X
تبلیغات
رایتل
دسته‌بندی آب وخاک - سبز نیوز
مطالب کاربردی گیاهان زینتی.گیاهان دارویی.کشت قارچ.کشت گلخانه ای.تراریوم و بونسای
فروشگاه ساز رایگان فایل
فرسایش خاک
سه‌شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1392 ساعت 01:17 ب.ظ | نوشته ‌شده به دست علیزاده | ( 0 نظر )

فرسایش که به آلمانی  Abtrag وبه فرانسه وانگلیسی Erosion گفته  می‌‌شود، از کلمه لاتین Erodere  گرفته شده وعبارت است از فرسودگی و از بین رفتگی مداوم خاک سطح زمین (انتقال یا حرکت آن از نقطه ای به نقطه دیگر در سطح زمین) توسط آب یا باد[1].

خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است. امروزه فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار می‌رود. در مناطقی که فرسایش کنترل نمی‌شود، خاک ها به تدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست می دهند.

 فرسایش نه تنها سبب فقیر شدن خاک و متروک شدن مزارع می گردد و از این راه خسارات زیاد و جبران ناپذیری را به جا می گذارد، بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها، مخازن سدها، بنادر و کاهش ظرفیت آبگیری آنها نیز زیانهای فراوانی را سبب می‌گردد. بنابر این نباید مساله حفاظت و حراست خاک را کوچک و کم اهمیت شمرد. 

اگر استفاده خاک بر اساس شناسایی استعداد و قدرت تولیدی آن ومبتنی بر رعایت اصول صحیح و علمی باشد، خاک از بین نمی رود[2]. فقط در سایه حمایت پوشش نباتی(درختان یا سایر گیاهان) بوده که فرسایش خاک بسیار کند شده و تعادلی در تشکیل و فرسایش خاک ایجاد گردیده است.

این تعادل مساعد که تحت تاثیرشرایط طبیعی حکمروا شده بود،از زمانی که بشر زمین را به منظور تهیه  محصول وبدست آوردن غذا و دیگر مایحتاج خود ،موردکشت و زرع قرار داد تا از آن به عنوان مرتع استفاده کرد، بر هم خورد و زمین ها در معرض فرسایش شدید و وسیع قرار گرفت .

بنابراین فرسایش قبل از آنکه مورد بهره برداری انسان قرارگیرد  نیز اتفاق می‌افتاده(فرسایش طبیعی) ولی از وقتی‌که انسان در آن به کشت و زرع پرداخت باعث فرسایش بیش از حد(فرسایش سریع وشدید) خاک شده است.

 

2- اهمیت فرسایش

 

درست است که از خاک هایی که در نتیجه‌ فرسایش آبی شدید ازنقاط مرتفع‌تربه نقاط پست‌تر یا چاله‌ها وپشت سد‌ها منتقل می‌شود، باز زمین به وجود می­آید واین گونه زمین‌ها اغلب امکان دارد زمین‌های رسوبی یا آبرفتی حاصلخیزی باشد(کما‌‌‌ اینکه زمین‌های حاصلخیز را در اکثر موارد همین زمین‌های رسوبی یا آبرفتی تشکیل می‌دهد) ولی از آنجا که مقدار زمینی‌که بر اثر رسوب و تجمع مواد بوجود می‌آید در مقابل سطح‌هایی‌که خاک آن فرسایش یافته است، ویران می‌شود، تا این رسوبات را بوجود آورد،آنقدر ناچیز و بی‌ارزش است،که به منظور جلوگیری از تخریب و زیان‌های بیشتر و همچنین حفظ تعادل طبیعت باید با اقدامات سریع وجدی تا آنجا که ممکن است مانع از فرسایش خاک شد. 

طبق محاسباتی که صورت گرفته است، بطورکلی برای تشکیل یک سانتی‌متر‌خاک 500 تا 800 سال زمان لازم است، و‌ اگر حساب کنیم که خاک زراعتی 25 سانتی‌متر عمق داشته باشد پس این ضخامت خاک، طی 20 هزار سال‌کارمداوم طبیعت بوجود آمده است.

 

3- انواع فرسایش

 

3-1- بر اساس انواع عوامل فرسایشی

 

در طبیعت دو نیرو، یا دو عامل وجود دارد که باعث جابجایی خاک یا به عبارت دیگر فرسایش خاک می‌شود: آب و باد[1].

یکی از  مهمترین فرایندهای طبیعی در مناطق خشک و نیمه‌خشک و فرا خشک فرسایش بادی است.این فرایند در شرایطی رخ می‌دهد که علاوه بر وجود خاک حساس، باد دارای حاکمیت و سرعت قابل توجه باشد. انتقال ذرات خاک به صورت‌های مختلف معلق، جهشی و خزشی انجام می‌گیرد وباعث خسارت‌های جدی به محیط زیست می‌شود[3]. فرسایش آبی در بند 8 مفصلا شرح داده خواهد شد.

 

 

3-2- بر اساس تاثیر طبیعت و دخالت انسان

 

فرسایش طبیعی یا بطئی که فرسایش عادی هم نامیده می‌شود  پیوسته در طبیعت بوسیله آب یا باد صورت گرفته و می‌گیرد و نتیجه قوه ثقل، سرازیری دامنه ها، جریان آب سطحی روی زمین،وجود نهرها و رودها و یخچال‌ها وغیره است.

عمل این نوع فرسایش کند و هماهنگ با تولید خاک است بدین معنی که از یک طرف خاک تشکیل می‌شود و از طرف دیگر امکان دارد فرسایش یابد.عوامل طبیعی مؤثر در فرسایش سبب فرسایش یافتن قلل مرتفع وکاهش ارتفاع آنها و همچنین پر کردن دره‌ها و چاله‌ها می‌شود که نتیجه آن صاف و هموار شدن سطح زمین است.

در این نقل وانتقال خاک، در صورتی که عمل خاکسازی بیش از فرسایش باشد، موجب افزوده شدن وگسترش خاکها می‌شود، اگر متعادل باشد،یک هماهنگی بین فرسایش  و خاکسازی  بوجود می‌آید ولی چنانچه تخریب سریع و شدید وعمل خاکسازی ضعیف باشد، تعادل طبیعی بر هم می‌خورد.

در چنین وضعی که زمین بشدت فرسایش می‌یابد سنگهای مادر ظاهر می‌گردد وچهره زمین به صورت لخت و بایر درمی‌آید. مبارزه بااین فرسایش بسیار مشکل و در بسیاری از موارد غیر ممکن است. فرسایش سریع یا مخرب همانطور که ذکر شد نتیجه تاثیر اعمال بشر است.

 

4- مراحل مختلف فرسایش

 

فرسایش چه توسط باد صورت گیرد چه توسط آب، خواه عادی باشد خواه سریع، دارای سه مرحله است: مرحله کنده شدن خاک، مرحله انتقال خاک و مرحله انباشته شدن و تجمع خاک.

 

4-1- مرحله کنده شدن خاک از جای خود

 

در این مرحله، ابتدا خاکدانه­ها بر اثر از بین رفتن هوموس و کلوئیدهای خاک، چسبندگی خود را از دست می­دهند و از هم می­پاشند. در نتیجه خاک آماده فرسایش می­شود. در چنین وضعی، خاک سطح­الارض که حاصلخیزترین قسمت خاک است، به طور ناگهانی یا بتدریج بوسیله آب یا باد از جای خود کنده می­شود.

 

4-2- مرحله حمل یا انتقال خاک بوسیله آب یا باد

 

چون ذرات خاک چسبندگی خود را از دست داده­اند، نمی­توانند در مقابل جریانهای شدید آبها یا بادهای تند مقاومت کنند، در نتیجه از جای خود کنده می­شوند و به نقطه دیگر منتقل می­گردند.

در مورد فرسایش آبی معمولا مواد از منطقه مرتفع­تر به محل پست­تر منتقل می­گردند. مسافتی را که آب یا باد مواد را با خود می­برد به عوامل مختلفی بستگی دارد، از آن جمله می­توان در مورد آب، شدت آب، شیب زمین، ریز و درشتی آبرفت­ها( شن، رس و غیره)، و در مورد فرسایش بادی شدت باد، قطر بادرفتها و همچنین مسطح و وسیع بودن جلگه­ها و دشتها را نام برد.

 

4-3- مرحله تجمع و انباشته شدن مواد

 

بادرفتها (موادی که توسط باد حمل می­گردند) هر جا به مانعی (گیاه، دیوار، سنگ و غیره) برخورد کند فورا بر روی زمین می­افتد و درآنجا رویهم انباشته می­شوند. این مواد در شرایط فوق­العاده تشکیل تپه­های بزرگ و حتی توده­های عظیم شنی یا ماسه­ای شبیه کوه را میدهد.

 آبرفتها بتدریج که از شدت جریان آب و شیب زمین کاسته می­شود از حرکت بازمی­ماند و در سطح زمین رسوب می­کند (ابتدا ذرات درشت­تر و بعد ذرات ریزتر). در بعضی موارد تجمع مواد آبرفتی بقدری زیاد است که یک طبقه رسوبی قابل توجهی را تشکیل می­دهد.

 

 

5- اشکال مختلف فرسایش

 

شکل ظاهری فرسایش آبی با شکل ظاهری فرسایش بادی فرق دارد. بعلاوه فرسایش آبی یا بادی خود بر اثر شدت و ضعف عوامل فرسایشی و مساعد بودن یا نامساعد بودن شرایط محیطی برای فرسایش به اشکال مختلف در می­آید. روی همین اصول است که در نقاط مختلف و در شرایط مختلف، زمین به درجات مختلف و به اشکال مختلف فرسایش یافته است.

 

5-1- فرسایش سطحی یا سفره­ای

 

عمل عامل فرسایشی در این فرسایش، در تمام سطح زمین است. این شکل فرسایش بیشتر منشا بادی دارد، ولی طبیعی است که فرسایش آبی نیز ابتدا به طور سطحی اتفاق می­افتدکه به علت فرسایش یکنواخت در تمام سطح کمتر محسوس می­گردد.

این نوع تخریب با ظهور لکه­های سفید و روشن در سطح نمودار می­شود و نشان دهنده تخریب و از بین رفتن سطحی­ترین قسمت زمین، آن هم به صورت لکه­لکه است. اختلاف رنگ بین قسمتهای فرسایش یافته و فرسایش نیافته علامت این تخریب است، زیرا قسمت رویی به علت دارا بودن مواد آلی، غالبا تیره رنگ می­باشد. علامت دیگر این فرسایش وجود ریگ و سنگریزه­های آزاد در سطح زمین است. در این نقاط باد ذرات ریز را با خود برده و ریگ و سنگریزه در سطح زمین باقی مانده است.

5-2- فرسایش شیاری یا آبراهه­ای

 

منشا این تخریب اغلب باران است و در پیدایش آن عامل، شیب بسیار موثر می­باشد. فرسایش شیاری یا آبراهه­ای، در دامنه کوهها و حتی در سطح زمینهای کم شیب نیز به سهولت دیده می­شود. این شکل فرسایش، پیشرفته­تر از فرسایش سفره­ای بوده و ممکن است به صورت خطوط موازی نیز ظاهر شود که ابتدا کم عمق است ولی به سرعت عمیق­تر می­شود. این شکل فرسایش، تا زمانی که سنگ مادر ظاهر نشده است، بنام فرسایش شیاری خوانده می­شود.

 

5-3- فرسایش چاله­ای

 

این شکل فرسایش بیشتر منشا بادی دارد. چاله­ها در نتیجه توسعه فرسایش سطحی و بزرگتر شدن چاله­های کوچک نخستین، بوجود می­آید. در بسیاری از نقاط دشت لوط و حواشی دشت کویر سطح­های وسیعی از زمین دیده می­شود که بر اثر باد بصورت چاله چاله در آمده است. این چاله­ها نشانه فرسایش بادی شدید در این نواحی است. بادهای شدید موادی را که از کندن این چاله­ها بدست می­آورد، کیلومترها با خود می­برد.

 

5-4- فرسایش خندقی یا نهری

 

منشا این فرسایش، آب است. در این فرسایش عمق و عرض زمینهای فرسایش یافته بیشتر از فرسایش شیاری است.

این شکل فرسایش، بر اثر پیشرفت فرسایش شیاری بوجود می­ید، به این نحو که شیارها به هم می­پیوندند، در نتیجه زمین بیشتر شسته می­شود و نهرها یا خندقهایی در سطح زمین تشکیل می­گردد. در این تخریب، سنگ مادر ظاهر می­شود و آنقدر عمیق و عریض است که گاوآهن قادر به عبور از آنها نیست. این خندقها یا نهرها تدریجا عمیق­تر می­شوند. عمق خندقها به یک متر یا بیشتر می­رسد و بتدریج شکل آنها تغییر می­کند. این عمل در صخره­های سست، خاکهای رسی و رسی آهکی بیشتر دیده می­شود. این فرسایش اغلب در محدوده آب و هوای خشک و در نواحی که تغییرات درجه حرارت در فصول مختلف در آنجا شدید است ظاهر می­گردد. البته این شکل تخریب در زمینهای جنگل­کاری شده نیز دیده می­شود و ساختمان زمین­شناسی خاک هم در این فرسایش بی­تاثیر نیست.

با توسعه خندقها و عریض­تر شدن آنها، آب علاوه بر خاک سطح­الارضی، خاک زیری و خاک تحت­الارضی را نیز از جا می­کند و با خود می­برد. فرسایش خندقی علاوه بر ویرانی خاک زراعتی، سبب وارد آمدن خسارات زیادی به راهها،‌ جاده­ها، خطوط ارتباطی و  مجاری آبها و همچنین موجب افزایش هزینه نگهداری تاسیسات مزبور نیز می­شود. شخم زدن شیبهای تند و چرای بیش از حد و لگدکوب شدن خاک مراتع طبیعی توسط احشام، باعث از بین رفتن پوشش نباتی و کنده شدن خاک و در نتیجه پیدایش آبراها­ها و خندقها می­گردد(شکل1).

 

 

 

 

 

                              شکل1- فرسایش خندقی در پایین دست اراضی کشاورزی

 

5-5- فرسایش سیلابی

 

فرسایش سیلابی یک تخریب ساده نیست. در مناطق کوهستانی و حتی در زمینهای سست جلگه­ای فرسایش شیاری و خندقی ممکن است به فرسایش سیلابی تبدیل گردد. در این فرسایش جریان آب بویژه آبهای گل­آلود، حامل ریگ و شن و غیره، موجب شسته شدن اطراف آن و حمل مواد بیشتر با خود می­گردد. با این عمل، زمینهای دیواره بستر، استحکام و قدرت خود را از دست می­دهد و بتدریج و در مواقع جاری شدن سیلابهای شدید حتی به طور ناگهانی ریزش می­کند و امکان دارد که موجب تخریب و ویرانی مزارع و دهاتی که در جوار این مسیل­ها واقع شده­اند، بشود. با افزایش مواد خاکی در آب، وزن مخصوص آن بیشتر و قدرت و نیروی درهم کوبنده آن زیادتر می­گردد.

 

5-6- فرسایش توده­ای

 

این نوع فرسایش در روی زمین اغلب به شکل عوارض زمین که معرف حرکات خاک در گذشته است ظاهر می­گردد. این حرکات عبارتست از تورم و بالا آمدن خاک، سرخوردگی، خزیدن زمین و ریزش خاک (حرکت یخچالها).

در فرسایش توده­ای قسمتی از خاک دامنه کوهها به حرکت در می­آید که یا ممکن است بر اثر اشباع شدن خاک طبقه رویی از آب و نفوذپذیری خاک طبقه زیری، خاک رویی به حرکت در آید، یا ممکن است بر اثر لغزش این عمل اتفاق افتد، به این معنی که توده­ای از کوه از محل اولیه خود جدا می­شود و در محل دیگری قرار می­گیرد، یا ممکن است در نتیجه ریزش باشد که در این حالت قسمتی از کوه ریزش می­کند و در سطح­های پایین­تر روی هم انباشته می­شود[1].

 

5-7- فرسایش تونلی

 

یکی از جالبترین و نادرترین ای فرسایشها، فرسایش تونلی می باشد. این فرسایش در این ناهمواری اشکالی را شبیه به لانه روباه بوجود آورده است که به نام اشکال فرسایش تونلی معروف هستند. اشکال فرسایش تونلی مطالعه شده در منطقه ساختاری ساده داشته و شامل تعدادی حفره یا گودالهای قیفی شکل با ابعاد گوناگون و یک شبکه زهکشی زیرزمینی بوده که این شبکه توسط خروجی هایی به شکبه زهکشی سطحی متصل است. علیرغم ساختمان فیزیکی ساده این اشکال، مکانیسم تشکیل آنها بسیار پیچیده می باشد[4].

 

6- اثر و نتیجه فرسایش

 

فرسایش دارای اثرات نامطلوب و عواقب شومی است که در زمینه­های مختلف باعث خسارات و ناراحتیهای فراوان می­گردد.

 

6-1- اثر فرسایش در کاهش حاصلخیزی خاک

 

بر اثر فرسایش، خاک رو که از نظر کشاورزی فعالترین و بارخیزترین قسمت پوسته جامد زمین است، فرسوده می­شود و از بین می­رود و در نتیجه حاصلخیزی آن کاهش می­یابد. فرسایش چنانچه شدید باشد، بکلی بارخیزی خاک را از بین می­برد.

چنانچه قابلیت نفوذ آب یا هوا در خاک، بر اثر کم شدن یا از بین رفتن ماده آلی و تاثیر سایر عوامل کاهش یابد، خاکدانه­ها متلاشی و از هم جدا می­شود، در نتیجه، ساختمان خاک متراکم می­گردد. در چنین حالتی در فصل مرطوب، محیط نامساعد و خفه­کننده­ای در خاک بوجود می­آید. چون در این صورت هوا و آب نمی­تواند در خاک نفوذ کند و همچنین خاک قادر نیست آّب را برای فصل خشکی در خود ذخیره نماید، از نظر شیمیایی و بیولوژیکی شرایط در خاک بسیار نامساعد می­گردد. در چنین محیطی بتدریج موجودات کوچک خاک­زی (میکروارگانیزم­ها) از بین می­روند و هوموس خاک تلف می­شود. بر اثر از بین رفتن مواد آلی (هوموس)، کمبود مواد ازتی خاک نیز ظاهر می­گردد. با از بین رفتن هوموس و موجودات زنده، خاک حاصلخیزی خود را بکلی از دست می­دهد.

چنانچه فرسایش بسیار شدید و عمیق باشد، ترمیم خرابی­ها مستلزم صرف وقت و هزینه زیاد است و در شرایط فوق­العاده حتی بعید به نظر می­رسد.

حاصلخیزی خاک نه تنها بر اثر فرسایش کاهش می­یابد،بلکه بر اثر تجمع آبرفتهای نامرغوب و بادرفتهای شور در سطح زمینهای دایر نیز در معرض خطر قرار می­گیرد. اغلب مشاهده شده است که زمین بسیار حاصلخیز بوده ولی بر اثر جاری شدن سیلاب یا سیلابهای شور یا بادرفتهای شور در سطح آن، حاصلخیزی خود را از دست داده است.

 

6-2- اثر فرسایش بر روی کاهش آبهای زیرزمینی

 

پوشش گیاهی نه تنها خاک را حفظ می­کند و مانع از فرسایش آن می­شود، بلکه در حفظ آب نیز بسیار موثر است. در نقاطی که زمین پوشش گیاهی دارد (که این پوشش مانع از فرسایش آن می­شود)، به هنگام بارندگی قطرات آب به هنگام فرود آمدن ابتدا به اندام گیاه برخورد می­کند و بصورت ذرات ریز در می­آید که بهتر جذب زمین می­گردد. از طرف دیگر ریشه­های گیاه و هوموس موجود در خاک، آبی را که به زمین می­رسد جذب می­کند و به این طریق مانع از جاری شدن آن در سطح زمین می­گردد. آبی که به طریق مذکور در خاک حفظ می­شود بعدها بصورت آب چشمه­سار از کف دره­ها بیرون می­آید و آبهای دائمی را تشکیل می­دهد یا به عنوان آب زیرزمینی در آن محل یا نقاط دورتر از آنها بهره­برداری می­شود.

بعکس، کوهها یا زمینهای شیبداری که پوشش گیاهی ندارد و فرسایش یافته است، قادر نیست آبهای برف و باران را در خود نگه دارد. چون به همین علت منابع آبهای زیرزمینی تغذیه کافی نمی­شود، در فصول خشکی قناتها دچار کم آبی و در شرایط فوق­العاده حتی خشک می­گردد.

 

6-3- اثر فرسایش در پر شدن سریع سدها

 

در حفظ خاکهای حوزه آبریز رودهایی که بر روی آنها سد بسته شده است، نسبت به رودهایی که بر روی آنها سد بسته نشده است باید بیشتر دقت بشود و عملیات حفاظتی به منظور جلوگیری از فرسایش خاک سریع­تر و جدی­تر و موثرتر باشد، زیرا وجود سد خود در واقع در حکم یک صافی است که مانع عبور مواد محموله آب می­شود. هرچه خاکهای حوزه آبریز رود مربوط بیشتر فرسایش یابد، به همان نسبت مواد بیشتری در پشت سدها جمع و روی هم انباشته می­شود و در نتیجه عمر سد یعنی مدت بهره­برداری از آن کوتاهتر می­گردد.

 

 

 

6-4- اثر فرسایش در ایجاد سیلابهای خطرناک

 

در مناطقی که زمین پوشش گیاهی کم دارد یا بکلی فاقد آن است، در موقع بارندگی­های شدید یا ذوب شدن برفها، آب زیادی در دامنه کوهها جاری می­شود که اغلب تشکیل سیلهای خطرناکی را می­دهد. با فرسایش خاک و گل­آلود شدن آب و وجود مواد دیگری از قبیل ریگ و قلوه­سنگ و سنگ در سیلابها، قدرت خراب کننده آب فرسایش می­یابد و با نیروی زیادتری باعث کنده شدن بستر رودخانه­ها و کناره­های مسیل می­گردد و حتی خانه­های مجاور رودخانه­ها و مسیلها را نیز ویران می­کند و از این راه خسارات زیادی وارد می­سازد[5].

 

7- مبارزه با فرسایش خاک

 

همانطور که قبلا شرح داده شد، خاک توسط آب و باد فرسایش می­یابد. پوشش گیاهی و هوموس در جلوگیری از هر دو نوع فرسایش (آبی و بادی) بسیار موثر است.

برای جلوگیری از فرسایش خاک در درجه اول باید هدف ایجاد پوشش گیاهی باشد. اما بدیهی است که در بعضی نقاط، شرایط طبیعی طوری است که امکان روییدن گیاه نیست ولی در هر حال باید اقداماتی در زمینه جلوگیری از فرسایش خاک صورت گیرد. در این شرایط بایستی از فکر ایجاد پوشش گیاهی در آن منطقه منصرف شد و روشهای دیگری را برای نفوذ دادن آب در زمین (در فرسایش آبی) و تثبیت خاک در فرسایش آبی و بادی در پیش گرفت. به عنوان مثال حفر جویها یا بانکت­ها در دامنه کوهها در جلوگیری از فرسایش آبی و استعمال مالچ نفتی در تثبیت ماسه­های روان و دیگر اقدامات که ذیلا به شرح آنها خواهیم پرداخت.

لازم به ذکر است که اقدامات لازم درباره جلوگیری از فرسایش خاک و انتخاب روش و بکار بردن وسیله صحیح برای مبارزه با آن باید با مطالعات و بررسیهای دقیق و توجه به وضع اقلیمی و جغرافیایی و حتی اجتماعی منطقه مربوطه صورت گیرد نه آنکه یک فرمول و یک دستورالعمل برای مبارزه با فرسایش بادی برای کلیه نقاط بکار برده شود.

 

8- مبارزه با فرسایش آبی

 

8-1- مبارزه با فرسایش خاک در آبخیزها (آبخیزداری)

 

       معمولا برای حفظ خاک و مبارزه با فرسایش دو راه وجود دارد: مبارزه مستقیم و    مبارزه غیر مستقیم. این دو روش مبارزه نمی­توانند جایگزین یکدیگر شوند، بلکه بصورت مکمل می­باشند. استفاده از فعالیتهای مدیریتی (Best Management Practices)، در قالب مدیریت جامع حوزه­های آبخیز، روشی مناسب در کنترل و کاهش میزان فرسایش و رسوب است[2].

 

 

 

1-     مبارزه غیر مستقیم:

 

       در مبارزه غیر مستقیم هدف ایجاد پوشش گیاهی یا بیشتر کردن آن است. برای نتیجه گیری بهتر، بایستی روش بهره­برداری از زمین با حفظ خاک متناسب باشد و به جهت ایجاد تعادل بین خاک و گیاه و زمینهای مرتعی و جنگلی و زراعتی مشخص گردد تا نقاطی که استعداد جنگل را دارد، جنگل­کاری، و قسمتهایی که برای مرتع­داری مناسب است، در آنجا پوشش مرتعی ایجاد یا توسعه داده شود و خلاصه سطح­هایی که برای کشاورزی مستعد است، گیاهان زراعتی مناسب با آن محل بویژه از خانواده لگومینوز کاشته بشود. هر چند گیاهان زراعتی خاک را به خوبی مرتع و جنگل در برابر عوامل فرسایشی حفظ نمی­کنند، اما چون خاک استعداد کشاورزی دارد، چنانچه از روی اصول صحیح کشت و زرع گردد، هم از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است و هم خاک حفظ خواهد شد.

      در بهره­برداری صحیح از خاک در نقاط کوهستانی معمولا باید نکات ذیل مراعات بشود:

     زمینهایی که شیب آنها زیاد و صخره­ای است و همچنین سطحهایی که خاکش کم است، مانند قله کوهها را باید به احداث جنگل اختصاص داد تا حساسیت خاک در مقابل فرسایش کم شود و زمینهایی که دارای خاک نرم و مرطوب و کوهپایه­ای است و نسبت به زمینهای جنگلی شیب کمتری دارد در آنها مرتع بوجود آورد و خلاصه اراضی که خاکش خوب و شیب آن کم است و دسترسی به آب آبیاری لازم هم هست، با احتیاط و از روی اسلوب صحیح کشاورزی بشود.

 در اینجا قابل ذکر است که بسیاری از کارشناسان که برنامه آبخیزداری را اجرا می­کنند معتقدند در نقاطی که منظور حفظ خاک است،‌ به هیچ وجه نباید زراعت بشود، کمااینکه در ایران در کلیه حوزه­های آبخیزداری بکلی مانع بهره­برداری از زمین بصورت کشاورزی و برای دامداری می­شوند، زیرا شخم زدن زمین و همچنین بدون پوشش گیاهی ماندن آن برای مدتی از سال به فرسایش خاک کمک می­کند.

 

2-   مبارزه مستقیم:

 

      مبارزه غیر مستقیم یعنی ایجاد پوشش گیاهی یا تقویت پوشش زنده خاک بیشتر به منظور پیشگیری صورت می­گیرد، در صورتیکه مبارزه مستقیم هنگامی شروع می­شود که خاک فرسایش یافته باشد و باید اقداماتی انجام داد که خاک بیش از این فرسایش نیابد و امکاناتی فراهم کرد تا سطوح فرسایش یافته ترمیم گردد. بنابراین در مبارزه مستقیم وضع خاک از نظر فرسایش از مرحله پیشگیری به مرحله استعلاجی می­رسد که انجام این امر مستلزم صرف هزینه زیاد است و اصل اقتصادی آن بایستی مراعات گردد.

      فرسایش آبی موقعی اتفاق می­افتد که سرعت آبهای جاری از سرعت آستانه فرسایش تجاوز کند. سرعت آستانه فرسایش، حداقل سرعتی است که آب بتواند ذرات خاک را با خود حمل کند. در مبارزه مستقیم با فرسایش آبی، هدف نفوذ دادن آب بیشتر در زمین، یا هدایت آبهای اضافی به طرف مجاری خروجی و خلاصه جلوگیری از سرعت آبهای جاری در سطح زمین است تا به سرعت آستانه فرسایش نرسد که موجب فرسایش خاک گردد.

      مبارزه مستقیم با فرسایش را معمولا از طریق ایجاد بانکت­های افقی در امتداد خطوط تراز و ایجاد سکوهای محافظ و حایل و دیگر اقداماتی که ذیلا به آنها اشاره خواهد شد، انجام می­دهند[6].

 

            الف) شخم حفاظتی

 

شخم مناسب، زبری سطح زمین را افزایش داده، سبب نفوذپذیری و کاهش میزان رواناب می­شود. اثر شخم به میزان رطوبت موجود نیز بستگی دارد. شخم حفاظتی بستر کشتی است که حداقل 30 درصد سطح خاک با بقایای گیاهی برای کاهش فرسایش آبی، بعد از کشت پوشیده شود.

 شخم حفاظتی دارای انواع گوناگونی می­باشد: شخم مالچی، شخم نواری، شخم مرزی و شخم شکافی.

شخم­های مرزی و نواری و شکافی از انواع روشهای شخم در مزرعه در امتداد ردیف­هاست که درهم ریختگی بقایای کشت بین ردیف­ها را به حداقل می­رساند. مزیت اصلی شخم حفاظتی، حفاظت خاک با استفاده از بقایای کشت است.

در طی تحقیقات مشخص شده که با 9 تا 16 درصد افزایش در پوشش بقایای گیاهی، فرسایش به میزان 50 درصد کاهش یافته است . منافع دیگر شخم حفاظتی عبارتست از: افزایش نفوذپذیری، حفاظت از فرسایش بادی، کاهش تبخیر، افزایش مواد آلی خاک و ... .

 

ب) کشت روی خطوط تراز

 

کشت روی خطوط تراز یک روش موثر جهت کنترل فرسایش در زمینهایی با شیب کم تا متوسط می­باشد و به مبنای کشت روی زمین شیب­دار است، که آماده­سازی زمین، کشت و برداشت گیاه بر روی خطوط تراز انجام می­گیرد.

این کشت سبب حفاظت در برابر فرسایش ورقه­ای و شیاری می­شود و در مواقعی دارای بهترین عمل حفاظتی است که رگبارهایی با شدت کم تا متوسط بر روی شیبهای ملایم پدید آیند.

این روش، روشی مدیریتی است. کشت کنتوری سبب افزایش نفوذ و کاهش رواناب سطحی می­شود و سبب نگهداری آبهای دریافت شده با حفظ منابع خاک می­شود که در تولید محصول ضروری است. در مواقع وقوع رگبارهایی با شدت بالا و بر شیبهای تند، این روش دارای کمترین حفاظت است. موقعی که شدت رگبار بیشتر از میزان نفوذ شود، تجمع آب در پشت فاروها، سبب سرریز شدن می­شود و آب از یک فارو به فاروی دیگر می­رود و سبب تخریب زمین می­گردد. این تخریب ممکن است سبب فرسایش موضعی شدید به شکل گالی­ها شود.

کشت روی خطوط تراز نیازمند توسعه نقشه­های توپوگرافی جزیی است که خطوط کنتوری را روی زمین مشخص کنند. کشاورزان از این اطلاعات برای ایجاد ردیفهای کشت بر زمین استفاده می­کنند. ایجاد ردیفهای کشت بستگی به اندازه زمین و عرض تجهیزات دارد. توجه اصلی کشاورز باید منوط به کاهش ردیفهای نشانه باشد. ردیفهای نشانه مناطقی در زمین هستند که عرض  آنها کمتر از عرض تجهیزات است.

کارایی این روش به خصوصیات خاک، بارندگی و توپوگرافی بستگی زیادی دارد. کارایی آن در خاکهای با زهکشی ضعیف، بارندگی­های شدید و شیب­های زیاد کم است. شیب مناسب معمولا بین 3 تا 8 درصد است. نتایج 12 سال آزمایش در مورد کشت روی خطوط تراز نشان داد که این کشت نسبت به کشت در جهت شیب حدود 21 درصد افزایش محصول داشته است[7].

 

ج) کشت نواری

 

برای تکمیل کشت کنتوری می­توان از کشت نواری استفاده نمود. برای استفاده از کشت نواری دو روش وجود دارد: کشت نواری در امتداد تراز که محصولات بر نوارهای در امتداد خطوط تراز در مزرعه کاشته می­شود در امتداد خطوط تراز در مزرعه کاشته می­شود؛ روش دوم کشت نواری در مزرعه است که به معنای کشت محصولات در نوارهایی است که به صورت عمودی بر شیب عمومی مزرعه جای گرفته­اند.

هر دو روش کشت نواری سبب حفاظت در برابر فرسایش می­شوند، اما کشت نواری بر خطوط تراز حفاظت بیشتری نسبت به کشت نواری در مزرعه دارد. پتانسیل سرریز شدن رواناب در کشت نواری روی خطوط تراز کمتر است. هر دو روش بصورت مدیریتی طبقه­بندی می­شود و عمل آنها کاهش منبع رسوب است و انتقال رسوب در مزرعه را متوقف می­کنند.

در این نوع کشت نیز مشکل ردیف­های نشانه وجود دارد که با کشت نواری در مزرعه تعدیل می­شود. انتخاب یکی از این دو روش بستگی به شاخصهای ویژه موجود در مزرعه دارد. عموما کشت نواری بر روی خطوط تراز در مناطقی که شیب مزرعه تند باشد مورد استفاده قرار می­گیرد. کشت نواری سبب نفوذ رواناب سطحی می­شود و رسوبات مازاد در نوارهای کشت نهشته می­شوند. بیشترین اثر کشت نواری در کاهش فرسایش خاک است. طبق بررسی­های انجام شده، کشت نواری نسبت به کشت روی خطوط تراز، فرسایش را حدود 50 درصد کاهش می­دهد.

 

د) تناوب کشت حفاظتی

 

تناوب کشت حفاظتی می­تواند سبب افزایش منافع اقتصادی و حفظ محیط­زیست شود. تناوب کشت حفاظتی ، عملکرد مدیریتی کاهش منبع می­باشدکه به معنای کشت انواع مختلف محصول در ترتیب­های مشخص در مزرعه است که چندین منفعت دارد. تناوب محصول عمدتا برای کاهش فرسایش خاک، بخصوص فرسایش ورقه­ای طرح­ریزی می­گردد. تناوب محصول سبب نگهداری مواد آلی خاک می­شود. انتخاب گیاهان جهت کنترل فرسایش خاک بر اساس مقدار بیومس موجود می­باشد. تناوب کشت حفاظتی بستگی به شرایط محلی مانند نوع خاک و یا توپوگرافی دارد.

تغییر تناوب کشت سبب تشخیص کمبود یا ازدیاد مواد غذایی در مزرعه می­شود. اثرات اقتصادی و زیست محیطی این روش بستگی زیادی به نوع محصول انتخاب شده دارد. باید مدنظر داشت که کشت تناوبی برای جلوگیری از فرسایش خاک، به تنهایی کافی نیست و این تناوب باید از مدیریت صحیح نیز برخوردار باشد. در صورت استفاده مناسب از علفها و گیاهان مرتعی در تناوب، فرسایش خاک به مقدار قابل ملاحظه­ای کاهش می­یابد. 

 

 

                ه) نواحی بافر

 

نواحی بافر از بهترین فعالیتهای مدیریتی می­باشند که سبب کاهش انتقال رسوب می­شوند و بمعنای کشتها یا تیپهای طبیعی یا مصنوعی پوشش گیاهی است که بین منبع برداشت رسوب و منطقه تجمع یا انتقال قرار می­گیرند. عمل اصلی این نوارهای علفی، کاهش سرعت رواناب و ته نشینی رسوبات است. ممکن است بصورت ترکیبی از نوارهای باریک بافر باشد که بطور متناوب با نوارهای عریض محصول کشت می­شوند. نوارهای بافر عرض متفاوتی دارند و معمولا زیر کشت گیاهان دائمی مقاوم به فرسایش، مانند گراسها و لگومها قرار می­گیرند و ممکن است در آنها درخت کاشته شود. عرض نوارها را طوری انتخاب می­کنند که میزان تلفات خاک به کمترین مقدار برسد. بطور کلی عرض نوارها بر حسب شرایط محلی متفاوت است و به درجه، طول شیب، فرسایش­پذیری خاک، نوع گیاه کشت شده در نوارها و خصوصیات بارندگی بستگی دارد. همچنین سرعت جریان در نوارهای بافر باید متناسب باشد.

نمونه­ای از نوارهای بافر، بافرهای حاشیه رودخانه­ها می­باشد که منافع زیست­محیطی زیادی همراه با بهبود کیفیت آب دارند. این بافرها انتقال رسوب از زمینهای کشاورزی حاشیه رودخانه­ها را قطع می­کنند. به­هرحال تاثیر بافرها در جریانهای سطحی کوتاه مانند جریان ورقه­ای بیشتر است[8].

و) سکوبندی

 

سکوبندی در نواحی شیبدار صورت می­گیرد و منظور از ایجاد سکو، از بین بردن شیب زمین بوسیله پله­بندی است. چون غرض از مبارزه با فرسایش آبی، جلوگیری از شدت جریان آب در سطح زمین و نفوذ دادن بیشتر آن در خاک است، دامنه کوهها را که ممکن است شیب ملایم داشته باشد، بصورت پله­های پهن یا تخت­هایی که همان سکوها باشد در می­آورند و سطح هر پله را هموار می­کنند تا آبهای جاری نتواند به کمک شیب زمین، بشدت جریان یابد. به این وسیله آبها در سکوها یا زمینهای تخت شده جمع می­شود که در نتیجه بهتر و بیشتر در زمین آن نفوذ می­کند. در روی همین سکوها که به حفظ خاک و استفاده بیشتر از آب کمک می­کند، درخت یا گیاه دیگری می­کارند.

دیواره سکوها را معمولا سنگ­چین می­کنند، اما در نقاطی که سنگ کم است به طریق دیگر نیز می­توان عمل کرد. به عنوان مثال می­توان دیواره سکوها را از خاکهایی که از کندن دامنه کوه حاصل می­شود، ساخت. در این روش باید گیاهان (درخت یا بوته) را با فاصله کم از هم در روی دیواره پایین و تکیه­گاه سکو کاشت تا به این طریق از تخریب خاک و شسته شدن دیواره خاکی جلوگیری به عمل آید.

 

ز) چپرسازی و شمع­کوبی و سنگ­چینی

 

این روش بیشتر برای نقاطی از سطح کوه که شیب آن زیاد و جنس زمین طوری است که دائم تخریب می­شود و ریزش می­کند (مثل تشکیلات شیستی) مناسب می­باشد. البته در روش سکوبندی هم گاهی بجای دیواره سنگ­چین در پای سکوها از شمع استفاده می­­شود؛ با این تفاوت که در آنجا برای جلوگیری از ریزش خاک سکو، ولی در اینجا (در روش چپرسازی و شمع­کوبی) که معمولا امکان ایجاد سکو نیست، وسیله­ای برای جلوگیری از ریزش خاک و سنگ دامنه­های پرشیب کوه است. چپر و شمعها را بیشتر سرشاخه­های درختان تشکیل می­دهد. بر اثر ریزش کوه و جمع شدن مواد در پشت این چپرها و شمعها، بطور طبیعی تقریبا یک سکو بوجود می­آید که سطح آن مثل سطح سکوهای ساخته شده صاف نیست.

 

ح) احداث سدهای خشکه­چین

 

در نواحی که سنگ زیاد است معمولا برای جلوگیری از فرسایش زمین و همچنین مرمت سطح­های فرسایش یافته در دامنه کوهها از سنگهای آن محل، سدهای کوچکی در نقاط فرسایش یافته بویژه در داخل آبراهه­ها می­سازند که به سد خشکه­چین معروف است. در لابلای سنگها مواد چسبنده از قبیل گل یا گچ یا آهک و غیره نمی­ریزند، از این­رو آنها را خشکه­چین می­گویند. این سدهای کوچک که فقط با قرار دادن سنگها بر روی هم در روی خطوط میزان احداث می­شوند، مانع از جریان شدید آب می­شود و با ایستادن آب در پشت آن به نفوذ دادن آب در زمین کمک می­کند که در نتیجه مانع از فرسایش خاک هم می­شود[6].

 

9- مبارزه با فرسایش بادی

 

باد مانند آبهای جاری، ولی به مقیاس کوچکتر، شکل سطح زمین را تغییر می­دهد. این عمل بخصوص در مناطق خشک و صحرایی که تغییر سریع دمای هوا موجب تشکیل بادهای قوی و دائمی می­شود، شدت بیشتری دارد. تغییر شکل سطح زمین بوسیله باد طی سه مرحله فرسایش، حمل و رسوبگذاری انجام می­شود.

فرسایش بادی به دو صورت "روبش یا بادروبی" و "سایش" است. در جاهایی از سطح زمین که پوشیده از ذرات ریز و ناپیوسته و عاری از رطوبت و پوشش گیاهی است، جریان هوا می­تواند ذرات را با خود حمل کند. بادبردگی تا رسیدن به سطح ایستایی ادامه می­یابد. در جاهایی که زمین از ذرات ریز (ماسه و لای) و درشت (شن و قلوه­سنگ) درست شده است، باد بطور انتخابی ذرات ریز را حمل می­کند و ذرات درشت به تدریج بصورت پوشش ممتدی درمی­آیند که اصطلاحا "سنگفرش بیابان" نامیده می­شود. این پوشش از فرسایش بیشتر سطح زمین توسط باد جلوگیری می­کند.

ذراتی که بوسیله باد حمل می­شوند پس از برخورد به موانعی که بر سر راه آنها قرار دارند، موجب سایش سطح آنها می­شوند. قطعات و تکه سنگهای پراکنده، بیرون­زدگیها و حتی موانع مصنوعی مثل ساختمانها، دیوارها، تیرهای برق یا تلفن ممکن است در معرض سایش بادی قرار گیرند. سایش معمولا بر اثر برخورد ذراتی که نزدیک سطح زمین حرکت می­کنند، انجام می­گیرد. مبارزه با فرسایش بادی نیز مانند فرسایش آبی به دو طریق صورت می­گیرد:

 

1-     مبارزه غیر مستقیم:

 

       در مبارزه غیر مستقیم با فرسایش بادی یا پیشگیری و ممانعت از اثر فرسایشی باد از اثر حفاظتی گیاه و هوموس استفاده می­شود. افزایش پوشش گیاهی و هوموس هم از جمله به طرق زیر صورت می­گیرد: جلوگیری از چرای بی­موقع و بیش از حد احشام در مراتع و مزارع، استفاده از اراضی بر حسب استعداد آنها، کشت گیاهان مناسب،‌ بویژه گیاهان بومی منطقه و همچنین دادن هوموس به زمین.

 

2-     مبارزه مستقیم:

 

      در نقاطی که باد، خاک را رفته و باعث خرابی شده و می­شود، باید اقدامات جدی­تر و موثرتری برای جلوگیری از اثرهای تخریبی آن و همچنین مرمت خاکهای فرسایش یافته صورت گیرد. چون شدت فرسایش و دیگر اثرهای تخریبی باد، با سرعت باد رابطه مستقیم دارد پس ضروری است که عمل مبارزه در درجه اول در جهت کاهش سرعت باد باشد. ازاین­رو در مبارزه مستقیم، همواره سعی بر این است که از سرعت باد تا به حدی که قدرت حمل نداشته باشد، کاسته شود. برای این منظور موانعی در سر راه باد بوجود می­آورند تا شدت آن را به کمتر از سرعت آستانه فرسایش برسانند. این موانع بادشکن نام دارد.

      بادشکن­ها دیوارهای مخصوصی از ردیف درختان هستند که برای کاهش سرعت و شدت باد و خسارات ناشی از آن ساخته می­شوند. بادشکن را نسبت به شرایط و امکانات، از موجودات زنده (گیاه) یا از مواد غیر زنده درست می­کنند. بادشکن زنده از یک یا چند ردیف درخت تشکیل شده­است که بطور عمود به جهت باد کاشته می­شوند. در نقاطی که شرایط محیط اجازه رشد به گیاهان را نمی­دهد یا زمینهای مورد حمله باد و هجوم از ماسه مساحت زیادی نداشته باشد یا احتیاج به موانع بلند نباشد، از موانع غیر زنده مانند حصیر، نی، سرشاخه درخت، بشکه، تخته­های بلند و غیره به عنوان بادشکن و برای جلوگیری از حرکت ماسه و همچنین فراهم شدن امکانات جهت سبز شدن بذر و رشد گیاه استفاده می­شود[9].

      برای نتیجه­گیری بهتر از احداث بادشکن، باید بویژه نکات ذیل را مورد توجه قرار داد:

- انتخاب نوع درخت بادشکن با توجه به شرایط اقلیمی و جغرافیایی محل.

- بررسی وضع خاک بویژه از لحاظ ساختمان و ریزی و درشتی خاکدانه­ها به منظور تعیین آستانه فرسایش و همچنین درجه شوری و PH آن.

- تعیین حداکثر سرعت باد و پیدا کردن جهت موثر و خطرناک آن.

- تعیین جهت بادشکن، فاصله دو بادشکن، طول و عرض و تراکم بادشکن.

      بادشکن­ها موجب کاهش سرعت و شدت باد می­شود و از قدرت حمل بار آن می­کاهد. باد هنگام برخورد به بادشکن، از سرعتش کاسته می­شود. اما پس از پیمودن مسافتی مجددا سرعتش زیاد می­شود.

3-     تثبیت ماسه­های روان:

      ماسه­های روان به توده یا تپه­های ماسه­ای اطلاق می­شود که بر اثر فرسایش بادی یا به عبارت دیگر طوفانهای ماسه­ای بوجود آمده و فاقد پوشش گیاهی است.

      عاری بودن این تپه­ها از گیاه یا پوشش زنده سبب می­شود که توده­های ماسه­ای نتوانند در مقابل اثر فرسایشی بادهای شدید ثابت بماند، در نتیجه با وزش باد جابجا می­شود (ماسه­های روان).

      همزمان با اجرای برنامه­هایی به منظور تثبیت ماسه­های روان، باید حتی­الامکان اقداماتی نیز در جهت تعدیل طوفانهای ماسه­ای و همجنین جلوگیری از حرکت ماسه­ها در منشا صورت گیرد تا ماسه­ها اصولا نتوانند حرکت کنند و تپه­های ماسه­ای یا ماسه­های روان را بوجود بیاورد که ما دائم مجبور به تثبیت کردن آنها بشویم.

      منظور از تثبیت، جلوگیری از حرکت ماسه­هاست که معمولا به دو طریق صورت می­گیرد: یکی از طریق ایجاد موانع غیرزنده (پرده­ها و چیزهایی از حصیر، نی، سرشاخه درختان یا شبکه­هایی از تخته یا تورکیسه­های ماسه و غیره) و پوشش گیاهی و دیگر از طریق استفاده از ماده نفتی بخصوص به نام مالچ نفتی.

          الف) تثبیت ماسه­های روان از طریق ایجاد موانع غیر زنده و پوشش گیاهی

          همانطور که اشاره شد، بهترین روش برای تثبیت ماسه­های روان همان ایجاد پوشش گیاهی در روی آنهاست. اما چون مدتی طول می­کشد تا گیاه رشد بکند و در تثبیت موثر واقع بشود یا همچنین اگر شرایط طوری باشد که گیاه نتواند بروید یا نتواند به آسانی بروید، پرده­ها یا چپرها یا بطورکلی موانعی از مواد مختلف، مانند نی، سرشاخه، حصیر و غیره در سطح تپه­های ماسه­ای بوجود می­آورند تا جلوی حرکت ماسه­ها را بگیرد و در ضمن شرایط را برای سبز شدن بذر یا رشد گیاه فراهم سازد.

          در نقاطی که شرایط برای ایجاد پوشش گیاهی مساعد است، بهتر است به جای ایجاد پرده یا چپر، گیاهانی که رشد سریع و اثر تثبیت کننده قوی دارند و با شرایط جغرافیایی منطقه مورد نظر سازگار هستند، در درجه اول گیاهان بومی آن منطقه را کاشت.

          ب) تثبیت ماسه­های روان با استفاده از مالچ نفتی

          مالچ کلمه­ای است انگلیسی به معنی "پوشش" که بیشتر در کشاورزی به کاربرده می­شود و به مواردی اطلاق می­گردد که می­تواند ایجاد پوشش محافظی بر روی زمین یا در اطراف ریشه گیاه بکند.

          مالچ ماده جدیدی نیست، بلکه قدمت آن به موقعی می­رسد که حفظ ریشه گیاهان در مقابل تاثیر عوامل خارجی و همچنین کمک به رشد گیاه از طریق ایجاد یک پوشش نازک از موادی چون کاه، خاک اره، برگ در سطح زمین (به نام مالچ) امکان پذیر بوده است. این مواد که بصورت یک پوشش نازک و مجزا سطح خاک را می­پوشاند، از جهات مختلف خاک، آب و گیاه را حفظ می­کند.

      در سالهای اخیر بشر کموفق شده است ماده جدید دیگری به عنوان مالچ کشف کند و در کشاورزی و تثبیت ماسه­های روان مورد بهره­برداری قرار دهد. این ماده، مالچ نفتی نام دارد.

      مالچ نفتی از فراورده­های سنگین نفت است. این مواد ابتدا بصورت امولسیون درمی­آیند. آنگاه با وسایل مخصوصی بر روی زمین مورد نظر پاشیده می­شوند. پخش فراورده­های سنگین نفت بصورت امولسیون در آب سهل­تر صورت می­گیرد و امکان می­دهد که بتوانیم یک پرده یا قشر نازکی از آن را در سطح زمین بگسترانیم. این ماده امولسیونه (مالچ نفتی) پس از آنکه در سطح زمین پاشیده شد و با سطح خاک تماس پیدا کرد، آب خود را از دست می­دهد و قشر نازکی از ماده اصلی آن در سطح زمین بر جای می­ماند.

      مالچ نفتی با ایجاد قشری بر روی زمین، بخش فوقانی خاک را در مقابل عوامل گوناگون چون باد باران حفظ می­کند و موجب کاهش تبخیر می­گردد و بعنوان پرده عایق در جلوگیری از تغییرات ناگهانی دما و حفظ رطوبت خاک بسیار موثر است.

      معمولا مالچ نفتی را در تثبیت ماسه­های روان در شرایط ذیل بکار می­برند:

       - تپه­های ماسه­ای که به سرعت جابجا می­شوند و احتمال خطر جانی و مالی فراوان وجود دارد. بنابراین برای جلوگیری از آن باید بطور مستقیم در اسرع وقت مبارزه شود (مالچ در سطح توده­ها یا تپه­های ماسه­ای پاشیده شود).

       - به علت نامساعد بودن شرایط آب و هوایی، امکان ایجاد پوشش گیاهی نیست، پس باید با پاشیدن مالچ مانع از حرکت ماسه­ها شد.

       - امکان روییدن گیاه هست ولی استفاده از مالچ به سبز شدن بذر و رشد گیاه در روی تپه­ها یا توده­های ماسه­ای متحرک، کمک می­کند.

      بنابراین مالچ نفتی هم در مبارزه مستقیم و هم در مبارزه غیر مستقیم با حرکت ماسه­های روان بکاربرده می­شود[1].  

 

10- نتیجه­گیری 

 

همانطور که گفته شد خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است و امروزه فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار می‌رود. در مناطقی که فرسایش کنترل نمی‌شود، خاک ها به تدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست می دهند.

برای مبارزه با فرسایش هدف اول معمولا ایجاد پوشش گیاهی است ولی در شرایطی که امکان ایجاد پوشش گیاهی نیست برای مبارزه با فرسایش آبی در مناطقی با شیب کم تا متوسط از کشت روی خطوط تراز و در مناطق پر شیب ازسکوبندی و کشت نواری  استفاده می‌کنیم.

نتایج کشت روی خطوط تراز، نشان داد که این کشت نسبت به کشت در جهت شیب حدود 21 درصد افزایش محصول داشته است و همچنین کشت نواری نسبت به کشت روی خطوط تراز، فرسایش را حدود 50 درصد کاهش می­دهد.

در مبارزه با فرسایش بادی، در صورت نبودن امکان برای ایجاد پوشش گیاهی از تثبیت ماسه­ها با مالچ نفتی یا استفاده از موانع غیر زنده مانند حصیر، نی، سرشاخه درخت، بشکه، تخته­های بلند و غیره به عنوان بادشکن و برای جلوگیری از حرکت ماسه استفاده می­شود.

10- منابع و مراجع

 

1- کردوانی، پرویز(1376)، حفاظت خاک، انتشارات دانشگاه تهران،صفحه169-97

2- موسوی، سید اسماعیل(1380)، خاک و مکانیزم فرسایش و تدابر حفاظتی،نشریه تبیان ،شماره40، صفحه 47-45

4- کریمپور، مجید و ناصر مشهدی(1382)، بررسی ویژگی های فیزیکی و شیمایی سازند قرمز بالایی در ایجاد و توسعه اشکال فرسایش تونلی (Piping)، نشریه بیابان، شماره18،صفحه23-20 

5- مرتضوی، علی(1377)، خاک و فرسایش و نتایج آن، نشریه تبیان، شماره33، صفحه

13-9

6- امامقلی­زاده، حمید(1384)، روشهای مبارزه با فرسایش آبی، نخستین همایش مدیریت رسوب، اهواز(کدP118)

7- یزدانی، محمدرضا . ستار چاوشی و محمود متین(1384)، مدیریت جامع حوزه­های آبخیز بالادست سدها جهت کنترل فرسایش و رسوب با استفاده از بهترین روشهای مدیریتی، نخستین همایش مدیریت رسوب، اهواز(کدP126) 

8- رابط، علیرضا(1384)، نقش انسان در تعدیل خسارت ناشی از فرسایش، نخستین همایش مدیریت رسوب، اهواز(کدP140)   

9-حسین،معماریان(1374)،زمین شناسی برای مهندسین،انتشارات دانشگاه تهران،صفحه 220-210

 

                                                           توسط:                                              علی ندافی       

چاپ این مطلب: کلیک کنید

هوازدگی
سه‌شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1392 ساعت 01:07 ب.ظ | نوشته ‌شده به دست علیزاده | ( 0 نظر )

  جابجایی:

   هنگامی که آب ها در داخل خاک به سمت پایین حرکت می کنند، باعث انتقال شیمیایی و مکانیکی مواد می شوند. فرایند انتقال مواد بوسیله باد و باران، ذرات ریز مانند رس یا مواد حل شده را به سطوح پایین تر در خاک منتقل می کند. به فرایند ته نشست این ذرات ریز در سطوح پایین تر خاک ته نشینی (illuviation) گفته می شود. آبهای نفوذی که به سمت پایین حرکت می کنند باعث انتقال مواد مغذی و مواد شیمیایی پیچیده در خاک می شوند، مانند کوچکترین ذرات. این مواد حل شده از لایه های سطحی جدا شده و توسط آبهای زیر زمینی در سطوح پایین تر ته نشست پیدا می کنند. انتقال شیمیایی کامل این مواد از خاک "Leaching" نامیده می شود.

   حاصلخیزی خاک مستقیما متاثر از PH از طریق انحلال بیشتر مواد غذایی است. در PH پایین تر از 5/5 بیشتر مواد غذایی به شدت قابل انحلال بوده و به آسانی از مقطع خاک شسته می شوند. در PH های بالاتر مواد غذایی غیر قابل انحلال شده و گیاهان نمی توانند به آسانی از آنها استفاده کنند. حداکثر حاصلخیزی خاک در PH بین 6- 2/7 اتفاق می افتد.

   رنگ خاک:

   خاک ها متمایل به داشتن تغییرات مشخصی در رنگ هم در جهت افقی و هم در جهت عمودی هستند. رنگی شدن خاک ها بدلیل فاکتورهای گوناگونی ایجاد می گردد. خاک مرطوب نواحی استوایی عموما قرمز تا زرد است که علت آن اکسیده شدن آهن یا آلومینیم می باشد. در علفزارهای مناطق معتدل مقادیر بسیار زیاد هوموس باعث تیره شدن خاک می شود. شسته شدن زیاد آهن باعث می شود خاک های مناطق جنگلی، خاکستری شوند. سطح بالای آب در خاک باعث احیای آهن شده و این خاک ها متمایل به داشتن رنگ های ظاهرا آبی_ خاکستری یا آبی متمایل به سبز هستند. مواد آلی رنگ خاک را سیاه می کنند. ترکیب اکسید آهن و محتوی آلی باعث می شود که بیشتر انواع این خاک ها رنگ قهوه ای داشته باشند. دیگر مواد رنگ زا که گاهی حضور دارند شامل: سفید مربوط به کربنات کلسیم، سیاه مربوط به اکسید منگنز و سیاه که مربوط به ترکیبات کربن دار می باشد.

   فرآیندهای تشکیل خاک:

   1) فرآیندهای بیرونی تشکیل خاک

 

تعریف   هوازدگی

 

 

 

 

 


      به دگرگونی فیزیکی و شیمیایی سنگها و کانیها در سطح زمین یا نزدیک آن هوازدگی گفته می شود. این فرآیند باعث خرد شدن سنگها و تجزیه و تغییراتی در کانیهای اولیه و ثانویه می شود و آنها را به حالت پایدارتری در محیط خودشان می رساند. انواع هوازدگی شامل فیزیکی و شیمیایی است.

   الف) هوازدگی فیزیکی: شامل خرد شدن سنگها بدون تغییر شیمیایی و مینرالوژیکی است که در آن فقط سنگها به قطعات کوچکتر تقسیم می شوند. عوامل اصلی شکسته شدن سنگها، تنشهای درون سنگ به علل:

   - نوسان دمای شب و روز

   - فشار ناشی از یخ زدن در سنگها

   - فشار حاصل از رشد بلورها

   - ته نشست محلولها در درز و شکاف سنگ

   - رشد ریشه گیاه

   ب) هوازدگی شیمیایی: شامل تغییر در ساختار شیمیایی و کانی شناختی سنگها می شود و فرآیندهای آن عبارتند از:

   - اکسیداسیون و احیاء

   - آبگیری(هیدرولیز)

   - انحلال

   - کلات شدن(پیوند یک یون فلزی با یک کمپلکس آلی)

   بطور کلی هر دو فرآیند فوق در تشکیل خاک نقش مهمی دارند ولی در این بین نقش هوازدگی شیمیایی بعلت تنوع عوامل آن مهمتر است.

   فرآیندهایی هوازدگی که اساسا در خاک رخ می دهند عبارتند از:

   - چرخه اکسیداسیون و احیاء

   - جابجایی آلومینیوم از ساختمان رس به داخل هیدروکسدهای آبدار از طریق جایگاه های تبادلی

   - خروج پتاسیم از لایه های میکا

   - ته نشست آلومینیوم بین لایه ای در کانیهای رسی

   - تشکیل گیبسیت و سیلیسی شدن دوباره

   - تشکیل کانیهای ثانویه آهن

   2) فرآیندهای درونی تشکیل خاک:

   این فرآیندها که به فرآیندهای پدوژنی نیز معروفند شامل به دست آوردن و از بین رفتن ماده ها از یک پیکره خاک است که بر اساس چهار پدیده فروساییدگی، افزایش ضخامت خاک، ویژگیهای ژئومورفی حد واسط یا جابجایی درون یک خاک صورت می گیرد.

   فرآیندهای پدوژنی شامل افزایش مواد آلی و کانی به خاک، تلفات این مواد از خاک، انتقال این مواد از نقطه ای به نقطه دیگر و دگرگونی مواد آلی و کانی درون خاک می باشد.

   فرآیندهای جابجایی مواد در خاک شامل:

   - آبشویی - فرسایش سطحی - غنی شدگی

   - انباشتگی - آهک زدایی - سیلیس زدایی

   - شورزدایی شورشدن

 

 

سنگ های رسوبی بیش ازهفتادوپنج درصدسطح زمین را می پوشانند. یک توده رسوبی شامل موادی است که در سطح یا نزدیک سطح زمین ودر محیطی که دارای فشار و حرارت پایین می باشد، انباشته می‌گردد. معمولاً مواد رسوبی از مایعی که آن ها را در بر می گیرد، در محیط های مختلف رسوبی ته نشین می گردند ، رسوبات به روش های مختلفی تشکیل می شوند. رسوبات در برخی از مواقع از هوازدگی و فرسایش سنگ های قدیمی تر تشکیل می شوند که در این شرایط به رسوب تخریبی یا آواری می گویند. گاهی اوقات رسوبات در اثر فرایند های بیولوژیکی ، شیمیایی و یا بیو شیمیایی ، نیز تشکیل می شوند. بعنوان مثال تشکیل رسوبات تبخیری نظیر نمک و گچ یک فرایند شیمیایی محض و تشکیل بافیمانده صدف جانداران آب زی یک فرایند بیوشیمیایی است. مواد رسوبی هرگاه تحت تاُثیر فرایندهای سنگ زدایی قرار گیرند تبدیل به سنگ رسوبی می شوند . مطالعه سنگ های رسوبی برای ما بسیار حائز اهمیت است ، زیرا اطلاعات ما درباره‌ی چینه شناسی و بسیاری از علومات ما درباره تاریخ گذشته زمین در این سنگ ها نهفته است. بخش مهمی از ذخایر معدنی که دارای ارزش قابل توجهی می باشند از سنگ های رسوبی بدست می آیند. بعنوان مثال همه یا قسمت عمده نفت ، گاز طبیعی ، زغال ، نمک ، گوگرد، املاح پتاسیم، سنگ گچ ، سنگ اهک ، فسفات، اورانیوم ، منگنز، و همچنین موادی مانند‌ : ماسه، سنگ های ساختمانی، رس های سفال سازی، از سنگ های رسوبی بدست می‌ آیند. بدلیل ارزش اهمیت مطالعه این گونه سنگ ها در کشورهای پیشرفته ،دین رشته های تخصصی بررسی این سنگ ها در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری دایر شده است، در کشور ما نیز بعد از انقلاب پرشکوه اسلامی توجه خاصی بر زمین شناسی خصوصاً رسوب شناسی و سنگ شناسی رسوبی شده است و این رشته تخصصی در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری تدریس شده است.

 

                 

 

 

               

                               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بررسی منشا مواد آلوده کننده شیمیایی و فیزیکی رودخانه قره چای در استان مرکزی

 

 

 

 


چکیده :

حوضه های آبخیز , جایگاه اصلی فرسایش , حمل و ته نشست رسوبات می باشد. هوازدگی فیزیکی و شیمیایی در سنگهای منشا به ترتیب منبع بارهای معلق و شیمیایی آب را به جهت مصرف شرب , کشاورزی و صنعت مشخص می دارد. برای بررسی منشا مواد کنترل کننده کیفیت آب منطقه مورد مطالعه , حدود 11 ایستگاه رسوب سنجی با دوره آماری 15 ساله بر روی رودخانه قره چای انتخاب و در آن با توجه به اندازه گیری مواد جامد و شیمیایی ( آنیونهای بی کربنات , کربنات , سولفات , کلر , کاتیون های کلسیم , منیزیم , سدیم و پتاسیم و همچنین اسیدیته و هدایت الکتریکی ) , منشا آنها مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی نشان داد که رودخانه منطقه از قلیائیت بالایی برخوردار بوده و در آنها یونهای بی کربنات , سولفات , کلروسدیم , یونهای اصلی بوده که به ترتیب 38 , 23 , 15 و 17 درصد کل جامدات محلول را تشکیل داده و مقدار آنها به سمت پایین دست رودخانه افزایش می یابند. همچنین افزایش چشمگیری از آنیونها و کاتیونها در رودخانه های منطقه نسبت به متوسط آن در رودخانه های دنیا است. وجود سنگهای نمکی , گچی , مارنی , آهکی و نیز خاکهای شور در اراضی حاشیه رودخانه های منطقه در پایین دست رودخانه و پشت سد ساوه مهمترین منشا مواد معلق و محلول میباشند. غلظت مواد فوق در حدی است که آب رودخانه مورد نظر از نظر کیفیت تنها قابل مصرف در کشاورزی است از طرفی مستقیم دبی آب و رسوب معلق تاثیر افزایش مواد معلق را ناشی از هوازدگی فیزیکی در ماههای سیلابی (اسفند و فروردین و اردیبهشت) و رابطه معکوس دبی آب رسوب شیمیایی نقش آبهابی زیر زمینی منطقه را در تولید مواد شیمایی ناشی از هوازدگی شیمیایی در ماههای کم آبی (خرداد تیر مرداد شهریور و مهر را  نشان میدهد

یکی از مهم ترین عوامل موثر در فرسایش پذیری تشکیلات زمین شناسی، خصوصیات مکانیکی ذاتی، ترکیب کانی شناسی و میزان پیشرفت هوازدگی در آن ها می باشد. روش های مختلف جهت برآورد خواص سنگ ها و تاثیر هوازدگی بر میزان مقاومت برشی آن ها ارایه گردیده است. فرسایش پذیری سنگ های مختلف و استفاده از درجه حساسیت آن ها به فرسایش در مدل های مختلف برآورد رسوب حوزه ها به صورت جدول های استاندارد و تحت عنوان عامل زمین شناسی مورد ارزیابی قرار می گیرد. ارزیابی کانی های اصلی و کانی های جدید تشکیل شده در تشکیلات زمین شناسی که تحت تاثیر فرآیندهای هوازدگی کنترل می گردند از جمله مسایل مهمی هستند که از دیر باز مورد توجه متخصصین آبخیزداری، مهندسین زمین شناسی و ژئوتکنیک قرار داشته است. کانی های اولیه تشکیل دهنده سنگ های لایه فوقانی زمین که در ابتدا تحت شرایط خاصی از نظر دما، فشار و محلول های شیمیایی به وجود آمده اند. در شرایط متعارف سطح زمین و تحت تاثیر فرآیندهای هوازدگی فیزیکی و شیمیایی ناپایدار بوده و به کانی های ساده تری تبدیل می شوند. کانی های ثانویه در محیط سطحی در مقایسه با کانی های اولیه دارای پایداری بیشتری در مقابل هوازدگی بوده ولی دارای ویژگی های کاملا متفاوت فرسایش پذیری و ژئوتکنیکی می باشند. به عنوان مثال، در منطقه ای که فرآیند تشکیل کانی های رسی از منشا رسوبات مستعد هوازدگی در حال پیشرفت می باشد، شیب های منطقه تحت تاثیر رس های جدید تشکیل شده بسیار ناپایدار بوده و یا در موارد متعددی پیشرفت هوازدگی باعث افزایش فرسایش پذیری سنگ های منشا گردیده است. در این مقاله روش جدید ارزیابی شدت هوازدگی معرفی می گردد. در این روش علاوه بر دستیابی به قابلیت لایه های تشکیلات زمین شناسی منطقه، شناخت کاملی از فرآیندهای هوازدگی نیز مورد بررسی قرار می گیرد.

 

هوازدگی از فرآیندهای اولیه برای شکل گیری رسوبات سخت نشده و تشکیل گروه عمده ای از سنگ های رسوبی است ولی متاسفانه در مقیاس ماکرو و میکرو به صورت درخور توجه در محافل علمی ایران به آن پرداخته نشده است. از سوی دیگر، در مطالعات پراکنده مربوط به هوازدگی، مقیاس مکانی و زمانی، فاکتورها و مکانیسم های موثر در فرآیند هوازدگی کمتر مورد توجه قرار داشته است. در این مقاله ضمن بررسی روش های متداول رده بندی و ارزیابی هوازدگی، براساس روش پیشنهادی ویلز، اقدام به لحاظ نمودن دیفاکتورهای زمین شناسی، آب و هوایی، هیدرولوژیکی و ارگانیکی در شکل گیری فرآیند هوازدگی گرده و مقیاس مکان و زمان نیز در شکل گیری سیمای هوازدگی سنگ های سازند شمشک در حوزه آبخیز زیارت گرگان در نظر گرفته شده است. در برابر مزایای استفاده از این روش در بررسی هوازدگی سنگ ها (از جمله کاربردی بودن و دقت قابل توجه) این روش دارای معایب و محدودیت هایی نیز است که مهم ترین آن ضرورت استفاده از تکنیک های مدرن در مطالعه جامع هوازدگی در مقیاس های مختلف می باشد. لازم به توضیح است که این تحقیق بر اساس بررسی و مطالعه توصیفی اشکال هوازدگی و شدت و ضعف گسترش آن ها در منطقه مورد مطالعه انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که از 11 مورد سیمای هوازدگی مطرح شده در رده بندی ویلز حداقل 6 مورد به طور قطع در سازند شمشک حوزه زیارت گرگان با میزان پراکندگی مختلف قابل تشخیص و تفکیک می باشد. ضمن این که در مقایسه تطبیقی هوازدگی سنگ ها براساس زمین شناسی مهندسی، دو گروه سنگ های کاملا هوازده و خیلی هوازده با درجه هوازدگی 5 و 4 (به ترتیب با 32 و 25 درصد) بیش از نیمی از سنگ های سازند شمشک در محدوده مورد مطالعه را شامل می شود که نشانگر بحرانی بودن حوزه مورد مطالعه از نظر حساسیت سنگ ها به هوازدگی و فرسایش است.

 

 

 

 

 

در مطالعات فرسایش و حفاظت خاک ویژگی های سنگ شناسی حوزه آبخیز از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. رفتار سنگ های مختلف در مقابل فرسایش متفاوت بوده و بعضی از واحدهای سنگ شناسی حساس به فرسایش و مستعد تولید رسوب هستند. رفتار سنگ ها و نهشته های کواترنر در مقابل هوازدگی و فرسایش بستگی به عوامل چندی دارد که بعضی از عوامل مربوط به سرشت سنگ و عوامل دیگر مربوط به محیط خارجی در برگیرنده سنگ است. در حوزه های آبخیز کوچک نقش عوامل مربوط به سرشت سنگ با اهمیت تر از عوامل مربوط به محیط خارجی دربرگیرنده سنگ است. عوامل متعدد دیگری مانند ژئومورفولوژی، نوع اقلیم، وضعیت پوشش گیاهی، عامل انسانی و ... در فرسایش موثرند. بررسی تمامی عوامل موثر در فرسایش مشکل بوده و کار را پیچیده می نماید: بنابراین بایستی عوامل موثر را اولویت بندی نموده و در نظر گرفت تا واحدهای کاری (ژئومورفولوژی) با اندازه قابل بررسی به دست آمده و نظر آماری بتوان بین عوامل موثر و آمار رسوب ارتباط برقرار نمود. منطقه مورد مطالعه حوزه آبخیز لتیان و زیر حوزه های آن است. با توجه به بررسی های اولیه در منطقه مشخص شد که سه عامل مواد زمین شناسی، شیب و اقلیم مهم ترین عوامل موثر در فرسایش می باشند؛ بنابراین سه عامل مورد بررسی قرار گرفت و با یکدیگر تلفیق شدند تا واحدهای کاری به دست آیند. سپس حساسیت کیفی سنگ ها و سازندهای ماقبل کواترنر پیوسته با استفاده از معیارهای روش مقاومتی و سختی توده سنگ سلبی (1980) به صورت صحرایی تعیین شد. برای تعیین حساسیت کیفی سنگ ها و سازندهای ماقبل کواترنر نسبتا ناپیوسته و سازندهای کواترنر از عامل  Kدر مدلUSLE  استفاده شد. در مرحله آخر برای کمی کردن فرسایش پذیری سازندها از آمار رسوب ایستگاه های هیدرومتری حوزه لتیان استفاده شد.

 

 

 

 

 

باید در مناطق کوهستانی، سنگ های دامنه ها همیشه در اثر فعالیت های دینامیکی فرآیندهای هوازدگی، به صورت ناپیوسته درآمده، سپس تحت تاثیر اشکال مختلف نیروی ثقل و همکاری فرآیندهای جا به جایی مواد بر روی دامنه ها در به پای کوه ها منتقل می شوند. در اثر فعالیت این فرآیندها، به مناطق مسکونی (شهر و روستا) مستقر در مناطق پایکوهی، آسیب های جدی وارد می شود. به طوری که گاهی اوقات این نوع فعالیت ها سبب از بین رفتن بخشی از شهر یا کل آبادی ها می گردد. این مطالعه، بر اساس بازدیدهای میدانی، بررسی عکس های هوایی، روش های تجربی و کمی و با استفاده از نرم افزارهای Autocad map2000, Arc/view، با طبقه بندی مناطق مختلف هوازده آذربایجان (از نظرشدت هوازدگی) بر اساس متغیرهای اقلیمی و ترسیم نقشه آن، ضمن بررسی مکانیسم فرآیندهای هوازدگی (به ویژه تخریب مکانیکی)، نقش مورفوژنتیکیآنها را در بی ثباتی نواحی شهری و روستایی مناطق کوهستانی آذربایجان مورد بررسی قرار می دهد. نتایج به دست آمده، نشان می دهد که در ناپایداری دامنه ها و وقوع حرکات توده ای مواد در دامنه های ارتفاعات آذربایجان، هوازدگی مکانیکی سهم عمده ای دارد و به شکل های مختلف مانند: ریزش ها (سنگ ریزش و ریزش های واریزه ای)، سنگ لغزش و جریان های واریزه ای نواحی شهری و روستایی را تهدید می کند. بنابراین، در پروژه های مربوط به مکان یابی شهرها و شهرک های جدید، دهکده های جهانگردی، احداث شبکه های ارتباطاتی تاسیسات صنعت

هوازدگ? به زبان ساده عبارت است از پاسخی که مواد سطح زمین در مقابل تغییر محیط از خود بروز میدهند و شامل از هم پاشیدن سنگها و تجزیه آنها در سطح زمین و یا نزدیک به سطح زمین است. بعد از میلیونها سال ، بالا آمدگ? و فرسا?ش ، سنگها? موجود در سقف توده‌ها? نفوذ? از ب?ن رفته و توده در سطح زم?ن رهنمون پ?دا م?‌کند. ا?ن توده متبلور که در دما و فشار ز?اد و احتمالا در چند ک?لومتر? ز?ر زم?ن تشک?ل شده بود، اکنون در سطح زم?ن و در معرض شرا?ط? کاملا متفاوت قرار دارد.

 

در چن?ن وضع?ت? ، توده سنگ به تدر?ج تغ??ر م?‌کند تا جا?? که دوباره با شرا?ط جد?د به حالت تعادل برسد به چن?ن تغ??رات? در سنگ ، هوازدگ? م?‌گو?ند. هوازدگ? معمولا به دو صورت مکان?ک? و ش?م?ا?? بررس? م?‌شود ول? در طب?عت ا?ن دو همزمان عمل م?‌کنند.

در هوازدگ? مکانیکی هیچ تغییری در ترکیب شیمیایی سنگ صورت نم?‌گ?رد بلکه سنگها تحت تاث?ر ?ک سر? از عوامل ف?ز?ک? به قطعات کوچکتر تقس?م م?‌شوند. بر اثر خرد شدن سنگها سطح جانب? قطعات ز?ادتر شده و در نت?جه برای این عوامل عبارتند از : ?خبندان ، انبساط حاصل از برداشته شدن بار فوقان? ، انبساط حرارت? و فعال?ت موجودات زنده.

 

در هوازدگ? ش?م?ا?ی ساختمان داخل? کان?ها بر اثر افزا?ش ?ا کاهش عناصر تغ??ر م?‌کند. در واقع در ا?ن نوع هوازدگ? ترک?ب ش?م?ا?? سنگها تغ??ر م?‌کند.

در هوازدگ? ش?م?ا?? آب مهمتر?ن عامل به شمار م?‌رود. ول? لازم به ذکر است که آب خالص غ?رفعال بوده و نم?‌تواند ه?چ تغ??ر? در سنگها ا?جاد کند. افزا?ش مقدار کم? از مواد محلول م?‌تواند آب را فعال سازد. اکس?ژن و د?‌اکس?د کربن محلول در آب باعث ا?جاد تغ??رات اساس? در سنگها م?‌شوند.

سرعت هوازدگ? سنگها به عوامل ز?اد? بستگ? دارد از جمله ا?ن عوامل م?‌توان به اندازه ذرات کان?ها? سازنده سنگ و عوامل آب و هوا? مح?ط را نام برد. هر چقدر اندازه کان? کوچکتر باشد سطح موثر آنها ز?ادتر بوده و در نت?جه سر?عتر تحت تاث?ر عوامل هوازدگ? ، تجز?ه م?‌شوند. جنس کان?ها? سازنده سنگ اثر بس?ار مهم? در هوازدگ? دارد به عنوان مثال سنگها? گران?ت? بس?ار مقاوم تر از سنگ مرمر هستند، ز?را مرمر از کلس?ت ساخته شده که به آسان? حت? در محلول اس?د? ضع?ف? ن?ز حل م?‌شود.

در مناطق خشک و نیمه‌خشک استرالیا و مناطق مشابه، هوازدگی عمیق سنگهای بستر، لاتریتی شدن و مقادیر متغیری از مواد منتقل شده منجر به تشکیل نواحی کانه‌داری شده که به صورت بسیار ضعیف در سطح زیمن نمایان گردیده‌اند. استفاده از لگ به عنوان عامل برای چنین محیطهایی قبلاً بوسیله اسمیت و پردیکس (1983)، دانلوپ و همکاران (1983)، تیلور و همکاران (1984)، کارور و همکاران (1987) بررسی گردیده است.

این خصوصیت ژئوشیمیایی در ناحیه نیمه‌خشک و متالوژنیک کوبار در تشکیلاتی از حوضه دریایی دونین نمودار شده (گلن،1992) که حامل ذخایر و معادن با مقادیر قابل توجهی طلا، مس، سرب، روی و دیگر عناصر می‌باشد. سیلیسی شدن سنگهای کانه‌دار همراه رگه‌های سیلیسی سیستم تیپیکی را در میان سیستم‌های کانی‌زایی موسوم به سیستم کوبار حاصل کرده است.

از نظر توپوگرافی، ناحیه از برجستگیهای کم‌ارتفاعی تشکیل شده که با هوازدگی بسیار عمیق و گاه تا عمق 150 متری و یک مجموعه کوارتز ـ کائولینیتی همراه است. زون‌های آهن‌دار کم و بیش در اعماق حفظ گردیده و در سطح زمین لایه قرمزی از کولویوم را تشکیل داده که آغشتگی توسط رسوبات باری در آن هویداست. کالکریت‌آسیون در مقیاس وسیعی توسعه یافته درحالیکه سیلیسی شدن هم در بخش فوقانی و هم تحتانی حالت موضعی از خود نشان می‌دهد.

لندفرمهای ناحیه در یک مطالعه سیستماتیک با تفکیک لندفرم‌های رسوبی و فرسایشی از هم متمایز گشته‌اند( سینیور1992). در چنین محیطهایی لگها در وسعت فراوانی هم از کولویوم‌های سطحی و هم از هوازدگی سنگهای بستر حاصل شده‌اند که خصوصیات مهم و انواع آنها در ارتباط نزدیکی با لندفرمهای رسوبی و فرسایشی می‌باشند. براساس ژنز و مورفولوژی ( علیپور و همکاران1995) سه نوع لگ شناخته‌ شده‌اند:

1ـ لگهای اولیه :

این گروه بافتهای سنگ مادر را درمقیاس وسیعی حفظ کرده، که خود به دو نوع لیتیک و فرولیتیک تقسیم می‌شوند. اگر چه مرز مشخصی بین این دو وجود ندارد، اما در 20 درصد از اکسید آهن خصوصیات لیتیکی مخدوش و لگها فرولیتیکی می‌گردند. شکل نامنظم، سطح خشن و ناهموار، رنگ خاکستری تا زرد از مشخصات بارز این گروه است. لگهای غیرمغناطیسی بیشتر در این گروه قرار می‌گیرند.

2ـ پیزوئیدها:

این گروه شامل لگهای غنی از آهن با بافت ثانویه، پوسته براق‌ورنی شده، با شکل کروی و گرد شدگی کامل می‌باشند ضخامت پوسته از حدود چند میکرون تا حدود یک میلیمتر متغیر است. این گروه با توجه به ساختمان داخلی خود به دو زیر گروه تقسیم می‌شود:

(1) پیزوئیدهای ساده، که دارای یک هسته با یک پوسته یا پوسته‌های متعدد لایه‌بندی شده است.

(2) پیزوئیدهای مرکب، که دارای حداقل دو هسته می‌باشند. غالب لگهای این گروه خاصیت مغناطیسی دارند. پیزوئیدها معمولاً دارای سیستمی از ترک‌های متعدد در پوسته یا هسته یا در هر دو قسمت می‌باشند(septaria) که از آبدهی لگها حاصل گردیده‌اند.

3ـ لگهای آواری بدون آهن:

این گروه فاقد بافت اولیه مشخص و بدون آهن است. انواع عمده این گروه شامل کوارتز رگه‌ای ، سیلکریت و کالکریت می‌باشند.

تکنیک‌های نمونه‌گیری و آنالیز شیمیایی:

بعد از یک مطالعه توجیهی روی 600 نمونه، لگهای بین 12-2 میلیمتری در سه نقطه پیرامون محل نمونه‌گیری به شعاع تا 20 کتری جمع‌آوری گردیدند. انتخاب سه نقطه سبب کاهش و یا حذف اثرات محیطی و آنومالی‌های مصنوعی از محل نمونه‌گیری می‌شود. انتخاب اندازه درشت‌تر از 2 میلیمتری سبب کاهش آلودگی بادی از ذرات زیر 2 میلیمتر شده و عدم یا کاهش بخش مغناطیسی در لگهای بالای 12 میلیمتر دلیل انتخاب این حد است.

بیش از 2000 نمونه عامل بعد از شستشو با آب مقطر دی‌آیونایز ابتدا با آهنربا دستی به دو بخش مغناطیسی و غیرمغناطیسی جدا و سپس بخش غیرمغناطیسی به سه بخش: لیتیک، فرولیتیک و اجزای آواری تفکیک شده و تا زیر 100مش آسیاب گردید. نتایج شیمیایی محل هر نمونه سطحی با حفر یک سونداژ و نمونه‌گیری از هر 5/1 متر گمانه‌ها مورد مقایسه قرار گرفت.

نمونه‌های توجیهی برای انتخاب مناسبترین روش تجزیه با انواعی از روشهای هضم ناقص و کامل مورد آزمایش قرار داده شد. با توجه به نتایج حاصل و برای حذف اثرات زمینه و سایر عوامل، روش هضم کامل به عنوان روش اصلی انتخاب گردید. در تجزیه نمونه‌ها برای عناصری مثل سرب، روی، مس،‌ کرم، نیکل،‌ منگنز، ‌آهن، آرسنیک و بیسموت و آنالیز اکسیدهای اصلی از دستگاههای ICP،XRF و جذب اتمی استفاده گردید.

مناطق مختص کیمبرلیت ها جنوب آفریقا بنام کیمبرلی است مکانی که در سال 1870 بیشترین توجه را نسبت به الماس های زینتی داشته است منطقه ای که 200 میلیون قیراط از زمان کشف آن استخراح شده است . کیمبرلی یکی از مناطق اصلی برای مطالعه درونی پیدایش کانی الماس شده است . اگر چه 90 درصد از الماس های دنیا پلاسری است ولی منشا همه آنها هوازدگی بر روی سنگ های کیمبرلیتی است . تعریف سنگ های کیمبرلیتی بدلیل غیر معمول بودن ترکیب شیمیایی و منشاء آنها مشکل است .

تعریف : 

کیمبرلیت ها به سنگهای آذرین اولترامافیکی غنی از پتاسیم اطلاق می گردد که بیشتر حاوی قطعاتی از سنگ ها و کانی های پوسته و جبه می باشند . کیمبرلیت ها اکثراً در پوسته های قاره ای در نقاط پایدار ( غیر کوهزایی ) بوجود آمده اند .

اکثر کیمبرلیت ها متعلق به دوره کرتاسه هستند کیمبرلیت های مهم در قاره آفریقا و کشورهای روسیه . آمریکاو هندوستان واقع شده اند . کیمبرلیت ها را بر اساس میزان فراوانی کانی های دیوپسید . مونتی سیلیت . فلوگوپیت . کلسیت و سرپانتین به 5 گروه تقسیم می کنند . بالا بودن میزان گازهای Co2 ، H2o ، F در ماگما موجب می شود که کیمبرلیت ها بیشتر حالت انفجاری داشته باشد انفجار که درعمق زیاد رخ می دهد موجب تشکیل مجرایی قیفی شکل که بنام دیاتریم معروف است شود . هر دیاتریم در عمق به یک دایک و درسطح به دهانه آتشفشانی ختم می شود .

کیمبرلیت ها به دو صورت برشی و گدازه ای یافت می شود نوع برشی که             به نسبت‌ فراوان است به صورت برشی نفوذی و توف دیده می شود .

نوع گدازه ای بصورت گدازه های بازالتی میکادار یافت می شود .

از ویژگی‌های کیمیبرلیت ها وجود زینولیت و زینوکریست ها از جمله اکلوژیت ، پریدوتیت ، گرانولیت ، انواع گارنت ، پیروکسن و فلوگوپیت است که از اعماق مختلف پوسته و جبه به همراه هم به بالا آورده شده اند . از مطالعه این سنگ‌ها و کانی‌ها اطلاعات مهمی در زمینه پترولوژی و ژئوشیمی پوسته وجبه حاصل شده است کانی‌مهم زمینه‌سنگ عبارتند از : سرپانتین ، تره‌مولیت ، کلیست ، مگنیتیت ، آپاتیت ، الیوین ، پیروکسین ، نفلین و الماس .

معمولاً کیمبرلیت‌ها به علت اثر هوازدگی و فرسایش رنگهای گوناگونی به خود می گیرند و به همین جهت معدنکاران الماس آن را باتوجه به درجة هوازدگی با  زمینه رنگهای گوناگون مشخص می کنند و نمونه خیلی فرسایش یافته کیمبرلیت را      زمینه زرد و نمونه‌های کمتر فرسایش یافته را زمینه آبی می شناسند . نمونه فرسایش نیافته کیمبرلیت معمولاً سنگی سخت ، خاکستری تیره تا آبی رنگ با ساخت مشخص آذرین است . کانی‌های تشکیل دهنده کیمبرلیت در درجة اول الیوین ( فورستریت الیوین ، وفایالیت ) است از کانیهای دیگر فلوگوپیت ها غنی از پتاسیم ومنیزیم است .

الماس درداخل این سنگهابه صورت پراکنده وجود دارد و با فرسایش سنگ از آنهاجداشده ودرداخل پلاسرهابه صورت جدایافت می شود . نیز در داخل تنوره های کیمبرلیت غالباً قطعاتی از سنگهای مسیر توده بصورت زینولیت و نودول‌ هایی (گرهگ هایی) از ترکیبات بسیار غنی از آهن و منیزیم مشاهده می شوند . اندازه               دانه های الماس در داخل کیمبرلیتها از حد میکروسکپی تا دانه های تقریباًِ به وزن 300قیراط می رسد و معمولاً بصورت ماکل یافت می شود .

دوام یک سنگ ساختمانی پایداری آن در مقابل تهاجم شیمیایی و عوامل هوازدگی است .

متاسفانه دوام سنگ که باید مهمترین عامل در انتخاب سنگ باشد ، اغلب مورد توجه قرار نمی گیرد . بسیاری از ساختانی گران قیمت وجود دارد که در انتخاب سنگ آنها به این موضوع توحه نشده و از این ناحیه متضرر شده اند . از عوامل طبیعی که روی این موضوع اثر می گذارند ، ساخت ، بافت و ترکیب کانی شناسی را می توان نام برد . موقعیت نصب سنگ در ساختمان و کاربرد آن نیز عامل دیگری است که روی دوام سنگ موثر است . علاوه بر این ، شرایط آب و هوایی نیز بسیار مهم است . در آب و هوای گرم و مرطوب ، هوازدگی شیمیایی و در آب و هوای سرد و خشک ، هوازدگی فیزیکی مؤثرتر است .

هر ضعفی در ساختار سنگ اثر تهاجم عوامل هوازدگی را سرعت می بخشد . بنابراین سطوح درزه ها ، سطوح لایه بندی ، سطوح گسل یا هر نوع شکاف ناشی از گسل یا چین خوردگی ( شامل ترکهای برشی ) همگی شرایط مناسب را برای تأثیر عوامل هوازدگی و یخبندان به وجود می آورند .

 

سنگ ممکن است دارای دانه های هم اندازه از نوع درشت دانه یا ریزدانه ، یا دارای بافت پرفیری ( دانه های نامساوی ) باشد . سنگهای درشت دانه زودتر از سنگهای ریزدانه گسیخته می شوند ، بخصوص به تغییرات دما حساس اند . این نوع گسیختگی حداقل تا حدودی به علت تفاوت ضرایب انبساطی کانیهای سازنده سنگ مربوط می باشد .

سنگها همچنین ممکن است متراکم یا متخلخل باشند . سنگ متراکم دیرتر از سنگ متخلخل متلاشی می شود . سنگهای متراکم تقریبا غیرقابل نفوذند ، لذا عوامل هوازدگی نمی تواند سریعا عمل نماید . از طرف دیگر ، سنگهای با تخلخل باز و مویین ، آب را به سادگی جذب می کنند و بر اثر یخبندان دچار ترک خوردگی می شوند .

از آنجایی که کانیهای مختلف دارای مقاومتهای متفاوتی در برابر هجوم عوامل هوازدگی می باشند ، طبیعی است که سنگها به دلیل دارا بودن کانیهای سازنده متفاوت ، دارای مقاومتهای گوناگونی نیز در برابر هوازدگی اند و آنهایی که دارای کانیهای با مقاومت کمتر هستند ، زودتر بر اثر عوامل مختلف آسیب می بینند .

 

. پیریت بر اثر هوازدگی به علت اکسیداسیون و هیدراکسیون به لیمونیت تبدیل می شود . مقادیر اندک این کانی با توزیع پراکنده آسیبی به سنگ نمی زنند ، اما اگر مقدار آن زیاد باشد یا این که به صورت متمرکز وجود داشته باشد ، تغییر پیریت به لیمونیت باعث ایجاد حفره هایی در سنگ می شود . علاوه بر این ، لیمونیت در سطح نمایان سنگ اغلب با آب شسته می شود و روی سطح سنگ ایجاد آبله می نمایند . به علاوه با تجزیه پیریت ، مقداری اسید سولفوریک تشکیل می شود که اگر سنگ حاوی کربناتها باشد ، مورد تهاجم اسید آزاد شده قرار می گیرد .

وقتی پیریت به سولفات آهن تغییر می کند ، سولفات تولید شده به سادگی محلول بوده و به وسیله تبخیر رطوبت به سطح سنگ منتقل می شود و باعث ایجاد شوره زدگی در سطح سنگ می شود . البته تمام شووره های موجود در سطح سنگ را نمی توان به این علت نسبت داد .

اگر مقدار پیریت کم بوده و به طور پراکنده در سنگ موجود باشد ، آسیبی به سنگ نخواهد زد , اما تغییر پیریت به لیمونیت موجود ایجاد یک رنگ زرد ملایم در سنگ خواهد شد ، البته در اینجا باید گفت که کربناتهای آهن نیز بر اثر هوازدگی به لیمونیت تبدیل می شوند .

بر اساس مطالب فوق بایستی از مصرف سنگهایی که دارای مقادیر قابل توجهی از پیریت هستند به عنوان سنگ ساختمانی اجتناب کرد .

سنگ ساختمانی خوب باید در برابر یخبندان مقاومت داشته باشد ، گسیختگی به وسیله یخبندان به علت جذب آب به داخل خلل و فرج سنگ و یخ زدن آن رخ می دهد . این موضوع به علت تغییر حجم آب در هنگام یخ زدن است که حدودا 9% حجم اولیه افزایش می یابد و در نتیجه یک تنش داخلی درون سنگ به وجود می آید .

سنگ های آهکی و دولومیتهای متراکم و همین طور آنهایی که فاقد ناخالصی اند دارای دوام خوبی هستند ولی دوام آنها از گرانیتها و ماسه سنگهای متراکم کمتر است . سنگ آهک در ابتدا با فرآیند حل شدن هوازده می شود . تاثیر باران یا آب های سطحی ممکن است کند و تدریجی باشد ، اما احتمالا به شکل کاملا غیر یکنواخت رخ می دهد .

اگر بخشی از سنگ سیلیسی شده باشد ، این قسمتها در برابر فرآیند انحلال بیش از بخشهای کربناتی مجاور مقاومت می کنند و ظاهر سنگ به صورت غیریکنواخت و آبله رو در می آید . دولومیتها معمولا به این سادگی هوازده نمی شوند . برخی از دانه های درشت ممکن است تجزیه و دانه ها جدا شوند . برخی از کانیهای مضر باعث آسیب دیدن سنگ و کاهش ارزش آن می شوند که در بخشهای قبلی توضیح داده شد .

مناطق مختص کیمبرلیت ها جنوب آفریقا بنام کیمبرلی است مکانی که در سال 1870 بیشترین توجه را نسبت به الماس های زینتی داشته است منطقه ای که 200 میلیون قیراط از زمان کشف آن استخراح شده است . کیمبرلی یکی از مناطق اصلی برای مطالعه درونی پیدایش کانی الماس شده است . اگر چه 90 درصد از الماس های دنیا پلاسری است ولی منشا همه آنها هوازدگی بر روی سنگ های کیمبرلیتی است . تعریف سنگ های کیمبرلیتی بدلیل غیر معمول بودن ترکیب شیمیایی و منشاء آنها مشکل است .

آندزیتها سنگهایی هستند که بصورت گدازه های آتش فشانی و گاهی بصورت سنگهای نفوذی کم عمق مانند دایک و سیل دیده می شوند. کانیهای درون سنگ اغلب تجزیه و متلاشی می شوند (اما این واکنش همیشگی نیست) گاهی بصورت پولک و گاهی بصورت بلورهای جدا از هم دیده می شوند. در نتیجه تخریب و دگر سانی آندزیتها خاکهای رسی و حاصلخیز تولید می گردد.

وجود خمیره شیشه ای باعث تجزیه و فرسودگی سنگ در ابعاد وسیع در منطقه می گردد. خمیره شیشه ای یکی از عوامل موثر در تسریع هوازدگی و تخریب نمونه سنگ برداشت شده از منطقه می باشد.

 

 

2-بیابان‌ها: در بیابانها ماسه از هوازدگی سازندهای سنگ بستر ماسه‌ای حاصل می‌شود.و ایجاد تپه‌های ماسه‌ای می‌کند.

تعیین سن خاکها:

     سرعت تشکیل خاک:

   پرسشی که اغلب در رابطه با از دست دادن خاک به وسیله فرسایش پیش می آید، آن است که مدت زمان لازم برای تشکیل 2 تا 3 سانتی متر خاک چقدر است؟ خاک شناسان در این مورد بر اساس اینچ یا سانتی متر فکر نمی کنند بلکه در این رابطه افقها، لایه ها و پروفیلها را در نظر می گیرد. تفاوتی که بین سرعت تشکیل خاک بر روی سنگهای یکپارچه و ته نشستهای غیر یکپارچه وجود دارد آشکار است.

   کلارک با بررسی مواد محلول در رودخانه ها این گونه نتیجه گیری کرد که سطح اراضی کره زمین در هر 30000 سال به اندازه 30 سانتی متر پایین می رود. مقادیر زیادی از مواد باید از خاکهای کامل جوان و مسن خارج شده باشند. عواملی که بر سرعت پدیده پدوژنز تاثیر دارند شامل شدت هوازدگی فساد و پسروی و ماندگی پدولوژیکی باشد. شدت هوازدگی در واحد حجم خاک برای پروفیلهای کم عمق که تکوین آنها به کندی از سنگهای آذرین ریز بافت انجام شده بیشتر از پروفیلهای کم عمقتری است که با سن و اقلیم همسان از سنگهای درشت بافت گابرو تشکیل شده است. پسروی شامل فرآیندهای برگشتی است مانند آنچه که در مورد شور شدن دوباره فصلی خاکی که تدریجا آبشویی شده ملاحظه می گردد. ماندگی پدولوژیکی خاک به پایداری آن در برابر شرایط تغییر یافته محیطی گفته می شود.

   مقاطع خاک:

   بیشتر خاک ها دارای پروفیل یا سکانسی از لایه های افقی مشخص هستند. این افق ها نتیجه فرایند های حمل مواد بوسیله آب و فعالیت موجودات زنده هستند. بطور کلی 5 افق عمودی در یک خاک نمونه(Typical) وجود دارد که شامل افق های O ,A ,B ,C ,R می باشد.

   افقO: بالاترین لایه در اکثر خاک هاست که اصولا حاوی گیاهان، سطوح مختلفی از مواد تجزیه شده و هوموس ها می باشد.

   افق A: در زیر افقO افق A قرار دارد. این لایه اساسا از ذرات کانیایی تشکیل شده که دارای 2 ویژگی هستند. اولا در این لایه هوموس و دیگر مواد ارگانیکی با ذرات کانیایی مخلوط شده و ثانیا این زون، یک زون جابجایی است که در آن آب ذرات ریزتر و مواد محلول را حمل کرده و آنها را در لایه زیرین ته نشست داده است. بنابراین افق A از نظر رنگی تیره و از نظر بافتی سبک و متخلخل است. افق A عموما به 2 بخش، افق تیره تر بالایی با تجمع مواد آلی و افق پایینی که نشانگر فقدان مواد بدلیل انتقال آنها توسط آب است متمایز می شود.

   افق B: یک لایه خاک حاوی مواد معدنی است که اصولا بوسیله ته نشینی تشکیل شده است. این لایه مواد حل شده توسط آب را از افق A دریافت می کند و دارای دانسیته حجمی بالاتری نسبت به افق A بدلیل غنی شدگی اش از ذرات رس می باشد. افق B معمولا بوسیله اکسیدهای آهن و آلومینیم یا بوسیله کربنات کلسیم ته نشین شده از افق A رنگی می شود.

   افق C: اساسا از سنگ مادر هوازده شده ای تشکیل شده که توسط فرایندهای خاک زایی یا جابجایی یا تشکیل مواد ارگانیکی بطور موثر تحت تاثیر قرار نگرفته است.

   افقR: حاوی سنگ بستر غیر هوازده است.

ادامه زمین شناسی دریایی

اقیانوسها و دریاها بیش از 360 میلیون کیلومتر مربع یعنی حدود 71 درصد سطح زمین را پوشانده‌اند. بنابراین اهمیت آن‌ها به عنوان مهمترین تشکیل دهنده هیدروسفر در زندگی بشر غیر قابل انکار است. زندگی انسان به طور مستقیم یا غیر مستقیم وابسته به دریا و اقیانوس می باشد و اصولا بر اساس شواهد زمین‌شناسی، پیدایش اولین اشکال حیات یا کمپلکس‌های ارگانیک که به صورت بقایای فسیلی در اسلیت‌ها و شیست‌های کربن‌دار آرکئن به جا مانده‌اند و به عنوان شکلی از حیات تلقی شده اند، در رابطه با واکنش بین هیدروسفر و اتمسفر بوده است. سن کهن‌ترین سنگهای رسوبی دارای ترکیبات کربن دار به حدود 7/3 میلیارد سال قبل باز می گردد که بنظــــر می رسد مربوط به ساختمان جلبک‌های اولیه باشد. حدود 8/1 الی 2 میلیارد سال قبل، گسترش فرایند فتوسنتز و در نتیجه توسعه گیاهان سبز موجب تحول عمده در تشکیل حیات و تنوع زیستی گردید. بالاخره اولین موجودات با ساختمان پیچیده و عالی‌تر مانند ماهی‌های زرّه‌دار در دریاها و اقیانوس‌های کهن زاده شده‌اند و به حیات خویش ادامه داده‌اند. طی دوران‌های زمین‌شناسی دیرینه زیستی، میانه زیستی تا نوزیستی و عهد حاضر، حیات موجودات همواره وابسته به آب و در مرحله اول وجود و بقای اقیانوس‌ها بوده است و اهمیّت آب به حدی است که خداوند متعال در کتاب آسمانی ما مستقیما به آن اشاره فرموده است.

 

 

     بهره گیری از اقیانوس‌ها تنها محدود به فرایندهای زیستی نمی باشد بلکه تحولات و وقایع زمین‌شناسی طی دوران‌ها و ادوار زمین‌شناسی همواره به گسترش حوضه‌های اقیانوسی یا از میان رفتن آنها(مانند اقیانوس کهن تتیس) و ظهور جزایر، خشکی‌ها و قاره‌ها در نتیجه فرایندهای زمین‌ساختی و کوهزایی وابسته بوده است. این تحولات زمین‌شناسی در قالب تکتونیک صفحه‌ای توجیه کننده ظهور خشکی‌ها و قاره‌ها به عنوان بستری مناسب برای زندگی زیست‌مندان خشکی بوده است.

   چرخه فرسایشی خشکی‌ها و حمل رسوبات به دریا و فرایند رسوب‌گذاری از جمله پدیده‌های مهم زمین‌شناسی است که به طور مستمر در زمین صورت می گیرد. هوازدگی، فرسایـش، رسوب‌گذاری و بالاخره دیاژنز یا سخت‌شدگی رسوبات منجر به تشکیل انواع سنگ‌های رسوبی و همچنین تشکیل برخی کانسارها و ذخائر معدنی در بستر دریاها و اقیانوس‌هــــا می‌گردد. این رسوبات مجددا در چرخه‌ای نو با انباشتگی و چین‌خوردگی از آب خارج شده و تشکیل سرزمینی جدید می‌دهند و بدین ترتیب این تحولات چرخه‌ای همواره پویا باقی می‌مانند. از کل آب‌های هیدروسفر حدود 97 درصد مربوط به وزن آب‌های موجود در دریاها و اقیانوس‌ها است و چرخش آب در هیدروسفر موجب تغییرات ژئوشیمیایی از جمله هوازدگی و حمل مواد جامد و محلول می گردد. ذرّات رسوبی که از سطح خشکی‌ها وارد محیط رسوبــی می گردند دارای تنوّع بسیار می باشند ولی در این میان ترکیبات سیلیکاته مانند ذرات تخریبی سیلیسی و رس‌ها اهمیت زیادی داشته و همراه با کانیهای سنگین و عناصر فلزی در محیط رسوبی انباشته می‌شوند نموده است. ترمومتری زوج گارنت - بیوتیت حرارت آنها را در محدوده C 870 تا C 950 نشان می دهد. آنالیز میکروپروب از بیوتیت های موجود در انکلاو سنگ میزبان، ماهیت پرآلومین ماگما نشان می دهد. دیوریت های منطقه بدون هورنبلند هستند و از تقریق ماگمای گرانیتی حاصل شده اند . توده های گرانیتوئیدی مورد مطالعه ترکیب پرآلومین داشته و از نوع  S محسوب می شوند. براساس عناصر نادر خاکی محیط تکتونیکی از نوع قوس آتشفشانی (VAG) دارند. REE ، نسبتهای La/Lu, Eu/Sm در توده های نفوذی الیگو درز مشابه با محدوده تعیین شده آنها در حاشیه قاره می باشد. به منظور تعیین سهم هوازدگی شیمیایی در توده های نفوذی مورد مطالعه از شاخص دگرسانی (CIA) استفاده شد که این شاخص، به جزء دیوریت های منطقه که در مرحله حد واسط آلتراسیون هستند، سهم هوازدگی شیمیایی توده ها را در مرحله ضعیف تعیین نموده است. نتایج حاصل از مقایسه سنگهای گرانیتوئیدی الیگودرز، کلاه قاضی اصفهان و شیرکوه یزد نشان می دهد که این توده ها ماهیت پرآلومین داشته و از نوع S به شمار می آیند هر چند که، از لحاظ مقادیر عناصر اصلی و ترکیب کانی شناسی تفاوت های جزیی دارند. توده های نفوذی شمال، شمال غرب و شمال شرق الیگودرز به صورت چهار توده در سطح زمین رخنمون دارند. بزرگترین آنها توده أی است که در بین روستاهای ده مزارع و خورهه واقع شده است. سن این تود ه های نفوذی را بعد از کرتاسه تعیین نموده اند، زیرا آنها رسوبات قاعدهء کرتاسه را تحت تأثیر حرارت خود دگرگون نموده اند. براساس آنالیز مدال ترکیب کانی شناسی این توده ها به ترتیب فراوانی گرانودیوریت، گرانیت (مونیزوگرانیت و سیینوگرانیت )، تونالیت و دیوریت می باشد. دایکهایی از جنس آپلیت، دلریت و رگه هایی از جنس سیلیس ، این گرانیتوئیدها را قطع نموده اند. مهمترین اثر حرارتی این توده ها بر سنگ در بر گیرنده، دگرگونی مجاورتی در حد رخساره آلبیت - اپیدوت هورنفلس است. توده های گرانیتوئیدی انکالاوهای مد ور تا بیضی شکل دارند که این انکلاوها براساس بافت و ترکیب، از نوع میکروگرانولار فلسیک می باشند. این توده ها از لحاظ کانی شناسی در تطابق قوی با سنگ در برگیرنده خود هستند. براساس آنالیز میکروپروب احتمال فلسیک بودن آنها تقویت می شود.

داده های آنالیز میکروپروب گارنت، نوع آنها را آلماندین - گارنت تعیین نموده است. ترمومتری زوج گارنت - بیوتیت حرارت آنها را در محدوده C 870 تا C 950 نشان می دهد. آنالیز میکروپروب از بیوتیت های موجود در انکلاو سنگ میزبان، ماهیت پرآلومین ماگما نشان می دهد.

دیوریت های منطقه بدون هورنبلند هستند و از تقریق ماگمای گرانیتی حاصل شده اند . توده های گرانیتوئیدی مورد مطالعه ترکیب پرآلومین داشته و از نوع  S محسوب می شوند. براساس عناصر نادر خاکی محیط تکتونیکی از نوع قوس آتشفشانی (VAG) دارند. REE ، نسبتهای La/Lu, Eu/Sm در توده های نفوذی الیگو درز مشابه با محدوده تعیین شده آنها در حاشیه قاره می باشد.

به منظور تعیین سهم هوازدگی شیمیایی در توده های نفوذی مورد مطالعه از شاخص دگرسانی (CIA) استفاده شد که این شاخص، به جزء دیوریت های منطقه که در مرحله حد واسط آلتراسیون هستند، سهم هوازدگی شیمیایی توده ها را در مرحله ضعیف تعیین نموده است.

نتایج حاصل از مقایسه سنگهای گرانیتوئیدی الیگودرز، کلاه قاضی اصفهان و شیرکوه یزد نشان می دهد که این توده ها ماهیت پرآلومین داشته و از نوع S به شمار می آیند هر چند که، از لحاظ مقادیر عناصر اصلی و ترکیب کانی شناسی تفاوت های جزیی دارند.

هر جا که سنگ کره یا هوا ،‌آب یا موجودات زنده در تماس باشد. دز سنگ ها تخریب فیزیکی و شیمیایی بوجود می آید. از این رو سنگ ها در محل خود تغییراتی می کنند که به آن هوازدگی می گویند. هوازدگی معمولاً موجب تشکیل قشری از مواد نرم و ناپیوسته بر روی سنگ های اصلی می شود و عمل فرسایش یعنی جابه جا کردن مواد آسانتر می کند.

معمولاً هوازدگی را با توجه به عوامل ایجاد آن به دو نوع فیزیکی و شیمیایی تقسیم می کنند.

 

  هوازدگی فیزیکی :

در این نوع هوازدگی ،‌سنگ ها به قطعات کوچکتر ولی با همان ساختمان و ترکیب شکسته و خرد می شوند. به نظر می رسد مهمترین عامل مؤثر در هوازدگی، انجماد آب در داخل درز و شکاف سنگ ها باشد. با عمل انجماد، تقریباً 9 درصد به حجم آب افزوده می شود . هر چه تعداد دفعات انجماد و ذوب در داخل شکاف سنگ ها بیشتر باشد. تخریب سنگ ها سریعتر انجام می گیرد.

 

 

 

  هوازدگی شیمیایی:

در هوازدگی شیمیایی، ترکیب سنگ ها و کانیها تغییر می کند و در نتیجه آن ، مواد جدید بوجود می آید. هوازدگی شیمیایی است. گر چه آب خالص غیرفعال است ،‌اما وجود مقدار کمی از مواد محلول، آن را فعال می کند. ترکیب کانی ها با آب ، یکی از مهم ترین واکنشهای شیمیایی به خصوص در کانیهای سیلیکاتی است. در اثر این واکنش ،‌از فلدسپات ها خاک رس بوجود می آید.

یکی دیگر از عوامل هوازدگی شیمیایی انحلال است. آب یکی از فراوانترین حل کننده ها در طبیعت است. البته باز هم آب خالص سنگ ها و کانیها چندان مؤثر نیست ولی آب با همراه داشتن مقداری کربن دی اکسید خاصیت اسیدی پیدا می کند که در این صورت قدرت انحلال آن زیاد می شود و می تواند بر بیشتر کانی ها اثر بگذارد و آن ها را تغییر دهد.

سنگ ها و کانیهای محلول در آب در نواحی مرطوب با سرعت بیشتری تخریب می شود.

از راه های دیگر هواشناسی شیمیایی ترکیب شدن اکسیژن با کانی هاست. البته وجود آب و گرما سبب سرعت اینگونه واکنشها می شود. به همین جهت ، این نوع هوازدگی در مناطق گرم و مرطوب بیشتر دیده می شود. سنگ ها و کانی های آهن دار زودتر از سایر کانی ها با اکسیژن هوا ترکیب شده و ویژگی های خود را از دست می دهند.

موجودات زنده نیز می توانند موجب تغییرات شیمیایی در سطح مواد زمین شوند.

کشش زمین می تواند مواد حاصل از هوازدگی را جابه جا کند. هر ذره ای که بر اثر هوازدگی از سنگ های اصلی پوسته زمین جدا می شود. دارای انرژی ذخیره شده ای است که آن را در جهت شیب زمین به حرکت در می آورد، کشش زمین پس از باران های سیل آسا و مداوم در دامنه های پر شیب یا در دامنه های کوههایی که به علت استخراج موادمعدنی یا جاده سازی شیب تند یافته اند، اثر بیشتر داری دارد. در این ریزش، گاهی توده های بسیار بزرگی از مواد در سراشیبی کوهها به پایین می لغزد که به این نوع حرکت ها "زمین لرزه" گویند. گاهی زمین لغزه ها، خساراتی را به بار می آورند. کشش زمین حتی در دامنه های کم شیب سبب جابه جایی مواد می شود که به آن جنبش کند مواد یا "خزش" می گویند، رطوبت مواد هوا زده،‌این نوع جنبش را تسریع می کند.

   خاک :

حاصل عمل هوازدگی،‌بوجود آمدن خاک است. جز گیاهان تک سلولی ساکن آب و گلسنگ ها بقیه ی گیاهان به خاک نیاز دارند از این رو خاک راپلی بین دنیای زنده و دنیای غیرزنده می دانند. برای تشکیل خاک هوازدگی فیزیکی و شیمیایی هر دو مؤثرند.

الف: آب چگونه سنگ را متلاشی می کند؟

وقتی آب در شکاف سنگ ها نفوذ می کند بر اثر سرما منجمد می شود و به علت افزایش حجم(9 درصد افزایش حجم) فشار زیادی به سنگ وارد کرده و سنگ را متلاشی می کند.

 ب: رشد بلور چگونه سنگ را متلاشی می کند؟

رشد بلورثانویه در شکاف سنگ ها بخصوص در نواحی بیابانی موجب ایجاد فشار به سنگ ها شده و انرژی را متلاشی می کند.

ج: دما چگونه سنگ را متلاشی می کند؟

تغییر دما در شبانه روز موجب انبساط و انقباض ناگهانی سنگ شده و آن را متلاشی می کند.

د: گیاهان چگونه سنگ را متلاشی می کنند؟

ریشه گیاهان در شکاف سنگ ها نفوذ کرده و بر اثر رشد به سنگ فشار می آورد و آن را متلاشی می کند.

 

ه: جانوران حفار(مورچه- موریانه- موش و ...):

 با بالا آوردن ذرات زیرزمینی به سطح زمین آنها را در معرض آب و هوا قرار می دهند و دچار هوازدگی می شود.

 و: انسان چگونه سنگ را متلاشی می کند؟

با عمل راهسازی- استخراچ معادن

مناطق سرد:

   سیستم شکل زایی نواحی سرد بر اساس یک حد آستانه ای خاص طبقه بندی می شود. اگر برف در زمستان ببارد و در تابستان ذوب شود پس فرایندهای مجاور یخچالی در منطقه وجود دارد. اگر بارش برف در زمستان زیاد باشد و در تابستان ذوب نگردد، در نتیجه یخچالها در این مناطق تشکیل می شود.

   1-سیستم مجاور یخچالی:

   در این نواحی یخ می تواند به دو صورت سبب تغییر شکل ناهمواریها شود،اولین حالت وجود زمینهای پرمافراست ، یعنی زمینهایی که به طور دائم در زمستان و تابستان دارای دمای زیر صفر درجه سانتی گراد هستند. دومین حالت مربوط به یخبندان و ذوب یخ به طور سالانه وبر اساس دوره های کوتاه مدت است.

   "پینگوها " برآمدگی های ناشی از افزایش حجم قطعه یخ های تفکیک شده می باشد که بالا آمدن زمین را به همراه دارند.

   پدیده آب شدن یخ سبب فرو نشینی زمین می گردد و عمومی ترین شکل این پدیده تشکیل دریاچه های حاصل از ذوب یخ می باشد.

   پدیده"ژلی فلکسیون" جریان قطعات سنگ طی ذوب یخ در تابستان است که رسوبات تخریبی دارای زاویه 1تا 3 درجه هستند و سطح وسیعی به وسعت چندین کیلومتر مربع را می پوشانند.

   2-سیستم یخچالی:

   از عوامل مناسب برای تشکیل یخچالها بارش زیاد برف و درجه حرارت پایین در تابستان می باشد. فرسایش و هوازدگی به صورت یخبندان شدید و تخریب مکانیکی نیز به طور متوسط ظاهر می شود ولی تخریب شیمیایی در آن بسیار کم است.

   اساسی ترین حالت سطوح یخی، گنبد های محدبی شکل است که در مقیاس قاره ای ممکن است، ارتفاع آن به 4 هزار متر نیز برسد. از اشکال دیگرمی توان به سکو های یخی که بر اثر لایه های شناور یخ به وجود آمده اند، اشاره کرد.

   سطوح سایشی، اسکرها و تیل ها از چهره های ژئومورفیکی یخچالی می باشند.

ژئومورفولوژی اقلیمی:

   در سطح زمین فرایند های مختلفی از فرسایش و رسوبگذاری موثرند. این فرایند ها ممکن است اشکال برجستگی های موجود را تغییر دهند یا برجستگی های تازه ای ایجاد کنند. در این مبحث فرایند های اصلی توضیح داده شده اند.

      

هوازدگی:

   این پدیده در حد فاصل زمین و کره جو ایجاد می شود. در این شرایط کانی ها در مجاورت اتمسفر، هیدروسفرو بیوسفر قرار می گیرند. این امر تغییراتی در حالتهای تخریبی یا پلاستیکی آنها ایجاد کرده وسبب افزایش حجم و کم شدن وزن مخصوص و اندازه ذرات آنها می شود و در نتیجه به پیدایش کانی های جدیدی که در این شرایط دارای پایداری بیشتری نسبت به کانی های اولیه هستند منجر می شود.

   - هوازدگی فیزیکی:

   این نوع از هوازدگی شامل تنش های زمین شناسی، فشارهای همه جانبه تکتونیکی، تنش های ناشی از تابش خورشید و یخ زدن سریع آب می باشد.

   تنش های زمین شناسی وقتی به وجود می آیند که سنگ های کریستالی(مثل گرانیت ها و مرمرها) متبلور شوند یاتبلور دوباره یابند یا سنگ های رسوبی (مثل ماسه سنگ های توده ای سست وبه هم پیوسته، آرکوزها و آهک ها) تحت فشار های همه جانبه تکتونیکی زیاد یا تحت فشار فوق العاده لایه های بالایی پدیده دیاژنزیاسنگ شدگی را تحمل کنند. فرسایش سطحی و کم شدن بار باعث کم شدن فشار بر آن و باعث ایجاد شبکه ای از درزها و ترک ها می شود.

   گرادیانهای حرارتی نیز باعث انبساط خطی و توده ای سنگ ها می شود. تنش های به وجود آمده، بر اثر رشد بلورها در هوازدگی عمدتا دو منبع دارد. یکی بلورهای یخ و دیگری بلورهای نمک. همچنین تنش های بیولوژیکی که هوازدگی فیزیکی را افزایش می دهند در دو دسته اصلی گیاهی وجانوری می باشند که شامل کرم ها و گل سنگ می باشد.

 

 

مناطق حاره ای مرطوب:

   مناطق مرطوب استوائی با تغییرات درجه حرارت سالانه پایین تر از 10 درجه سانتی گراد و معمولا 1 تا 2 ماه بارندگی کمتر از 50 میلی متر مشخص می شود.

   عمق تخریب شیمیایی معمولا در نواحی مرطوب استوائی زیاد است و هیچ صخره سنگی در این محیط ها ظاهر نمی شودو بیانگر این مطلب است که شدت تجزیه به طور قابل ملاحظه ای سریعتر از حمل و نقل است که دلائل آن بدین ترتیب است:

   1-قابلیلت نفوذ زیاد آب (بیش از 90 درصد در محل) به دلیل پوشش گیاهی فراوان، حتی در شیب های 70 درجه در رطوبت بالا و زمان طولانی منجر به اشباع کامل خاک می شود.

   2-بالا بودن سطح زمین و درجه حرارت خاک، که طبق قانون دانت هوف به ازای افزایش هر10 درجه حرارت میزان واکنش شیمیایی5/2 برابر مقدار اولیه می شود.

   3-به علت افزایش شدت واکنش بیوشیمیایی که بر اثر تجزیه هوموس مقدار CO2 خاک به 5 برابر مقدار آن در خاک های نواحی متعدل می رسد و باعث تشدید شرایط اسیدی و عمل واکنش شیمیایی بر روی سنگ مادر می شود.

   4-یکی ازآثار مهم تشدید واکنش شیمیایی تولید موادفراوان قابل شستشو از جمله کوارتز است که خرده سنگهای ماسه ای به ضخامت تقریبی دومتر زیر پوشش هوموسی در جنگل های بارانی ایجاد می شود که سبب ناپایداری درختان تنومند می شود. همچنین خاصیت اسیدی موجود در آب همراه با تجزیه هوموس باعث تحرک زیاد اکسیدهای آهن و رسوب ورقه ای آهن در لایه های تخریب یافته می شود. یکی دیگر از انواع هوازدگی شیمیایی در نواحی استوایی شستشوی سیلیس از کانی های سیلیکاته می باشد.

   در شیب های مناطق حاره ای تراکم پوشش گیاهی سبب کاهش حرکت خزش می گردد. مگر وقتی که عواملی مانند باران تند یا زلزله و عواملی مانند سنگینی بار شیب حتی بر اثر افزایش بار پوشش گیاهی بر آن اثر بگذارند.

   در مناطق مرطوب حاره با وجودی که پوشش گیاهی مانع جریان سطحی آبها می شود، تراکم زهکشی نسبت به زمین های معتدله مرطوب بیشتر است.

   حمل بار جامد رودخانه ای در مناطق مرطوب حاره ای در طی زمان کوتاه و هنگام تخلیه افزایش می یابد، یعنی2 درصد افزایش تخلیه سبب جابجایی بیش از 50 درصد کل بار جامد می شود.

   رودخانه های مناطق مرطوب حاره ای غالبا فاقد ذرات درشت هستند. که در فقدان ذرات درشت هوازدگی شیمیایی بسیار موثر است. همچنین در این مناطق تغییرات عمق رودخانه از عرض آن سریعتر است، چون وجود پوشش گیاهی و رس فراوان مانع از گسترش عرضی آبراهه می شوند، ولی در پایین دست رود در مناطق مرطوب حاره ای با افزایش مقدار تخلیه کمی بیش از محیط های مرطوب است.

   از چهره های ژئومورفیکی منطقه ای می توان به رودخانه های کم شیب، وسیع و حوضه های سیلابی آن با چندین کیلومتر وسعت که پستی و بلندیهایی دارد، اشاره کرد و رودخانه ها کناره های پرشیبی(حدود40 درصد) دارند و عموما به وسیله پوشش گیاهی فشرده ای تثبیت شده اند.

مناطق حاره ای خشک و مرطوب:

   فرایند هوازدگی در این مناطق بیشتر شیمیایی است و متوسط نیمرخ های هوازدگی زمین بین 25 متر در نواحی مرطوب و 6 متر در بخش های خشک تر است. فرایند هوازدگی شیمیایی بیشتر در مناطقی است که نوسان های فصلی سطح آب به نحو غیر قابل پیش بینی بالا می آید وسپس به آرامی فرو می نشیند  

هوازدگی زمین بین 25 متر در نواحی مرطوب و 6 متر در بخش های خشک تر است. فرایند هوازدگی شیمیایی بیشتر در مناطقی است که نوسان های فصلی سطح آب به نحو غیر قابل پیش بینی بالا می آید وسپس به آرامی فرو می نشیند. نوسان سطح آب امکان می دهد که موادمحلول در آبها بر اثر مهاجرت در منطقه غرقابی جابجا شوند.

   ضخامت محلی پدیده هوازدگی تحت تاثیر عواملی همچون نوع سنگ که به طور عادی در ماسه سنگها در حدود 100 متر و برای سنگ های آذرین و دگرگونی 30 متر است و تخلخل سنگ ها نیز به سهولت نوسان های سطح آب می شود عاملی همچون درز و شکاف سنگها نیز کارهوازدگی را تسهیل می کند و میزان بارندگی نقش عمده ای درحداکثر افزایش عمق پدیده هوازدگی دارد. عوارض توپوگرافی به مقدار زیاد در تنظیم و گسترش جریانهای سطحی آب موثر است. در مناطق مرطوب تر عمیق ترین فرسایش و هوازدگی،غالبا در زیر آبراهه های فصلی کوچکی قرار دارند که دارای شیب کمی است. درحالی که در زیر جریانهای پهن رودخانه ای که ذرات ریز سطح آن راپوشانده اند، عمق هوازدگی کمتر است. از چهره های ژئومورفیکی آن می توان به شیب های نامنظم و غیر یکنواخت،واریزه های درشت بصورت موازی هم قرار دارند.

   یکی از آثار مشخص ژئومورفیکی در مناطق حاره ای خشک_ مرطوب و نیمه خشک ایجاد قشر های سخت شده دوری کراست هاست. پدیده تشکیل قشر سخت، به طور ثانوی، در کناره های دره و در ترازهای پست تر توپوگرافی ظاهر می شود. ترکیب دوری کراستها از نظر نسبت مواد تشکیل دهنده آنها مانند آلومینیم، آهن، سیلیس و کلسیم فرق دارد وشامل 4 نوع می باشد:رو می نشیند. نوسان سطح آب امکان می دهد که موادمحلول در آبها بر اثر مهاجرت در منطقه غرقابی جابجا شوند.

   ضخامت محلی پدیده هوازدگی تحت تاثیر عواملی همچون نوع سنگ که به طور عادی در ماسه سنگها در حدود 100 متر و برای سنگ های آذرین و دگرگونی 30 متر است و تخلخل سنگ ها نیز به سهولت نوسان های سطح آب می شود عاملی همچون درز و شکاف سنگها نیز کارهوازدگی را تسهیل می کند و میزان بارندگی نقش عمده ای درحداکثر افزایش عمق پدیده هوازدگی دارد. عوارض توپوگرافی به مقدار زیاد در تنظیم و گسترش جریانهای سطحی آب موثر است. در مناطق مرطوب تر عمیق ترین فرسایش و هوازدگی،غالبا در زیر آبراهه های فصلی کوچکی قرار دارند که دارای شیب کمی است. درحالی که در زیر جریانهای پهن رودخانه ای که ذرات ریز سطح آن راپوشانده اند، عمق هوازدگی کمتر است. از چهره های ژئومورفیکی آن می توان به شیب های نامنظم و غیر یکنواخت،واریزه های درشت بصورت موازی هم قرار دارند.

   یکی از آثار مشخص ژئومورفیکی در مناطق حاره ای خشک_ مرطوب و نیمه خشک ایجاد قشر های سخت شده دوری کراست هاست. پدیده تشکیل قشر سخت، به طور ثانوی، در کناره های دره و در ترازهای پست تر توپوگرافی ظاهر می شود.

هوازدگی شمیایئ

مراحلی که طی ان عوامل شمیایی سنگ را تخریب و تجزیه میکنند به نام هوازدگی شیمیایی معروف اند .

در این نوع هوازدگی وجود اب یکی از عوامل اساسی است زیرا اب با عناصر موجود در هوا و زمین ترکیب میشود و اسیدها و بازهای مختلف را تولید میکنند که این مواد باعث فعل و انفعالات شمیایی و تغییر سنگها میشوند .

بر عکس هوازدگی فیزیکی هوازدگی شمیایی در اعماق نیز اثر میکند به طوری که در نواحی کوهستانی گاهی اثرات ان تا اعماق صد متری نیز دیده میشود .به طور کلی میتوان گفت که این نوع هوازدگی حتی در نواحی خشکنیز بیشتر از سایر انواع در تخریب سنگها موثر است .

هوازدگی شمیایی باعث تغییرات ذیل میشود:

ازدیاد حجم همراه با ایجادفشارهای درونی وتغییر شکل در سنگها ـتشکیل مواد سبکترـ خرد شدن سنگها ودر نتیجه ایجاد سطح ازاد بیشتر جهت تاثیر سایر انواع هوازدگی ـ تشکیل کانی های با ثبات تر در شرایط موجود ـ هز بین رفتن جلای کانیها .

هوازدگی شمیایی را به انواع زیر تقسیم میکنند :

الف)اکسیداسیون (دگرسانی) alteratian: هنگامی که دو عامل اب و هوا وجود داشته باشد عمل اکسیداسیون که در ضمن جز معمولیترین تغییرات در سنگهاست انجام میگیرد .یکی از مشخصترین مراحل ان تاثیر اب اکسیژن دار بر سولفورهاست که در نتیجه ان سولفور به سولفات و کربنات و اکسید تجزیه میشود .

ب)هیدراته شدن : تاثیر اب بر کانیها است در نتیجه ان کانی اب جذب میکند. به عنوان یکی از عمولی ترین حالات تبدیل انیدریت به ژیپس و یا تبدیل هماتیت به لیمونیت را نام برد :

چاپ این مطلب: کلیک کنید

بررسی اراضی شور
سه‌شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1392 ساعت 01:00 ب.ظ | نوشته ‌شده به دست علیزاده | ( 0 نظر )

در این مقوله بسیار کوتاه نویسندگان سعی کرده اند که باتوجه به مسائل موجود و گردآوری مطالب وهمچنین مشاهدات که همراه با ثبت تصاویر نیز می باشد این مسئله را مورد بررسی قرار داده وپاسخ برخی از سوالات را درمورد اراضی شور تا حدودی دادشود.
سرزمین پهناور ایران منابع آبی و خاکی فراوانی را در خود جای داده که بخشی از آن برای کشاورزی چندان مناسب نبوده و هر نوع عملیات کشت و کار در آن نیازمند مدیریتی تخصصی و آگاهانه است.بخش بزرگی از خاکها و حجم چشمگیری از کل منابع آبی موجود کشوربه درجات مختلف مبتلا به شوری هستند. بدیهی است که راه حل قطعی و دراز مدت برای خاکهای شور چیزی جزء بهسازی آنها از طریق آبشویی نیست.لیکن از آنجایی که دستیابی به این هدف در بسیاری از موارد مستلزم احداث شبکه های زه کشی است. به دلیل هزینه بری فراوان ممکن است در عمل تحقق نیابد. در مورد آبهای شور نیزمخلوط کردن آنها با آبهای با کیفیت بهتر(باشوری کم)به عنوان یک راه حل همواره مطرح بوده است.ولی معمولا در جاهایی که شوری آب مسئله ساز است . یا منابع آبی کم شور اندک است و یا امکان اختلاط وجود ندارد.بنابر این در چنین شرایطی که طبیعت تصمیم گیرنده است .چاره ای جزء کنار آمدن با آن وجود ندارد و برای دسترسی به عملکرد مطلوب پس از شناخت ویژگی های آب و خاک اطلاع ازرفتار گیاهان مختلف و واکنش آنها به شوری امری بنیادی است. در این چارچوب و در شرایطی که بهر دلیل امکان شوره زدایی وجود ندارد این پرسش همواره مطرح بوده که آیا به هنگام وجود شوری کود باید مصرف شود یا نه؟ یا اصولا در چه شوری هایی میتوان کود مصرف کرد و چه مدیریتی می توان اعمال نمود؟
اصولا خاکهای شور به خاکهایی گفته می شود که غلظت املاح محلول در آن به قدری باشد که عملکرد را کاهش دهد مشروط به آن که سایر عوامل مانعی برای رشد محصول ایجاد نکنند

. از این تعریف بخوبی استنباط میشود که شوری مفهومی وابسته به گیاه است. بنابر این در دنیای کشاورزی شوری در سیستم های مرکب از خاک آب و گیاه تعریف می شود. بدین ترتیب در شرایط مساوی خاکی با غلظت معینی از املاح محلول ممکن است برای یک گیاه شور و برای گیاه دیگر شور نباشد.
.محلول خاکهای شوردارای مقدار زیادی املاح محلول است که کاتیون ها و آنیونهای غالب آن را تشکیل می دهد.
رشد و نمو اندک گیاهان در خاکهای شور مربوط به بالا بودن فشار اسمزی ناشی از حضور یونهای یاد شده بوده که نهایتا منجر به کاهش قابلیت استفاده آب موجود برای گیاه میگردد.همچنین سمیت مستقیم ناشی از حضور فراوان برخی ازاین یونها بر گیاه اثر منفی گذاشته ونیز فراوانی نسبی هر یک از آنها منجر به بهم خوردن تعا دل موجود میان این عناصر در درون گیاه میگردد. کنش و واکنش حاصله به گونهای رقم میخورند که سر انجامی جزء ایجاد محدودیت بر رشد گیاه نخواهد داشت. در آن دسته از خاکهای شورکه سطح ایستابی بالا است تهویه خاک در محدوده ریشه بخوبی انجام نمی شود و این خود باعث ایجاد محدودیت در جذب عناصر غذایی با افزایش شوری خاک فشار اسمزی افزایش یافته و گیاه برای جذب مقدار معینی آب باید انرژی حیاتی بیشتری صرف کند همان انرژی که گیاه برای فعالیت های متابولیکی خود و فرایندهای نظیر توسعه سلولی نیازمند آن است. چون گیاه کل انرژی حیاتی خود را نمی توان فقط صرف غلبه بر فشار اسمزی خاک کند بناچار فقط بخشی از آب موجود در خاک را جذب میکند . و با در اختیار داشتن بخشی دیگر انرژی حیاتی فعالیت های متابولیکی خود را سامان میدهد بدیهی است که در این شرایط رشد گیاه محدود می یابد و نهایتا از مقدار محصول کاسته می شود.
مهمترین واکنش گیاه به افزایش شوری خاک کاهش آهنک رشد است . در خاکهای شورابتدا رشد رویشی گیاه وسپس توسعه برگها متاثر میشود.
بدین ترتیب با افزایش شوری خاک و بالا رفتن فشار اسمزی هر چند که آب به مقدار کافی در محدوده ریشه قرارداشته باشد جذب آب توسط گیاه کاهش می یابد
منابع و علل شور شدن خاککلیه نمکهایی که در خاکها و آبها وجود دارند از هوادیدگی سنگهای مادری خود بوجود آمده اند در طی دوره های زمین شناسی کانی های اولیه بر اثرواکنش آب و اکسیژن و گاز کربنیک به کانیهای ثانویه و نمک ها تبدیل شده اند که اینها نیز بهمراه جریانات آبی یا دریایی یا به دریاها راه یافته اند یا به سطح زمین نهشته شده اند.آبهای زیر زمینی می تواند دارای مقدار زیادی نمک باشند بی آنکه منشاء آن دریا باشد. غلظت و ترکیب آبهای زیر زمینی قویا به شرایط ژئوشیمیایی مسیری که آب ضمن فرایند نفوذ طی کرده تا به آب زیر زمینی برسد . بستگی دارد
صرف نظر از اینکه منشا نمک موجود در آب چه باشد. هر نوع آبیاری منجر به ورود مقداری نمک در خاک میگردد
چنانچه مقدار نمک خروجی از منطقه ریشه کمتراز مقدار ورودی آن باشد افزایش شوری خاک حتمی است بنابر این برای دستیابی به بیلان مناسبی از نمک در خاک باید آبشویی مناسب صورت گیرد
در حوضه های بسته ممکن است مدتها پیش از آنکه عملیات آبیاری به آنجا راه یافته باشد نمک خود در خاک وجود داشته باشد انجام آبیاری در چنین شرایطی منجربه بالا آمدن سطح ایستابی شور به ویژه در مناطقی که زه کشی نامناسب دارند آن هم در مدت کوتاهی می گردند.اگر کیفیت آب آبیاری هم مطلوب باشد پدیده شور شدن خاک بر اثر بالا آمدن سطح ایستابی شور امکان پذیر است .بالا آمدن سطح ایستابی زاییده آبیاری یا آبشویی بیش از اندازه و مدیریت نادرست آبیاری میباشد.
بنابراین دو فرایند شور شدن بر اثر آبیاری با آب شور و شور شدن بر اثر بالا آمدن سطح ایستابی شور علت اصلی شور شدن خاکها در بسیاری از نقاط جهان بشمار میرود.
مهمترین واکنش گیاه به شوری خاک کاهش رشد است با افزایش غلظت املاح به بیش از آستانه تحمل گیاه هم آهنگ رشد کاهش می یابد و اندازه گیاه کوچک می شود. اماآستانه تحمل یا آستانه مقاومت گیاه غلظتی از املاح محلول در خاک است که ازآن پس کاهش عملکردآغازمی شود.آستانه مقاومت و کاهش آهنگ رشد به نوع و گونه گیاهی بستگی دارد و درگیاهان و گونه های مختلف متفاوت است
تاثیر شوری بر فعالیت های فیزیولوژیکی گیاهان


نشانه آسیب دیده گی ناشی از وجود شوری معمولا هنگامی در گیاه آشکار میشود که غلظت املاح محلول در خاک بسیار بالا باشد . گیاهان مبتلا به شوری اغلب ظاهری معمولی دارند ولی عموما کوتاهتر بوده برگ آنها ضخیم تر و پر آب تر ودارای رنگ سبز تیره هستند .هر چند که مفهوم کلی مقاومت گیاهان به شوری برپایه عملکرد استوار است لیکن شوری خاک می تواند منجر به کاهش کیفیت برخی از محصولات و بهبود برخی دیگر گردد .بهبود کیفیت در برخی محصولات در مناطق شور را می توان بالا رفتن قند در چغندر خربزه هندوانه هویج و همچنین کیفیت نانوایی گندم را نام برد
مرکز تحقیقات شوری کشور اعلام کرد: با افزایش عملکرد گندم در زمینهای شور، مصرف آب به مقدار 8/1 میلیارد متر مکعب کاهش خواهد یافت.
به گزارش مرکز خبری امید ، به نقل از مرکز تحقیقات شوری کشور، تأمین امنیت غذایی کشور به ویژه در سالهای آینده که سهم آب بخش کشاورزی به دلیل رشد جمعیت،‌ توسعه شهرنشینی و صنعت به میزان قابل توجهی کاهش خواهد یافت، جز از طریق ارتقای کمی و کیفی محصولات کشاورزی، افزایش کارآیی مصرف آب و همچنین مدیریت پایدار استفاده از منابع آب غیر متعارف و شور میسر نخواهد بود.
بر اساس این گزارش، انتقال سریع دستاوردهای تحقیقاتی از منابع داخلی و خارجی به مزارع و تطبیق و واسنجی آنها با وضع موجود در زمینهای زیر کشت گندم که با مشکل شوری مواجهند، ضروری و سودمند به نظر می‌رسد.
بنا بر این گزارش با به کارگیری چند توصیه فنی، ساده و قابل اجرا توسط کشاورز از جمله آبشویی قبل از کاشت (در صورت لزوم)، تسطیح و آماده‌سازی بستر بذر، انتخاب روش صحیح آبیاری و نیز انتخاب رقم مقاوم با تراکم مناسب بذر و انتخاب موقع مناسب کاشت، نه تنها می‌توان عملکرد گندم در اراضی شور افزایش داد، بلکه با کاهش حجم آب مصرفی می‌توان کارآیی مصرف آب را نیز همزمان به میزان حداقل 40 درصد افزایش داد.
نتایج تحقیقات انجام شده نشان می‌دهد که با اعمال شیوه‌های مدیریتی مناسب در استفاده از منابع آب و خاک شور، می‌توان ضمن افزایش عملکرد محصول گندم مصرف آب را به مقدار 8/1 میلیارد متر مکعب کاهش داد که ذخیره این مقدار آب با در نظر داشتن بحران آب در کشور و اینکه 50% اراضی فاریاب با مشکل شوری مواجه هستند، از اهمیت قابل ملاحظه‌ای برخوردار است.
در این گزارش آمده است: نظر به اینکه کشور ایران در آینده نه چندان دور با مشکل کمبود آب روبرو خواهد بود و تلاشهای زیادی در جهت صرفه‌جویی مصرف آب در دستور کار وزارت جهاد کشاورزی قرار دارد و همچنین با عنایت به اینکه مقرر شده تا در طول برنامه چهارم، بهره‌وری آب 25% افزایش یابد به نظر می‌رسد، از ضروری‌ترین اقدامات در حال حاضر انتقال سریع یافته‌های حاصل از اجرای این تحقیق باشد

چاپ این مطلب: کلیک کنید

تعداد کل صفحات: 48


برای عضویت در خبرنامه ایمیل خود را وارد کنید