The Impact of Active Tectonics on the Geomorphological Evidence of Alluvial Fans (Case Study: Alluvial Fans between Bardaskan and Kashmar)

Document Type : Case Study

Authors

• Fateme Najafi ¹
• Seyed Reza Hosseinzadeh ²
• Shahram Bahrami ³

¹ PhD Candidate in Geomorphology, Department of Geography, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

² Associate Professor in Geomorphology, Department of Geography, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

³ Associate Professor in Geomorphology, Department of Geography, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

10.22067/geoeh.2022.78382.1274

Abstract

This study investigated the impact of active tectonics, specifically the Dorubeh fault and an oblique-slip reverse fault, on the morphology of alluvial fans situated between Kashmar City and Ali Abad Keshmar Village in Bardaskan. The research employed a cartographic-analytical approach, utilizing 1:25,000 topographical maps, 1:100,000 and 1:250,000 geological maps, Landsat satellite images, and Google Earth. Mapping and image processing were conducted using such software as ArcMap, ArcView, Google Earth, and QGIS. The results demonstrated that fault activity plays a crucial role in shaping the predominant geomorphic features within this region, specifically the formation of alluvial fans known as bajada. The oblique-slip reverse fault, specifically, has induced significant modifications in the alluvial fans. It has repositioned the primary channels from central to peripheral and lateral positions, leading to alterations in sediment deposition patterns. Consequently, certain alluvial fans now intersect at three transverse surfaces and two longitudinal and transverse surfaces. The Doruneh fault’s activity is characterized by the manifestation of uplifts, pressure ridges, and pressure anticlines occurring at various sections within the alluvial fans, including the upper, lower, and basal regions. This fault caused left-lateral offsets in certain sub-channels on the fan's surface, resulting in the development of single-surface and nested two-surface transverse and longitudinal alluvial fans at the base of the fan and the base of the pressure ridges. Furthermore, it modified the point of intersection of the primary alluvial channels, leading to the formation of segmented fans downstream of Doruneh fault.

Graphical Abstract

Keywords

• Active Tectonics
• Active Fault
• Alluvial Fans
• Dorubeh
• Morphology

---

References

امینی، حمیده؛ فتاحی، مرتضی؛ قاسمی، محمدرضا؛ 1393. کنکاشی بر جابجایی آبراهه­ها در بخش­های از گستره گسل درونه. فصل نامه علوم زمین، شماره 92، 218-209.

https://doi.org/10.22071/gsj.2014.43704

بهرامی، شهرام؛ مقصودی، مهران؛ بهرامی، کاظم؛ ۱۳۹۴. ارزیابی نقش تکتونیک در میزان برش رأس مخروط افکنه‌های واقع در حاشیه طاقدیس دنه خشک. جغرافیا و توسعه، شماره ۲۸، 40-23.

https://gdij.usb.ac.ir/article_319.html

جوادی، حمیدرضا؛ قاسمی، محمدرضا؛ شاه پسند زاده، مجید؛ استرابی آشتیانی، مرضیه؛ چین خوردگی فعال ناشی ازجنبش جوان سامانه گسل درونه، فصل نامه علوم زمین، شماره 77، 108 - 99.

https://doi.org/10.22071/gsj.2010.55344

روستایی، شهرام؛ رجبی، معصومه؛ زمردیان، محمدجعفر؛ مقامی مقیم، غلامرضا؛ ۱۳۸۸. نقش فعالیت‌های تکتونیکی در شکل گیری و گسترش مخروط افکنه‌های دامنه‌های جنوبی آلاداغ. جغرافیا و توسعه، شماره13، ۱۵۶-137.

https://doi.org/10.22111/gdij.2009.1233

زارع، مهدی؛ 1379. تحلیل لرزه زمین ساختی سیستم گسل درونه وبررسی زلزله‌های زمستان 1378– بهار 1379 کاشمر. پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله، شماره 1، صص40-32.

http://www.iiees.ac.ir/fa/1379-4/8

فتوحی، صمد؛ ۱۳۹۲. تاثیرتکتونیک فعال در شرق حوضه زاگرس در تشکیل مخروط افکنه دوقلوی وزیره. جغرافیا و توسعه، شماره ۳۲، صص۱۶۳-۱۷۶.

https://doi.org/10.22111/gdij.2013.1170

گورابی، ابوالقاسم؛ محمدنژاد، وحید؛ ۱۳۹۷. تکامل لندفرم های اواخر کواترنری در پاسخ به تغییرات تکتونیکی فعال سطح اساس در منطقه طبس، ایران مرکزی. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره ۲، صص۲۹۱-۲۷۱.

https://doi.org/10.22059/jphgr.2018.236825.1007078

محمد نژادآروق، وحید؛ اصغری، صیاد؛ ۱۳۹۴. واکنش مخروط افکنه‌های شرق گرمسار بر جابجایی‌های عمودی و امتداد گسل‌ها با تاکید بر مخروط افکنه‌های ده نمک. پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، شماره۲، صص 17-1.

https://dorl.net/dor/20.1001.1.22519424.1394.4.2.1.6

مقصودی، مهران؛ محمد نژاد آروق، وحید؛ 1390. ژئومورفولوزی مخروط افکنه‌ها. انتشارات دانشگاه تهران.

یمانی، مجتبی؛ مقصودی، مهران؛ قاسمی، محمد رضا محمد نژاد، وحید؛ 1391. شواهد ژئومورفولوژیکی و مورفومتریکی تأثیر تکتونیک فعال بر مخروط افکنه‌های شمال دامغان. شماره 2، صص18 -1.

https://doi.org/10.22059/jphgr.2012.29203

 

Bahrami, S., 2013. Tectonic controls on the morphometry of alluvial fans around Danehkhoshk anticline, Zagros, Iran. Geomorphology, 180, 217-230. https:// doi.org/ 10.1016/ j.geomorph. 2012.10.012

Bull, W. B., 1964. Geomorphology of segmented alluvial fans in western Fresno County, California. US Government Printing Office. https://doi.org/10.3133/pp352E

Bull, W. B., 1977. The alluvial-fan environment. Progress in Physical geography, 1(2), 222-270. https://doi.org/10.1177/030913337700100202

Bull, W.B., 2007. Tectonic Geomorphology of Muontians, Black well. Publishing Ltd., Oxford, 316 p. https://doi.org/10.1002/9780470692318

Burbank, D.W., Anderson, R.S., 2001. Tectonic Geomorphology. Blackwell Science, Oxford. https://www.irsm.cas.cz/ext/ethiopia/materials/papers/tectonic_geomorphology/Tectonic_Geomorphology_Burbank.pdf

Clarke, J., & Noin, D., 1998. Population and environment in arid regions. UNESCO; Pearl River, N.Y.: Parthenon Pub. Group.  http://pi.lib.uchicago.edu/1001/cat/bib/3002122

Farbod, Y., Bellier, O., Shabanian, E., & Abbassi, M. R., 2011. Geomorphic and structural variations along the Doruneh Fault System (central Iran. Tectonics, 30(6). https:// doi.org/ 10.1029/2011TC002889

Fattahi, M., Walker, R. T., Khatib, M. M., Dolati, A., & Bahroudi, A., 2007. Slip-rate estimate and past earthquakes on the Doruneh fault, eastern Iran. Geophysical Journal International, 168(2), 691-709. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2006.03248.x

Goswami, P. K., Pant, C. C., & Pandey, S., 2009. Tectonic controls on the geomorphic evolution of alluvial fans in the Piedmont Zone of Ganga Plain, Uttarakhand, India. Journal of Earth System Science, 118(3), 245-259. https://link.springer.com/article/10.1007/s12040-009-0012-y

Harvey, A. M., 1987. Alluvial fan dissection: relationships between morphology and sedimentation. Geological Society, London, Special Publications, 35(1), 87-103. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1987.035.01.07

Hooke, R. L., 1972. Geomorphic evidence for late-Wisconsin and Holocene tectonic deformation, Death Valley, California. Geological Society of America Bulletin, 83(7), 2073-2098. http://dx.doi.org/10.1130/0016-7606(1972)83[2073:GEFLAH]2.0.CO;2

Ke, ller E.A. and Pinter, N., 2002. Active Tectonics, Earthquakes, Uplift and Landscape. 2nd Edition, Prentice Hall, Upper Saddle River. https://searchworks.stanford.edu/view/4764839

Li, Y., Yang, J., Tan, L., & Duan, F., 1999. Impact of tectonics on alluvial landforms in the Hexi Corridor, Northwest China. Geomorphology, 28(3-4), 299-308.  https:// doi.org/ 10.1016/ S0169-555X(98)00114-7

Malik, J. N., Sohoni, P. S., Merh, S. S., & Karanth, R. V., 2001. Active tectonic control on alluvial fan architecture along Kachchh mainland Hill Range, Western India. Zeitschrift für Geomorphologie, 81-100. http://dx.doi.org/10.1127/zfg/45/2001/81

Owen, L. A., Clemmens, S. J., Finkel, R. C., & Gray, H., 2014. Late Quaternary alluvial fans at the eastern end of the San Bernardino Mountains, Southern California. Quaternary Science Reviews, 87, 114-134. http://dx.doi.org/10.1016/j.quascirev.2014.01.003

Parsons, A. J., & Abrahams, A. D., 2009. Geomorphology of desert environments. In Geomorphology of desert environments (pp. 3-7). Springer, Dordrecht. https:// link. springer. com/ chapter/ 10.1007/978-1-4020-5719-9_1

Reheis, M. C., Slate, J. L., Throckmorton, C. K., McGeehin, J. P., Sarna‐Wojcicki, A. M., & Dengler, L., 1996. Late Quaternary sedimentation on the Leidy Creek fan, Nevada–California: geomorphic responses to climate change. Basin Research, 8(3), 279-299. https://doi.org/10.1046/j.1365-2117.1996.00205.x

Sarp, G., 2015. Tectonic controls of the North Anatolian Fault System (NAFS) on the geomorphic evolution of the alluvial fans and fan catchments in Erzincan pull-apart basin; Turkey. Journal of Asian Earth Sciences, 98, 116-125. https:// doi.org/ 10.1016/ j.jseaes.2014.11.017

Tchalenko, J. S., Berberian, M., & Behzadi, H., 1973. Geomorph1c and seismic evidence for recent activity on the Doruneh Fault, Iran. Tectonophysics, 19(4), 333-341. https://doi.org/10.1016/0040-1951(73)90027-9