تاثیر فرسایش خاک و فرونشست زمین در مجاورت خطوط انتقال در دشت اشتهارد با استفاده از مطالعات رسوب شناسی و ژئوالکتریک

رضایی, خلیل

doi:10.22084/psj.2020.3550

تاثیر فرسایش خاک و فرونشست زمین در مجاورت خطوط انتقال در دشت اشتهارد با استفاده از مطالعات رسوب شناسی و ژئوالکتریک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

خلیل رضایی

استادیار گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی، تهران

10.22084/psj.2020.3550

چکیده

فرسایش خاک و فرونسشت زمین در ایران به مقولههایی آشنا و مخاطرهانگیز تبدیل شدهاند. به تازگی شریانهای حیاتی محیطهای شهری و بینشهری از جمله خطوط انتقال برق سراسری با عوارض ثانویه فرسایش خاک و فرونسشت زمین مواجه شدهاند. در این تحقیق محل عبور خط انتقال برق فشار قوی و مارنهای متفاوت بالادستی (واحدهای M₁، M₂ و M₃) در مسیر اشتهارد به بویینزهرا مورد مطالعه رسوبشناسی و ژئوالکتریک قرار گرفته است. آزمایشهای دانهبندی غربال و هیدرومتری، کلسیمتری، هدایتالکتریکی، حدود آتربرگ، تعیین عناصر و تشخیص نوع کانیهای رسی انجام شد. پدیدههای فرسایش خاک منطقه عبارتند از: ورقهای، شیاری، آبراههای و خندقی که در مارنهای قرمز بالایی و کواترنر دیده میشوند. مارن‌ها دارای خصوصیاتی از جمله فرسایش‌پذیری بالا، دارای سیلت فراوان، غیرچسبنده، کاتیونهای آلکالی و آنیونهای محلول هستند. نتایج نشان دادهاند که یک لایه سیلتی به ضخامت حدود یک متر در زیر لایه سطحی متشکل از رس متراکم مونتموریلونیتی و در روی لایه ماسهرسی قرار داشته و بدلیل فرسایشپذیری بالا باعث ایجاد تونلها و خندقهای بزرگی شدهاند که به سمت دکلهای برق پیشروی نمودهاند. مطالعات ژئوالکتریک علاوه بر نمایش گسترش این لایه در منطقه، لایههای ماسهای در اعماق حدود 45متر به پایین را نیز نشان داد. علت اصلی فرونسشت زمین در این منطقه برداشت بیش از حد آبهای زیرزمینی توسط مجمتع فولاد میباشد که به ترکهای سطح زمین ناشی از فرسایش خاک پیوسته است. مطالعات ژئوالکتریک علاوه بر اندازه ذرات خاک، موقعیت حفرات زیرزمینی، لایه میانی سیلتی و مرطوب را نشان داده است که به فرسایش حساس میباشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Soil erosion and land subsidence effects in the vicinity of power transport lines in Eshtehard Plain using sedimentology and Geoelectric studies

نویسنده [English]

Kh. Rezaei

چکیده [English]

Soil erosion and land subsidence in Iran have become known and important issues. Recently, the vital arteries of urban and interurban areas include the nation's power line face with secondary effects of soil erosion and land subsidence. In this research, the place of power line and different upstream marls (M1, M2, M3 units) from Eshtehard to Bouin-Zahra area were studied from a sedimentology erodibility and geoelectric point of view. In the laboratory, granulation, calcimetry, electrical conductivity, Aterberg limits, type and the amount of different elements and clay minerals were determined. The types of erosion include surface, furrow, stream, and trench erosion on the Upper Red Formation deposits and Quaternary sediments. The results show that the area is covered by highly erodible marl and contains abundant non-cohesive silt particles, alkali cations, and soluble anions. A silty layer about one-meter-thick is located on the surface substrate consisting of dense clay and on the clayey sand layer and due to high erosion, they cause large tunnels and gullies that go towards the electric towers. The clay mineral of this layer is montmorillonite with highly sensitive to soil erosion factors. Geoelectric studies show this layer as well as sandy layers deposited in 45m and more depths. The main reason for the general subsidence of this region can be considered as water extraction for the steel industry in the Eshtehard region, which has been used as a driving force to create cracks and erosive cracks in the soil.

کلیدواژه‌ها [English]

Sediment
Erosion
Vital arteries
Geoelectric
Eshtehard

مراجع

رفاهی، ح (1385) فرسایش آبی و کنترل آن، انتشارات دانشگاه تهران.

طالبی، آ (1390) بررسی متغیرهای فیزیکی و شیمیایی مارنها و تاثیر آن بر اشکال مختلف فرسایشی در حوزه آبخیز حبلهرود، هفتمین کنفرانس زمینشناسی مهندسی و محیط زیست ایران، شاهرود، دانشگاه صنعتی شاهرود.

میرزازاده، ص.، م.، کریمپور ریحان، م. ر.، اسپهبد (1391) رسوبشناسی و تعیین شاخص‌های فرسایش‌پذیری مارن‌های سازند قرمز بالایی در ناحیه ایوانکی، فصلنامه علمی پژوهشی زمینشناسی محیطزیست، سال ششم، شماره 19.

Beamish, D., Clark, T. D. G., Clarke, E., and Thomson, A. W. P (2002) Geo-magnetically induced currents in the UK: geomagnetic variations and surface electric fields, J. Atmos. Solar Terr, 64: 1779– 1792.

Bersezio, R., Giudici, M., Mele. M (2007) Combining sedimentological and geophysical data for high-resolution 3-D mapping of fluvial architectural elements in the Quaternary Po plain (Italy), Sedimentary Geology, 202, Issues, 1(2): 230-248.

Bianchetti, R. L (2001) Survey method and evaluation techniques, in: Peabody’s Control of Pipeline Corrosion, Second Edition, edited by: Bianchetti, R. L., NACE International, Houston, 65–100.

Boteler, D. H (2000) Geomagnetic effects on the pipe-to-soil potentials of a continental pipeline, Adv. Space Res, 26: 15–20,.

Fernberg, P. A., C. Samson, D. H. Boteler, L. Trichtchenko, and P. Larocca (2007) Earth conductivity structures and their effects on geomagnetic induction in pipelines, Annales Geophysics, 25: 207-218.

Haas, F., Hilger, L., Neugirg, f., Umstädter, K., Breitung, Ch., Fischer, P., Hilger, P., Heckmann, T., Dusik, J., Kaiser, A., Schmidt, J., Della- Seta, M., Rosenkranz, R., Becht, M (2016) Quantification and analysis of geomorphic processes on a recultivated iron ore mine on the Italian island of Elba using long-term ground-based lidar and photogrammetric SfM data by a UAV, Nat. Hazards Earth Syst. Sci, : 1269–1288.

Hosl, R., Strauss, P (2015) Conservation tillage practices in the alpine forelands of Austria Arethey effective?, Catena, 44-51.

Mathys, N., Klotz, S., Esteves, M., Descroix, L., Lapetite, J. M (2005) Runoff and erosion in the Black Marls of the French Alps: Observations and easurements at the plot scale, Catena, 63: 261-281.

Ochoa-Cueva, P., Fries, A., Montesinos, P., Rodríguez-Díaz, J., Boll, J (2013) Spatial estimation of soil erosion risk by land-cover change in the Andes of southern Ecuador, land degradation & development.

Reynold, J. M (1997) an Introduction to Applied and Environmental Geophysics, John Willey & Sons, New York.

Sumarganal, L (2002) Application Methods VLF for Mapping Contamination of Contaminant at TPA Pasir Impun Bandung. Proceeding PIT HAGI ke-28.

Simpson, F. and Bahr, K (2005) Practical magneto-tellurics, Cambridge University Press, New York.

Sinha, R., Ahmad, J.,Gaurava, K., Morin, G (2014) Shallow subsurface stratigraphy and alluvial architecture of the Kosi and Gandak mega fans in the Himalayan foreland basin, India, Sedimentary Geology, 301: 133-149.

Šujan, M., Braucher, R., Šujan, M., Hók, J., Povinec, P. P., Šipka, F. , Team, A., Rugel, G., Scharf, A (2019) The tectono-sedimentary evolution of a major seismogenic zone with low slip rate activity: A geo-chronological and sedimentological investigation of the Dobrá-Voda Depression (Western Carpathians), Sedimentary Geology, 383: 248-267.