features. Spring in the Katalekhor area have high discharge potential in respect to the Alisadr area springs that can be illustrate as a development of karstic aquifers in this regions. According to thin section studies results, Alisadr limestone mainly composed of crystallized calcite and Katalekhor limestone is a biocalcite Wackestone limestone samples tests results indicated that the Katalekhor limestone samples have porosity and water absorption percent higher than the Alisadr limestone. According to this research results, the Alisadr cave is hipogenetic that resulted from hydrothermal solutions activation, while Katalekhor cave is epigenic and generated as a result of penetration water activation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alisadr cave
  • Katalekhor cave
  • karst
  • Hydrothermal solution
  • Karst geomorphology

قبادی، م.، صالحی، ط.، 1389. نقش ساختارهای تکتونیکی در جهت‌یابی جریان آب چشمه‌های دشت کبودرآهنگ، شمال غرب همدان، بیست‌وهفتمین گردهمایی علوم زمین و دوازدهمین همایش انجمن زمین‌شناختی ایران، ص 1 تا 6 .

اکبرزاده خویی، ح.، 1379. تهیه نقشه توپوگرافی و بررسی ویژگی‌های زمین‌شناسی غار علیصدر همدان، نوزدهمین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی کشور، تهران.

امیری، م.، امیری، ع. م.، 1389.سازوکار تشکیل کارست درونی در دشت‌های شمالی استان همدان، نخستین کنفرانس ملی پژوهش­های کاربردی منابع آب ایران، کرمانشاه،  ص 171 تا 180 .

محمودی سیوند، س.، باقری‌نژاد، ر.، 1389. ریخت‌شناسی و نقشه‌برداری غار کارستی ­کتله‌خور زنجان، نخستین کنفرانس ملی پژوهش­های کاربردی منابع آب ایران، کرمانشاه،  ص 279 تا 285 .

سازمان زمین‌شناختی کشور. نقشه زمین‌شناختی کبودرآهنگ، مقیاس 250000/1

سازمان زمین‌شناختی کشور. نقشه زمین‌شناختی گرماب، مقیاس 100000/1

کریمی، ح.، رئیسی،ع.، زارع، م.، 1379. بررسی هیدروژئولوژیکی و مکانیسم تشکیل غار سریزجان فیروزآباد، چهارمین همایش انجمن زمین‌شناختی ایران، ص 375 تا 378 .

رهنمایی، م.، افراسیابیان، ا.، 1379. زمین‌شناختی و هیدروژئولوژی کارست در غار علی‌صدر همدان، چهارمین همایش انجمن زمین‌شناختی ایران، ص 22 تا 25 .

شیروانی، ر.، کشاورز، ت.، کشفی، م.، یوسفی، ب.، 1383. منشاء و سازوکار تشکیل غار منچ ، سد کارون 4، هشتمین همایش انجمن زمین‌شناختی ایران.

فریمانی،ع.، لشگری‌پور، غ.، 1379. غار پوسه نمونه‌ای از غارهای کارستی کاذب، نوزدهمین گردهمایی علوم زمین.

Ford. D.C.,  Williams,  S., 1989. Karst geomorphology and hydrology, 350p.

Palmer, A.N., 1991.Origin and morphology limestone caves, Geological Society of America Bulletin, 103(1): 1-21.

Kambesis, P., 2006. The importance of cave exploration to scientific research. Journal of Cave and Karst Studies, 69(1): 46–58.

Nozzoli, F., Bevilacqua, S., Cavallari, L., 2008. The genesis of cave rings explained using empirical and experimental data. Journal of Cave and Karst Studies, 71(2): 130–135.

Laumanns, M., Kaufmann, G., Müller, T., (2001). Alisadr con.speleological projects were to survey Ghar Alisadr and to produce an accurate map of the cave passages according to international standards. Ghar Alisadr (Iran, Hamadan Province), Final Report, 74 p.

Palmer, A.N., 2008. Cave exploration as a guide to geologic research in the Appalachians. Journal of Cave and Karst Studies, 19(3): 180–192.

ASTM (1999). Annual Book of ASTM Standards, Vol. 04. 08 & 04, 09, ASTM, USA.

 Folk, R. L., 1959. Practical petrographic classification of limestones, American Association of Petroleum Geologists, 43: 1-38.