ژئوشیمی واحد های زمین شناسی شهرستان سرخس با نگرش بر پتانسیل ایجاد گرد و غبار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بیابانزدایی، گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشگاه سمنان

2 دانشیار، گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشگاه فردوسی مشهد

3 استادیار، گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشگاه سمنان

4 مربی، سازمان زمین شناسی کشور، تهران

چکیده

یکی از عوامل بحرانی منابع گرد‌‌و‌‌غبار که کمتر به آن توجه می‌‌شود، نقش زمین‌‌شناسی و ژئومورفولوژی به‌‌عنوان یک منبع تولیدکننده گرد‌‌و‌‌غبار است. واحد‌‌های زمین‌‌شناسی از عواملی هستند که در انتشار ذرات گردوغبار و تولید رسوب نقش دارند. ترکیبات سنگ-شناسی با حساسیت بالایی که به دگرسانی، هوازدگی و فعالیت‌‌های فرسایشی نشان می‌‌دهند، در پراکنش و تولید ذرات گرد‌‌و‌‌غبار نقش مؤثری دارند. بر مبنای پژوهش‌‌های بررسی‌‌شده شهرستان سرخس یکی از کانون‌‌های بحرانی فرسایش بادی و گردوغبار است  که تحت تأثیر بادهای 120روزه سیستان قرار دارد. واحد‌‌های زمین‌‌شناسی موجود در این منطقه از لحاظ حساسیت سنگ‌‌ها به هر دو نوع فرسایش آبی و بادی در رده‌‌های متوسط تا خیلی زیاد قرار دارند. به‌‌منظور شناسایی عناصر شیمیایی موجود در واحد‌‌های زمین‌‌شناسی و نقش آن‌‌ها در تولید گرد‌‌وغبار ‌‌به جمع‌‌آوری نمونه‌‌های رسوبات واحد‌‌های زمین‌‌شناسی در لایه سطحی و زیرسطحی و همچنین نمونه-برداری از گرد‌‌و‌‌غبار اتمسفری پرداخته شده است. نمونه‌‌ها، جهت تعیین عناصر شیمیایی، مورد آزمایش طیف‌‌سنجی القایی انجام گرفت و سپس جهت شناسایی منشأ گردوغبار و ارتباط آن با واحد‌‌های زمین‌‌شناسی، آنالیز فاکتوری  و خوشه‌‌ای با استفاده از  نرم‌‌افزارSPSS  انجام شد. نتایج آنالیز فاکتوری و خوشه‌‌ای نشان داد که منطقه سرخس با عناصر شیمیایی: سدیم، روی، لانتان، آرسنیک نیوبیوم، کادمیوم، نیکل، سرب، روی، لیتیم، استرانسیوم، گوگرد، سدیم در فاکتور یک با منشأ تبخیری یا شیمیایی و با عناصر: آلومینیوم، آهن، کبالت، توریوم، منگنز، بور، تیتانیوم در فاکتور دو و با منشأ آواری یا زمینی قرار دارد. همچنین عناصر شیمیایی گرد‌‌و‌‌غبار مناطق روستایی: بزنگان، شورلق، بغبغو، پده و باغک با واحد‌‌های زمین‌‌شناسی آب دراز، چهل کمان، نهشته‌‌های کواترنری، آب تلخ و خانگیران در یک گروه قراردارند و دارای یک منشأ مشترک هستند. بر اساس فاکتور غنی‌‌شدگی عناصر شیمیایی بر، آرسنیک، گوگرد، توریم، نیکل و لیتیم  با منشأ انسان زاد (شیمیایی- تبخیری) معرفی شده‌‌اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Sediments geochemistry of geological units of Sarakhs region: implications to the dust emission

نویسندگان [English]

  • Masoume Darmany 1
  • Alireza Rashki 2
  • Hayedeh Ara 3
  • Abradat Mafi 4
1 PhD Candidate in Desertification, Faculty of Desert Studies, Semnan University, semnan, Iran
2 Asociate Prof., Department of Faculty of Natural Resources and Environment Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
3 Assistant Prof., Department of Arid and Desert, Faculty of Desert Studies, Semnan University, Semnan, Iran
4 Instractor, Geological Survey and Mineral Exploration of Iran, Mashhad, Iran
چکیده [English]

One of the critical factors dust sources less consideration is the role of geology and geomorphology as a source of dust emission. Geological units are one of the factors involved in the release of dust particles and the production of sediment.  Lithological components with high sensitivity to alteration, weathering, and erosion, play an influential role in the emission and distribution of dust particles. Based on research, Sarakhs County is one of the critical corridors of wind erosion and dust storms in Iran that is affected by 120-days winds of Sistan The sensitivity of the geological units to wind and water erosion in this area categories from medium to very high. To identify the chemical elements of the geological units and their roles in dust emission, soil samples were collected from the surface, and sub-surface layers of the geological units and airborne dust were also collected from the atmosphere. Samples were analysed by induction spectroscopy to determine their chemical elements. To identify the origin of dust and its relationship with geological units and also their classification, factor and cluster analysis was performed. The results of factoring and clustering analysis showed the Sarakhs region with chemical elements sodium, zinc, lanthanum, arsenic, niobium, cadmium, nickel, lead, zinc, lithium, strontium, sulfur, sodium is in factor one with an evaporative and chemical origin, and with elements of aluminum e, iron, cobalt, thorium, manganese, boron, and titanium is in factor two with a detrital and terrestrial origin. Also, the chemical elements of dust in rural areas of Bazangan, Shorlugh, Baghbghoo, Padeh, and Baghak are in the same group as the geological units of Abe-Daraz, Chehel-e-Kaman, Quaternary deposits, bitter water, and Khangiran and have a common origin. The chemical elements barium, arsenic, sulfur, thorium, nickel, and lithium were introduced based on enrichment factors of human origin (chemical-evaporative).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dust
  • geochemistry
  • geological units
  • Enrichment Factor
  • Sarakhs

مراجع

افشارحرب عباس. (1373). سازمان زمین­شناسى ایران، زمین­شناسی ایران- کپه داغ، طرح تدوین کتاب، شماره 11، ص275.
الگوی مشارکت جوامع محلی و دستگاه­های اجرایی در احیای منابع طبیعی ، زمین­شناسی شهرستان سرخس (1383). مهندسین مشاور مجدد شرق.
باقری حسین، شارمد ترانه، درویش بسطامی کاظم، باقری زهرا. (1391). ارزیابی پراکنش فلزات سنگین در خلیج گرگان، مجله اقیانوس­شناسی، پژوهشگاه ملی اقیانوس­شناسی و علوم جوی، دوره 3، شماره 11، ص 65-72.
برایان‌هرولد میسن، کارلتن مور.(1390). اصول ژئوشیمی، ناشر دانشگاه شیراز، مترجمان: علی‌اصغر شرفی، فرید مر، ویراستار: ناهید پور، محمدقنواتی زبان فارسی .1390، نوبت چاپ 9تیراژ، 2000 نسخه، ص: 586.
پورسلطانی مهدی رضا، موسوی حرمی رضا، لاسمی یعقوب. (1385). تفسیر محیط رسوبی سازند  کشف رود (باژوسین بالایی- باتونین زیرین) بر مبنای ایکنوفسیل­ها در شمال خاور ایران، علوم زمین، سال هفدهم، شماره 65 ، ص 170-185.
ثیاب قدسی علی اصغر، صلاحی میر امیر، ریوندی بتول. (1393). ریز رخساره­های رسوبی و جغرافیای زیستی دیرینه [گذر سازند چهل کمان به سازند خانگیران (پالئوژن)]، شرق حوضه رسوبی کپه داغ، سی­ونهمین کنگره ملی و چهارمین کنگره بین­المللی علوم زمین. دوره 8،  شماره 15، ص 20-31.
چرخابی امیرحسین، تنها مجید، لامعی مهناز.(1385). ارزیابی توزیع مکانی جیوه کل در دشت رسوبی خوزستان با استفاده از زمین آمار در محیط GIS. همایش خاک، محیط­زیست و توسعه پایدار، کرج، ایران.
داوودی اعظم، لک راضیه.(1391). شناسایی منبع اقتصادی تیتانیم و تعیین منشا آن در رسوبات ساحلی منطقه لاریم و فرح آباد (استان مازندران). فصلنامه زمین­شناسی کاربردی، شماره 3، سال هشتم، ص 232-225.
درمانی معصومه، آرا هایده، راشکی علیرضا، مافی آبرادات. (1399). منشأیابی و بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ذرات گردوغبار در شهرستان سرخس، جغرافیا و مخاطرات محیطی، دوره9، شماره3، ص 21-37.
رضایی سید حمیدرضا و علیجانی نرجس.(1384). فسفات در جنوب خاور هزار مسجد - کپه داغ، بیست­وچهارمین گردهمایی علوم زمین، تهران.
سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.(1384). گزارش اکتشافات ژئوشیمیایی در محدوده برگه 1:100000 تلخاب (1)، 39 ص.
شفیعی اردستانی، میثم و وحیدی نیا، محمد.(1399). تأثیر عمق محیط­زیست بر تکامل فرامینیفرهای پلانکتونیک، سازند آبدراز، حوضه رسوبی کپه داغ، سی­ونهمین کنگره ملی و چهارمین کنگره بین­المللی علوم زمین.
غضبان فریدون، زارع خوش اقبال مریم.(1390). بررسی منشاء آلودگی فلزات سنگین در رسوبات تالاب انزلی (شمال ایران). مجله محیط­شناسی، شماره 57، سال سی­وهفت، 56-45.
کریمیان بهناز، لندی احمد، حجتی سعید، احدیان جواد. (1395). بررسی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و کانی­شناسی گردوغبار شهر اهواز، مجله تحقیقات آب و خاک ایران. دوره 47 شماره1، ص 159-173. 
محقی محمد انور، هادوی فاطمه و رحیمی بهنام. (1390). نانواستراتیگرافی مرز سازندهای تیرگان - سرچشمه در برش قلعه زو (غرب کپه داغ). نشریه علمی پژوهشی رخساره­های رسوبی، دوره 4، شماره 1، ص 109-125.
محمدی علی. (1389). رسوب­شناسی و ژئوشیمی نهشته­های پلایای جازموریان، فصلنامه خشکبوم، شماره 1، سال اول، ص12-1.
مرادی هرسینی کاظم.(1385). بررسی ویژگی­های زمین­شناسی مهندسی نهشته­های محیط­های رسوبی عهد حاضر در جنوب دشت خوزستان. پایان نامه دکتری، دانشگاه تربیت مدرس، ص362. 
هادوی فاطمه، بداقی، فرشته. (1388). نانواستراتیگرافی سازند سنگانه در برش مزدوران (کپه داغ)، رخساره­های رسوبی، دوره2، شماره1، ص 115-128.
Alagarsamy, R., Zhang, J (2010) Geochemical characterization of major and trace elements in the coastal sediments of India, Environmental Monitoring Assessment, Vol. 161: 161-176 DOI: 10.1007/s10661-008-0735-2
Alther, G. A (1979) A simplified statistical sequence applied to routine water quality analysis, a case history, Journal of Ground Water, Vol. 17 (6): 556-561.
Crouvi, O. Schepanski, K., Amit, A., Gillespie, R., Enzel, Y. (2012). Multiple dust sources in the Sahara Desert: The importance of dunes July 2012Geophysical Research Letters 39(13): L13401 DOI: 10.1029/2012GL052145
Eisazadeh, L., Sokouti, R., Homaee, M., Pazira, E.(2012). Comparison of empirical models to estimate soil erosion and sediment yield in micro catchments. Eurasian journal Soil Science Societies. (1):28-33.
Guangjin, W. (2008). Geochemistry of dust aerosol over the Eastern Pamirs, Journal of Arid Environment, pp: 1129-1143.
Hester, R., E., Harrison, R. M (1997) Contaminated Land and its Reclamation, issues in environmental science and technology,
Karimian Torghabeh, A., Afzali, S. F., Jahandari, A., Mahmudy Gharaie, M. H., & Al-Khashman, O. A. 2020. Evaluation of trace Environmental Monitoring, 6: 679-683 10.1007/s10661-012-2668-z
John R. Dean (2005). Practical Inductively Coupled Plasma Spectroscopy, ASM Metal Handbook, Materials Characterization Induction coupled plasma spectroscopy and its application, Volume 10, Steve J.Hill, second edition.
Lawrence, C. R., & Neff, J. C. (2009). The contemporary physical and chemical flux of aeolian dust: A synthesis of direct measurements of dust deposition. Chemical Geology, 267(1-2), 46–63 DOI: 10.1016/j.chemgeo.2009.02.005
Mason, B., Mer, K. B (2006) Principles of Geochemistry, Translation: Mar, F., Sharafi, A., A., Shiraz University Press, 197 p.
Mounteney, I., Burton, A. K., Farrant, A. R., Watts, M. J., Kemp, S. J., & Cook, J. M. (2018). Heavy mineral analysis by ICP-AES is a tool to aid sediment provenancing. Journal of Geochemical Exploration, 184, 1–10
doi.org/10.1016/j.gexplo.2017.10.007
Parajuli, S. P., & Zender, C. S. (2017). Connecting geomorphology to dust emission through high-resolution mapping of global land cover and sediment supply. Aeolian Research, 27, 47–65 http://dx.doi.org/10.1016/j.aeolia.2017.06.0
Middleton, N. J. (2017). Desert dust hazards: A global review. Aeolian Research, 24, 53–  63.https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2016.12.001
Karimian Torghabeh, A., Jahandari, A., Jamasb, R.(2019). Concentration, contamination level, and source identification of selective trace elements in Shiraz atmospheric dust sediments (Fars Province, SW Iran). Environ. Sci. Pollut. Res. Int. https://doi.org/10.1007/s11356-018-04100-2.
Karimian Torghabeh, A., Pimentel, N., Jahandari, A., Wang, G., (2018). Mineralogy, composition, and heavy metals’ concentration, distribution, and source identification of surface sediments from the saline Maharlou Lake (Fars Province, Iran). Environ. Earth Sci. 77 (19), 700. https://doi.org/10.1007/s12665-018-7877-5.
Ziyaee, A., Hirmas, D.R., Karimi, A., Kehl, M., Macpherson, G.L., Lakzian, A. and Roshanizarmehri, M., 2019. Geogenic and anthropogenic sources of potentially toxic elements in airborne dust in northeastern Iran. Aeolian Research, 41, p.100540. https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2019.100540
Cong, Z., Kang, S., Liu, X., and Wang, G. (2007). Elemental composition of aerosol in the Nam Co region, Tibetan Plateau, during summer monsoon season. Atmos Environment, 41:1180–1187.
Taylor, S. R., and McLennan, S. M. (1985). The continental crust: its composition and evolution. Blackwell Scientific Publication, Carlton, 312 p.
Taylor, S. R., and McLennan S. M. (1995). The geochemical evolution of the continental crust, Review Geophysic, 33, 241–265.
Wedepohl, K. H. (1995). The composition of the continental crust. Geochim Cosmochim Acta 59:1217–1232.
Zarasvandi, A., Farid Mor, Nazarpour, A. (2011) Composition of the mineralogy of particles forming the dust phenomenon in Khuzestan province based on XRD and SEM analysis, Journal of Crystallography and Mineralogy. 19 (3): 511-518.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 04 آبان 1399
  • تاریخ بازنگری: 27 بهمن 1400
  • تاریخ پذیرش: 18 اسفند 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار