فعالیت نئوتکتونیکی را می توان از الگوهای شبکه جریان و به عنوان یک نتیجه از تکامل آن استنتاج کرد. هدف از این مطالعه بررسی استفاده از مورفولوژی شبکه جریان و روشهای ریخت‌سنجی برای ارزیابی نشانه‌های نئوتکتونیکی در منطقه نفزا واقع در شمال غربی تونس است . برای این منظور، مدل رقومی ارتفاع (DEM)، لایه‌های هیدروگرافی استخراج‌شده از نقشه توپوگرافی نفزا (1/25 ، 000)، سنگ‌شناسی و پارامترهای خطواری زمین‌ساختی استخراج‌شده از نقشه زمین‌شناسی (1/50 ،000) استفاده شد. هدف این مقاله ترسیم ناپیوستگی‌های ساختاری و سنگ‌شناسی منطقه مورد مطالعه، با تحلیل ریخت‌ساختی توپوگرافی استخراج‌شده از DEM و همچنین ناهنجاریهای زهکشی است. این کار امکان توصیف ناپیوستگی‌های منشأ سنگ‌شناسی و ساختاری را فراهم کرد. مطالعات انجام شده قبلی در منطقه مورد مطالعه، تایید می کند که خطواره ها در چندین جهت شرق، شمال شرق، شمال شرق و جنوب غرب و شمال غربی-جنوب شرقی عبور می کنند. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از این مطالعه در رابطه با همبستگی بین شبکه تکتونیکی و هیدروگرافیک، می‌توان تمایل به جوان‌سازی منطقه‌ای را در بیشترین خط‌واره‌های نقشه‌برداری شده برجسته کرد.
کلید واژه ها
مورفومتری , شبکه هیدروگرافیک , DEM , ناهنجاریهای زهکشی , نئوتکتونیکی , نفزا
1. مقدمه
عوامل اصلی حاکم بر تکامل چشم انداز زمین ساختی و/یا آب و هوا و تنوع در سنگ شناسی [ 1 ] است. مورفومتری اندازه گیری و تجزیه و تحلیل ریاضی پیکربندی سطح زمین، شکل و ابعاد لندفرم های آن است [ 2 ].
شناسایی ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی در چشم‌انداز تحت سلطه تکتونیکی از طریق تخمین شاخص‌های مورفوتکتونیکی رایج در تحقیقات تکتونیکی فعال امکان‌پذیر است [ 3 ] – [ 5 ]. شاخص های مورفوتکتونیکی ابزارهای شناسایی برای ارزیابی رابطه بین تکتونیک و مورفولوژی حوضه و شناسایی تغییر شکل های زمین شناسی اخیر هستند [ 5 ].
مطالعه حاضر تلاشی برای بررسی استفاده از روشهای ژئومورفومتریک عددی برای استخراج امضای نئوتکتونیکی در منطقه نفزا (شمال غربی تونس) است.
شبکه زهکشی به جز نقشی که در شکل دهی توپوگرافی دارد، عامل اصلی کنترل جفت بین فرآیندهای سطحی و تغییر شکل عمیق پوسته، و همچنین روابط بین تکتونیک و تغییرات آب و هوایی و رکورد رسوبی در حوضه ها است [ 6 ]. تجزیه و تحلیل منطقه‌ای مورفولوژی حوضه زهکشی و دره رودخانه به تعریف برآمدگی دیفرانسیل در بسیاری از مناطق از نظر تکتونیکی فعال کمک می‌کند. در جنوب هند، Sreedevi [ 7 ] یک تحلیل مورفومتریک را در حوضه نیمه خشک Wailapalli با استفاده از شاخص های ریخت سنجی که نشان داد توسعه حوضه عمدتاً توسط اثر گسلش و رانش هدایت می شود، اعمال کرد. تأثیر ویژگی‌های ساختاری زیرسطحی بر معماری کلی حوضه‌های آبخیز و الگوهای کانال مورد مطالعه قرار گرفت.
تجزیه و تحلیل هیپسومتریک ابزار مهمی برای ارزیابی و مقایسه تکامل ژئومورفیک لندفرم های مختلف صرف نظر از عاملی است که ممکن است مسئول آن باشد. در مناطقی که به سرعت بالا می‌روند، مانند تپه‌های سیوالیک در نپال و کوهپایه‌های غربی تایوان، ثابت شد که انتگرال هیپسومتریک (HI) به ترتیب با نرخ برآمدگی و تاقدیس اخیراً بالابرنده همبستگی بالایی دارد [ 8 ] [ 9 ].
تفاوت مقادیر منحنی Hypsometric (HC) و Hypsometric Integral (HI) به درجه عدم تعادل در تعادل نیروهای فرسایشی و زمین ساختی مربوط می شود [ 10 ]. Willgoose و Hancock [ 11 ] از یک مدل ریاضی استفاده کردند تا نشان دهند که منحنی هیپسومتری به شبکه زهکشی، فرآیندهای رواناب چشم انداز و هندسه حوضه بستگی دارد. بر اساس یک مدل ریاضی، آنها همچنین استنباط کردند که HI با نرخ افزایش همبستگی مثبت خواهد داشت.
در مطالعه خود، آنالیز را با استفاده از نقشه توپوگرافی و زمین شناسی انجام دادیم. تکنیک GIS روشی سریع، دقیق، سریع و ارزان برای محاسبه تحلیل مورفومتریک است [ 12 ].
ما تغییرات در ویژگی هیپسومتری را برای حوضه های مختلف حوضه منطقه نفزا بررسی می کنیم تا خوشه هایی با مقادیر هیپسومتری بالا یا پایین را متمایز کنیم و اهمیت آنها را در رابطه با سنگ شناسی و تکتونیک ارزیابی کنیم. سبک ساختاری منطقه مورد مطالعه ما با چین خوردگی ها و گسل ها در چندین جهت مشخص می شود. تجزیه و تحلیل ویژگی های ژئومورفیک، مانند خطوط خطی و الگوهای زهکشی، می تواند بینش هایی را در مورد محیط تکتونیکی و تکامل چشم انداز یک منطقه ارائه دهد [ 13 ]] . بنابراین، روابط بین شبکه زهکشی، ناهنجاری های زهکشی و خطواری ساختاری منطقه ای در منطقه نفزا مورد بررسی قرار گرفت. ناهنجاری های زهکشی به عنوان یک انحراف موضعی از زهکشی منطقه ای و/یا سبک یا مدل رواناب تعریف می شوند و این با ساختار منطقه ای و/یا توپوگرافی مطابقت دارد [ 14 ]. این ناهنجاری های زهکشی ممکن است منشأ ساختاری یا سنگی داشته باشند و همچنین می توانند توسط فرسایش ایجاد شوند [ 15 ] – [ 18 ]. در واقع، چندین مطالعه تحقیقاتی از ناهنجاری های زهکشی برای تشخیص فعالیت نئوتکتونیکی استفاده کردند [ 18 ] – [ 20 ]. بن حسن [ 21] از یک روش نیمه خودکار برای استخراج شبکه ناهنجاری های زهکشی از اطلس جنوبی تونس که به دلیل لرزه خیزی نسبتاً بالا شهرت دارد، استفاده کرد. این روش امکان استنتاج فعال شدن مجدد یک (یا چند) شاخه (ها) از گسل گفسا را فراهم می کند.
2. منطقه مطالعه
منطقه مورد بررسی در شمال شرقی تونس قرار دارد و بین عرض‌های جغرافیایی 8˚48’08” E و 9˚10’35” شرقی و طول‌های جغرافیایی 36˚53’34” شمالی و 37˚05’30” شمالی محصور شده است. مساحت 513.8 کیلومتر مربع. این منطقه دارای آب و هوای نیمه مرطوب با میانگین بارندگی سالانه 900 میلی متر است. نقشه زمین شناسی منطقه نفزا قسمتی از کمربند مغربی که در شرق مدیترانه قرار دارد را پوشش می دهد ( شکل 1 ). این ناشی از برخورد بین صفحه آفریقا (ابرقاره گندوانا) و ریز صفحه بین‌النهرین مدیترانه به نام برگرفته از قاره اروپا در طول روزنه اقیانوسی نئو تتیسیان در ژوراسیک اولیه است. تاریخچه ساختاری این منطقه بر اساس سه مرحله اصلی ایجاد شد [ 22 ]:
– در اواخر دوره کرتاسه، فرورانش نوار اقیانوسی تتیان، که گندوانا را از آلکاپکا جدا می‌کرد، منجر به منشور برافزایش فلیش (“Kabylianflyschs”) در مغرب‌های شرقی شد.
اتصال دامنه Alkapeca (ائوسن میانی-الیگوسن اولیه) با حاشیه آفریقا، به طور کلی تغییر شکل داده شده است [ 23 ].
فاز آلپ (آخرین بوردیگالی-سراوالیان اولیه) ناشی از برخورد بین حوزه های آلکاپکا و آفریقا است.
شکل 1 . مکان یابی و مدل رقومی ارتفاع منطقه مورد مطالعه.
همچنین زمین‌شناسی منطقه با ویژگی‌های ساختاری متعددی مشخص می‌شود که معمولاً با پدیده‌های مسئول توسعه کانی‌سازی چند فلزی و همچنین انتقال و پراکندگی عناصر مختلف ژئوشیمیایی بر روی سطح همراه است. در طول نئوژن، زمانی که ماگماتیسم نفزا روی کار آمد [ 24 ]، تناوب رژیم فشاری مورب و رژیم گسترش وجود داشت که نمونه ای از دوره پس از برخورد است. مهمتر از همه، در طول دوره Serravallian و Tortonian، قلمرو شمال آفریقا تحت تاثیر یک رژیم فشاری بسیار مایل قرار گرفت [ 25 ]، و بازگشت کوتاه مدت به شرایط کششی را در طول دوره Messinian و Pliocene تجربه کرد. از آن زمان، نرخ همگرایی آفریقا-اروپا بسیار پایین بوده است (0.5 سانتی‌متر در یک سانتی‌متر).−1 ) و مرز صفحه هنوز در جلوی منطقه تلیان [ 26 ] قرار دارد، با مقداری تاشو درست در شمال خط ساحلی. در منطقه تل تونس شمالی، که در اینجا مطالعه شد، بستر رسوبی شامل ورقه رانش Ed Diss (کرتاسه بالایی تا ائوسن) است که توسط Numidiannappe [ 8 ] پوشانده شده است. دومی شامل یک سری ضخیم (≥1000 متر) از مگس‌های سیلیسی آوار (Numidianflysch)، الیگوسن تا میوسن پایین (بوردیگالی) است. موقعیت زمین شناسی و پیچیده زمین ساختی این منطقه، افزایش فعالیت تکتونیکی را تعیین می کند و آن را به یک منطقه مطالعاتی ایده آل برای آزمایش تغییر شکل نئوتکتونیکی تبدیل می کند.
3. مواد و روشها
در این مطالعه، ما از داده‌های توپوگرافی استخراج‌شده با بردارسازی دستی خطوط ارتفاعی (با منحنی‌های فاصله برابر با 25 متر) و سیستم شبکه زهکشی از چهار نقشه توپوگرافی در 1/25000 که منطقه مورد مطالعه را پوشش می‌دهد، استفاده کردیم.
دومین مجموعه داده ای که برای این مطالعه به دست آمد، نقشه های زمین شناسی اسکن شده دیجیتالی بود که برای ایجاد داده های برداری لازم به ArcGIS وارد شدند. این نقشه دیجیتالی اسکن شده برای دیجیتالی کردن سنگ شناسی و گسل ها به عنوان داده های برداری مفید بود. داده های SRTM نیز استفاده شد.
نقشه‌های توپوگرافی، نقشه‌های زمین‌شناسی و داده‌های ماهواره‌ای دیجیتال با استفاده از نرم‌افزار پردازش تصویر دیجیتال به سیستم مختصات فضایی جهانی UTM (Universal Transverse Mercator)/WGS84 (سیستم ژئودتیک جهانی) اصلاح هندسی و ارجاع جغرافیایی داده شد.
برای تعیین مناسب جهت جریان و تجمع جریان، سینک های DEM شناسایی و پر شدند. برای به دست آوردن حوضه های زهکشی؛ افسردگی ها از بین رفت بر اساس مدل جهت جریان، محاسبه شده با استفاده از الگوریتم D8 [ 27 ]، حداقل آستانه سطح تجمع ایجاد شد. منطقه زهکشی کمک کننده هر سلول محاسبه شد و حوضه ها تعریف و شماره گذاری شدند تا تجزیه و تحلیل تسهیل شود. مرزهای 68 زیرحوضه استخراج شد.
انواع مختلفی از شاخص‌های مورفومتریک در این مطالعه برای ارزیابی ویژگی‌های برجسته و بررسی پاسخ‌های هیدروژئومورفولوژیکی به تغییر شکل‌های زمین ساختی در مقیاس منطقه‌ای انجام شده است.
مساحت (A)، در داخل مرز حوضه زهکشی و محیط (P) مربوط به طول کل مرز حوضه زهکشی به طور خودکار توسط نرم افزار SIG تولید می شود.
ارزیابی کلی برجستگی (ارتفاع و شیب) می تواند برای درک بهتر ماهیت فیزیوگرافی منطقه مورد مطالعه مفید باشد. شبکه شیب به عنوان حداکثر نرخ تغییر در مقدار از هر سلول به همسایگانش، با استفاده از روش توصیف شده در بارو [ 28 ] شناسایی می شود. شاخص های زیر یک ارزیابی دید اول از سازه امدادی و برهمکنش آن با شبکه زهکشی است.
تجزیه و تحلیل هیپسومتریک ابزار مهمی برای ارزیابی و مقایسه تکامل ژئومورفیک لندفرم های مختلف صرف نظر از عاملی است که ممکن است مسئول آن باشد. عوامل اصلی حاکم بر تکامل چشم انداز، تکتونیک و/یا آب و هوا و تنوع در سنگ شناسی است.
چندین مطالعه کاربرد آنالیز هیپسومتری را در تفسیر تکتونیکی نشان داده اند. مقادیر بالای HI به طور کلی با نرخ های بالاتر فعالیت تکتونیکی مرتبط است.
منحنی هیپسومتریک (HC) با رسم ارتفاع نسبی حوضه زهکشی (h/H) که به عنوان نسبت ارتفاع کل حوضه در برابر مساحت نسبی حوضه زهکشی (a/A) شناخته می شود که نسبت کل سطح حوضه است، ایجاد می شود [ 29 ] . این توزیع ارتفاعات را در یک منطقه از زمین، از یک حوضه زهکشی تا کل سیاره توصیف می کند. این منحنی ها برای استنباط مرحله توسعه شبکه زهکشی استفاده شده است و همچنین ابزار قدرتمندی برای تمایز بین مناطق فعال و غیرفعال تکتونیکی است [ 29 ].
انتگرال هیپسومتری و ارتباط آن با درجه تشریح به آن اجازه می دهد تا به عنوان شاخصی از مرحله یک منظر در چرخه فرسایش استفاده شود. تکامل نظری مرحله یک منظره عبارت است از: مرحله جوانی، که با برش عمیق و برجستگی ناهموار مشخص می شود، مرحله بالغ، که در آن فرآیندهای مختلف ژئومورفیک در تقریباً تعادل عمل می کنند، و مرحله قدیمی، که با منظره ای نزدیک به سطح پایه با تسکین بسیار ضعیف مشخص می شود. 29 ] [ 30 ] .
به سادگی به عنوان مساحت زیر منحنی هیپسومتری تعریف می شود و به صورت زیر محاسبه می شود:
HI = (میانگین ارتفاع – حداقل ارتفاع)/(حداکثر ارتفاع – حداقل ارتفاع)
تعیین انتگرال هیپسومتری (HI) یک تکنیک قدرتمند است که درجه عدم تعادل در تعادل نیروهای فرسایشی و زمین ساختی را نشان می دهد [ 30 ] [ 31 ]. مقادیر به عوامل مختلفی مانند مقاومت سنگ بستگی دارد و نمی‌تواند مستقیماً با تکتونیک فعال مرتبط باشد.
به طور کلی مقادیر بالای انتگرال هیپسومتریک محدب هستند و این مقادیر عموماً >0.5 هستند. مقادیر میانی بیشتر مقعر، محدب یا مستقیم هستند و معمولاً مقادیری بین 0.4 و 0.5 دارند. در نهایت، مقادیر پایین تر (<0.4) تمایل به داشتن اشکال مقعر دارند [ 32 ].
تضادها در سنگ‌شناسی یا وجود گسل‌ها به جریان‌ها کمک می‌کند تا به شرایط تعادل جدیدی برسند. تفسیر شاخص های ژئومورفیک حاصل استخراج شده از شکل جریان، اطلاعاتی را نشان می دهد که برای ارزیابی نهایی تغییر شکل زمین ساختی منطقه ای بالقوه مورد نیاز است.
استفاده از GIS به ویژه برای تعیین جهت‌های اصلی به دنبال شبکه جریان و شناسایی تأثیر تکتونیک بر شبکه جریان رودخانه مفید است.
همچنین، رودخانه ها به تغییرات توپوگرافی ناشی از بالا آمدن یا فرونشست بسیار حساس هستند و بنابراین نشانگرهای ایده آل برای شناسایی فعالیت های زمین ساختی اخیر [ 3 ] هستند. این ناهنجاریهای زهکشی ممکن است منشأ ساختاری یا سنگ‌شناسی داشته باشند و همچنین می‌توانند توسط فرسایش ایجاد شوند [ 15 ] – [ 18 ] [ 33 ] [ 34 ].
برای تعریف تمام بخشهای دارای زهکشی غیرعادی، طبق پروتکل توسعه یافته توسط Ben Hassen [ 8 ] برای استخراج نیمه خودکار ناهنجاریهای زهکشی پیش رفتیم.
این پروتکل شامل این است که برای به دست آوردن نقشه جهت گیری منطقه ای منطقه، با محاسبه نقشه سطح قله [ 33 ] [ 35 ] – [ 39 ] شروع کردیم. این نقشه بر اساس متدولوژی اتخاذ شده توسط اسلاما [ 20 ] ایجاد شده است. از این نقشه، نقشه جهت (یا نوردهی) را محاسبه کردیم که جهت یک شیب را در پایین ترین شیب نشان می دهد [ 21 ].
با توجه به رویکرد بن هاسن [ 21 ]، نقشه جهت از قالب شطرنجی اصلی خود به قالب برداری (چند ضلعی) تبدیل می شود که هر چند ضلعی حاوی مقدار جهت گیری زمین است. بر اساس هر دو لایه برداری حاوی شبکه زهکشی حاصل و لایه جهت گیری نقشه سطح قله، مرحله بعدی تنظیم جهت نقشه سطح قله برای هر زهکشی است.
تقاطع شبکه زهکشی و لایه برداری نقشه سطح قله منجر به تقسیم هر زهکشی در بخشهای زیادی می شود که هر کدام دارای مقدار نقشه سطح قله هستند. بنابراین، به هر بخش از زهکشی مقدار جهت اختصاص داده می شود.
متعاقباً، جدول ویژگی چاه شبکه زهکشی شامل دو فیلد است: جهت جریان زهکش و جهت گیری نقشه سطح قله که از آن پشتیبانی می کند. از این دو فیلد، فیلد سوم با اختصاص مقدار اختلاف بین دو زاویه محاسبه می شود. در نهایت، با مراجعه به تعریف ناهنجاری زهکشی [ 16 ] [ 39 ]، جریان غیرعادی فرض خواهد شد اگر تفاوت بین (270˚ و -90˚) یا (˚ 90 و 270˚) باشد.
4. نتایج و بحث
نقشه شبکه نفزا نشان می دهد که ارتفاعات بین 3 متر از سطح دریا و 685 متر متغیر است ( شکل 2 ). این منطقه با دو نوع برجسته مشخص می شود: یک منطقه کوهستانی به ویژه در جنوب که تحت تسلط جبل خروفا و راگوبت العلیا است که قله آن به بیش از 685 متر می رسد ( شکل 2 ) و یک دشت که بخش مرکزی نقشه را اشغال می کند. میانگین ارتفاع 157 متر است.
شیب منطقه از 0 تا 39 درجه با میانگین شیب 6.89 درجه و انحراف استاندارد شیب 5.29 درجه متغیر است. درجه شیب بالایی از نظر مکانی در قسمت های جنوبی منطقه مشاهده می شود ( شکل 2 ).
نقشه شیب بر اساس درجه شیب به چهار کلاس طبقه بندی می شود. شیب های بسیار کم (<10%) عمدتاً با پر شدن دره همراه است. شیب کم (10٪ – 20٪) در نواحی پدیپلین مواج مشاهده شد. مناطق با شیب متوسط (20٪ – 25٪) در ارتباط با پدیدمان هستند. شیب های تند (30-25%) و شیب بسیار تند (بیش از 30%) با منطقه برجستگی بالا (جبل خروفا)، تپه های سازه ای و درزگیرها همراه است. این نقشه با اهمیت دادن بیشتر به مناطقی که دارای شیب تندتر هستند، طبقه بندی مجدد شده است. ویژگی سبک ساختاری منطقه نفزا وجود تاقدیس هایی با محورهای منحنی در چند جهت است. همچنین می‌توان به برخی از تاقدیس‌های مرتبط با تکتونیک نمک تریاس اشاره کرد، مانند جبل دوگاس، جبل خریروفا و راگوبت العلیا. منطقه مورد مطالعه نیز با ناودیس های تخته مشخص می شود.
4.1. تجزیه و تحلیل حوضه های زهکشی
تجزیه و تحلیل حوضه زهکشی بر اساس شاخص های ژئومورفیک، مانند شبکه جریان یا حوضه های زهکشی است.
تفسیر شاخص های ژئومورفیک حاصل اطلاعاتی را نشان می دهد که برای ارزیابی نهایی تغییر شکل زمین ساختی منطقه ای بالقوه در حوضه های زهکشی مورد نیاز است. در واقع، منطقه مورد مطالعه شامل 68 حوضه ( شکل 3 ) با اندازه، سنگ شناسی و سن متفاوت است.
خصوصیات مورفولوژیکی مانند مساحت داخل حوضه های زهکشی و محیط حاکی از اطلاعات مربوط به مقیاس کلی حوضه های زهکشی و وسعت اندازه فضایی آنها است [ 27 ].
شکل 2 . نقشه شیب منطقه مورد مطالعه با ارزش ارتفاعی.
شکل 3 . ویژگی های حوضه آبریز هیپسومتری منطقه نفزا.
با توجه به اندازه مساحت حوضه ها، بزرگترین آنها n˚ هستند. 42، 7، 47، 31، 38 و 2 که کوچکترین آنها n˚ است. 5، 19، 23، 34 و 30.
نمودار منحنی هیپسومتریک حاصل نشان داد که منحنی هیپسومتری به شکل S، مقعر و محدب است که به این معنی است که فرآیند فرسایش از یک حوضه به حوضه دیگر متفاوت است.
محاسبه و طبقه بندی انتگرال های هیپسومتری (HI) برای حوضه های زهکشی منطقه مورد مطالعه در شکل 3 ارائه شده است .
تحلیل هیپسومتری حوضه های مختلف نقش برجسته منطقه نفزا سه روند را نشان می دهد ( شکل 3 ):
・ مناطق قرمز (حوضه 58، 68 و 37) با برش عمیق و فرسایش خفیف خاک.
・ حوضه های سبز (22 حوضه) در مرحله میانی با برش و فرسایش متوسط (حداکثر آستانه 50%) هستند.
・ حوضه های زرد (43 حوضه) در مرحله شدید فرسایش، با تسکین کم (حداکثر آستانه 35%) هستند.
HI دلالت بر نرخ بالای فعالیت تکتونیکی دارد و هنگامی که شاخص از مقادیر 0.5 تجاوز کند [ 29 ] [ 32 ]، مانند حوضه های 37، 58 و 68، تسکین بالایی ایجاد می کند. نشان دهنده مرحله بلوغ آنها با ریلید کم و در معرض فرسایش شدید است.
اکثر حوضه ها نشان می دهند که HC سیگموئید به سمت یک حالت تعادل بین فرآیند درون زا و برون زا در حال تکامل است.
در مورد حوضه های شماره 37، 58 و 68 با مقدار HI در حدود 0.6 و HC محدب ( شکل 4 )، این نشان دهنده یک کنترل ساختاری یا سنگ شناسی است.
برای مطالعه یک تحلیل دقیق برای تأثیر سنگ‌شناسی بر توزیع ارزش HI، ما سنگ‌شناسی را با مقادیر HI به‌دست‌آمده برای حوضه‌هایی با ارزش HI بالا و HC محدب مرتبط می‌کنیم. این تحلیل سنگ شناسی بر اساس نقشه های زمین شناسی 1:50.000 انجام شد ( شکل 5 ).
در واقع، حوضه شماره 58 توسط نفوذ نمک به نسبت عمده، رس و ماسه سنگ، مارن سنگ، ماسه سنگ، کربنات و رسوبات شیب پوشیده شده است ( جدول 1 ). در این مورد ویژگی‌های سنگ‌شناسی زمین و به‌ویژه سختی سنگ نفوذی نمک تریاس می‌تواند عاملی برای تبیین مرحله جوانی این حوضه باشد.
شکل 4 . منحنی هیپسومتریک حوضه آبریز 37، 58 و 68.
شکل 5 . نقشه زمین شناسی منطقه نفزا که پراکندگی خاصیت هیپسومتری هر حوضه را نشان می دهد.
در حالی که هر دو حوضه شماره 37 و 68 به ویژه توسط ماسه سنگ پوشیده شده اند. از سوی دیگر، تجزیه و تحلیل سنگ‌شناسی حوضه‌های مختلف منطقه حوضه‌های دیگری (38، 39، 44، …) را نشان می‌دهد که توسط همان نوع سنگ و تقریباً با نسبت‌های مشابه پوشیده شده‌اند، اما HI کمتر از 0.5 را نشان می‌دهند. در این مورد، عامل سنگ شناسی به تنهایی نمی تواند این گرایش هیپسومتری را توضیح دهد.
همبستگی با لایه تکتونیکی نفزا به ما این امکان را می دهد که استنباط کنیم:
・ حوضه شماره 68 و تمام حوضه هایی که HC شکل S را نشان می دهند به جز حوضه 29 توسط خطوط تکتونیکی عبور می کنند. بنابراین، ارزش بالای HI می تواند نتیجه تکتونیک فعال باشد.
· عدم وجود شاخص تکتونیکی آشکار در حوضه های 37 به ما اجازه نمی دهد که نتایج تجزیه و تحلیل هیپسومتری را توضیح دهیم.
در همین زمینه، شکل 4 حوضه‌های زیادی را نشان می‌دهد که تقریباً با مواد سنگ‌شناسی مشابهی پوشیده شده‌اند و تفاوت‌های قابل‌توجهی در ویژگی‌های هیپسومتری آنها مانند حوضه‌های 38، 29 و 37 دارند. در واقع، حوضه 29 پوشیده از سنگ‌های ماسه‌سنگ است اما با S شکل مشخص می‌شود. HC
فقدان شاخص تکتونیکی سطحی در حوضه 37 و همچنین حوضه 29، از ایده کنترل زمین ساختی زیرسطحی حاکم در این حوضه ها غافل نمی شود، به ویژه اینکه مصالح سقف تحت سلطه تپه های ماسه سنگی قدیمی و جدید است. بنابراین ممکن است گسلهای فعال در نقشه‌های زمین‌شناسی منتشر شده، که معمولاً بر اساس نقشه‌برداری گسل رخنمون هستند، به تصویر کشیده نشوند.
4.2. تجزیه و تحلیل شبکه های هیدروگرافی
چندین مطالعه تحقیقاتی [ 17 ] [ 20 ] [ 40 ] – [ 42 ] نشان داده اند که نئوتکتونیکی برهمکنش مستقیم با شبکه هیدروگرافی دارد. تجزیه و تحلیل زهکشی به طور کلی سرنخ هایی را برای ویژگی های ساختاری و سنگ شناسی ارائه می دهد [ 14 ].
تفسیر برخی از نتایج تحلیل ریخت‌ساختاری، به‌ویژه در مورد سطوح بسیار همگن و به‌ویژه سطوح با تراکم زهکشی بسیار کم مانند حوضه شماره 37 و 29 در منطقه مورد مطالعه ما دشوار است. نقشه شبکه هیدروگرافی شامل کلیه نهرهایی است که مبدأ آنها مربوط به جریان آبهای دائمی و موقت است. الگوی زهکشی عمدتاً دندریتی تا زیر موازی است ( شکل 6 ).
نمودارهای گل رز آزیموت برای تجزیه و تحلیل رابطه بین شبکه های اصلی زهکشی و جهت خط خطی منطقه ای تولید شد. تجزیه و تحلیل توزیع جهت شبکه جریان ها در منطقه مورد مطالعه ( شکل 7 ) غلبه واضح جهت جهت NS و EW نشان داده شده است. این دو جهت اصلی به ترتیب توسط جهت های NW-SE و NE-SW رله می شوند.
در واقع، تجزیه و تحلیل آماری لایه خطی ساختاری استخراج شده از نقشه زمین شناسی نفزا [ 43 ] نشان می دهد که جهت های کلاس های N60، N40 و NS جهت های اصلی توزیع خط خطی هستند. جهت های ثانویه، به ترتیب صعودی، کلاس های EW و NW-SE هستند. بنابراین، این نتیجه نشان‌دهنده همبستگی مثبت بین زمین‌شناسی ساختاری (گسل‌شدن، خطواری، تاب‌خوردگی) و جهت‌گیری‌های جریان غالب است. این نشان می‌دهد که رژیم تکتونیکی بر بخشهای رودخانه‌ای منطقه مورد مطالعه تأثیر دارد.
4.3. ناهنجاری های زهکشی
مطالعات متعدد نشان می دهد که رودخانه ها لزوماً از ارتفاعات بالا به پایین موازی با حداکثر شیب منطقه ای (شیب توپوگرافی منطقه ای) جریان دارند. تمام انحرافات جهت جریان جریان از شیب توپوگرافی منطقه ای به عنوان ناهنجاری های زهکشی مربوط به ناپیوستگی های ساختاری یا سنگ شناسی در نظر گرفته می شوند [ 17 ] [ 44 ]. با این حال، ناهنجاریهای زهکشی ( شکل 8 ) مربوط به زهکشی با جریان مورب و انحراف از ایزوهیپس‌های متعامد نقشه سطح قله و همه آن‌هایی است که در مقابل شیب جریان دارند [ 15 ] [ 39 ]. این ناهنجاری های تخلیه توسط Deffontaines [ 16 ] به عنوان شاخص های یک فعالیت نئوتکتونیکی اخیر در نظر گرفته می شوند.
مقایسه با نقشه تکتونیکی موجود نشان می‌دهد که بخش‌هایی از ناهنجاریهای زهکشی نزدیک به مهم‌ترین حوادث تکتونیکی منطقه قرار دارند. بنابراین، ناهنجاری های زهکشی ردپایی را در چشم انداز حرکت تکتونیکی اخیر نشان می دهد.
تجزیه و تحلیل آماری جهت بخش های غیرعادی جهت های ترجیحی را نشان می دهد ( شکل 9 (الف)). توزیع کلی آنها به نفع جهت EW و NW-SE است. دومین خانواده اصلی توسط جهت NS تحقق می یابد. در مورد جهت NE-SW، آن سوم است.
شکل 6 . نقشه شبکه هیدروگرافی
شکل 7 . نمودار رز جهت شبکه جریان.
از سوی دیگر، توزیع زهکش های غیرعادی بر اساس طول آنها نشان می دهد که جهت EW غالب ترین است ( شکل 9 (ب)). این جهت مهم را می توان به یک نئوتکتونیکی اخیر نسبت داد که یک جهت گیری ساختاری باستانی را دوباره به حرکت درآورده است.
با توجه به آثار Rekiss [ 45 ]، جهت خط خطی EW اکثر مرزهای رخنمون ماگمایی را دنبال می کند. این جهت EW فعال در دوران ائوسن و کرتاسه، در پایان دوره نئوژن و در طول کواترنر در یک سیستم الگوی رله‌ای همراه با تغییر شکل‌های فشاری و گسترده با توجه به تناوب فازهای امتدادی و فشاری، جوان‌سازی شده‌اند.
شکل 8 . نقشه زهکش های ناهنجار منطقه نفزا.
شکل 9 . نمودار گل رز (الف) جهت شبکه جریان های غیرعادی و (ب) طول زهکش های غیرعادی.
تجزیه و تحلیل همزمان ناهنجاری های هوا مغناطیسی و گرانشی که توسط Jallouli [ 46 ] در منطقه Nefza متوجه شد، وجود یک هسته آذرین درون رسوبی کم عمق (700 – 800 متر)، دراز در جهت N80 را نشان می دهد.
بنابراین، مشاهدات هیپسومتریک و ناهنجاریهای زهکشی مشاهده‌شده در حوزه حوضه 37 و 29، یک پدیده زمین ساختی زیرسطحی را استدلال می‌کند.
در واقع، فعالیت ماگمایی که قبلاً ذکر شد با یک فعالیت حرارتی موضعی مرتبط است که باید با شکستگی نیز کنترل شود [ 46 ].
در واقع، حرکت صفحه همگرایی آفریقایی-اروپایی نصب شده در تونس از زمان سنوزوئیک توسط فازهای فشرده سازی NW-SE بیان می شود و گاهی اوقات با یک پسوند NE-SW همراه است [ 47 ] – [ 49 ]. تداوم تا دوره اخیر این مرحله با فعالیت لرزه ای نشان داده شده است و مطالعات متعدد وجود تغییر شکل ها را در کواترنر باستان و متاخر تایید می کند [ 50 ] – [ 52 ].
هر دو جهت شکستگی NS و NW-SE، اگرچه قدیمی است، اما جدیدترین تحرک مجدد تکتونیکی است که تمام تونس را تحت تأثیر قرار داده است، این تکتونیک به عنوان مرحله پس از ویلافرانچ شناخته می شود [ 52 ] – [ 55 ].
جهت NE-SW، باستانی و در طول مراحل آلپ و اطلس، با جهت تصادف Cap Serrat-Ghare Dimaou که از منطقه نفزا عبور می کند، مطابقت دارد. این حادثه اغلب مقر اکستروژن های تریاس و سنگ های ماگمایی است که معمولاً با ایجاد چندین ذخایر معدنی سرب- روی همراه است.
5. نتیجه گیری ها
تجزیه و تحلیل سطح توپوگرافی از مدل رقومی ارتفاع و اختلالات و ناهنجاری های سیستم رودخانه به ما اجازه می دهد تا دو نوع ناپیوستگی را تشخیص دهیم: منشاء سنگ شناسی، ساختاری یا حتی انسان زایی (جاده ها، مسیرها، محدوده جنگل ها یا زمین های زیر کشت، انرژی خطوط انتقال). ، و غیره.). این ناپیوستگی ها تا حدی ناشی از فعالیت های زمین ساختی به ارث رسیده یا فعلی است. ماهیت واقعی تعداد زیادی از ناپیوستگی های نقشه برداری شده با این واقعیت نشان داده می شود که آنها از مناطق مختلف منطقه مورد مطالعه در همپوشانی و جابجایی سایر ساختارهای از پیش موجود عبور می کنند.
همبستگی بین مطالعات مورفومتریک، تکتونیکی و سنگ‌شناسی در ناحیه نفزا نشان می‌دهد که مقادیر بالای HI و HC محدب، مناطق شکسته، مناطق نسبتاً بالا و/یا سنگ‌های مقاوم بالا، به جز حوضه‌های 37 و 29 را مشخص می‌کند. شبکه هیدروگرافی دیجیتالی شده و نقشه ناهنجاریهای زهکشی برای ارزیابی ردپای روی چشم‌انداز حرکت تکتونیکی اخیر ایجاد شده‌اند. با توجه به مطالعه حاضر، استنباط می‌شود که ویژگی‌های زمین ساختی عمده نقش مهمی در شکل‌دهی چشم‌انداز پیچیده کنونی منطقه نفزا داشته‌اند. وجود یک هسته آذرین درون رسوبی دراز در جهت EW ذکر شده توسط مطالعات قبلی ممکن است برای توضیح کارکتریت هیپسومتری حوضه های 37 و 29 تایید شود.
بدون دیدگاه