شماره ركورد
25190
شماره راهنما
GEOL2 691
عنوان
ارزيابي ساختارها و فرونشست دشت ميمه با توجه به آبخوانهاي موجود در منطقه (شمال غرب اصفهان)
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
علوم زمين-زمين ساخت (تكتونيك)
دانشكده
علوم
تاريخ دفاع
1403/09/27
صفحه شمار
148 ص .
استاد راهنما
عليرضا نديمي شهركي , مسعود مرسلي
كليدواژه فارسي
ساختار , فرونشست , آبخوان , ضخامت آبرفت , دشت ميمه
چكيده فارسي
فرونشست زمين به عنوان يكي از پيامدهاي برداشت بيرويه از منابع آب زيرزميني، در دهههاي اخير به چالشي جدي در دشتهاي ايران تبديل شده است. دشت ميمه در شمال استان اصفهان، واقع در حوضه آبريز دستكن و پهنه فعال سنندج-سيرجان، با افت شديد سطح آبهاي زيرزميني و پتانسيل بالاي فرونشست رو به رو است. اين پژوهش با هدف تلفيق مطالعات ساختاري، هيدروژئولوژي و پايش فرونشست، به تحليل ارتباط بين افت سطح آب زيرزميني، ساختارهاي زمينشناسي و پديده فرونشست در دشت ميمه پرداخته است. براي دستيابي به اين اهداف، از رويكردي تركيبي شامل مطالعات ميداني (33 ايستگاه ميداني و برداشت 145 داده لغزش گسلي)، تحليلهاي دادههاي هيدروژئولوژي، پردازش تصاوير ماهوارهاي (Google Earth) و دادههاي تداخل سنجي راداري (Sentinel-1) استفاده گرديد. نتايج مطالعات ساختاري حاكي از حاكميت رژيم تكتونيكي كششي با مؤلفه امتدادلغز و شناسايي چهار روند اصلي گسلي بود كه در ميان آن ها روند شمال باختري-جنوب خاوري از اهميت بيشتري برخوردار بود. براي نخستين بار در اين منطقه، گسلهايي با راستاي شمالي-جنوبي و خاوري-باختري نيز گزارش شد. شواهد ميداني از جمله بريدگي و جابهجايي آبرفتهاي جوان و انحراف آبراههها، فعال بودن تكتونيك منطقه را تأييد ميكند. از سوي ديگر، بررسيهاي هيدروژئولوژيكي، وضعيت بحراني آبخوان دشت ميمه را آشكار ساخت. بيلان منفي 9/5- ميليون مترمكعب در سال، افت متوسط سالانه 34 سانتيمتر در سطح ايستابي و كسري تجمعي مخزن به ميزان 223 ميليون مترمكعب در يك بازه 35 ساله، همگي گواه بهرهبرداري ناپايدار و شديد از منابع آب زيرزميني هستند. تمركز 138 حلقه چاه بهرهبرداري در بخشهاي مركزي و شمال خاوري دشت، كه منطبق بر نواحي با بيشترين ضخامت آبرفت (بيش از 100 متر) است، به عنوان عامل اصلي تخليه آبخوان شناسايي شد. وجود لايههاي ريزدانه (سيلت و رس) با ضخامت قابل توجه در اين نواحي، بستر مستعدي براي فشردگي و تراكم دائمي فراهم كرده است. نتايج پايش فرونشست با تكنيك InSAR در بازه 2022-2018، با استفاده از دادههاي گذر صعودي، وقوع پديده فرونشست فعال و پيوسته را با نرخ حداكثري 14 سانتيمتر در سال آشكار ساخت. كانونهاي اصلي فرونشست در امتداد محور شمال باختري-جنوب خاوري در مركز و شمال خاوري دشت متمركز شده و همپوشاني قابل توجهي با مناطق داراي تراكم بالاي چاههاي بهرهبرداري و بيشترين افت سطح آب زيرزميني را نشان ميدهد. شواهد ميداني از جمله تخريب قناتهاي تاريخي (وزوان و مزدآباد)، آسيب به سازهها و پديده لولهزايي، صحت نتايج پردازشهاي ماهوارهاي را تأييد ميكند. تلفيق دادههاي مغناطيسي هوايي با مشاهدات فرونشست و لرزهخيزي، نقش گسلهاي اصلي در شكلدهي به الگوي فرونشست را به خوبي تبيين نمود. بر اين اساس، دو گسل اصلي پنهان با راستاي شمال باختري-جنوب خاوري (گسلهاي ميمه و ازان) در بخش پيسنگي آبخوان مشخص شدند. اين گسلها علاوه بر فعاليت لرزهخيزي، با الگوي فرونشست منطقه نيز همخواني فضايي را نشان ميدهند. اين هممكاني نشاندهنده عملكرد گسلها به عنوان مرزهاي هيدروژئولوژيك و كنترل كننده تمركز افت سطح آب در بلوكهاي ساختاري مجزا است. در مقياس خرد، شكستگيهاي حاصل از فرونشست، از الگوي مستقل و متفاوتي نسبت به گسلهاي عمقي پيروي ميكنند. اين شكستگيهاي سطحي عمدتاً در پاسخ به ميدان تنش كششي كمعمقي تشكيل شدهاند كه مستقيماً ناشي از تغيير شكل غيريكنواخت و پديدهي فروريزي (Sagging) در لايههاي رسوبي فوقاني تحت تأثير فشردهشدگي آبخوان است. بنابراين، در حالي كه گسلهاي اصلي، الگوي كلي فرونشست را در مقياس منطقهاي تعيين ميكنند، هندسه و راستاي شكستگيهاي ريزمقياس سطحي، بهطور كامل تابع سازوكارهاي محلي و مستقل، ناشي از خود پديدهٔ فرونشست ميباشند. نتايج اين پژوهش به وضوح نشان ميدهد كه بحران فرونشست در دشت ميمه حاصل يك پويايي پيچيده بين ويژگيهاي ذاتي زمين و فشارهاي وارده ناشي از بهرهبرداري بيرويه است. اگرچه زمينه زمينشناختي (وجود لايههاي رسي فشردهشونده) ضروري است، اما عامل تعيينكننده نهايي در مقياس و شدت بحران، ميزان و الگوي بهرهبرداري از منابع آب زيرزميني است. اين مطالعه با ارائه دركي جامع از مكانيسمهاي حاكم بر بحران فرونشست در دشت ميمه، زمينه را براي برنامهريزي و اجراي راه كارهاي مديريتي مناسب در جهت كاهش پيامدهاي اين پديده فراهم ميسازد.
كليدواژه لاتين
Structure , Structure , Aquifer , Alluvial thickness , Meymeh plain
عنوان لاتين
evaluation of the structures and subsidence of the Meymeh plain according to the existing aquifers in the area )Northwest of Isfahan)
گروه آموزشي
زمين شناسي
چكيده لاتين
On the other hand, hydrogeological investigations revealed the critical state of the Meymeh Plain aquifer. An annual water budget deficit of -5.9 million cubic meters, an average annual water table decline of 34 cm, and a cumulative storage deficit of 223 million cubic meters over a 35-year period all attest to the intense and unsustainable exploitation of groundwater resources. The concentration of 138 extraction wells in the central and northeastern parts of the plain, which coincides with areas of maximum alluvial thickness (over 100 meters), was identified as the main cause of aquifer depletion. The presence of significant thicknesses of fine-grained layers (silt and clay) in these areas provides a susceptible foundation for permanent compaction and consolidation. Subsidence monitoring results using the InSAR technique on ascending orbit data from 2018-2022 revealed an active and continuous subsidence phenomenon with a maximum rate of 14 cm/year. The main subsidence foci are concentrated along a NW-SE axis in the center and northeast of the plain and show significant spatial overlap with areas of high well density and the greatest groundwater level decline. Field evidence, including the destruction of historical qanats (e.g., Vazvan and Mazdabad), damage to structures, and the phenomenon of sand boiling, confirms the validity of the satellite processing results. Integration of aerial magnetic data with subsidence observations and seismicity well elucidated the role of major faults in shaping the subsidence pattern. Accordingly, two major hidden faults with NW-SE trends (Meymeh and Azan faults) were identified in the bedrock beneath the aquifer. These faults, besides being seismically active, show spatial consistency with the regional subsidence pattern. This co-location indicates the function of the faults as hydrogeological boundaries controlling the concentration of water level decline in separate structural blocks. At the micro-scale, fractures resulting from subsidence follow a pattern that is independent and different from the deep-seated faults. These surface fractures primarily form in response to a shallow, local tensile stress field, which is itself directly caused by uneven deformation and the sagging of upper sedimentary layers due to aquifer compaction. Therefore, while the major faults determine the overall subsidence pattern on a regional scale, the geometry and orientation of small-scale surface fractures are entirely governed by local and independent mechanisms arising from the subsidence phenomenon itself. The results of this research clearly show that the subsidence crisis in the Meymeh Plain is the product of a complex interplay between inherent geological characteristics and pressures exerted by unsustainable exploitation. Although the geological context (the presence of compressible clay layers) is a necessary condition, the ultimate determining factor for the scale and intensity of the crisis is the rate and pattern of groundwater resource extraction. This study, by providing a comprehensive understanding of the mechanisms governing the subsidence crisis in the Meymeh Plain, lays the groundwork for planning and implementing appropriate management strategies to mitigate the consequences of this phenomenon.
تعداد فصل ها
6
فهرست مطالب pdf
148473
نويسنده