تغییرات دمای چشمه های آبگرم آتشفشان سبلان با استفاده از شاخص دمای سطح زمین (LST) و سنجنده های TM لندست 5 و سنجنده OLI و TIRS ماهواره لندست 8 در بازه زمانی 30 سال (1390 تا 1402)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار گروه جغرافیا، دانشگاه زنجان

چکیده

در این تحقیق به ارزیابی ارتباط گسل ها با چشمه های آب گرم و وضعیت دبی و دمای این چشمه ها پرداخته شد. بدین منظور در ابتدا، لایه های موقعیت 11 چشمه آب گرم در دامنه شمالی و جنوبی، گسل، شیب، جهت شیب، لایه طبقات ارتفاعی و توپوگرافی تهیه شده و نمودار گل سرخی گسل ها در نرم افزار Rockwork17 ترسیم شده و بوسیله روش شواهد وزنی مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی رابطه بین چشمه و گسل نشان داد که روابط نزدیکی بین گسل ها و فراوانی چشمه وجود دارد بطوریکه از 11 چشمه آب گرم، 5 چشمه در فاصله 100 متری، 5 چشمه در فاصله 200 متری و تنها چشمه قوتورسوئی در فاصله 300 متری گسل ها واقع شده اند. وضعیت قرارگیری گسل ها نشان داد که گسل ها تاثیر مهمی در پیدایش و استقرار چشمه ها داشته اند. نتایج نشان می دهد که بیشترین میزان دبی در بخش شمال شرقی و شمال غربی آتشفشان قرار گرفته اند. در نهایت، روابط گسل ها با چشمه های آبگرم فوق با استفاده از شاخص دمای سطح زمین مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نقشه های تابش طیفی، دمای جسم سیاه، NDVI، نسبت پوشش گیاهی و گسیل مندی سطحی ترسیم شده و نقشه LST با بهره گیری از این نقشه ها ترسیم گردید. نتایج نشان داد که بیشترین دماهای سطح زمین در محدوده چشمه های آبگرم قرار گرفته اند به طوری که چشمه های مورد بررسی در محدوده دمایی بالای 26 تا 41 درجه سانتیگراد واقع شده اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analyzing the relationship of faults with Sabalan volcano hot springs using the land surface temperature index (LST) in the range of OLI and TIRS images of Landsat 8 satellite

نویسنده [English]

  • Mehdi Feyzolahpour
Assistant Professor of Geomorphology, Faculty of Human Sciences, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Faults in volcanic regions play an important role in the emergence of hot springs. In this research, due to the abundance of tectonic structures in the Sabalan volcanic mass, the relationship between faults and hot water springs and the flow rate and temperature of these springs were evaluated. For this purpose, in the beginning, the location layers of 11 hot springs in the northern and southern slopes, fault, slope, the direction of slope, layer of elevation, geology, and topography were prepared and the rose diagram of the faults was drawn in Rockwork17 software and by the method Weighted evidence was considered. The location of the faults showed that the faults had an important effect on the origin and establishment of the springs. In the investigation of the relationship between the slope and the abundance of springs, it was observed that 4 springs were located at a slope between 0 and 5 degrees, and 5 springs were located at an altitude of less than 2100 meters. It was also observed that the highest amount of discharge is located in the northeast and northwest parts of the volcano. Finally, the relationships between the faults and the hot springs were investigated using the surface temperature index. For this purpose, maps of spectral radiation, black body temperature, NDVI, vegetation ratio, and surface emissivity were drawn and an LST map was drawn using these maps. The results showed that the highest temperatures of the earth's surface are located in the area of spa springs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fault
  • andesitic lava
  • surface temperature
  • hot spring
  • Sablan volcano
اسکندری، امیر؛ امینی، صدرالدین؛ مسعودی، فریبرز. (1397). پایش تغییرات حرارتی آتشفشان دماوند بر اساس دورسنجی با تصاویر سنجنده لندست، نشریه علوم زمین، سال 28، شماره 108، 54-43.
رجبی، معصومه؛ سلیمانی، ابوالفضل. (1392). تحلیل و ارزیابی ویژگی های مورفوتکتونیکی و نئوتکتونیکی دامنه جنوبی کوهستان سبلان، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، سال 17، شماره 45، 120- 97.
صادقیان، سعید؛ رجبی، احمد؛ شادمانفر، سید محمدرضا. (1400). بررسی روش های محاسبه دمای سطح زمین از تصاویر ماهواره ای (مطالعه موردی استان قم). فصلنامه فضای جغرافیایی، سال 21، شماره 74، 154- 131.
علوی، سید غفور؛ ناصری، حسین؛ پرخیال، سهیل؛ جمادی، مهناز. (1398). هیدروژئوشیمی سیالات گرمابی مخازن ژئوترمال غرب سبلان، شمال غرب ایران، نشریه هیدروژئولوژی، سال چهارم، شماره 1، 96- 80.
فتح الهی، مهناز؛ خیرخواه، منیره. (1394). منشا و جایگاه تکتونوماگمایی سنگ های آتشفشانی کواترنری سبلان، فصلنامه کواترنری ایران،دوره 1، شماره 2، 136- 125.
کاظمی، یاسین؛ حمزه، سعید؛ علوی پناه، سید کاظم؛ بهرام بیگی، بهرام. (1397). تحلیل ناهنجاری های حرارتی گسل ها و ارتباط آن با منابع زمین گرمایی با استفاده از داده های حرارتی لندست 8، مطالعه موردی: گسل های شهداد و نایبند، فصلنامه اطلاعات جغرافیایی، دوره 27، شماره 106، 20- 5.
مهرابی، علی؛ پورخسروانی، محسن. (1398). ارتباط بین منابع آب زیرزمینی و گسل های کواترنری دشت سیرجان با روش وزن های نشانگر، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، دوره 34، شماره 2، 182- 175.
مددی، عقیل.، نوحی، محمد. (1398). تحلیل مورفوتکتونیک کالدرای سبلان و تاثیر آن بر حوضه ها و مخروط افکنه های مربوط به آن ها در دامنه های شمالی، نشریه جغرافیا و پایداری محیط، شماره 33، 16-1.
Adeyeri, o. e., Akinsanola, A.A., Ishola, K.A. (2017). Investigating surface urban heat island characteristics over Abuja, Nigeria. Relationship between land surface temperature and multiple vegetation indices. Remote sensing Application: society and environment. 7, pp 57- 68.
Apollaro, C., Dotsika, E., Marini, L., Barca, D., Bloise, A., De Rosa, N., Doveri, M., Lelli, M., Muto, F., (2012). Chemical and isotopic characterization of the Thermo mineral water of Terme Sibarite springs (Northern Calabria, Italy). Geochem. J. 46, pp117–129.
Battani, A., Deville, E., Faure, J.L., Jeandel, E., Noirez, S., Tocqu´e, E., Benoît, Y., Schmitz, J., Parlouar, D., Sarda, P., Gal, F., le Pierres, K., Brach, M., Braibant, G., Beny, C., Pokryszka, Z., Charmoille, A., Bentivegna, G., Pironon, J., de Donato, P., Garnier, C., Cailteau, C., Barr`es, O., Radilla, G., Bauer, A. (2010). Geochemical study of natural CO2 emissions in the French Massif Central: How to predict origin, processes, and evolution of CO2 leakage. Oil Gas Sci. Technol. 65, pp 615–633.
Bignall, G., Browne, P. (1994). Surface hydrothermal alteration and evolution of the Te Kopia Thermal Area, New Zealand. Geothermics 23, pp 645–658.
Bogan, M.T., Noriega-Felix, N., Vidal-Aguilar, S.L., Findley, L.T., Lytle, D.A., Guti´errez- Ruacho, O.G., Alvarado-Castro, J.A., Varela-Romero, A. (2014). Biogeography and conservation of aquatic fauna in spring-fed tropical canyons of the southern Sonoran Desert, Mexico. Biodivers. Conserv. 23, pp 2705–2748.
Bonse, VF., Gleeson, T., Loveless, SE., Bour, O., Scibek, J. (2013). Fault zone hydrogeology. Earth Science Reviews, 127, pp 171- 192.
Bryan, K. (1919). Classification of springs. J. Geol. 27, pp 522–561.
Caine, Jonathan, S., Evans, James, P., Forster, Craig, B. (1996). Fault zone architecture and permeability structure. Geology 24, pp 1025–1028.
Crossey, L.J., Fischer, T.P., Patchett, P.J., Karlstrom, K.E., Hilton, D.R., Newell, D.L., Huntoon, P., Reynolds, A.C., de Leeuw, G.A.M. (2006). Dissected hydrologic system at the Grand Canyon: Interaction between deeply derived fluids and plateau aquifer waters in modern springs and travertine. Geology 34, pp 25–28.
Curewitz, D., Karson, J.A. (1997). Structural settings of hydrothermal outflow: Fracture permeability maintained by fault propagation and interaction. J. Volcanol. Geotherm. Res. 79, pp 149–168.
Davis, J.A., Kerezsy, A., Nicol, S. (2017). Springs: Conserving perennial water is critical in arid landscapes. Biol. Conserv. 211, pp 30–35.
Forster, C.B., Evans, J.P. (1991). Hydrogeology of thrust faults and crystalline thrust sheets: Results of combined field and modeling studies. Geophys. Res. Lett. 18, pp 979–982.
Hynes, H. (1970). The Ecology of Running Waters. University of Toronto Press.
Jewell, P.W., Rahn, T.A., Bowman, J.R. (1994). Hydrology and chemistry of thermal waters near wells, Nevada. Ground Water 32, pp 657–665.
Kresic, N. (2010). Types and classifications of springs. In: Groundwater Hydrology of Springs. Elsevier Inc, pp. 31–85.
Mayer, A., May, W., Lukkarila., C., Diehl, J. (2007). Estimation of fault zone conductance by calibration of a regional groundwater flow model: desert Hot springs, California. Hydrogeology Journal, 15, pp 1093- 1106.
Meinzer, O.E. (1923). Outline of Ground-Water Hydrology, with Definitions.
Milanovic, PT. (1988). Karst hydrogeology. Water resource publication.
Muro, J., Strauch, A., Heinemann, S., Steinbach, S., Thonfeld, F., Waske, B., Diekkruger, B. (2018). Landsurface temperature trends as an indicator of land-use changes in wetlands. Int J Appl earth obs geoinformation. 70, pp 62- 71.
Rowland, J.C., Manga, M., Rose, T.P. (2008). The influence of poorly interconnected fault zone flow paths on spring geochemistry. Geofluids 8, pp  93–101.
Scibek, J., Gleeson, T., McKenzie, J.M. (2016). The biases and trends in fault zone hydrogeology conceptual models: global compilation and categorical data analysis. Geofluids 16, pp 782–798.
Springer, A.E., Stevens, L.E. (2009). Spheres of discharge of springs. Hydrogeol. J. 17, pp 83–93.
Treloar, R., Irvine, D., Rivas, SC., Werner, A., Banks, E., Currell, M. (2022). Fault controlled springs: A review, Earth Science Reviews, 230, pp 104- 127.
van der Kamp, G. (1995). The hydrogeology of springs in relation to the biodiversity of spring fauna: a review. J. Kansas Entomol. Soc. 68, pp 4–17.
White, WB. (1988). Geomorphology and hydrology of karst terrains. Oxford University Press: New York. 464.
  • تاریخ دریافت: 04 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری: 19 دی 1402
  • تاریخ پذیرش: 01 بهمن 1402
  • تاریخ اولین انتشار: 01 بهمن 1402
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1403