بررسی شواهد رسوب‌شناسی رویداد سونامی در کرانه‌های مکران، بلوچستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی، تهران

2 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

3 بخش آب‌نگاری، سازمان جغرافیایی ارتش، تهران

چکیده

مطالعه‌ی سونامی به­عنوان یکی از مهم‌ترین و جدی‌ترین اشکال مخاطرات ساحلی، مورد توجه بسیاری از مهندسان، برنامه‌ریزان و سیاستمداران است. آثار رسوبی رویداد سونامی به دو زیرمجموعه‌ی نهشته‌های رسوبی و اشکال زمین‌ریختی تقسیم­بندی می‌شود. این مقاله در راستای فرایندهای رسوب‌گذاری همراه با برخورد سونامی در سواحل شمالی دریای عمان (مکران) می‌باشد. آثار برخورد سونامی از لحاظ ایجاد سیل بسیار متنوع است. این مقاله در ابتدا یک مدل مفهومی از فرآیندهای رسوب‌گذاری سونامی در ساحل برمبنای مطالعات موردی و ویژگی‌های بارز نهشته‌های سونامی را به شکلی خلاصه ارائه داده و حضور یا عدم حضور این ویژگی‌ها را در نهشته‌های توفانی بررسی کرده است.‌ گمانه‌هایی در برخی از مدخل‌های ورودی آب در سواحل شمالی دریای عمان از چابهار تا بریس حفر شده و در آن‌ها توالی رسوب‌شناسی بررسی شده است. از جمله آزمایش‌های انجام شده می‌توان، به دانه‌بندی به روش الک خشک و تر، هیدرومتری، کلسی­متری و XRD (جهت شناسایی کانی‌ها) اشاره کرد. در برخی از چاله‌ها توالی­های ریز شونده به سمت بالا، ساخت‌های رسوبیRip Rap، تجمع خرده قطعات صدف و تغییر ناگهانی رسوب مشاهده شده است. با توجه به ساختارهای رسوبی، تغییرات جورشدگی، کج شدگی، درصد ذرات آواری و میزان کربنات کلسیم، رسوبات احتمالی مربوط به سونامی شناسایی شد. هدف از این تحقیق بررسی و توانایی رسوب­شناسی در شناسایی شواهد سونامی در سواحل مکران نیز بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Tsunami event Sedimentology evidence in Makran coasts, Balouchestan

نویسندگان [English]

  • M. Haghbin 1
  • Kh. Rezaei 1
  • M. Bayat 1
  • B. Rafiei 2
  • A.R. Hashemi Ghasem Abady 3
چکیده [English]

Tsunami study as one of the most serious forms of coastal hazards, is favored by many engineers, planners, and politicians. Depositional effects of the tsunami subdivided to sedimentary and geomorphic landforms. This article is about the sedimentation processes associated with tsunami inundation in the northern coast of Oman Sea (Makran). Tsunami inundation features of flooding are very diverse. At first, this paper presents a conceptual model of coastal tsunami sedimentation processes deduced from the case studies and outlines diagnostic features of tsunami deposits, and then reviews the presence or absence of these features in a storm deposits. Random pits drilled in some of the water entries on the northern coast of Oman from Chabahar to Beris and the sedimentological sequence is investigated in them. Experiments such as granuluometry by wet and dry sieve, hydrometry, calcimetry, and X-ray Diffraction (to recognizing minerals) done. Some pits shows finning upward sequences, Rip Rap structure, shell fracture accumulation, and sudden change in sediment. According to the observed sedimentary structures, sorting, tilt, percentage of calcium carbonate and terrigenous debris, possible deposit of tsunami are detected. The aim of this study has also been to evaluate the ability of sedimentology in detecting evidence of tsunami sediment off the coast of Makran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Oman sea
  • Tsunami deposits
  • Coastal Hazards
  • Makran

[1]   آقانباتی، ع (1385) زمین‌شناسی ایران. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.، 586 صفحه.

[2]   امجدی، ص.، موسوی­حرمی، ر.، محمودی قرانی، م.، محبوبی، ا.، و علیزاده کتک لاهیجانی، ح (1390) کانی‌شناسی رس‌های موجود در رسوبات فلات قاره دریای عمان-ناحیه چابهار و ارتباط آن با برخاستگاه رسوبات، اقیانوس‌شناسی، سال دوم، جلد 8، صفحه 1-10.

[3]   اهری‌پور، ر.، و مصدق، ح (1385) مبانی رسوب‌شناسی، جلد 1، دامغان: سازمان آموزشی و انتشاراتی فرهیختگان علوی، 363 صفحه.

[4]   حمزه، م.، جوکار، ر.، و بسکله، غ (1392) طبقه‌بندی سواحل ایرانی دریای عمان بر پایه‌ی رسوب‌شناسی و ریخت‌شناسی (خلیج چابهار تا خلیج گواتر)، در سی و دومین گردهمایی و نخستین کنگره بین‌المللی تخصصی علوم زمین.

[5]   خیرالدین، ع.، سیوندی‌پور، ع.، و کاشفی، س (1390) بررسی زلزله و سونامی منطقه توهوکو کشور ژاپن در سال 2011، پژوهشنامه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، سال چهاردهم، شماره سوم و چهارم، صفحه 1-20.

[6]   درویش‌زاده، ع (1389) زمین‌شناسی ایران، موسسه انتشارات امیرکبیر، 434 صفحه.

[7]    غریب‌رضا، م.، و معتمد ، ا (1385) خطوط ساحلی و توالی رسوبی کواترنر پسین در منطقه خلیج چابهار، علوم زمین، جلد 61، صفحه 150-159.

[8]   مختاری، م (1389) مکران ناحیه مستعد سونامی در سواحل جنوب شرقی ایران، پژوهش‌های دانش زمین، جلد 2، صفحه 39-49.

[9]   نگارش، ح. و پودینه، م (1389) سونامی و احتمال وقوع آن در ایران، مجموعه مقالات چهارمین کنگره بین­المللی جغرافیدانان جهان اسلام، صفحه 1-20.

[10]   Andrade, V., Rajendran, K., & Rajendran, C. P (2014) Sheltered coastal environments as archives of paleo-tsunami deposits: Observations from the 2004 Indian Ocean tsunami, Journal of Asian Earth Sciences, vol. 95, 331-341.

[11]   Babu, N., Suresh Babu, D. S., & Mohan Das, P. N (2007) Impact of tsunami on texture and mineralogy of a major placer deposit in southwest coast of India, Environmental Geology, vol. 52, 71-80.

[12]   Bahlburg, H (2008) Storm and tsunami deposits in light of cyclone Nargis, Burma, May 2 and 3, 2008, Abstracts of the 26th IAS Meeting of Sedimentology, Bochum, Germany, 1-3 September 2008, vol. 58, 42.

[13]   Bahlburg, H., & Weiss, R (2007) Sedimentology of the December 26, 2004, Sumatra tsunami deposits in eastern India (Tamil Nadu) and Kenya, International Journal of Earth Sciences, vol. 96, 1195-1209.

[14]   Berberian, M (2014) Earthquake and Coseismic Active Faulting on the Iranian Plateau, A Historical, Social and Physical Approach, Elsevier, 776.

[15]   Bondevik, S., Inge Svendsen, J., & Mangerud, J (1997) Tsunami sedimentary facies deposited by the storegga tsunami in shallow marine basin and coastal lake, Western Norwey, Sedimentology, vol. 44, 1115-1131.

[16]   Bourgeois, J., Hansen, T. A., Wiberg, P. L., & Kauffman, E. G (1988) A Tsunami deposit at the Cretaceous-Tertiary Boundary in Texas Science, vol. 241, 567-570.

[17]   Boyajian, G. E., & Thayer, C. W (1995) Clam Calamity: A Recent Supratidal Storm-Deposit as an Analog for Fossil Shell Beds, Palaios, vol. 10 (5), 489-494.

[18]   Bryant, E (2014) Tsunami: The Underrated Hazard, 3rd ed., Praxis, 222.

[19]   Burg, J. P., Dolati, A., Bernoulli, D., & Smit, J (2013) Structural style of the Makran Tertiary accretionary complex in SE-Iran, Frontiers in Earth Sciences, vol. 5, 239-259.

[20]   Byrne, D. E., Sykes, L. R., & Davis, D. M (1992) Great thrust earthquakes and aseismic slip along the plate boundary of the Makran subduction zone, Journal Geophysics, vol. 97, 449-478.

[21]   Dahayanake, K., & Kulasena, N (2008) Geological evidence for paleo-tsunamis in SeriLanka, Science of Tsunami Hazard, vol. 27, 54-61.

[22]   Dawson, A. G., & Stewart, I (2007) Tsunami deposits in the geological record, Sedimentary Geology, vol. 200, 166-183.

[23]   De Martini, P. M., Burrato, P., Pantosti, D., Maramai, A., Graziani, L., & Abramson, H (2003) Identification of tsunami deposits and liquefaction features in the Gargano area (Italy): Paleoseismological implication, Annals of Geophysics, vol. 46, 883-902.

[24]   Deicke, M., Karius, V., Jahnke, W., Kallweit, W., Rebens, M., & Reyer, D (2007) Charakterisierung von Sturmflutablagerungen auf Hallig Hooge – Quantifizierung des Sedimentwachstums seit 1914, Coastline Reports, vol. 9, 93-102.

[25]    Delisle, G., von Rad, U., Andruleit, H., von Daniels, C. H., Tabrez, A. R., & Inam, A (2002) Active mud volcanoes on-and offshore eastern Makran, Pakistan, Earth Science, vol. 91, 93-110.

[26]   Dolati, A., & Burg, J. P (2013) Preliminary fault analysis and paleostress evolution in the Makran Fold-and-Thrust Belt in Iran, Frontiers in Earth Sciences, vol. 5, 261-277.

[27]   Donato, S. V., Reinhardt, E. G., Boyce, J. I., Rothaus, R., & Vosmer, T (2008) Identifying tsunami deposits using bivalve shell taphonomy, Geology, vol. 36 (3), 199-202.

[28]   Engel, M., Brückner, H., Wennrich, V., Scheffers, A., Kelletat, D., Vött, A., Schäbitz, F. Daut, G. Willershäuser, T. and. May, S. M (2010) Coastal stratigraphies of eastern Bonaire (Netherlands Antilles): new insights into the palaeo-tsunami history of the southern Caribbean, Sedimentary Geology, vol. 231, 221-245.

[29]   Engel, M., & Brückner, H (2011) The identification of palaeo-tsunami deposits-a major of challenge in coastal sedimentary research, Coastal Reports, vol. 17, 65-80.

[30]   Farhoudi, G., & Karig, D. E (1977) Makran of Iran and Pakistan as an active arc system, Geology, vol. 5, 664-668.

[31]   Font, E., Nascimento, C., Omira, R., Baptista, M. A., & Silva, P. F (2010) Identification of tsunami-induced deposits using numerical modeling and rock magnetism techniques: A study case of the 1755 Lisbon tsunami in Algarve, Portugal, Physics of the Earth and Planetary Interiors, vol. 182, 187-198.

[32]   Font, E., Veiga-Pires, C., Pozo, M., Nave, S., Costas, S., Ruiz Muñoz, F., Abad, M. Simões, N.  Duarte, S. and Rodríguez-Vidal, J (2013) Benchmarks and sediment source(s) of the 1755 Lisbon tsunami deposit at Boca do Rio Estuary, Marine Geology, vol. 343, 1-14.

[33]   Gelfenbaum, G., & Jaffe, B. E (2003) Erosion and sedimentation from the 17 July, 1998 Papua New Guinea Tsunami, Pure and Applied Geophysics, vol. 160, 1969-1999.

[34]   Goff, J., McFadgen, B. C., & Chagué-Goff, C (2004) Sedimentary differences between the 2002 Easter storm and the 15th-century Okoropunga tsunami, southeastern North Island, New Zealand, vol. 204, 235-250.

[35]   Grando, G., & McClay, K (2007) Morphotectonics domains and structural styles in the Makran accretionary prism, offshore Iran, Sedimentary Geology, vol. 196, 157-179.

[36]   Heck, N. H (1947) List of seismic sea waves, Bulletin of Seismological Society of America, vol. 37 (4), 269-286.

[37]   Heidarzadeh, M., & al, e (2008) Evaluating Tsunami Hazard in the Northwestern Indian Ocean, Pure and Applied Geophysics, vol. 165, 2045-2058.

[38]   Horton, B. P., Rossi, V., & Hawkes, A. D (2009) The sedimentary record of the 2005 hurricane season from the Mississippi and Alabama coastlines, Quaternary International, vol. 195, 15-30.

[39]   Kidd, R. G., & McCall, G. J (1985) Plate tectonics and the evolution of Makran, East Iran Project, vol. 1, 564-618.

[40]   Kortekaas, S., & Dawson, A. G (2007) Distinguishing tsunami and storm deposits: An example from Martinhal, SW Portugal, Sedimentary Geology, vol. 200, 208-221.

[41]   Marcel, C. H., & Vernal, A. D (2007) Proxies in Late Cenozoic Paleoceanography, vol. 1, Developement in Marine Geology, 2007, 843.

[42]   Matsumoto, D., Naruse, H., Fujino, S., Surphawajruksakul, A., Jarupongsakul, T., Sakakura, N., & Murayama, M (2008) Truncated flame structures within a deposit of the Indian Ocean Tsunami: evidence of synsedimentary deformation, Sedimentology, vol. 55, 1559-1570.

[43]   Morales, J. A., Borrego, J., San Miguel, E. G., López-Gonzáleza, N., & Carro, B (2008) Sedimentary record of recent tsunamis in the Huelva Estuary (southwestern Spain), Quaternery Science Reviews, vol. 27, 734-746.

[44]   Morton, R. A., Gelfenbaum, G., & Jaffe, B. E (2007) Physical criteria for distinguishing sandy tsunami and storm deposits using modern examples, Sedimentary Geology, vol. 200, 184-184.

[45]   Nott, J (2006) Tropical cyclones and the evolution of the sedimentary coast of northern Australia, Journal of Coastal Research, vol. 22, 49-62.

[46]   Paris, R., Lavigne, F., Wassmer, P., & Sartohadi, J (2007) Coastal sedimentation associated with the December 26, 2004 tsunami in Lhok Nga, west Banda Aceh (Sumatra, Indonesia), Marine Geology, vol. 238, 93-106.

[47]   Parsons, M. L (1998) Salt Marsh Sedimentary Record of the Landfall of Hurricane Andrew on the Louisiana Coast: Diatoms and Other Paleoindicators, Journal of Coastal Research, vol. 14 (3), 939-950.

[48]  

 
 
 Richmond, B. M., Jaffe, B. E., Gelfenbaum, G., & Morton, R. A (2006) Geologic Impacts of the 2004 Indian Ocean Tsunami on Indonesia, Sri Lanka, and the Maldives, Zeitschrift für Geomorphologie, vol. 146, 235-251.

[49]   Satake, K (1994) Study of recent tsunamis sheds light on earthquakes, Eos Transactions American Geophysical Union, vol. 75, 3.

[50]   Sawai, Y., Jankaew, K., Martin, M. E., Prendergast, A., Choowong, M., & Charoentitirat, T (2009) Diatom assemblages in tsunami deposits associated with the 2004 Indian Ocean tsunami at Phra Thong Island, Thailand, Marine Micropaleontology, vol. 73, 70-79.

[51]   Schluter, H. U., Prexl, A., Gaedicke, C., Roeser, H., Reichert, C., Meyer, H., & Von Daniels, C (2002) The Makran accretionary wsdge: sediment thickness and ages and the origin of mud volcanoes, Marine Geology, vol. 185, 219-232.

[52]   Senavirathne, C., Ranasinghe, P. N., & Pitawala, H. M (2013) Sedimentolgy and geochemical evidence for paleo-tsunami and environmental change from coastal sediments, Southeastern Seri Lanka, Proceeding to 29th Technical Sessions of Geological Society of Sri Lanka, 87-90.

[53]   Shi, S., & Smith, D. E (2003) Coastal tsunami geomorphological impacts and sedimentation processes: Case studies of modern and prehistorical events, International Conference on Estuaries and Cost, Hangzhou, China, 189-198.

[54]   Smit, J., Montanari, A., Swinburne, N. M., Alvarez, W., Hildebrand, A. R., Margolis, S. V., Claeys, P., Lowrie, W. and Asaro, F (1992) Tektite-bearing, deep-water clastic unit at the Cretaceous-Tertiary boundary in northeastern Mexico, Geology, vol. 20, 99-103.

[55]   Srinivasalu, S., Rajeshwara Rao, N., Thangadurai, N., Jonathan, M. P., Roy, P. D., Ram Mohan, V., & Saravanan, P (2009) Characteristics of 2004 tsunami deposits of the northern Tamil Nadu coast, southeastern India, Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, vol. 61 (1), 111-118.

[56]   Srisutam, C., & Wagner, F. F (2010) Tsunami sediment characteristics at the Thai Andaman coast, Pure and Applied Geophysics, vol. 167, 215-232.

[57]   Synolakis, C., Imamura, F., Tsuji, Y., Masutomi, H., Tinti, S., Cook, B., Chandra, Y. P, and Usman, M (1995) Damage, conditions of east Java tsunami of 1994 analyzed, Eos Transactions American Geophysical Union, vol. 76, 257-262.

[58] Szczuciński, W., Chaimanee, N., Niedzielski, P., Rachlewicz, G., Saisuttichai, D., Tepsuwan, T., Lorenc, S. and Siepak, J (2006) Environmental and Geological impacts of the 26 December 2004 Tsunami in coastal zone of Thailand–overview of short and long-term effects, Polish Journal of environmental Studies, vol. 15, 793-810.

[59]   Tuttle, M. P., Ruffman, A., Anderson, T., & Jeter, H (2004) Distinguishing tsunami from storm deposits in eastern North America: the 1929 Grand Banks Tsunami versus the 1991 Halloween Storm, vol. 75, 117-131.

[60]   Vött, A., Lang, F., Brückner, H., Gaki-Papanastassiou, K., Maroukian, H., Papanastassiou, D., Giannikos, A., Hadler, Handl, M. Ntageretzis, K., Willershäuser, T. and Zander, A (2011) Sedimentological and geoarchaeological evidence of multiple tsunamigenic imprint on the Bay of Palairos-Pogonia (Akarnania, NW Greece), Quaternary International, vol. 242, 213-239.

[61]   Wang, P., & Horwitz, M. H (2007) Erosional and depositional characteristics of regional overwash deposits caused by multiple hurricanes, Sedimentology, vol. 54, 545-564.

[62]   White, R. S (1982) Recent fold development in the Gulf of Oman,Earth Planet, Earth Planet, vol. 36, 85-91.

[63]   Wiedicke, M., Neben, S., & Spiess, V (2001) Mud volcanoes at the front of the Makran accretionary complex, Pakistan, Marine Geology, vol. 172, 57-73.

[64]   Williams, H. L (2009) Stratigraphy, sedimentology, and microfossil content of Hurricane Rita storm surge deposits on southwest Louisiana, Journal of Coastal Research, vol. 25, 1041-1051.

[65]   Yeh, H., Imamura, F., Synolakis, C., Tsuji, Y., Liu, P., & Shi, S (1993) The Flores Island tsunamis, Eos Transactions American Geophysical Union, vol. 74, 369-373.

[66]   von Rad, U., Berner, U., Delisle, G., Doose-Rolinski, H., Fechner, N., Linke, P., Luckage, A., Roeser, H. A., Schmaljohann, R. and Wiedicke, M (2000) Gas and fluid venting at the Makran accretionary wedge off Pakistan, Geo-Marine Letters, vol. 20, 10-19.