زمین لغزش  

حرکت و جابجایی بخشی از مواد دامنه در امتداد یک سطح گسیختگی مشخص را «لغزش» می‌نامیم. در لغزشهای دامنه‌ای تغییر شکل از نوع «برش ساده» است. لغزش انواع مختلف داشته و در هر نوع مصالحی می‌تواند ایجاد شود. ویژگیهای توده متحرک و شکل سطح گسیختگی معمولا به عنوان عوامل طبقه بندی لغزشها بکار گرفته می‌شوند.

زمین متغیر و تئوری صفحه زمین ساخت

زمین متغیر:

زمین یک کره متحرک است! اگر ما بتوانیم صد میلیون سال به عقب برگردیم، چهره زمین را با آنچه که امروز میبینیم کاملا متفاوت خواهیم یافت. هیچ اثری از کوههای آلپ یا خلیج مکزیک نخواهد بود، در عوض قاره­هایی در ابعاد، اشکال و موقعیتهای متفاوتی خواهیم یافت. بر خلاف زمین در چند میلیارد سال گذشته هیچ تغیر اساسی در سطح کره ماه بوجود نیامده است (فقط چند گودال اضافه شده است).

کره زمین

مقدمه

زمین ، سومین سیاره نزدیک به خورشید و بزرگترین سیاره در میان سیارات درونی است. ساختار درونی زمین مثل سایر سیارات درونی از یک هسته داخلی و یک هسته خارجی به همراه لایه‌های مذاب و نیمه مذاب و سنگی جامد تشکیل یافته است. هسته داخلی فلزی و جامد بوده و توسط هسته خارجی که فلزی و مذاب است، احاطه شده است.

آتشفشان دماوند: نگاهي به تاريخ تکوين آن بر پايه ي داده هاي ژئوشيمي و سن سنجي جديد

خلاصه مقاله:

آتشفشان دماوند با ارتفاع 5670 متر از سطح دريا بلندترين قله ي ايران و خاورميانه است. اين آتشفشان، مرکب از انباشت بيش از 400 کيلومتر مکعب گدازه و مواد آذرآواري تراکي آندزيتي-همراه با مقدار ناچيزي بازالت و بازانيت-بر روي واحدهاي سنگي چين خورده و گسليده ي مزوزوييک در رشته کوههاي البرز مرکزي شکل گرفته است. پيش از اين تصور مي شد که بازالتها قديمي ترين سنگهاي دماوند هستند و تراکي آندزيتها از تفريق بازالت به وجود آمده اند. مشاهدات صحرايي و سن يابي مطلق نشان مي دهد که قبل از فوران بازالتها، سنگهاي تراکي آندزيتي هم ترکيب با گدازه هاي جوان دماوند وجود داشته اند که سن آنها به روشU-Th)/ He) از حدود 1/8 تا0/8 ميليون سال تعيين شده است. از طرف ديگر تراکي آندزيتها نمي توانند از تفريق بازالت به وجود آمده باشند چون غني شدگي لازم از عناصر ناسازگار درشت يون را نشان نمي دهند. در گدازه هاي تراکي آندزيتي، با وجود حجم بسيار زياد و تشکيل در طول زمان طولاني ( 1/8 ميليون تا 7300 سال پيش )، تغيير ترکيب چندان زيادي ديده نمي شود. گدازه هاي تراکي آندزيت در ديواره ي شمالي گودال ناندل سن 1 تا 1/2 ميليون سال را نشان مي دهند. جوان ترين روانه ها در دامنه هاي غربي آتشفشان قرار دارند و سن حدود 7300 سال را به دست داده اند.

زمین شناسی نفت

زمین شناسی نفت

زمین شناسی نفت از دو کلمه Petroleum Geology تشکیل شده که اصطلاح پترولیوم(روغن سنگ) ، دو کلمه لاتین پترا ، یعنی سنگ والیوم ، یا روغن را شامل می‌شود و Geology هم که به معنی زمین شناسی می‌باشد.

نفت یا پترولیوم نوعی قیر و یا بیتومین است که به صورت مجموعه‌ای از هیدروکربورهای مختلف ، به اشکال مایع و یا گاز در مخازن زیرزمینی وجود دارد. پترولیوم در شیمی و زمین شناسی ، اصطلاحا به ترکیبات هیدروکربوره‌ای اطلاق می‌شود که توسط چاههای نفت از داخل زمین استخراج می‌شوند. شکل اصلی پترولیوم در داخل مخازن به صورت گاز است که به نام گاز طبیعی نامیده می‌شود بخشی از پترولیوم در شرایط متعارفی ( 15 درجه سانتیگراد و 760 میلیمتر فشار جیوه)، به صورت مایع در آمده که به آن نفت خام می‌گویند و بخش دیگر به همان صورت گاز باقی می‌ماند.

تاریخچه و سیر تحولی

مواد نفتی از زمانهای بسیار قدیم مورد استفاده قرار می‌گرفته است. نادر شاه با استفاده از روشن کردن مشعلهای نفت موفقیت چشمگیری در فتح هندوستان بدست آورد. بیشتر تولیدات نفتی تا نیمه قرن نوزدهم از طریق چشمه‌های نفتی با گودالهای کم عمق و چاههای دستی حفر شده در مخازن نفتی که عمق ، صورت می‌گرفته است. حفاریهای نسبتا عمیقتر جهت استخراج نفت در ابتدا در ناحیه پچل بورن فرانسه صورت گرفته است. در این ناحیه ماسه‌های نفتی در سطح زمین بطور قابل ملاحظه‌ای گسترده می‌باشد.

بهره‌برداری از شیلهای نفتی در سال 1847 در شیلهای کربنیفر ناحیه توربن اسکاتلند آغاز شد. تکنولوژی حفاری با سیم بکسل در سال 1859 توسط کلنل دریک به کار گرفته شد. همزمان با آن ، رشد سریع حفاری در آمریکای شمالی و نقاط دیگر جهان آغاز شد. تولید هیدروکربور مایع در نیمه قرن نوزدهم با احداث و توسعه پالایشگاهها به سرعت توسعه یافت.

با رشد و گسترش پالایشگاهها انواع تولیدهای نفتی مشتمل بر گازهای سبک ، نفت سبک ، نفت سنگین و مشتقات سنگینتر هیدروکربوری تولید شد. با شروع جنگ جهانی اول ( 1914 - 1918 ) نیاز به مواد نفتی به شدت افزایش یافت. اولین چاه نفت در 1859 در یک ساختمان تاقدیسی در ایالت پنسیلوانیای آمریکا حفر گردید. در ایران هم اولین چاه نفت در 1902 در تاقدیس مسجد سلیمان در شمال اهواز به نفت رسید.

منشا نفت

منشا نفت به احتمال قریب به یقین از مواد آلی است. به این معنی که بقایای گیاهی و جانوری پس از نهشته شدن در کف حوضه‌های رسوبی و مدفون شدن به وسیله رسوبات اولیه ، در معرض پاره‌ای واکنشهای بیوژنیک قرار می‌گیرند و به ازاء افزایش ضخامت رسوبات به تدریج تبدیل به مواد هیدروکربوری و نفتهای خام اولیه می‌شوند، گذشت زمان و استمرار تحولات مکرر شیمیایی و بیوشیمیایی ، کیفیت نفتهای اولیه را ارتقا داده و نهایتا آنها را به نفت خام قابل استفاده برای مصارف مختلف تبدیل می‌کنند.

برای تشکیل نفت تجمع مواد آلی به مقدار قابل ملاحظه و کافی ، ضروری است. این نیاز در حوضه‌های رسوبی تامین می‌گردد که ، مواد آلی در آنها درصد بالایی از مواد رسوبی را تشکیل داده و نهشتگی این دو به صورت توام و هم زمان صورت می‌گیرد. حاصل آنکه نفت در طبقات رسوبی غنی از مواد آلی تشکیل خواهد شد. برای تشکیل نفت طبقات مولد نفت ، افزون بر فراوانی مواد آلی ، حفظ آنها در لابلای رسوبات در برگیرنده ، از شروط اساسی است. چنانچه روند نهشتگی مواد در حوضه‌های رسوبی ، به قدر کافی سریع باشد، فرصتی برای تجزیه و فساد مواد آلی باقی نمانده و موجبات حفظ آنها ، فراهم خواهد شد

پس از مدفون شدن مواد آلی در داخل رسوبات و تامین ضخامت لازم از رسوبات جدید رویی ، با دخالت عوامل بیوژنیک و فیزیکو شیمیایی خاص ، مولکولهای آبی به مولکولهای هیدروکربوری ساده و نفتهای اولیه که از ساختار مولکولی پیچیده برخوردار هستند، تبدیل و تحول می‌یابد، سرانجام با پلیمریزه شدن هیدروکربورهای فوق ، تحول آنها به مولکولهای منظم و بزرگ و یا کوچک با آرایش مولکولی منظم در نفت خام مایع و گاز تکمیل می‌گردد. این تحولات در رسوبات و سنگهای مولد نفت ، انجام می‌گیرد. معمولا این نوع سنگها از جنس شیلهای سیاه رنگ است که به آنها شیلهای آلی هم می‌گویند.

اشکال گسترش نفت

توده‌های نفتی بر حسب آنکه در سطح زمین ظاهر شوند و یا در داخل طبقات زیرزمینی مدفون و محبوس شده باشند به دو گروه زیر تقسیم می‌شوند:

گسترش‌های سطحی

مواد نفتی در محلهای مساعد از طریق شکستگیها و بازشدگی‌ها ، همواره به سطح زمین رسیده و بر آن جاری می‌شوند و از آنجا گسترش‌های سطحی گاز یا مایع را تشکیل می‌دهند.

گسترش‌های سطحی به صورت مایع و گاز : در این نوع گسترشهای سطی مواد هیدروکربوری به صورت مایع و یا گاز ، همراه مواد تخریب یافته سر راه ، به سطح می‌رسند و از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

سرچشمه نفت : مواد نفتی ممکن است به صورت گاز یا مایع از طریق درزها ، شکافها ، سطوح گسلی ، سطوح دگرشیبی و یا سطوح چینه‌بندی طبقات به صورت چشمه نفت ، در سطح زمین ظاهر شوند.

گل فشانها و جریانهای گلی : گل فشانها گازهای پرفشار در حال فورانی هستند که همراه آب ، گل ، خرده سنگها و گاهی اوقات هم نفت مایع ، از مجاری‌ای که به سطح زمین راه باز کرده‌اند، خارج می‌شوند.

گسترشهای سطحی جامد : در پاره‌ای از موارد گسترشهای سطحی به صورت مایعات بسیار غلیظ و گاهی هم به شکل خمیری دیده می‌شوند، این قبیل نفت‌ها ، تحت نامهای مختلف از قبیل تار ، آسفالت ، موم ، پیچ و قیرهای سخت و شکننده معرفی می‌شوند. و شامل موارد زیر می‌باشند:

نفت‌های جامد پراکنده : نفت آغشته به مواد رسوبی ، به طور مختلف در مجاورت اتمسفر قرار گرفته و به تدریج اکسید شده و به مرور سخت‌تر می‌گردند.

مجتمع‌های نفتی رگه‌ای: گروهی از هیدروکربن‌های جامد، به صورت رگه‌هایی، حفره‌ها و فضاهای خالی داخل طبقات را اشغال کرده‌اند.

شیلهای نفتی : واژه شیل نفتی به انواع مختلف شیلهای قیردار که محتوی مقدار قابل ملاحظه مواد آلی است، اطلاق می‌گردد. این مواد که در واقع حد واسط بین مواد آلی اولیه و نفتها است. کروژن نامیده می‌شود.

گسترش‌های نفتی زیرزمینی

گسترشهای مواد نفتی در زیرزمینی، عمدتا از نظر ارزش اقتصادی آنها طبقه‌بندی می‌کردند و شامل موارد زیر می‌باشند.

مخازن نفتی : مخزن نفت ساده‌ترین شکل جمع یک ذخیره نفتی در زیر زمین و کوچکترین واحد از نظر اقتصادی است.

میدان نفتی : وقتی چند مخزن در وضعیت مشترک و خاص زمین شناسی ، اعم از ساختمانی و یا چینه شناسی ، قرار گرفته باشند، چنین مجموعه و یا گروه مخازن را میدان نفتی می‌گویند.

حوضه نفتی|حوضه‌های نفتی حوضه نفتی ، منطقه و یا محدوده جغرافیایی‌ای است که در آن میدانها و مخازن نفتی متعددی ، وجود دارد، که همه آنها در یک مجموعه زمین شناسی مربوط به شرایط محیطی و رسوبی معین و مستقل گرد آمده‌اند.

موارد کاربرد نفت

نفت خام استخراج شده از چاههای نفت ، لازم است جهت مصرف ، پالایش شده تا انواع سوختهای مایع و گازی از آن بدست آید. فرآورده‌های پالایشگاهی برحسب درجه تقطیر و فرآیندهای تصفیه ، از انواع بسیار زیادی برخوردار است. این فرآورده‌ها افزون بر تامین سوختهای مختلف خانگی و صنعتی ، به عنوان مواد اولیه برای صنایع مادر در جهان امروز است که تنها بر مبنای فرآورده‌های پالایشگاهی استوار است.

غار شناسی

  غار شناسي

تعريف

غار حفره اي نسبتا بزرگ بر روي زمين يا در زير آن مخصوصا زماني که طبيعي باشد و در زمين دهانه يا مدخلي داشته باشد.

غارها به 2 نوع طبيعي و مصنوعي تقسيم مي شود:

 1-غارهاي طبيعي:

غارهاي طبيعي در اثر عوامل مختلفي چون نفوذ آب در طبقات آهکي، وقوع زمين لرزه يا چين خوردگي زمين، اثر آبشارها و امواج دريا، وجود آتشفشان يا گدازه هاي حاصل از آن و انواع غارهاي بادي و يخي به وجود مي آيد.

غارهاي طبيعي بيشتر در اثر نفوذ آب در طبقات آهکي به وجود مي آيند و به فراواني در دنيا يافت مي شوند. تعداد اندکي از آن ها در سنگ هاي گرانيتي، آتشفشاني و يا سنگ هاي شني وجود دارند.

بنابراين اکثر غارهاي طبيعي از سنگ هاي آهکي تشکيل شده که ارتباطي مستقيم با تشکيلات سنگ هاي رسوبي دارند. منشاء اين سنگ ها در اصل شيميايي يا بيوشيميايي است و تشکيل دهنده عمده آنها کربنات کلسيم Caco3 مي باشد.

مهمترين خاصيت سنگ هاي اهکي انحلال آنها در آبهاي محتوي دي اکسيد کربن CO2 است.

اين گاز ترکيبي از دو عنصر کربن و اکسيژن است که به فراواني و به صورت گسترده در سطح زمين وجود دارد و همواره در فعل و انفعالات بيولوژيکي شرکت مي کند.

(عناصري چون اکسيژن، نيتروژن، هيدروژن و کربن در تمامي موجودات زنده وجود دارد و موجودات براي حفظ انرژي خود با مصرف ترکيب عناصر کربن دار به حيات خود ادامه مي دهند).

دي اکسيد کربن گازي است که در هوا وجود دارد، اين گاز در جايي که سنگ هاي آهکي در داخل غار تشکيل شده اند، از غلظت بيشتري برخوردار است.

دي اکسيد کربن بيش از همه در فضا از بين مي رود و از بدو پيدايش در روي زمين مقدار اين گاز به تدريج رو به افزايش بوده است.

محلول دي اکسيد کربن در آب اسيدکربنيک (H2CO3) توليد مي کند. کلسيم محلول در آبها يا ترکيب اين اسيد کربنات کلسيم به وجود مي آورد که در آب قابل حل بوده و طبقات سنگ هاي آهکي را تشکيل مي دهد.

سنگ هاي آهکي احتمالا از دوره پرکامبرين (2000 تا 3500 ميليون سال قبل) وجود داشته اند.

همزمان با تشکيل سنگ هاي جديد آهکي، سنگ هاي قديمي در اثر فعل و انفعالات هواي روي زمين و اسيد کربنيک ناپديد مي شوند.

CaCO3 + CO2 + H2O---------Ca (H2 CO3) 2

البته اين فعل و انفعالات ساده نيست و قابل تغيير نيز نمي باشد و نهايتا موازنه هاي شيميايي که هميشه در آب وجود دارد، انجام مي گيرد.

برقراري موازنه در اثر شرايط خاص به صورت فعل و انفعالاتي از چپ به راست يا از راست به چپ انجام مي گيرد.

زماني که فعل و انفعال اين فومول از چپ به راست انجام گيرد، در حقيقت آبهاي جاري از طريق زمين هايي که داراي پوشش گياهي هستند، از گاز CO2 غني شده و به لايه هاي تحتاني سنگ هاي آهکي نفوذ مي کنند و مقدار مساوي از کربنات کلسيم به محلول بي کربنات کلسيم تبديل مي شود.

حال اگر اين محلول به داخل غاري جاري شود يا در لايه هاي سنگ هاي آهکي نفوذ کند با فضايي که داراي دي اکسيد کربن کمتري است، مواجه مي شود.

قسمتي از محلول دي اکسيد کربن به فضايي که تحت تاثير ته نشيني کربنات کلسيم است باز مي گردد، در اين حالت فعل و انفعال فرمول از راست به چپ انجام مي گيرد.

در اين صورت آب مدت بيشتري نمي تواند تمامي کربنات کلسيم را که به شکل رسوب باقي مانده است، حل نمايد، لذا رسوب يا ته نشين نازکي از آهک در سقف يا ديواره غار يا به صورت آهک کريستاليذه آويخته از شقف باقي مي ماند.

وقتي که اين تشکيلات آهکي که به طور عمودي از سقف به پائين آويزان باشند، آنها را استالاگتيت و Stalactite يا چکنده مي نامند.

ته نشين هاي آهکي به وجود آمده از چکه هاي آب از سقف به سمت پائين در کف غار رو به بالا مي روند که استالاگميت Stalagmite يا چکيده ناميده مي شوند.

شکل رشد پيدا کرده آنها يکسان است اما در انتها ضخيم تر و همگي در مقابل جريان هوا يا آب مقاوم هستند. تزئينات آهکي در ايران به نام هاي پرده اي، سوزني، جرقه اي، گل کلمي، فندقي، اسفنجي و نقل بادامي وعروف است.

اين دو تشکيلات در طول هزاران سال گسترش پيدا مي کنند و رشد آنها گاهي فقط به چند سانتي متر در يک قرن محدود ميشود که به نظر عده اي از زمين شناسان رشد آنها در هر قرن 5/2 سانتي متر مکعب است. گاهي اين دو تشکيلات در طول قرون متمادي بهم رسيده و تشکيل ستوني را مي دهند که از سقف به زمين مي رسد و اين ستون ها گاهي به ديواره غار مي چسبد که به آنها جرز Piliers مي گويند.

آبي که در امتداد طول سقف غار جريان مي يابد، بتدريج سقف غار را از کربنات کلسيم مي پوشاند که روانه (Coulee) Flow ناميده مي شود.

-چرا تزئينات آهکي در مواقعي به رنگ هاي مختلف ديده مي شوند؟

زماني که آب وارد لايه هاي زمين مي شود، ممکن است در حين حل کردن آهک به رگه هايي از فلزات و مواد معدني ديگر برخورد کند و مقداري از آن ها را حل کرده و با خود به فضاي درون غارها ببرد و در زمان شکل گرفتن تشکيلات آهکي، اين رنگ در آن تاثير بگذارد.

رنگ سفيد شيري که در مواقعي به زردي مي زند، رنگ خالص تشکيلات آهکي است و ديگر رنگها در نتيجه املاح موجود در کربنات کلسيم است. البته مواقعي پيش مي آيد که يک قسمت از تزئينات آهکي به چند رنگ ديده مي شود که اين امر وجود چند نوع ماده مختلف را در درون لايه هاي زمين نشان مي دهد.

اين مواد و املاح باعث ايجاد رنگ هاي زير مي شوند: سياه رنگ (آهني)، سبز رنگ (مسي)، قرمز رنگ (هماتيت)، سياه رنگ (زغال سنگ) و يا نارنجي متمايل به قرمز رنگ (جيوه) مي باشد.

عوامل مختلف در حين عمل شکل گيري استالاگتيت باعث به وجود آمدن اشکال غير عادي آنها مي شود.

اين عوامل اندازه و شيب دهانه اصلي، نحوه و جهت نفوذ آب، مقدار اسيد آب، درجه حرارت و رطوبت غار، تاثير جريان هوا و غيره است.

غار لاسکو از جمله غارهاي طبيعي بوده و از سنگ هاي آهکي تشکيل شده است.

اين غار به خاطر موقعيت مکاني خاص خود تا به امروز سالم مانده و عوامل ذکر شده در به وجود آوردن قشر کربناته (کربنات کلسيم تبلور يافته ريز بلور) نقش اساسي را داشته است و با توجه به عمق قابل ملاحظه غار و اين که غار در دامنه تپه اي وسيع قرار دارد که توانسته است از گزند حوادث محفوظ بماند.

بدونه شکل غار مذکور محلي امن براي اسکان انسان هاي اوليه بوده است زيرا آنها با اطمينان خاطر و داشتن فرصت و وقت مناسب توانسته اند آثاري گرانبها را از خود بر جا بگذارند و موجب شگفتي انسان هاي عصر حاضر شوند.

بعضي از غار ها حاوي مقداري گچ و بلورهاي گچ هستند، چه به شکل پوسته اي و چه به شکل دسته گلهاي سفيد که اغلب ديواره و سقف و روي استالاگتيت ها را آرايش مي دهند که در نتيجه نفوذ آب به داخل ترکهاي صخره ها شکل مي گيرند. در اين دنياي زيبا و اسرار آميز، جستجو گران غار هنوز بايد درباره شلاين تشکيلات و تزئينات آهکي آموزش بگيرند و پژوهشگران به تحقيق ادامه دهند. آزمون هاي راديو کربن روش بسيار خوبي است که امروزه مي تواند در بسياري از شاخه هاي پژوهشي مانند ژئولوژي، باستان شناسي، تاريخ گذاري صخره ها، درختان ، مواد معدني تا سفال و ابزار پيش از تاريخ و حتي موميايي هاي مصري به کار رود.

مقدار بسيار کمي از کربن بدست آمده در جوي که دي اکسيد کربن در آن وجود دارد، راديو اکتيو است و از نيتروژن به عنوان نتيجه پرتو افکني پر انرژي کيهاني شکل گرفته و وزن اتمي آن دو واحد بيش از کربن عادي به فرمول C12 است، بنابراين C14 ناميده مي شود.

اين کربن راديواکتيو ماده اي زوال پذير است، اگر مقدار کامل مشخصي از C14 در محفظه اي محبوس شود، نيمي از مقدار اتم هاي آن پس از 5568 سيال از ميان مي روند که اين نيمه عمر ناميده مي شود. بدين ترتيب مقدار مشخصي از کربن راديو اکتيو وارد آب ترادش شده مي شوند و بخشي از آن، صخره آهکي را حل کرده و مي تواند در توف آهکي و تشکيلات راه يابد و در آن باقي بماند.

مشکل بعدي اندازه گيري و شناخت نحوه آهکي شدن آن است. اگر قطعه اي از يک استالاگتيت پيدا شود که دقيقا حاوي نيمي از آنچه در راديو کربن بوده، باشد، اين راهيابي تازه شکل گرفته را ممکن است.

تاريخ 5568 سال عمر دهند که معادل نيمه عمر راديو کربن است و اگر مقدار کمتري در اين قطعه استالاگتيت پيدا شود، نشان مي دهد که عمر آن بيشتر است. اما اگر اين مقدار کمتر باشد، اين تشکيلات بايد جديدتر و جوانتر باشد.

در هر 2 حالت C14 موجود که حاوي دي اکسيد کربن هوا و خاک است، تغيير نکرده و به ميزان نسبتا خوبي تاريخ گذاري آن تائيد مي شود.

آزمايشات راديو کربن نشان داده که ماده ارگانيک از آنچه درس زده شده، کهن تر است و در ژئولوژي و ديرين شناسي و باستان شناسي و زمينه هاي وابسته اهميت قطعي دارد.

آزمون راديو کربن صراحتا، عمري بيش از 50000 سال را براي تشکيلات آهکي نشان مي دهد.

نمونه هاي استالاگتيتي که از غارهاي زير دريايي جزيره کفالينيا در درياي ايوني به دست آمده بين 16000 تا 20000 سال عمر دارند.

منشاء استالاگتيت ها ضاهرا به طور محسوسي کم شده است.

گاهي آثاري از ساير مواد راديو کربن نظير اورانيوم در غارها کشف مي شود.

بعنوان مثال در غاري در جنوب فرانسه، نشانه هايي از تخريب به خاطر فروپاشي اورانيوم وجود داشته است.

گاهي مي توان از طريق استالاگتيت هاي شکسته، بعنوان زلزله سنج طبيعي براي بازگويي لرزه هاي گذشته زمين و تخريب هاي مشابه استفاده مي کنند.

شکل غارها به وسيله شکاف ها و ترکيب مجزه اي اطراف آن و به وسيله علم آب شناسي (جريان، تهاجم شيميايي و مواد در حالت تعليق) و اشکال سطحي و وضعيت سير تکاملي کليه توده هاي صخره اي، تشخيص داده مي شود. در ميان تعداد بي شماري از اشکال که به وسيله انفجارات زير زميني هويدا مي شوند، به نوع اصلي قابل تشخيص است که شامل راهرو، چاه و تالار مي باشد.

راهرو

عبارتند از يک مجراي افقي با شکل تقريبا متقاطع در امتداد طول آن تشکيل شده است.

بخش راهرو توسط رسوبات پر شده است و شامل انواع راهروهاي لوله اي – راهروهاي بالارو، دره هاي عميق (کانيون) و راهروهاي شکل گرفته از مجراهاي متعدد مي باشد.

چاه

 مجرايي است که به صورت عمودي گسترش پيدا مي کند. راس آن ممکن است به خارج سطح راه باز کند و نه به يک راهرو يا تالار. اما چاه هميشه داراي مجراهاي خروجي رخنه پذير نيست.

چاه معمولا استوانه اي يا به شکل مخروط بلندي است که تشکيلات آن بر اثر تراوش به داخل يک گروه درزه ايجاد مي شود.

 تالار

 تالار به معني بخش عظيم يک راهرو است.

از نظر ژئومورفولوژيست ها، تالار راهروي است با يک تقاطع که به وضوح بزرگتر از بخشهاي راهرو يا چاه هايي است که تالار به آنها هدايت مي شود و در نقطه اي که چندين تقاطع مجرا جمع مي شوند، قرار دارد.

تالار غار رودافشان در فيروزکوه به ابعاد 50×180 متر مي باشد که داراي حفره روبه گسترش، ساختار ويژه و پديده فرونشستي است که سير تکاملي را طي مي کند.

نواحي گردآوري، با دامنه تپه ها و فلات بخش فوقاني منطقه کارست مربوط است. کليه ترکهاي کوچک و بزرگ در حوضچه ها، چاهکها و دهانه غارها، آب جاري در سطح را جذب مي کنند. اين ناحيه گردآوري ممکن است به سرعت برخلاف ويژگي کارست از عرض گسترده شود، و يک يا چند رودخانه در ميان يک منطقه غير قابل نفوذ جريان يابد، اما اگر منطقه سنگ آهکي غني باشد، هيچ کارستي زيرزميني ناپديد نخواهد شد. در مورد نقش اين سرچشمه هاي خارجي نبايد مبالغه شود، بزرگترين بخش آب در نظام رودخانه کارست حاوي باراني است که بر خود سنگ آهک مي بارد.

درون توده سنگ آهک، آب موضعي، انباشته ها را حفظ مي کند و ممکن است روي لايه نفوذناپذير پيشرفت کند. اين ذخاير کوچک توسط کانالهاي کوچکي که با کانالهاي گردآوري بزرگتر، يک جريان بزرگتر را بهم مي پيوندند، زهکشي مي شوند.

تجسسات غارشناسي نشان داده است که مجراهاي گردآوري به طور اتفاقي به شکل منابع آب زيرزميني با يکديگر تلاقي مي کنند. اين بازگشت به سطح، گاهي درون راهروي است که مي تواند پيمايش (نقطه يابي) بشود انجام مي گيرد، اما اغلب به شکل يک محل ظهور مجدد چشمه يعني مجرايي که تقريبا عمودي بالا مي آيد و جريان جويباري رامترها يا حتي ده ها متر زير سطح رودخانه اي که به آن مي پيوندد، به سطح مي آورد. سير تکامل نظام زهکشي پيچيده و دشوار است. نظام کارست به عنوان شبکه هاي از درزه هاي شناور در آب منشاء پيدا مي کند. اين شبکه به شکل نوعي از سطح ايستابي (سفره آب) سلولي (حجره دار) با زهکشي کند و نقاط بي شماري از خيزآبها و تغييرات کند در جريان آب در مي آيد.

به تدريج مسير زهکشي در کناره سنگ آهکي و همزمان، مجراهاي زهکشي اصلي از نظر اندازه افزايش مي يابد و نقاط خيزآبها از نظر تعداد، کاهش پيدا مي کند. شبکه درزه ها از ادامه، باز مي ايستد و به عنوان کانالهاي زهکشي و نواحي گردآوري سازمان مي يابد.

آب و هواي غارها

 در بالاي سطح ايستابي (سفره آب) در راهروهاي بخش فوقاني نظام کارست، حرکات هوا پيرو قوانين معمول است. هواي ذخيره شده در حفره هايي که توده صخره را مي پيمايند در دنيا ممکن است ارزش قابل توجهي پيدا کند. اين هوا با خارج در بين چند دهانه در بخش فوقاني و تحتاني توده هوا ارتباط دارد. درجه حرارت اين توده هوا تقريبا ثابت است، البته جو خارج هنگام ورود اين توده هواي زياد شده، حاوي مقدار معيني بخار آب است و هنگامي که خنک مي شود، فشار بخار کاهش مي يابد. در تابستان، درجه حرارت هواي گرم وارد شده به غار پايين مي آيد و مقدار بخار آب به نقطه اشباع نزديک شده و يا حتي به آن مي رسد. در زمستان، هواي نمناک سرد، به هنگام ورود به غار گرم مي شود، و نتيجه اي معکوس يعني کم شدن رطوبت را موجب مي شود. اين مرحله دوباره گرم شدن کند است و به خاطر تبخير موثر در جلو سطوح بزرگ يعني حتي در ديواره ها، حوضچه ها و بسترهاي گلي اشباع شده نمناک و عرق کرده غار جاي مي گيرد. به هر حال به طور کلي رطوبت هوا افزايش يافته است. در اين حالت، نظام غار به عنوان يک تنظيم کننده با گرايش به حفظ درجه اي از رطوبت نسبي، عمل مي کند.

هنگام بحث پيرامون آب و هواي غار، بايد غارهاي يخي نيز مورد توجه قرار گيرد.

محاسبات آب و هوايي: محاسبات سودمند عبارتند از: درجه حرارتي که ترجيحا به نسبت يک دهم درجه سانتيگراد اندازه گيري شده باشد، درجه حرارت غار و همين طور درجه حرارت رسوبهاي آن نيز اندازه گيري مي شود. درجه حرارت رسوبها از قرار دادن يک ترمومتر چند سانتيمتري در درون بستر گلي، به دست مي آيد.

رطوبت

 اين محاسبه تا حدي ناممکن است، چون هيچ ابزار قابل حملي قادر به محاسبه رطوبت با درستي کامل نيست.

جريانهاي هوا

 ابزار نسبتا گرانقيمتي براي اندازه گيري سرعت جريان هوا وجود دارد. توده هوا، هواي سرد زمستان و هواي گرم تابستان، به خاطر برخورد با ديوارها، که درجه حرارت آنها پايدار مانده است، به اندازه درجه حرارت داخل غار مي شود. مرحله تراکم با همين نتيجه عمل مي کند. از آنجا که هواي سرد سنگينتر از هواي گرم است، هنگامي که درجه حرارت خارج بالاتر از درجه حرارت غار است، هواي زيرزمين متراکمتر از هواي خارج شده و تمامي توده هوا در غار از دهانه هاي تحتاني خارج مي شود. در دهانه هاي فوقاني غار، جريان هوا ممکن است به طرف داخل يا پايين احساس شود در حالي که، در دهانه هاي تحتاني، جريان هوا به بيرون است. در هر صورت، هميشه بايد به خاطر داشت که جريان هوا براي تجسس کننده نشانه مهمي به شمار مي رود. هوا در بن بست ساکن است، وجود جريان هوا، به هر حال وجود يک حفره نسبتا بزرگ را ايجاب مي کند.

ديگر عوامل ممکن است تحت تاثير سرعت جريان هوا، از نظر افزايش و از نظر ابعاد باشد، باد برخلاف دهانه غار مي وزد، يک آبشار (به ويژه نوع تند و شديد آن)، يک شبکه آبخيز باريک يا يک دگرگوني ناگهاني در فشار هوا (جو) را تقويت مي کند. اين تاثيرات، عموما کوچک يا گذرا هستند. بايد توجه داشت که جو در غارها بسيار مرطوب، يعني نزديک به اشباع يا حقيقتا فوق اشباع است.

وزش باد در غار

در نقطه اي در غارهاي پوستونا استالاگتيت ها به صورت رديفي از پرچمها به شکلي عجيب و در وضعيتي غير از وضع عادي، به صورت عمودي از سقف غار آويزان هستند. اين مدرکي است براي نشان دادن فعاليت باد در داخل غار که تشکيلات دريپ استون را در هنگام رشد خم کرده است. آب تراوش شده اي که به وسيله باد خنک مي شود و رسوب سنگ آهک را روي لبه باد پناه بر جاي مي گذارد، به طوري که استالاگتيت ها در گوشه اي به جاي رشد مستقيم به پايين، حالت برجسته پيدا مي کنند.

همه غار نوردان مي دانند قدرتي که باد در داخل غارها مي تواند داشته باشد، چگونه قدرتي است. اين باد امواجي را در درياچه هاي زيرزميني ايجاد مي کند و حبابهاي استيلن را به طور آزاردهنده اي به وزش در مي آورد. در بعضي از مناطق کوهستاني ممکن است سرعت باد تا 45 کيلومتر در ساعت قدرت داشته باشد. اغلب در داخل غار، يک تندباد يکنواخت وجود دارد، فرکانس و سرعت باد بستگي به فشار هوا در خارج غار دارد. قدرت باد در داخل غارگاهي بايد به دقت با بررسي کليه حفره ها و دست اندازها و توقف طولاني آن در زيرزمين اندازه گيري شود تا بتوان وضع مناسبي را ايجاد کرد. اگر درجه حرارت در خارج غار بالا برود، گردش جريان هوا برعکس مي شود و هواي سرد سنگين از دهانه غار به خارج جريان مي يابد. چنانچه غاري در منطقه کوهستاني بلندي قرار داشته باشد توسط حفره اي که جريان هوا از آن داخل غار مي شود، با سطح ارتباط پيدا مي کند. اين جريان هوا سرد است، بنابراين درجه حرارت چنين غارهايي معمولا همان درجه حرارت متوسط خارج غار است که زمستانهايي با يخبندان پيشرفته دارد. پس يک غار بزرگ وسيله اي است براي تهويه قوي، حال آنکه غارهاي کوچکتر مي توانند تحت تاثير حرکت توده هاي هواي سرد و گرم قرار بگيرند، ارگانيسم غار خو گرفتن با چنين تغيير شرايط را آموزش مي دهد. مثلا خفاشها با قطرات شبنم در حالي که از سقف در حدود 10 متري ورودي آويزان هستند، مشاهده مي شوند. در شب که درجه حرارت غار پايين مي آيد به همان نسبت درجه حرارت بدن جانوران نيز پايين مي آيد. در صبح، حرارت خورشيد به غار وارد مي شود و هواي گرم در مسير کف غار جاي هواي سرد را مي گيرد. رطوبت در هواي گرم به صورت شبنم روي پر خفاشهاي خفته نشست مي کند.

وضع طبيعي غار

 غار داراي بادگير و هواکشهاي مخفي بي شماري است که هواي خارج با شدت از آنها داخل غار مي شود و بدين سبب هواي آن فوق العاده سرد بوده، و همين امر باعث مي گردد که آبهاي موجود در غار به حال انجماد درآمده و تشکيل توده هاي بزرگ يخ و مخزنهاي وسيع يخي را که قشر بعضي از آنها به 5/1 متر مي رسد، بدهند. يخبندان غار از ماه اول سال آغاز و تقريبا تا اواسط بهار ادامه دارد و سپس در طول تابستان و پاييز به علت خشکي هوا و عدم جريان آب، يخها شروع به ذوب شدن کرده و روبه کاهش مي رود. بهترين زمان بازديد از اين غار جالب در ارديبهشت ماه است که کثرت تشکيلات يخي و زيبايي آن به حداعلي رسيده و مناظر بديع و جالبي در آن ايجاد مي گردد ( تصوير 26). غار يخ مراد يکي از پر پيچ و خم ترين غارهايي است که نظير آن به ندرت ديده شده و از اين رو بازديد تمام نقاط آن مستلزم وقت کافي، حوصله و دقت فراوان و در دست داشتن کروکي دقيق و کامل است. اين غار از حيث تزيينات آهکي قابل ملاحظه نيست و جز در چند بخش کوچک چيزي به چشم نمي خورد. ولي روي هم رفته استالاکتيت هاي اسفنجي الوان طبقه زيرزميني و نيز چند قسمت ديگر آن جالب است. نکته قابل توجه اينکه غار يخ مراد در بخشي چهار طبقه بوده و در يک امتداد عمودي به عمق 30 متر، به طور مطبق بر روي هم قرار گرفته است و جزو معدود غارهاي مطبق ايران است.

از ديگر غارهاي يخي ايران مي توان از غار يخ در زير قله دنا نام برد.

2- غارهاي مصنوعي:

اين نوع غارها به غارهاي دست کن معروفند که تعداد آنها در ايران بسيار است و معمولا براي اهداف خاصي حفر شده اند که عبارتند از:

الف- براي اسکان و زندگي حفر شده اند مانند مجموعه غارهاي دست کن در ميمند شهر بابک که شهر کوچکي در نزديکي شهر بابک قرار دارد. در حال حاضر بيش از 5 هزار نفر در اين شهر باستاني که از دوره ساسانيان بنا شده زندگي مي کنند. محل هاي سکونتي که در اين منطقه در لايه هاي رسوبي فشرده دوره سوم زمين شناسي ( کرتاسه ) حفر شده اند شامل اتاقها، انبارها، آغل، آشپزخانه و... است.

ب – براي دفاع حفر شده اند که اين غارها در مناطق مختلف کوهستاني يا زيرزميني جهت دفاع حفر شده اند.

ج – غارهايي که جهت برگزاري آئين هاي مذهبي حفر شده اند و اين غارها معمولا در دل کوه ها قرار دارند.

د – غارهايي که خود به خود با استخراج يک معدن و برداشت محصولات معدني به وجود مي آيند.

کارست Karst:

بخش هاي فوقاني قاره ها اساسا توسط رسوبات دريايي قديمي شکل گرفته اند و به صخره تبديل شده و بر روي سطح دريا بالا آمده اند.

سپس فرسايش در اين صخره ها خوردگي ايجاد کرده، رشته کوه ها را کنده است در حالي که رودخانه ها و يخچالها دره ها را ايجاد کرده و مجراهايي را در حفرات به وجود آورده اند.

آب باران به دليل وجود درزه هاي صخره به مجراهاي زيرزميني نفوذ مي کنند و هنگامي که اين مجراها کاملا پيشرفت مي کنند، به سرعت به شکل خشکي در سطح زمين نمودار مي شوند.

جويبارها و رودخانه ها به زيرزميني جريان مي يابند و هنگامي که اين عمل به حالت پيشرفته خود رسيد، اين منطقه کارست خوانده مي شود.

اين واژه آلماني توصيف چشم اندازه صخره اي خشک در شمال غرب يوگسلاوي است.

براي نخستين بار اصطلاح غارشناسي يا جغرافياي زيرزميني يا علم غارها به وسيله ادوارد آلفرد مارتل دانشمند فرانسوي براي مطالعه غارها به کار برده شد.

غارشناسي يکي از رشته هاي زمين شناسي است که امروزه به واسطه موفقيت هاي چشم گيري که در زمينه کشف آبهاي زيرزميني و کشفيات ديگر به دست آورده، نظر زمين شناسان، کاني شناسان، آب شناسان، باستان شناسان و زيست شناسان را به نحو شايان توجهي به خود جلب کرده است.

غار نوردان و غارشناسان در نيمه دوم سده اخير، کشفيات بسياري انجام داده اند.

در اين کشفيات، جهانگردان، کوه نوردان و دانشمندان علوم مختلف به ويژه زمين شناسان هر يک سهم به سزايي دارند.

کشفيات غارشناسي به سازوبرگ ويژه ايمني نيازمند است که براي افرادي که بدون توجه به اين امر، به غارنوردي و غارشناسي بپردازند، ممکن است موجب زيانهاي بسيار و حتي تلفات جاني شود.

غارنوردي و غارشناسي هم جنبه ورزشي و هم جنبه تحقيق و پژوهش دارد.

به جنبه ورزشي غارنوردي و همچنين رکوردي که غارنوردان از نظر کشف ژرف تريل يا طويل ترين غارها به دست مي آورند ويسا طول مدت زماني که در زيرزمين قرار دارند و نيز توجه مي شود.

اين امر بستگي به ورزيدگي غارنوردان چه از نظر بدني و چه از نظر آشنايي با دانش غارنوردي و غارشناسي دارد.

بايد توجه داشت که ورود به غار، حرکت و راه پيمايي در زير زمين با مشکلات و دشواري هاي فراوان توام است که مستلزم داشتن نيروي کافي روحي، بدني، استقامت و پايداري در مقابل خستگي، سرما و رطوبت در داخل غارهاست.

غارنوردان اغلب به يکي از علوم: زمين شناسي، زيست شناسي، آب شناسي، فيزيک، شيمي، باستان شناسي و... کما بيش آشنايي و توجه دارند که اين امر موجب علاقه آنها به مشاهده مناظري از زيباييهاي طبيعي زير زمين مي باشد.

 ماهيت غارشناسي و کاربرد آن

1-کاربرد غارشناسي در آب شناسي شايان توجه است و در تعيين آبهاي زير زميني در هر کشور سهم به سزايي دارد.

همچنين از نظر جلوگيري از خرابي شهرها و روستاها بر اثر سيلابها و طغيان رودها به ويژه در زمين هاي آهکي اهميت زيادي دارد.

هنگام ساختن مجاري (لوله کشي) آب در زمين هاي آهکي، مطالعه غارها به ويژه آنهايي که از ديد پنهان هستند، الزامي است.

اگر در ساختن سد مطالعه غارشناسي کافي انجام نگرفته باشد و احيانا غارهايي در زير محل سد وجود داشته باشند، آبهاي پشت سد در غارها نفوذ مي کنند و در نتيجه سد بدون استفاده مي شود.

2-غارشناسي در ساختن بناها و ساختمانها نيز اهميت دارد.

بعنوان مثال: در ساختن بناهاي چند طبقه، پل ها، تونل ها و دالان هاي زيرزميني براي مترو، ساختن خطوط آهن و خانه هاي ضد زمين لرزه اگر مطالعه کافي در اين امر نشود، ممکن است موجب ايجاد خسارتها و زيانهاي مالي فراوان و گاهي تلفات جاني شود.

3-هنگام استخراج معادن، بيش از هر چيز لازم است که به وضع آبهاي زيرزميني که در نواحي آهکي جريان دارد، رسيدگي شود تا از پراکنده شدن کانسار و تلفات جاني احتمالي جلوگيري به عمل آيد.

بالا آمدن آب، در چاه هاي معادني که در نواحي آهکي قرار دارند، گاهي بسيار سريع است (4000 تا 5000 متر مکعب در ساعت) که با مطالعه شکاف ها و غارهاي زيرزميني در چنين زمين هايي مي توان اين پديده را پيش بيني نمود و از زيان هايي که از اين طريق ممکن است به معدن برسد، جلوگيري کرد.

4-يکي از کاربردهاي غارشناسي در چينه شناسي است که در تعيين قرار گرفتن لايه هاي مختلف سنگ هاي رسوبي و تاريخ گذشته زمين به ما کمک مي کند.

5-از نظر ديرينه شناسي ما را در کشف جسد جانوراني که در گذشته در غارها مي زيستند و همچنين آثار انسان اوليه در دوره ديرين سنگي و نوسنگي و کشف ابزار آلات و سلاح هاي انسان ياري مي دهد.

6-از نظر زيست شناسي و مطالعه گياهان و جانوران به ويژه مطالعه جانوران غارزي در گذشته و حال مفيد است.

7-برخي از غارها به واسطه داشتن چکيده و چکنده هاي فراوان خود زيبايي خاصي دارند که اين امر مي تواند باعث جلب توريست شود

آبشناسي (آب و هواشناسي) غار

اين اصطلاح از کلمه وا به معني هوا و آب تشکيل شده است و عبارتست از مطالعه تغييرات هوا در زيرزميني. در زمستان هنگامي که خاک يخ زده است، جريان آب متوقف مي شود و در بهار و تابستان و پائيز از سرگرفته مي شود.

با مطالعه آن مي توانيم محيطي را که در آن گياهان و جانوران رشد و نمو کرده اند، را بشناسيم و به آن چه مربوط به سازند غارها است، پي ببريم مانند گودي ناشي از خوردگي (Corrosion) و يا پرشدگي Comblement & Filling up)) بر اثر به وجود آمدن چکنده ها (Stalactite) مي باشد.

عوامل گوناگوني در وابشناسي مورد مطالعه قرار مي گيرد که عبارتست از:

-دماي هوا که معمولا نسبت به دماي متوسط ساليانه غار (در صورتي که با خارج در ارتباط نباشد) ثابت است.

-دماي آب

-دماي سنگ

-چگالي (وزن مخصوص) هوا که منشاء جريانات هوايي در زير زمين است.

-رطوبت سنجي Hgdrometry که تغييرات ميزان بخار آب را مورد سنجش قرار مي دهد که از 30 تا 100% تغيير مي کند.

1)Climmatology

3-مقدار گاز

-مقدار گاز در خوردگي اهميت زيادي دارد.

-اهميت مقدار گاز (به ويژه گاز کربنيک) در فرآيند فرگشت (تحول و تکامل) غار در زير زمين است.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: