Exploring the Active Tectonics of Kalardasht and Abbasabad Basin based on Morphometric Indices

Document Type : Research Article

Authors

• Mohammad Khalaj ¹
• Hasan Alizadeh ²

¹ Associate Professor in Geology, University of Payam-e Noor, Tehran, Iran

² Associate Professor, Department of Geology, Payame Noor University (PNU), Tehran, Iran

10.22067/geoeh.2023.81592.1344

Abstract

Morphometric indices are widely used as a tool for identifying and characterizing the deformed sections by active faults. So far, the relationship between active tectonics and morphotectonics has not been studied in the studied area. By determining active processes in the Klardasht and Abbasabad basin and taking the necessary measures, it is possible to avoid damages caused by natural hazards such as floods and earthquakes in this area. In this study, using morphometric indices, the basins of a part of Central Alborz were investigated in terms of the influence of active tectonics. So, the Klardasht and Abbasabad basin was analyzed using Hierarchical Anomaly Index (∆a), Longitudinal River Gradient index (SL), Form Factor Index (Ff), Drainage Density Index (Dd) and Relative Prominence Index (Bh) in 18 drainage basins of the specific area. Along the North Alborz, Khazar and Azarak faults, the amount of these indicators increased. So, it can be concluded that the tectonics of the studied area is active due to the activity of these faults. Finally, by determining the Relative Active Tectonic index (Iat), the region was zoned into four categories (very high, high, medium and low) in terms of the level of tectonic activity. In about 66.5% of the region, which is dominated by the activity of the main faults in the region. Other sub-faults formed by recent tectonic movements show moderate to high tectonic activity.

Graphical Abstract

Keywords

• Morphotectonic Indices
• Active Tectonics
• Morphometric Indices
• Environmental Hazards
• Klardasht and Abbasabad Basin

Main Subjects

• مخاطرات ژئومورفیک-هیدرولوژیک

---

References

آبدیده، محمد؛ قرشی، منوچهر؛ رنگزن، کاظم؛ آرین، مهران؛ 1390. ارزیابی نسبی زمین‌ساخت فعال با استفاده از تحلیل ریخت‌سنجی، بررسی موردی حوضه‌آبریز رودخانه دز، جنوب باختری ایران. نشریه علوم زمین. دوره 20. شماره 80. صص 46-33. https://doi.org/10.22071/gsj.2011.55134

آقا‌نباتی، علی؛ 1383. زمین شناسی ایران. تهران: سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور. چاپ اول.

 https://www.gisoom.com/book//

بابایی، شیما؛ ده‌بزرگی، مریم؛ حکیمی‌آسیابر، سعید؛ حسینی‌اصل، امین؛ 1397. بررسی زمین‌ساخت فعال با استفاده از شاخص‌های ژئومورفولوژی در البرز مرکزی. پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی. دوره 6. شماره 1. صص 40-56

.http://ensani.ir/file/download/article/20180407143406-10010-213.pdf

بیاتی‌خطیبی، مریم؛ 1388. تشخیص فعالیت‌های نئوتکتونیکی در حوضه آبریز قرنقوچای با استفاده از شاخص‌های ژئومورفیک و مورفوتکتونیک. مجله فضای جغرافیایی. دوره 9. شماره 25. صص 50-23.

https://www.sid.ir/fa/Journal/ViewPaper.aspx?id=114591

جباری، ندا؛ حسین‌زاده، محمد مهدی؛ ثروتی، محمد‌رضا؛ حسین‌زاده، محمد‌مهدی؛ 1397. مطالعه مورفوتکتونیک فعال حوضه آبخیز حصارک (شمال غرب تهران) با استفاده از شاخص‌های مورفومتریک. پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی. دوره 1. شماره 2. صص 17-34.346366 http://ensani.ir/fa/article /

جلالی، سعیده؛ صمدی، میثم؛ صمدی قشلاق‌چائی، محمود؛ کرنژادی، آیدینگ؛ 1395. بررسی شاخص‌های مورفومتری در حوضه‌ آبخیز چهل‌چای استان گلستان با استفاده از GIS. مجله علمی ترویجی مهندسی نقشه‌برداری و اطلاعات مکانی. دوره 7. شماره 4. صص 74-67.https://gej.issge.ir/article-1-169-fa.html

خدابخش‌نژاد، آذر؛ پورکرمانی، محسن؛ آرین، مهران؛ متکان، علی‌اکبر؛ چرچی، عباس؛ 1394. زمین‌ساخت فعال حوضه رودخانه کارون بزرگ. فصلنامه علوم زمین. دوره 24. شماره 95. صص 13-28.

https://www.gsjournal.ir/issue_4779_4792.html

رابطی، دنیا؛ ده‌بزرگی، مریم؛ حکیمی‌آسیابر، سعید؛ نوزعیم، رضا؛ 1397. بررسی زمین‌ساخت فعال با استفاده از شاخص‌های ژئومورفولوژی در حوضه سپیدرود، البرز غربی. پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی. دوره 7. شماره 2. صص 140-157.‎http: //doi. 10.22034/GMPJ.2021.131024

محمدی، سید داود؛ جلالی، سید حسین؛ ساعدی، بهمن؛ 1396. ارزیابی زمین‌ساخت فعال نسبی در حوضه آبخیز آبشینه همدان با استفاده از شاخص‌های زمین‌ریختی و لرزه‌خیزی منطقه. پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی. دوره 4. شماره 4. صص 207-190. http: //doi.20.1001.1.22519424.1396.5.4.11.1

مقصودی، مهران؛ کامرانی دلیر، حمید؛ 1387. ارزیابی نقش تکتونیک فعال تنظیم کانال رودخانه‌ها، مطالعه موردی: رودخانه تجن. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. دوره 6. شماره 66. صص 55-37

.https://www.sid.ir/fa/Journal/ViewPaper.aspx?ID=91041

مهدوی، محمد؛ 1396. هیدرولوژی کاربردی. تهران: انتشارات دانشگاه تهران، جلد دوم، چاپ پنجم.

https://www.gisoom.com/book/1150997

یمانی، مجتبی؛ کامرانی‌دلیر، حمید؛ باقری، سجاد؛ 1389. مورفومتری و ارزیابی شاخص‌های ژئومورفیک برای تعیین میزان فعالیت نو زمین‌ساخت در حوضه آبریز چله (زاگرس شمال غربی). فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. دوره 97. شماره 4. صص 26-1.https://www.sid.ir/fa/Journal/ViewPaper.aspx?ID=238147

 

Alcántara-Ayala, I., Goudie, A.S., 2010. Geomorphological Hazards and Disaster Prevention, Cambridge University Press, 18(7): 356-371. http://doi.geomorph.org2015/ 06/ 978052 1769259

Bull, W.B., McFadden, L.D., 1977. Tectonic geomorphology north and south of the Garlock fault, California, In: Doehring, D.O. (Ed.), Geomorphology in Arid Regions, Proceedings of the Eighth Annual Geomorphology Symposium, State University of NewYork, Binghamton, pp. 115- 138. http://doi.10.4324/9780429299230-5

El Hamdouni R., Irigaray C., Fernandez T., Chacón J., Keller, E.A., 2008. Assessment of relative active tectonics, southwest border of Sierra Nevada (southern Spain), Geomorphology, 96(2):150-173. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.08.004

Figueroa, A.M., Knot, J.R., 2010. Tectonic geomorphology of the southern Sierra Nevada. Mountains (California): Evidence for uplift and basin formation, Geomorphology, 123(21): 34-45. https://doi.10.1016/j.geomorph.2010.06.009

Giaconia, F., Booth-Rea, G., Martínez-Martínez, J.M., Azañón, J.M., PérezPeña, J.V., Pérez-Romero, J., Villegas, I., 2012. Geomorphic evidence of active tectonics in the Serra Alhamila (eastern Betics, SE Spain). Geomorphology, 145-146(8): 90-106. https://doi.org/ 10.1016/ j.geomorph.2011.12.043

Holbrook, J., Schumm, S.A., 1999. Geomorphic and Sedimentary Response of Rivers to Tectonic Deformation: a Brief Review and Critique of a Tool For Recognizing Subtle Epeirogenic Deformation In Modern And Ancient Settings, Tectonophysics, 305(13): 287- 306. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(99)00011-6

Horton, R.E., 1945. Erosional development of streams and their drainage basins: hydrophysical approach to quantitative morphology, Geological Society of America Bulletin, 56 (3):275- 370. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1945)56[275

Keller E.A., 1986. Investigation of active tectonics: use of surficial Earth processes. Active Tectonics, Studies in Geophysics, National Academy Press. Washington, DC: 136-147. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.08.004

Keller E.A., Pinter N., 2002. Active Tectonics, Earthquakes, Uplift and Landscape. 2nd Edition. Prentice Hall. Upper Saddle River, 362p.https://www.scirp.org/(S(351jmbntvnsjt1aadkposzje

Keller, E.A., Zepeda, R.L., Rockwell, T.K., Ku, T.L. Dinklage, W.S., 2006. Active tectonicsat Wheeler Ridge, southern San Joaquin Valley, California, Geological Society of American Bulletin,110(16):293-310. https://doi. 10.1130/0016-7606(1998)110 <0298:ATAWRS> 2.3.CO;2

Latrubesse, E.M., 2010. Natural hazards and human-exacerbated disasters in Latin America, special volumes of geomorphology, Elsevier, 13(6):204-234. https:// www.elsevier.com/ books/ natural-hazards-and-human-exacerbate

Perez Pena, J.V., 2009. Gis-Based Tools and Methods for Landscape Analysis and Active Tectonics Evaluation, Master’s Thesis, Departamento de Geodinamica, Universidad de Granada, Granada.  https://doi.handle.net/10481/2199

Schumm, S.A., 1997. Drainage density: problems of prediction'. In: Stoddart, D.R. (Ed.), Process and Form in Geomorphology. Routledge, London, 28(6): 15- 45. https://doi.org/10.1016/ j.geomorph.2007.08.004

Seeber, L., Gornitz, V., 1983. River profiles along the Himalayan arc as indicators of active tectonics. Tectonophysics, 92(6): 335- 367. https://doi.org/10.1016/0040-1951(83)90201-9

Singh, P., Gupta, A., Singh, M.l., 2014. Hydrological inferences from watershed analysis for water resource management using remote sensing and GIS techniques. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences, 18(3): 1- 11. https://doi.10.1016/j.ejrs.2014.09.003

Walker, R.T., 2006. A remote sensing study of active folding and faulting in southern Kerman province, S.E. Iran, Journal of Structural Geology. 28(4):654-666. https://doi.org/10.1016/ j.jsg.2005.12.014