Evaluating the Effect of Climate on the Weathering Process of Rocks (Case Study: The Telar Watershed)

Document Type : Research Article

Authors

• Ghorban Vahabzadeh ¹
• Shamim Ahamdi ²

¹ Associate Professor Faculty of Watershed Engineering, Sari University of Agriculture Sciences and Natural Resources, Sari, Iran

² PhD student of Watershed Management, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran

10.22067/geoeh.2021.70604.1064

Abstract

This study aims to identify the types and intensity of weathering and morphogentic zones in the Talar watershed of Mazandaran Province following the local climate. Climate diversity is present from south to north in the Talar watershed due to the unique location of Mazandaran Province which is between the sea and the Alborz Mountain range. On the other hand, no method of studying the weathering of rocks has been used in the Talar watershed; hence, the weathering process and morphogentic regions in this watershed are unknown. To zonate the state of weathering and geomorphogentic regions based on Lewis Peltier models, climatic data including average annual precipitation and temperature of 8 weather stations with appropriate data and length of the statistical period of 1966-2016, were collected from the Meteorological Organization and registered in the Arc GIS database environment. Then, the Talar watershed's temperature and precipitation trends were found for each station. These maps were used to determine the weathering and morphogenetic regimes in the Talar watershed. A weight value was assigned to each station. Then, they were recorded in the database and were used to build the relevant maps in the Arc GIS environment. The results demonstrated that the Talar watershed is morphogenetically situated in semi-arid, savannah, and temperate zones. Most of these regions are associated with the Savan region (50%) and the fewest are linked with the temperate region (15%). Regarding the weathering process, the Talar watershed contains three types: moderate chemical weathering, low mechanical weathering, and extremely low weathering, with moderate chemical weathering covering the most area (56%).
 

Graphical Abstract

Keywords

• The telar watershed
• Weathering regime
• Peltier model
• Morphogenetic regions

20.1001.1.23221682.1401.11.2.14.8

---

References

اسدی‌نلیوان، ا؛ محسنی ساروی، محسن؛ سور، انورا؛ دسترنج، علی؛ طائی، سیاوش؛ 1392. تعیین مناسب‌ترین روش تجری برآورد SDR با استفاده از مدل EPM و خصوصیات فیزیکی حوزه، مطالعه موردی حوزه آبخیز قورچای. استان گلستان. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب. سال 3. شماره 10. صص 28-19.

http://www.waterjournal.ir/article_70601.html

بهزادیان، فاطمه؛ 1396. بررسی اشکال مورفوکلیماتیک و طبقه‌بندی مناطق مورفوکلیماتیک در مجموعه کوهستانی قله برد مریوان با استفاده از مدل پلتیر. پایان‌نامه ارشد. دانشکده ادبیات و علوم‌انسانی. گروه جغرافیای طبیعی. دانشگاه محقق اردبیلی. راهنما عقیل مددی.

https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/534590d2bdf30b4561e695304619be9b

جعفری اقدم، مریم؛ جهان‌فر، علی؛ صادقی، منصور؛ 1391. پهنه‌بندی فرایندهای هوازدگی حوضه رودخانه جاجرود با استفاده از مدل پلتیر. چهارمین همایش علمی سراسری دانشجویی جغرافیا. ص 1-11.

https://civilica.com/doc/152441/

حسین‌زاده، محمدمهدی؛ عمادالدین، سمیه؛ نامجو، فخرالدین؛ 1394. پهنه‌بندی و واکاوی فرایندهای هوازدگی در حوضه قره‌سو گرگان. فصلنامه جغرافیای طبیعی. سال 8. شماره 92.1-18.

20.1001.1.20085656.1394.8.29.1.2

حنفی، علی؛ 1393. بررسی نقش اقلیم روی فرایندهای هوازدگی سنگ‌ها بر اساس مدل‌های پلتیر در ایران. مجله سپهر اطلاعات جغرافیایی. شماره 89. دوره 23. صص 67-71.

                             http://www.sepehr.org/article_13058.html

خوش‌اخلاق، فرامرز؛ شمسی‌پور، علی‌اکبر؛ مقصودی، مهران؛ مرادی، محمدامین مقدم؛ 1393. پهنه‌بندی و واکاوی فرایندهای هوازدگی در غرب دشت مرکزی زاگرس. مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی. شماره 11. صص 32-99.

10.22067/geo.v3i3.30169

دهقان آبکنار، شیوا؛ حسینی، سید مرتضی؛ اسماعیلی قلزوم، حسین؛ خدابخشی، قربانعلی؛ مهردادی، ناصر؛ 1393. اندازه‌گیری بقایای سموم کشاورزی ارگانوکلره در رودخانه‌های استان مازندران از طریق دستگاه ECD GC پس از پیش تغلیظ به روش استخراج فاز جامد. نشریه محیط‌شناسی. دوره 40. شماره 3(71). صص 765-773.

10.22059/jes.2014.52219

سلحشور، مریم؛ محمدی، طاهره؛ اسدی نیلوان، امید؛ 1394. مطالعه شدت و تیپ هوازدگی و فرسایش مناطق مختلف مورفوکلیماتیک ایران با مدل پلتیر و تانر. دومین همایش ملی صیانت از منابع طبیعی و محیط‌زیست. دانشگاه محقق اردبیلی. اسفند.                                                                        https://civilica.com/doc/491319/

شرکت سهامی آب منطقه‌ای گیلان؛ 1388. مطالعات بهینه‌سازی اطلس منابع آب حوزه‌های مازندران و شرق گیلان، رودخانه‌های بین سفیدرود و قره‌سو. جلد 1. بخش 1. صص 276-277.             https://www.glrw.ir/st/77

معتمد، احمد؛ 1399. زمین‌شناسی عمومی. تهران: انتشارات دانشگاه تهران. ص 9.

 https://press.ut.ac.ir/book_201.html

مقصودی، مهران؛ خوش‌اخلاق، فرامرز؛ حنفی، علی؛ روستا، ایمان؛ 1389. پهنه‌بندی فرایندهای هوازدگی سنگ‌ها بر اساس مدل‌های پلتیر در شمال غرب ایران. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. 42(74). 35-46.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=125021

وهاب‌زاده کبریا، قربان؛ صابری، عارف؛ 1400. تأثیر پارامترهای اقلیمی بر هوازدگی سنگ‌ها با استفاده از مدل لویس پلتیر، مطالعه موردی بخشی از جنوب غرب استان آذربایجان غربی. مجله سپهر، اطلاعات جغرافیایی. دوره 30. شماره 118. صص 217-231.                              https://dx.doi.org/10.22131/sepehr.2021.246151    

 

Ahnert F., 1987.aproch to dynamic equilibrium in theorecal simulations of slope development. Earth surface processes.12: 3-15. https://doi.org/10.1002/esp.3290120103

Büdel J., 1937. Eiszeitliche und rezente Verwitterung und Abtragung, im ehemals nicht vereisten Teil Mitteleuropas. Perthes. https:// link.springer.com/ chapter/ 10.1007/ 978-1-349-15508-8_9# chapter-info

Davis W.M., 1894. Physical geography in the university. The Journal of Geology, 2(1): 66-100. 10.1086/606891

Dessert C, Dupré B, François L.M, Schott J, Gaillardet J, Chakrapani G, and Bajpai S., 2001. Erosion of Deccan Traps determined by river geochemistry: impact on the global climate and the 87Sr/86Sr ratio of seawater. Earth and Planetary Science Letters, 188(3-4): 459-474. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(01)00317-X

Fowler R, Petersen J., 2003. A Spatial Representation of Louis Peltier’s Weathering, Erosion and Climatic Graphs Using Geographic information Systems(GIS), Advanced GIS II. Spring. proceedings. esri.com/library/usercof/proco4/docs/pap 1752.pdf.

Hack H.R.G.K., 2020. Weathering, erosion, and susceptibility to weathering, In Soft Rock Mechanics and Engineering. Springer, Cham: 291-333. 10.1007/978-3-030-29477-9_11

Peltier L.C., 1950. The Geographic Cycle in Periglacial Regions as it is Related to Climatic Geomorphology. Annals of the Association of American Geographers, 40: 214-236. 10.1080/00045605009352070

Penck A., 1905. Climatic features in the land surface, Am. Jour Sci, 4th ser, vol 19: 165-174. https://doi.org/10.2475/ajs.s4-19.110.165

Stoddart. D.R., 1966. Darwins tmpacton Geomorphology, Ann, Assog, AM. Geoger, 56: 383-698. https://doi.org/10.1111/j.1467-8306.1966.tb00585.x

Tangestani M.H., 2005. comparison of EPM and PSIAC models in GIS for erosion and sediment yield assessment in a semi-arid environment: Afzar Catchment, Fars province, Iran. jornal ofAsian Earth sciences،27(5):585-97. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2005.06.002

Troll C., 1944. Strukturboden, Solifluktion und Frostklimate der Erde, Geol. Rundschau, vol. 34: 545-694. 10.1007/BF01803103