بررسی نقش ساختارهای زمین‌شناسی در ابعاد فرکتالی شکستگی‌ها و آبراهه‌ها در جنوب باختری لنجان- اصفهان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دانشیار، پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

چکیده

تحلیل فرکتالی آبراهه‌ها و شکستگی‌ها ابزار سودمندی در راستای تعیین بلوغ ساختاری یک گستره است. این پژوهش به کمک هندسه فرکتالی، به بررسی و مقایسه ابعاد فرکتالی شکستگی‌ها و آبراهه‌ها در بخش جنوب باختری لنجان می‌پردازد و پس از تعیین پویاترین بخش این گستره، نقش ساختارهای زمین‌شناسی را در این امر بررسی می‌کند. در تحلیل فرکتالی شکستگی‌ها و آبراهه‌ها از روش مربع شمار استفاده شده ‌است، بدین منظور چهار بخش A، B، C و D در گستره با تراکم ساختاری بالا شناسایی شده، و ابعاد فرکتالی آبراهه‌ها و شکستگی‌ها در این چهار بخش محاسبه و سپس با یکدیگر مقایسه شده ‌است. نتایج تحلیل فرکتالی شکستگی‌ها بخش B را به عنوان پویاترین بخش گستره معرفی می‌کند، در حالی که نتایج تحلیل فرکتالی آبراهه‌ها فعالیت زمین‌ساختی را در بخش A بیشتر نشان می‌دهد، ولی با توجه به بیشتر بودن تعداد زمین‌لرزه‌ها و تراکم بالای شکستگی‌ها در بخش B، می‌توان این بخش را پویاترین بخش گستره مورد مطالعه دانست و پاسخ مغایرت نتایج ابعاد فرکتالی آبراهه‌ها با نتایج ابعاد فرکتالی شکستگی‌ها را در گوناگونی سنگ‎شناسی این بخش از گستره یافت. بررسی‌های ساختاری انجام شده در گستره نشان از وجود یک پهنه ترافشارشی راست‌بر در گستره مورد مطالعه دارد، که این پهنه ترافشارشی سبب برخاستگی زمین‌ساختی بخش B و ایجاد گل‌ساخت مثبت در این بخش از گستره شده ‌است. بنابراین افزایش فعالیت زمین‌ساختی بخش B به دلیل شکل‌گیری گل‌ساخت مثبت و برخاستگی زمین‌ساختی حاصل از آن است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The role of geological structures in fractal dimension of fractures and drainages in Southwestern Lenjan-Isfahan

نویسندگان [English]

  • A. S Khalifeh Soltani 1
  • S. A Alavi 2
  • M. R Ghassemi 3
1 M.Sc., Department of Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Department of Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Research Institute for Earth seined, Geological Survey of Iran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Fractal analysis of drainages and fractures is a useful tool to determine the maturity structure of a region. With the help of fractal geometry, this study investigates the fractal dimension of drainages and fractures in the southwestern part of Lenjan, and examines the role of geological structures after determining the most active part of region. In order for fractal analysis of fractures and drainages, box-counting method has been used. To achieve this, four parts A, B, C and D of high structural density were first detected in the region, and the fractal dimensions of drainages and fractures were then calculated and compared. Results of fractal analysis of fractures suggest that sector B is the most active part of the region, while fractal analysis of drainages indicates greater tectonic activity in sector A. The larger number of earthquakes and higher density of fractures in sector B, however, could indicate it as the most active part of the study area. Therefore, contradicts in different results obtained from the fractal dimension analysis of fractures and drainages can be explained by the varieties in lithology. The structural studies indicate the existence of a dextral transpression zone in the study area. The dextral transpression zone resulted in uplift of sector B by development of positive flower structures in this part of the region. Therefore, increased tectonic activity in part B is due to formation of positive flower structures and consequent tectonic uplift.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fractal dimension
  • structural analysis
  • Dextral transpression zone
  • Positive flower structure
  • Lenjan-Isfahan

زاهدی، م.، 1355- نقشه زمین‌شناسی ریزه- لنجان مقیاس 1:100000، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

سازمان جغرافیایی کشور، 1353- نقشه توپوگرافی زرین‌شهر،  مقیاس 1:50000.

سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح جمهوری اسلامی ایران، 1377- نقشه توپوگرافی مجتمع فولاد مبارکه، مقیاس 1:50000.

سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح جمهوری اسلامی ایران، 1378- نقشه توپوگرافی فرادنبه، مقیاس 1:50000.

سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح جمهوری اسلامی ایران، 1379- نقشه توپوگرافی چرمهین، مقیاس 1:50000.

شهریاری، س. و خطیب، م. م.، 1376- تحلیل فرکتالی سیستم گسلی نهبندان، فصلنامه علوم زمین، سال ششم، شماره23-24 (بهار و تابستان 1376)، صص. 32 تا 39.

میرعابدینی، م. و آق‌آتابای، م.، 1394- تغییرات فضایی پارامترهای فرکتالی در البرز مرکزی ایران، نشریه یافته‌های نوین در زمین‌شناسی، جلد 1، شماره 1 (بهار و تابستان 1394)، صص. 57 تا 70.

 Babaahmadi, A., Mohajjel, M., Eftekhari, A. and Davoudian, A., 2012- An investigation into the fault patterns in the Chadegan region, west Iran: Evidence for dextral brittle transpressional tectonics in the Sanandaj–Sirjan Zone. Journal of Asian Earth Sciences 43: 77–88.

Carlson, C. A., 1991- Spatial distribution of ore deposits. Geology 19: 111–114.

Carranza, E. J. M., 2009- Controls on mineral deposit occurrence inferred from analysis of their spatial pattern and spatial association with geological features. Ore Geol. Rev 35: 383–400.

Carranza, E. J. M.,Wibowo, H., Barritt, S. D. and Sumintadireja, P., 2008- Spatial data analysis and integration for regional-scale geothermal potentialmapping, West Java, Indonesia. Geothermics 33: 267–299.

Cheng, Q. and Agterberg, F. P., 1995- Multifractal modeling and spatial point processes. Math. Geol 27: 831–845.

Cheng, Q. and Agterberg, F. P., Bonham-Carter, G. F., 1996- Fractal pattern integration for mineral potential estimation. Nonrenewable Resour 5: 117–130.

Feder, J., 1988- Fractals,Plenum Press, New York 283 pp.

Han, Z., Zhang, P., Wu, L. and Hou, J., 1998- Characters about the modern movement of North Qilianshan block. In: Dep. of Geology, Peking University, Collection of International Conference on Geological Science in Peking University. Siesmological press, Beijing.

Hovius, N., 1996- Regular specing of drainage outlets from linear mountain belts. Basin Research 8: 29-44.

Jackson, J. and Leeder, M., 1994- Drainage systems and the development of normal fault: an example from pleasant Valley Nevada. Journal of structural Geology 16: 1041-1059.

Korvin, G., 1992- Fractal Models in the Earth Sciences, Elsevier Amsterdam 381 pp.

Mandelbrot, B. B., 1982- The Fractal Geometry of Nature. Freeman, New York 460 pp.

Mandelbrot, B. B., 1983- The Fractal Geometry of Nature (Updated and Augmented Edition, Freeman, New York 495 pp.

Mandelbrot, B. B., 1985- Self-affine fractals and fractal dimension. Phys. Scr 32: 257–260.

Momenzadeh, M., 1976- Stratabound lead-zinc ores in the lower Cretaceous and Jurassic sediments in the Malayar-Isfahan district (west central Iran). Diss. Univ. Heidelberg 300 pp.

Nadimi, A. and Konon, K., 2012- Strike-slip faulting in the central part of the Sanandaj-Sirjan Zone, Zagros Orogen Iran. Journal of Structural Geology 40: 2-16.

Raines, G. L., 2008- Are fractal dimensions of the spatial distribution of mineral deposits meaningful? Nat. Resour. Res 17:  87–97.

Turcotte, D. L., 1997- Fractal and Chaos in Geology and Geophysics, Cambridge university press. Cambridge.

Vicsek, T., 1992- Fractal Growth Phenomena, 2nd ed., World Scientific, Singapore 488pp.

Wei, S. and Pengda, Z., 2002- Theoretical study of statistical fractal model with applications to mineral resource prediction. Comput. Geosci 28:  369–376.

Zahedi, M., 1976- Geological Map of Esfahan. Geological Survey and Mineral Exploration of Iran. Scale 1:250,000.