مهندسی

آشنایی با رشته های مهندسی و مقالات کوتاه

مهندسی

آشنایی با رشته های مهندسی و مقالات کوتاه

ژئومورفولوژی

ریشه لغوی ژئومورفولوژی علم شناسایی اشکال ناهمواریهای زمین است ، این واژه از زبان یونانی گرفته شده و از سه جز Geo به معنی زمین ، Morphe به معنی شکل و Logos به معنی شناسایی ترکیب یافته است. دید کلی ژئومورفولوژی جدید بیشتر مبتنی بر مقایسه سیستماتیک اشکال ناهمواریها و نهشته‌هایی است که موجب تعیین سن آنها می‌گردد و همچنین تعیین اشکال اولیه و اصلی ناهمواریها و بالاخره شناسایی فرآیندها و محیط موورفوکلیماتیک هنگامی که ناهمواریها را بوجود آورده‌اند، مورد توجه می‌باشد. همچنین ژئومورفولوژی از مطالعات آماری برای بررسی اشکال ناهمواریها بهره می‌گیرد و سعی دارد در تحول ناهمواریهای زمین علیرغم پیچیده بودن مساله دینامیک طبیعت ، سهم فرآیندهای مختلف ناشی از آب و هوا و پوشش گیاهی و ماهیت سنگها و ساخت زمین و تغییر شکلهای تکتونیکی و میراث مراحل اولیه تکامل را از نظر دور ندارد. تاریخچه این علم از دیرباز به وسیله جغرافی دانان یونانی بی‌آنکه عنوان مشخصی داشته باشد شناخته شده بود و بعدها در دوره رنسانس ، لئوناردو داوینچی و برنارد پالیسی در گسترش آن پیش قدم شدند. لئورناردو واوینچی در یادداشت‌های خود از روابط مهمی که بین ابعاد دره‌ها و رودخانه‌ها وجود دارد سخن می‌گوید و در قرن نوزدهم ژئومورفولوژی یکی از شاخه‌های سیستماتیک علوم مربوط به زمین می‌گردد. سیر تحولی و رشد •کاربرد ژئومورفولوژی در اوایل قرن 19 بوسیله مهندسین هیدرولیک که مامور ایجاد کانالهای آبی و تنسیق رودخانه‌ها بودند، مورد توجه قرار گرفت و ژئومورفولوژی دینامیکی نیز در تنظیم طرحهای ایمنی و حفاظت راه‌ها مورد توجه مهندسین عمران ناحیه‌ای واقع شد، از جمله مهندس سورل در سال 1872 تئوری جدیدی در مورد چگونگی تحول و تکامل و دگرگونی رودخانه‌ها ارائه داد. و مهندس دوس آب شناس معروف در سال 1841 مفهوم نیمرخ متعادل رودخانه‌ها را بیان داشت. •جنگل‌ انان نیز به نوبه خود دریافتند که در جهت مبارزه علیه فرسایش خاک به وسیله سیلابها می‌توان از علم ژئومورفولوژی کمک گرفت و به همین منظور در قرن نوزدهم درخت کاری حوضه‌های سیلابی متداول گردید. •پژوهش‌های علمی ژئومورفولوژی از اواخر قرن 18 آغاز گردیده بود و سوسور اهل ژنو ضمن بررسی یخچالها و اشکال نهشته‌های یخچالی دریافته بود که گسترش یخچالها در گذشته فوق العاده بیشتر از عصر حاضر بوده است : مطالعات نامبرده درقرن 19 به وسیله یک سوئیسی دیگر به نام آگاسیز دنبال شد. •زمین شناسان نیز به نوبه خود در جهت تعیین تاریخ زمین شناسی ، تحول ناهمواریها را مورد توجه قرار داده‌اند. چنانچه در اواخر قرن 18 هوتون مبتکر این روش بوده و تحقیقات نامبرده چند سال بعد به وسیلهپلیفر و جیکی و لئیل تعقیب شده است. در اواسط قرن 19 زمین شناسان انگلیسی اولین کسانی بودن که مفهوم پیدایش دشتگون را بیان داشته‌اند. •در کشور فرانسه ژنرال دولانوئه و مارژری که اولی توپوگراف و دیگری زمین شناس بود، اشکال کلاسیک ناهمواری ژورایی را با توجه به ساختهای چین خورده آن بررسی کرده‌اند و در سال 1888 کتال جالبی تحت عنوان مقدمه‌ای بر ژئومورفولوژی به چاپ رسانیده‌اند. •در اتازونی ، کشف قسمتهای نیمه خشک غرب به پوول اجازه داد که ضمن بازبینی زمینی کیفیت تخریب رودخانه‌ای را در کانیون کلرادو تجزیه و تحلیل کند، و همچنین ژیلبرت در این زمینه مکانیزم آبهای جاری را تعیین کرده و ماک جی نیز نقش آبهای جاری سفره‌ای شکل را بررسی نموده است. •این قبیل بررسی‌ها بعدا به وسیله ویلیام موریس داویس تئوریسین معروف تکمیل گردیده و نامبرده تئوری معروف سیکل فرسایش را پیشنهاد می‌کند و با ارائه این تئوری ، ژئومورفولوژی وارد مرحله جدیدی می‌شود و داویس شخصیت علمی جهانی پیدا می‌کند. قلمرو ژئومورفولوژی در مطالعه ناهمواریهای پوسته جامد زمین می‌توان سه ناحیه به شرح زیر تشخیص داد: •زمین‌هایی که در آب فرو رفته‌اند (اعماق دریا‌ها و دریاچه‌ها). •زمین هایی که خارج از آب هستند یعنی خشکیها. •ناحیه تلاقی این دو یعنی ساحل که خود قلمرو ویژه‌ای است. انواع ژئومورفولوژی •ژئومورفولوژی ساختمانی : ژئومورفولوژی ساختمانی از ماهیت سنگها و طرز قرار گرفتن آنها و پدیده‌هایی که از عمل تکتونیک (مانند خمیده گیهای طبقات ، شکستگیها ، چین‌ها و...) حاصل می‌شود ، بحث می‌کند که می‌توان گفت قسمت عمده شکل گیریهای پوسته زمین به وسیله این علم شناخته می‌شوند. •ژئومورفولوژی فرسایشی : گروه دیگر مانند آبهای جاری ، باد ، یخچالها که موجب کنده کاری ناهمواریها گشته و کم و بیش موجب تخریب و از بین رفتن آنها می‌گردند، مطالعه این گونه عوامل ، ژئومورفولوژی فرسایشی را تشکیل می‌دهد که گاهی به آن با کمی تفاوت در معنی عبارت ژئومورفولوژی دوره‌ای اطلاق می‌شود ارتباط ژئومورفولوژی با سایر علوم بین ژئومورفولوژی و سایر علوم ازجمله خاک شناسی ، هیدرولوژی و اکولوژی و آب و هوا شناسایی روابط بسیار نزدیک وجود دارد. زیرا عوامل این قبیل علوم بیشتر در سطح زمین موثرند. به علاوه مطالعات ژئومورفولوژی یک ناحیه با دانستن اطلاعات حاصله از علوم ذکر شده آسانتر می‌گردد.

تعریف و توصیف ژئومورفولوژی (زمین ریخت شناسی )

فهرست مطالب :

تعریف و توصیف ژئومورفولوژی (زمین ریخت شناسی )

تاریخچه پیدایش و تحول علم ژئومورفولوژی

تحول دانش ژئومورفولوژی در قرن نوزدهم میلادی

مفاهیم ژئومورفولوژی نوین وژئومورفولوژی کاربردی

ژئومورفولوژی و موضوعات مورد مطالعه در قلمرو کره زمین

 

ژئومورفولوژی (زمین ریخت شناسی )

دخالت اقلیم در پیدایش ناهمواری از برخورد بین کره سنگی و کره هوا نتیجه می شود. نحوه دخالت اقلیم چه در زمینه هوازدگی و چه در ارتباط با تاثیر مکانیکی فرایندهای شکل زائی، در سطح خشکی ها بسیار متغییر می باشد. دخالت مستقیم اقلیم در پیدایش ناهمواری ها در مناطقی که فعالیت های کنترل نشده انسان باعث رخنمون یافتن فراوان سنگ ها می شود و یا در مناطقی که بر اثر کم آبی یا سرمای شدید غالبا عاری از پوشش گیاهی می باشد، سازندهای سطحی کم ضخامت و غالبا پراکنده که ازلحاظ خاکشناسی تحول کافی نیافته اند ظاهر می شود.

ژئومورفولوژی اقلیمی ناهمواریها را در ارتباط با آب و هوا بررسی می کند و دنباله ژئومورفولوژی دینامیکی است، زیرا ژئومورفولوژی دینامیکی تضاد عملکرد پدیده های را در سطح زمین مطالعه می کند که بین عوامل و فرایند های فرسایش حاصل شده اند. به عبارت دیگر ویژگی های ساخت یک ناهمواری از طریق عوامل مختلف یک سیستم شکل زائی تجزیه و تحلیل می شود. ژئومورفولوژی اقلیمی به نحوی چهره ظاهری ناهمواری را بررسی می کند در حالی که ژئومورفولوژی ساختمانی استخوان بندی ناهمواری را در ارتباط با اهمیت نسبی و نظم و ترتیب توده های از سنگ را مطالعه می نماید که در برابر فرسایش مقاومت های متفاوتی دارند.

در این بحث بعد از تجزیه وتحلیل ارتباط ناهمواری با اقلیم، جغرافیای این ناهمواریها در محدوده های بزرگ اقلیمی در سطح دنیا مطالعه خواهدشد. این مطالعات به ما امکان می دهد تا ارتباط کامل این پدیده را بامحیط های کنونی زیست اقلیمی ارزیابی کنیم.

ژئومورفولوژی یکی از شاخه های جغرافیای طبیعی و از پایه های اساسی علوم جغرافیا است که با ایجاد پل و گذرگاهی با سایر رشته های علوم طبیعی و زمین پیوند خورده است. ژئومورفولوژی ترکیبی از سه واژه ژئو به معنای زمین، مورف به معنای شکل، لوژی به معنای شناسایی می باشد. به نظر می رسد علم اشکال زمین که معادل فارسی آن است از عنوان پیکر زمین شناسی که قبلاً به کار می رفت و ریخت شناسی که در حال حاضر برای ترجمه به فارسی این کلمه انتخاب شده است، مناسبتر است. ظاهراً آنچه از کلمه ترکیبی ژئومورفولوژی استنباط می گردد، توصیف شکل هندسی ناهمواریهای پوسته زمین است و این بحث توپوگرافی را در نظر می گیرد که خود شاخه ای از ژئومورفولوژی است.

خلاصه کلام، در قلمرو دانش ژئومورفولوژی، علاوه بر اینکه به توصیف صحیح، کامل و ژنتیک اشکال ناهمواریها توجه خواهیم داشت، در منشاء و کیفیت و عوامل بی شماری که در تغییر اشکال و یا در شکل گیری نوین پوسته زمین موثرند، به تفسیر و تبیین خواهیم نشست. منظور از تحلیل واژه ژئومورفولوژی تنها تعریف ین علم نبوده بلکه مهم آشنایی بامفهوم، روش و متدلوژی این دانش است که هرپژوهشگر علوم زمین باید بر آن احاطه کامل داشته باشد.

مطالعه تاریخچه پیدایش و تحول علم ژئومورفولوژی، نشانگر این واقعیت است که از نیمه قرن بیستم به این طرف، توجه به ارتباط پدیده های درون موضوعی ژئومورفولوژی و نیز رابطه آن با پدیده های سایر علوم طبیعی و زمین و عوامل انسانی سبب شد که ژئومورفولوژی با جهش خاصی درراه توسعه و پیشترفت حرکت کند و با ایجاد مناسباتی بین پدیده های مورفولوژی و داده های انسانی بر جنبه کاربردی آن در برنامه ریزی ها و عمران های ناحیه ای تاکیدشود.

حال لازم است ژئومورفولوژی بارشته های دیگری مانند اقلیم شناسی، زمین شناسی، گیاه شناسی، اکولوژی، خاکشناسی، هیدروژئولوژی در ارتباط باشد تا بتواند تمام مسائل در یک اکوسیستم را در نظر گرفته و با هماهنگی با سایر رشته های علمی در طرح های جامع زمین شناسی، مرتع داری، آبخیزداری، بیابان زدایی، جنگل داری، محیط زیست و به طورکلی آمایش سرزمین نقش خود را ایفا کند.امید آنکه مطالب مورد بررسی در این مجموعه مورد استفاده دانشجویان و کارشناسان علوم زمین و جغرافیا وسایر علاقه مندان قرار بگیرد.

 

تاریخچه پیدایش و تحول علم ژئومورفولوژی

قدیمی ترین اطلاعات مربوط به مسائل ژئومورفولوژی را، با مفهوم و تعبیر علمی و مدرن در آثار ارسطو می توان یافت. ارسطو در سال324 قبل از میلاد آناتومی، فیزیولوژی مقایسه ای، منطق، تاریخ فلسفه و زمین شناسی را بوجود آورد. او اولین کسی است که در موردگسترش دلتای رودخانه ها و به جا گذاری رسوبات در دریاها، مطالبی را بیان داشته و زمین را به عنوان کره ای که دائما در حال تحول است توصیف می کند. به نظر ارسطو، تحول شکل زمین یا آرام و دائمی بوده و یا به طرز ناگهانی و در اثر بروز پدیده هایی شدید انجام می گیرد. درباره علل این تحول از عمل رودخانه ها و دریاها بحث شده که منجر به تسطیح اجتناب ناپذیر کره زمین می شود.

حدود یک قرن پس از ارسطو، اراتوستن فیلسوف و ریاضی دان یونانی، نظراتی در مورد تحول چهره زمین در رابطه با اعمال رودخانه ها و دریاها بیان داشته و نتیجه اثرات آنها را در هموار شدن زمین نشان داده است.

برناردپالیسی از دانشمندان عصر رنسانس در رابطه با مسائل ژئومورفولوژی افکار مدرنی بیان می کند که به برخی از آنها اشاره می کنیم:

الف) بین اعمال نیروهای داخلی و خارجی یک رقابت منطقی وجود دارد که اولی منجر به پیدایش کوهها و دومی منتهی به تخریب و هموار شدن آنها می گردد.

ب) با توجه به تنش کند کننده ای که گیاهان دربرابر جریان آبها دارند، رقابت بین گیاهان و اعمال تخریبی آبهای روان مشخص می شود. در این رابطه فکر کاشتن درختان برای جلوگیری از فرسایش به خوبی مشخص می شود.

ج) پدیده های بیرونی در فراهم آوردن موادی که سنگها را تولید می کنند، نقش موثری دارند.

د) بین پیدایش و تغییر شکل ناهمواریها و تولید خاکها، یعنی عوامل ژئومورفولوژیک و خاک شناسی، روابط خاصی وجود دارد.

 

تحول دانش ژئومورفولوژی در قرن نوزدهم میلادی:

در نیمه اول قرن نوزدهم لوئی آگاسیز(1873) 1807) زمین شناس و دیرینه شناس معروف سوئیسی، گسترش یخچالها و نقش آنها را در تغییر شکل ناهمواریها تائید می کند و به این ترتیب اعمال یخچالها به عنوان عامل دیگر ژئومورفولوژی شناخته می شود.

روتیمیه زمین شناس دیگر سوئیسی در سال 1869 در مورد اثرات نیروهای درونی مطالعاتی انجام داد.در سال 1858 برای اولین بار عبارت ژئومورفولوژی به وسیله نومن بیان می شود. هیم دانشمند آلمانی در سال 1878 تاثیرتکتونیک را در ناهمواریها به صورت علمی بیان می کند.

ریختوفن را می توان جزء پایه گذاران ژئومورفولوژی در آلمان به شمار آورد که در سال 1886 برای اولین بار در مورد اثرات انواع آب و هوا به ایجاد ناهمواریها اظهار نظر کرد واساس ژئومورفولوژی آب و هوایی را پی ریزی کرد.

در نیمه دوم قرن نوزدهم ژئومورفولوژی با تئوری ویلیام موریس دیویس (1934) 1850) در امریکا به مرحله جدیدی پا نهاد. علم اشکال ناهمواریهای زمین را که در سال 1858 توسط نومن" ژئومورفولوژی" نامیده شد و سپس در سال 1894 این عبارت توسط البرت پانگ معروفیت پیدا کرد و تا آن زمان یکی از شاخه های فرعی زمین شناسی محسوب می شد، دیویس به شکل علمی تخصصی با هدف و فرهنگ ویژه خود تعریف کرد و به این علم نظام عقیدتی انسجام یافته ای بخشید و اصالت آنرا تثبیت نمود. از این نقطه نظر دیویس را می توان بنیانگذار و پدر ژئومورفولوژی به عنوان علم تخصصی دانست.
  
همچنین از جنگ جهانی دوم به بعد در فرانسه نسل جدیدی از ژئومورفولوژی ظاهر می شود.که بر حسب اوضاع روش های گوناگونی را دنبال می کنند. در آن میان ژئومورفولوژی آب وهوایی، که از مکتب های آلمانی سرچشمه گرفته است از توسعه خاصی برخوردار می گردد. تریکار یکی از بزرگترین ژئومورفولوگ های جهان از همان آغاز کاربر مبنای این روش حرکت کرده و موفقیت های قابل تحسینی را، به ویژه در توسعه مفاهیم جدید این علم بدست می آورد. بطوری که بر اساس همین زیر بنای علمی، درسال 1955 اولین بیانیه تشریحی سیستماتیک و مفصلی را ارائه می دهد. این بیانیه به اندازه ای مورد توجه قرار گرفت که بیرو یکی از برجسته ترین ژئومورفولوگ های عصر حاضر و مولف اثرات زیادی در قلمرو ژئومورفولوژی علمی، بخش مهمی از آنرا در سال 1968 در کتاب معروف و ارزنده خود به نام "کلیات جغرافیای طبیعی" منتشر کرد.

 نتیجه اینکه از نیمه دوم قرن بیستم به بعد ژئومورفولوژی، با کوشش محققان پرکار و خستگی ناپذیر، از حالت رکود و انزوا خارج می شودو دانشمندان با استفاده از وسائل کار جدید و با توجه به تجزیه و تحلیل عوامل مختلف و پالئوژئوگرافی، تئوری این دانش را به مرحله عمل در می آورند.

گرایش به سوی ژئومورفولوژی کاربردی بسیار اهمیت یافته و جنبه بین المللی پیدا کرده است و می تواند در انتخاب مکان های مناسب جهت تاسیسات عظیم و سکونتگاه های مخصوص انسانها و یافتن راه حل های مناسب برای بلا یای طبیعی که در برنامه ریزی عمران ناحیه ای بروز می کند کمک های موثری را انجام دهد.

 

مفاهیم ژئومورفولوژی نوین و ژئومورفولوژی کاربردی

ژئومورفولوژی کاربردی پس از توصیف منطقی و ژنتیک پدیده ها و طبقه بندی موضوعات بر مبنای آن به تفسیر و توضیح علمی و منطقی آنها می پردازد. حالت ژنتیک پدیده ها یکی از مهمترین ویژگی هایی است که در ژئومورفولوژی نوین با اهمیت خاصی مورد توجه قرار می گیرد. جنبه کاربردی ژئومورفولوژی با همین خصوصیات ژنتیکی در ارتباط است، زیرا ژنتیک در مورفولوژی، تدوین اصول و قواعد پیدایش اشکال مختلف ناهمواریها و شکل بندی و تحول بعدی آنها را به صورت منطقی و مستدل، امکان پذیر می سازد. تدوین این قواعد بر اساس تغییر پذیری اشکال زمین با آهنگ های متفاوت انجام می شود.

علل تغییرات اشکال زمین را باید در نیروهایی جستجو کرد که دردو طرف پوسته به آن فشار می آورند و سخت با یکدیگر در ارتباط هستند. اگر از برخی نیروهای درونی سانحه بار مانند زمین لرزه ها، آتشفشان هاو .... صرفه نظر شود، می توان چنین نتیجه گیری کرد که نیروهای بیرونی در تخریب و ایجاد تغییرات عمده اشکال ناهمواریهای روی زمین مداخله دائمی دارند. انسان از مدتها قبل با این تغییرات و ویرانیهای حاصل از آنها آشنایی پیدا کرده و حتی برای جلوگیری از خطرات یا نتایج زیان بار آنها به فکر چاره و مقابله نیز افتاده است. اما خود انسان، در اکثر موارد، در تغییر این پوسته، نقش موثری دارد. آگاهی از تغییرات اشکال پوسته زمین و نحوه آنها و نیروهایی که موجب این تغییرات می شود، مقدمات موضوعات ژئومورفولوژی کاربردی را فراهم می آورد. همچنین ژئومورفولوژی در مقیاس وسیعی با فعالیتهای انسانها و مسائل آنها مرتبط است. برای اینکه فعالیت های وی بازدهی دلخواهی داشته باشد، باید متناسب با دینامیک محیط و با در نظر گرفتن نقش عوامل مورفوژنیک تنظیم شود. در اینجاست که مطالعات ژئومورفولوژی که بر اساس مفاهیم جدید آن انجام شده است، با فراهم آوردن اطلاعات دقیق از مورفودینامیک محیط و شناخت مناطق با ثبات و یا ناپایدار و محاسبه میزان پایداری و یا آسیب پذیری آن در ارتباط با نوع فعالیت، در خدمت انسان قرار می گیرد. در این صورت ژئومورفولوژی دقیقا مفهوم کاربردی را، به معنی واقعی کلمه پیدا می کندو می تواند بسیاری از مشکلات را که در برنامه ریزی های عمران ناحیه ای در زمینه های مختلف، از قبیل عمران، توسعه کشاورزی، جاده ها، سد سازی، استخراج معادن، مدیریت محیط طبیعی مطرح می شود، حل کرده و پاسخ های مناسب را برای مسائل متعددی که در این رابطه عنوان می شود، فراهم آورد.

به همین جهت بعد از جنگ جهانی دوم ژئومورفولوژی کاربردی، در اغلب کشورهای جهان با روش سیستماتیک و با اهمیت خاصی مورد توجه قرار گرفته است و بررسی عوامل گوناگون را بطور ترکیبی مد نظر می گیرد و می تواند پاسخگوی نیازهای برنامه های کشاورزی، ساختمانی، عمرانی و.... باشد.
  
 
ژئومورفولوژی و موضوعات مورد مطالعه در قلمرو کره زمین

ژئومورفولوژی شاخه ای از علوم طبیعی و زمین است و موضوع ویژه مطالعه آن سطح تماس می باشد که محل برخورد قلمروی سه گانه آبی، گازی و جامد است. نیروهایی که از درون لیتوسفر سرچشمه می گیرند و نیز نیروهایی که در خارج از آن بدست می آیند، در این سطح متعادل شده و انعکاس می یابند.ژئومورفولوژی وظیفه دارد که نحوه تعادل و انعکاس این انرژی ها را مطالعه و بررسی کرده و مشخص می کند که هنگام تغییر یافتن این تعادل، حالت سطح مذکور چگونه تغییر می یابد. در این قلمرو شاخه های دیگری نیز که به نحو خاصی با آن در رابطه بوده و حالت دیگری از تعادل نیروهای یاد شده را مورد توجه قرار می دهد به مطالعه و بررسی مشغول می باشند. به طور کلی، ذات طبیعت با پیوندها و رابطه ها مشخص بوده و بریدگی ها و جدائی ها را، که متخصصان برای سهولت کار خود، به طور قرار دادی به وجود می آورند، نمی پذیرد.