آشنایی با زمین گردشگری
خلاصه کلاس درس آشنایی با زمین گردشگری
اهمیت زمین‌شناسی و مزایای گردشگری ایران
یکی از رسالت‌های اصلی مدرس در کلاس، اثبات این است که زمین‌شناسی نقشی مهم در زندگی همگان دارد. گردشگری اساساً به دلیل تمایل انسان به دیدن تفاوت‌ها و مقایسه آن‌ها با محیط زندگی خود شکل می‌گیرد؛ بنابراین، هرچه تفاوت‌ها و تنوع در یک مقصد بیشتر باشد، آن مقصد غنی‌تر و بهتر خواهد بود.
یکی از عوامل مهم در تمایز گردشگری، موقعیت جغرافیایی یک کشور است. ایران با وجود وسعت نسبتاً کم، سه عرض جغرافیایی متفاوت را پوشش می‌دهد. این تنوع جغرافیایی موجب ایجاد اقلیم‌های مختلف می‌شود؛ به طوری که شمال البرز یک اقلیم، جنوب آن تا قسمت‌های میانی یک اقلیم، و جنوب کشور نیز اقلیم متفاوتی دارد. این تفاوت‌های اقلیمی به نوبه خود باعث ایجاد تنوع پوشش گیاهی و جانوری می‌شود. برای مثال، گونه‌هایی مانند خرس سیاه فقط در سیستان و بلوچستان و خرس قهوه‌ای در البرز یافت می‌شوند. این تنوع در ایران بسیار شدید است، تا جایی که اختلاف دمای ۱۰۰ درجه (و در یک روز تا ۷۰ درجه) به صورت همزمان در نقاط مختلف کشور ثبت شده است.
قانون ۳S در گردشگری
طبق یک قانون شناخته‌شده در گردشگری، هر کشوری که دارای سه مؤلفه با حرف S باشد، به عنوان یک مقصد خوب شناخته می‌شود. ایران هر سه این مؤلفه‌ها را داراست:
- Sand (ماسه): ایران دارای سواحل ماسه سفید بسیاری است که به ویژه مورد علاقه شدید گردشگران اروپایی قرار دارد.
- Sea (دریا): ایران دارای مرز آبی بالغ بر ۱۵۰۰ کیلومتر است. این مرزها، چه در شمال (خزر) و چه در جنوب، در هر متر با هم فرق دارند و تنوع زیادی را ارائه می‌دهند.
- Sun (آفتاب): ایران از ۳۶۵ روز سال، حدود ۳۰۰ روز آفتابی دارد که این میزان آفتاب‌گیری یک جاذبه بزرگ برای اروپایی‌هایی است که به دنبال آفتاب هستند.
شکل‌گیری کره زمین و مقیاس‌های زمانی
تشکیل جهان با یک انفجار عظیم ۱۴ میلیارد سال پیش آغاز شد که حجم زیادی از گرد و غبار و ذرات را در فضا پخش کرد. این ذرات (که در تصاویر فضایی جیمز وب دیده می‌شوند) حرکت کرده و حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش، شروع به تجمع کردند. تجمع این ذرات سیلیسیمی و ترکیب‌های دیگر، همراه با فشار و حرکت چرخشی، باعث افزایش حرارت در قسمت مرکزی شده و در نهایت، ستاره میانی (خورشید) شکل گرفت. سیارات منظومه شمسی از بقایای ذراتی که حول این ستاره می‌چرخیدند، ساخته شدند. زمین سیاره‌ای است که فاصله مناسبی از خورشید دارد که حیات روی آن شکل گرفته است.
به منظور مطالعه این بازه زمانی ۴.۶ میلیارد ساله، زمین‌شناسان نیاز به تقسیم‌بندی مقیاس زمان زمین‌شناسی داشتند. دو انقراض بزرگ (یکی حدود ۲۵۲ میلیون سال پیش و دیگری حدود ۶۵ میلیون سال پیش) به عنوان مبدأ زمانی برای تقسیم دوران‌های زمین‌شناسی (دوران اول، دوم و سوم) در نظر گرفته شدند. دوران اول زمین‌شناسی از حدود ۵۴۰ میلیون سال پیش شروع می‌شود؛ قبل از آن (پرکامبرین)، اطلاعات زمین‌شناسی کافی در دست نیست.
اگر عمر زمین (۴.۶ میلیارد سال) به یک سال تشبیه شود (هر ۱۰۰ میلیون سال یک سال)، زمین یک فرد ۴۶ ساله خواهد بود. در این مقیاس:
- از ۷ سال اولیه آن اطلاعاتی در دست نیست.
- گیاهان و جنگل‌ها در ۴۲ سالگی پدید آمدند.
- دایناسورها تا ۴۵ سالگی دیده نشدند.
- انسان‌ها (هوموساپینس) ۹ دقیقه قبل از پایان سال ابداع شدند.
- کشاورزی ۳۲ ثانیه و انقلاب صنعتی تنها یک دقیقه قبل از پایان سال گذشته است.
ساختار درونی زمین
شعاع کره زمین حدود ۶۴۰۰ کیلومتر است و هرچه به مرکز نزدیک‌تر شویم، حرارت افزایش یافته و به ۴۰۰۰ تا ۶۰۰۰ درجه سانتی‌گراد در درونی‌ترین بخش می‌رسد. کره زمین به سه بخش کلی تقسیم می‌شود: هسته، گوشته و پوسته.
- هسته (Core): درونی‌ترین بخش است که به دو بخش هسته داخلی (جامد) و هسته خارجی (مذاب) تقسیم می‌شود. ترکیب غالب آن آهن و نیکل است.
- گوشته (Mantle): ضخیم‌ترین بخش کره زمین است. ماهیت آن «جامد و داغ» است، به طوری که در شرایط فشار زیاد، جریان پیدا می‌کند (حالتی خمیری و چکش‌خوار، مانند فلزی که در کوره داغ شده باشد). بیرونی‌ترین بخش گوشته که زیر پوسته قرار می‌گیرد، مذاب فرض می‌شود.
- پوسته (Crust): نازک‌ترین و خارجی‌ترین بخش زمین است که می‌توان آن را به پوسته نازک و محکم یک تخم‌مرغ تشبیه کرد. ضخامت متوسط پوسته ۳ تا ۷۰ کیلومتر است. بیشترین فراوانی عناصر در پوسته اکسیژن و سیلیسیم است.
- پوسته قاره‌ای: ضخیم‌تر است و ترکیب غالب آن سدیم و پتاسیم است (وزن مخصوص کمتر).
- پوسته اقیانوسی: نازک‌تر است (نازک‌ترین بخش در گودال ماریانا) و ترکیب غالب آن آهن و منیزیوم است (وزن مخصوص بیشتر).
تکتونیک صفحه‌ای و گسل‌ها
پوسته زمین یکپارچه نیست، بلکه دارای صفحات مختلفی است که مانند ترک‌های روی سرشیر یا پوسته تخم‌مرغ شکسته، در کنار هم جابه‌جا می‌شوند. در ۲۳۰ میلیون سال پیش، ابرقاره‌ای به نام پانگه‌آ و ابر اقیانوسی به نام پانتالاسا وجود داشتند. قاره‌ها به مرور زمان شروع به دور شدن از یکدیگر کردند (اشتقاق قاره‌ها)، و شواهدی مانند شباهت لبه‌های قاره‌ها (مانند آمریکای جنوبی و آفریقا که مانند پازل در کنار هم قرار می‌گیرند) و وجود فسیل‌های مشترک موجودات خشکی‌زی در قاره‌های جدا شده، این فرضیه را ثابت می‌کند.
حرکت صفحات نتیجه جریان‌های چرخشی است که در گوشته رخ می‌دهد. هسته منبع گرمایی است که مواد مذاب گوشته را گرم می‌کند. مواد گرم شده سبک می‌شوند و به سمت بالا حرکت می‌کنند (مانند چای خشک در کتری در حال جوشیدن) و به زیر پوسته می‌خورند. این حرکت مایع زیر یک جامد، باعث می‌شود پوسته از هم باز شده (وسط اقیانوس‌ها) و یا جمع شده (ایجاد کوهزایی) و یا یکی زیر دیگری فرو برده شود (زون فرورانش).
- زون فرورانش: وقتی دو صفحه به هم برخورد می‌کنند و یکی به زیر دیگری می‌رود، اصطکاک بسیار زیادی ایجاد می‌شود که گرمای شدیدی تولید می‌کند و باعث ذوب شدن پوسته زیرین می‌شود. اگر مواد مذاب راهی به بالا پیدا کنند، آتشفشان‌ها به وجود می‌آیند.
گسل‌ها و زلزله
گسل گسیختگی‌ای است که در اثر نیروی کششی در پوسته زمین ایجاد می‌شود. برای تشخیص نوع گسل، ابتدا باید یک لایه کلیدی را دنبال کرد. بلوک‌های دو طرف گسل نامگذاری می‌شوند:
- فوت‌وال (پادیواره): بلوکی که پا روی آن قرار می‌گیرد.
- هنگینگ‌وال (فرادیواره): بلوکی که باید از آن بالا رفت و به آن آویزان شد.
انواع گسل بر اساس جهت حرکت هنگینگ‌وال نسبت به فوت‌وال ثابت:
- گسل عادی (نرمال): در اثر نیروی کششی، هنگینگ‌وال به سمت پایین حرکت می‌کند (حالت معمول تحت تأثیر جاذبه).
- گسل معکوس: در اثر نیروی فشارشی، هنگینگ‌وال به سمت بالا حرکت می‌کند (برخلاف جاذبه).
- راندگی (Thrust): گسل معکوسی است که شیب بسیار کمی دارد و لایه‌های قدیمی‌تر روی لایه‌های جدیدتر حرکت می‌کنند (مانند راندگی زاگرس).
هورست و گرابن ساختارهایی هستند که در نتیجه عملکرد دو گسل نرمال روبه‌روی هم ایجاد می‌شوند. در این حالت، بلوک میانی (گرابن) به پایین می‌افتد و بلوک‌های کناری (هورست) در بالا باقی می‌مانند.
زلزله در نتیجه آزاد شدن انرژی انباشته‌شده به واسطه جابه‌جایی صفحات پوسته زمین رخ می‌دهد. گسل‌ها محل عبور و نمود این انرژی هستند. خطرناک‌ترین امواج زلزله، امواج چرخشی هستند، اگرچه زلزله‌ها شامل امواج طولی و عرضی نیز می‌شوند.
سنجش زلزله توسط دو مقیاس صورت می‌گیرد:
- بزرگی (Magnitude): با مقیاس ریشتر اندازه‌گیری می‌شود (تا ۸ درجه) و عظمت رخداد را نشان می‌دهد.
- شدت (Intensity): با مقیاس مرکالی اندازه‌گیری می‌شود (تا ۱۲ درجه) و میزان خسارات و اثرات زلزله را نشان می‌دهد.
زلزله‌های القایی آن دسته از زلزله‌ها هستند که توسط فعالیت‌های انسانی و وارد کردن وزن عظیم به زمین در مناطق گسلی ایجاد می‌شوند، مانند ساخت سدهای بزرگ روی گسل‌ها، که با ذخیره آب، فشار زیادی به پوسته زمین وارد می‌کنند و می‌توانند آستانه تحمل سنگ‌ها را شکسته و منجر به زلزله شوند.
ساختارهای زمین‌شناسی (چین‌خوردگی و گسل‌ها)
چین‌خوردگی در اثر نیروهای فشاری وارده به پوسته زمین ایجاد می‌شود. پوسته زمین تا یک محدوده مشخصی خمش‌پذیر است (خاصیت الاستیسیته و پلاستیسیته)؛ اما اگر فشار وارده بیش از حد تحمل باشد، پوسته می‌شکند و گسل‌خوردگی رخ می‌دهد. چین‌خوردگی‌ها منجر به تشکیل تاقدیس‌ها و ناودیس‌ها می‌شوند.
- تاقدیس: ساختاری است که تحدب (برجستگی) آن رو به بالاست و قدیمی‌ترین لایه‌ها در مرکز آن قرار می‌گیرند.
- ناودیس: ساختاری است که تقعر (فرورفتگی) آن رو به پایین است و جدیدترین لایه‌ها در مرکز آن قرار دارند.
- تشخیص: شرط اصلی تاقدیس یا ناودیس بودن یک کوه یا دره، تکرار لایه‌ها در دو طرف (یال‌ها) است.
- سن لایه‌ها: در حالت معمول، لایه‌های پایینی همیشه قدیمی‌تر از لایه‌های بالایی هستند.
- انواع چین: بر اساس میزان و جهت نیروی وارده، چین‌ها به متقارن، نامتقارن، خوابیده، باز و بسته تقسیم می‌شوند. چینهای جناغی و جعبه‌ای نیز انواع دیگری از چین‌خوردگی هستند که اغلب در مناطق فعال پوسته زمین دیده می‌شوند.
- چین کاذب: پدیده‌ای است که به دلیل فرسایش و ریختن مواد نرم‌تر، ظاهری شبیه به چین‌خوردگی واقعی ایجاد می‌کند.
گنبدهای نمکی (دیاپیرها)
گنبد نمکی در مناطقی شکل می‌گیرد که حجم زیادی از نمک در طول سالیان متمادی در یک محیط کم‌عمق (مانند دریاچه‌های فوق‌اشباع) ته‌نشین شده و توسط رسوبات دیگر پوشیده شده است. نمک ماده‌ای سبک‌تر از سنگ‌های رویی است؛ بنابراین، تحت فشار لایه‌های بالایی، نمک از طریق درزها و شکستگی‌ها به سمت بالا حرکت کرده و به شکل گنبدی بر سطح زمین ظاهر می‌شود.
- انواع: گنبدهای نمکی آشکار (نمک به سطح زمین رسیده) و نهان (زیر لایه‌ها مخفی مانده).
- ترکیب و رنگ: تنوع رنگی نمک‌ها (مانند صورتی یا قرمز) ناشی از حضور عناصر مختلفی چون آهن و پتاسیم است که با اکسیژن محیط واکنش داده و رنگدانه‌های گوناگونی ایجاد می‌کنند.
- اَشکال فرسایشی: از آنجایی که نمک به راحتی توسط آب شسته می‌شود، اشکال فرسایشی مانند دودکش‌های جن یا نمکشارها (آبشار نمکی) در این گنبدها دیده می‌شود.
- جزیره هرمز: این جزیره نمونه بارز یک گنبد نمکی است که به دلیل وجود نمک‌ها و عناصر رنگین (عمدتاً آهن)، شاهکارهای هنری زمین‌شناسی مانند دره رنگین‌کمان را به وجود آورده است.
کانی‌ها و بلورها
سنگ جسمی است که از به هم پیوستن ذرات ریز به نام کانی تشکیل شده است.
کانی یک جسم جامد، طبیعی، غیرعالی (معدنی)، متبلور، همگن و دارای ترکیب شیمیایی مشخص است. اگر هر یک از این صفات (مانند طبیعی بودن) را نداشته باشد، کانی محسوب نمی‌شود (مثل یخ ساخته شده در فریزر).
- متبلور (بلورین): به معنای داشتن ساختمان اتمی منظم است. اتم‌ها کنار هم قرار گرفته و شبکه‌ای با شکل هندسی منظم ایجاد می‌کنند.
- سیستم تبلور: اشکال هندسی منظمی که در طبیعت مشاهده می‌شوند (مانند مکعب یا منشور) از آرایش منظم اتم‌ها نشأت می‌گیرند.
- رنگ کانی‌ها: به دو عامل اصلی بستگی دارد:
1. رنگدانه‌ها: وجود عناصر مختلف در ترکیب شیمیایی کانی (مانند آهن، سدیم یا پتاسیم).
2. زاویه قرارگیری اتم‌ها: تغییر در نظم اتمی و نقص‌های فیزیکی بلور که بر طول موج نوری که به چشم می‌رسد تأثیر می‌گذارد.
- دسته‌بندی: کانی‌ها به دو گروه اصلی سیلیکات‌ها (عناصر پایه سیلیس و اکسیژن دارند) و غیرسیلیکات‌ها (شامل عناصر خالصی مانند طلا و نقره) تقسیم می‌شوند.
چرخه سنگ‌ها
تمام سنگ‌ها در طبیعت در یک چرخه قرار دارند که در آن قابلیت تبدیل به یکدیگر را دارند:
1. مواد مذاب سرد شده و سنگ‌های آذرین را می‌سازند.
2. سنگ‌های آذرین بر اثر فرسایش، هوازدگی و حمل، به رسوبات تبدیل می‌شوند.
3. رسوبات ته‌نشین شده و سخت شده، سنگ‌های رسوبی را ایجاد می‌کنند.
4. سنگ‌های رسوبی تحت تأثیر گرما و فشار زیاد، سنگ‌های دگرگونی را به وجود می‌آورند.
5. سنگ‌های دگرگونی با حرارت بیشتر دوباره ذوب شده و به مواد مذاب باز می‌گردند.
سنگ‌های آذرین
سنگ‌های آذرین حاصل سرد شدن و انجماد مواد مذاب هستند.
تفاوت ماگما و گدازه
- ماگما: ماده مذاب سیلیکاته حاوی گاز و مواد فرّار است که درون زمین قرار دارد و تحت فشار لایه‌های سنگی پوشیده شده است.
- گدازه (لاوا): زمانی که ماگما به سطح زمین راه پیدا می‌کند و گازها و مواد فرّار خود را از دست می‌دهد، به گدازه تبدیل می‌شود. دمای مواد مذاب بین ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد است.
دسته‌بندی سنگ‌های آذرین
سنگ‌های آذرین بر اساس مکان سرد شدن و ترکیب شیمیایی تقسیم‌بندی می‌شوند:
۱. بر اساس مکان سرد شدن:
- درونی (ژرف‌زا): ماگما در عمق زمین، به آرامی و تحت فشار زیاد سرد می‌شود. این سرد شدن آهسته، زمان کافی برای تشکیل بلورهای درشت، متراکم و قابل رؤیت را فراهم می‌کند (مانند گرانیت).
- بیرونی (آتشفشانی): گدازه روی سطح زمین یا کف اقیانوس، به سرعت سرد می‌شود. این شوک حرارتی منجر به تشکیل بلورهای ریز، حالت شیشه‌ای یا بافت حفره‌دار (به دلیل خروج گاز) می‌شود.
- نیمه‌عمیق: در مسیر حرکت به سطح زمین و نزدیک آن سرد می‌شوند و ویژگی‌های حد واسط دارند.
۲. بر اساس ترکیب شیمیایی (میزان سیلیس):
- فلسیک (اسیدی): میزان سیلیس بالای ۶۳ درصد است. این سنگ‌ها معمولاً روشن رنگ هستند (مثل گرانیت). ماگمای فلسیک از تفریق (جداسازی) ماگمای مافیک به وجود می‌آید.
- مافیک/بازیک: میزان سیلیس کم (بین ۴۵ تا ۵۲ درصد) است. این سنگ‌ها به دلیل داشتن آهن و منیزیم، تیره‌رنگ هستند. ماگمای مافیک از گوشته و پوسته اقیانوسی منشأ می‌گیرد.
- حد واسط: میزان سیلیس بین ۵۲ تا ۶۳ درصد است و رنگ آن‌ها معمولاً خاکستری است.
اَشکال نفوذی ماگما
مواد مذاب در حین حرکت در پوسته زمین، اشکال مختلفی ایجاد می‌کنند:
- باتولیت: توده‌های نفوذی عظیم (>۱۰۰ کیلومتر) که لایه‌های زمین را قطع می‌کنند (غیرمشیر).
- استوک: توده‌های نفوذی کوچک‌تر.
- سیل: نفوذ ماگما به صورت موازی با لایه‌بندی سنگ‌های اطراف.
- دایک: نفوذ ماگما به صورت قطع‌کننده لایه‌بندی سنگ‌های اطراف (عمودی یا زاویه‌دار). دایک‌ها معمولاً تغذیه‌کننده سیل‌ها هستند. (نمونه باتولیت در ایران، کوه الوند همدان است).
اشکال خروجی گدازه
- سیالیت (روانی): گدازه‌های فلسیک (سیلیس زیاد) غلیظ هستند و پخش نمی‌شوند (شکل گنبدی یا سوزنی مانند ایجاد می‌کنند)؛ اما گدازه‌های بازیک (سیلیس کم) روان بوده و روی سطح پخش می‌شوند.
- تونل گدازه‌ای: وقتی روانه‌های گدازه (با ضخامت زیاد) حرکت می‌کنند، سطح بالایی که با هوا در تماس است، سرد و سخت می‌شود، اما گدازه مذاب درونی همچنان جاری بوده و تونلی توخالی به جا می‌گذارد.
- منشورهای بازالتی: روانه‌های ضخیم بازالتی (مافیک) هنگام سرد شدن و انقباض، دچار شکستگی‌هایی با زاویه ۱۲۰ درجه می‌شوند که منجر به تشکیل ستون‌های منشوری منظم می‌گردد.
- پرتابه‌ها (بمب‌های آتشفشانی): قطعات گدازه‌ای که هنگام فوران به بیرون پرتاب می‌شوند و اغلب به دلیل چرخش در هوا، شکل دوکی به خود می‌گیرند.
- لاهار (جریان گلی): جریان‌های غلیظی از خاکستر آتشفشانی مخلوط با آب برف یا باران که به سمت پایین سرازیر شده و پس از سرد شدن، سنگ‌هایی مانند سنگجوش را به وجود می‌آورند (نمونه آن در دامنه دماوند دیده می‌شود).
- آب‌فشان‌ها و چشمه‌های آب گرم: سیالات داغی هستند که در اثر تماس آب‌های زیرزمینی با ماگمای باقی‌مانده گرم شده و از طریق شکاف‌ها به سطح می‌آیند. آب‌فشان‌ها به دلیل فشار بخار، به صورت متناوب فوران می‌کنند.
سنگ‌های آذرین و فعالیت‌های آتشفشانی
آتشفشان‌ها نتیجه انفجار مواد مذاب حاصل از خروج گازها و مواد فرار هستند که با نزدیک شدن ماگما به سطح زمین و کاهش فشار، تمایل به خروج این مواد بیشتر می‌شود. یک کوه آتشفشان از سه بخش اصلی تشکیل شده است: مخروط، مجرا (جایی که مواد مذاب از اعماق می‌آیند) و دهانه (جایی که مواد از بالای مخروط بیرون می‌ریزند). شکل مخروط به عوامل مختلفی از جمله جنس مواد مذاب و ترکیب شیمیایی آن‌ها بستگی دارد.
انواع فوران‌های آتشفشانی در مجموع پنج نوع فوران آتشفشانی وجود دارد: ۱. نوع هوایی: در این نوع، مواد مافیک (بازیک) به راحتی جاری می‌شوند و انفجاری ندارند. مخروط‌های حاصل از این فوران‌ها کوتاه و کم ارتفاع هستند. ۲. نوع استرومبولی: با پرتاب مواد زیاد مانند آتش‌بازی مشخص می‌شود و مواد همچنان مافیک یا آلترا مافیک هستند. ۳. نوع ولکانین: مواد حد واسط هستند و قدرت انفجار رو به افزایش است. ۴. نوع پلینین: دارای ستون فوران مرتفع از خاکستر است که مواد آن فلسیک (سیلیسی) می‌شوند. ۵. نوع پله: خطرناک‌ترین نوع فوران است که دارای ابرهای سوزان با سرعت ۳۰۰ کیلومتر در ساعت و حرارت ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد است و جنس مواد آن کاملاً فلسیک است.
قدرت انفجار و فوران با افزایش سیلیس در مواد مذاب (فلسیک شدن) بیشتر می‌شود. ویژگی‌های انواع فوران‌ها لزوماً منحصر به یک آتشفشان خاص نیست و می‌تواند در آتشفشان‌های دیگر نیز رخ دهد.
خطرات و پیش‌بینی آتشفشان آتشفشان‌ها، برخلاف زلزله‌ها، کاملاً قابل پیش‌بینی هستند. روش‌های پیش‌بینی شامل موارد زیر است:
- پایش حجم گازهای خروجی از دهانه.
- گرم شدن چشمه‌های آب گرم اطراف.
- تغییرات در گرمای گرادیان زمین‌گرمایی.
- ترش شدن آب‌ها (به دلیل ترکیب دی‌اکسید گوگرد با آب و ایجاد اسید سولفوریک).
- تغییر شیب دامنه‌های آتشفشان (نشان‌دهنده فشار مواد مذاب زیرین).
خطرات آتشفشانی به دو دسته اولیه (مانند ریزش خاکستر و گازهای سمی) و ثانویه (مانند جریان‌های گِلی یا لاهار، زمین‌لغزش و سونامی) تقسیم می‌شوند. گازهایی مانند مونوکسید کربن و دی‌اکسید کربن از گازهای سمی و کشنده آتشفشان هستند.
آتشفشان‌های ایران ایران دارای آتشفشان‌های چینهای متعددی است:
- دماوند: فعالیت آن تا ۳۸ هزار سال پیش ادامه داشته است. مخزن ماگمایی آن سرد شده و حرارت آن به حدود ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد رسیده است. خروج بخارات و گاز گوگرد (پدیده تپه گوگردی) نشان‌دهنده فعالیت نیست، بلکه نفوذ آب باران به سنگ‌های حرارت‌دار زیرین، بخار شدن آن و حمل گوگرد به سطح است. در اطراف دماوند پدیده‌هایی مانند چشمه‌های آب گرم، منشورهای بازالتی، خاکستر آتشفشانی و روانه‌های قدیمی دیده می‌شود.
- سبلان: هم‌سن دماوند است. دهانه آن فرو نشست کرده (۴۰۰ متر) و تبدیل به دریاچه دهانه‌ای آب شیرین شده است که یکی از ۲۰ دریاچه بزرگ آب شیرین جهان است. فرو نشست دهانه به دلیل خالی شدن مخزن ماگمایی زیرین و فشار گرانش و وزن سنگ‌ها رخ می‌دهد. سبلان دارای گرم‌ترین چشمه‌های آب گرم کشور است.
- سهند: ۱۷ دهانه دارد و گسترده‌ترین پهنه خاکستر آتشفشانی کشور را به خود اختصاص داده است.
- تفتان: تا سال ۱۳۹۴ خورشیدی آتشفشان خاموش محسوب می‌شد، اما در آن سال فوران کرد. فعالیت تفتان در سال ۱۳۹۴ از دهانه اصلی نبود، بلکه از طریق یک گسل متصل به مخزن ماگمایی در منطقه میرجاوه رخ داد.
فرآیندهای رسوبی و سنگ‌های رسوبی
آب عامل اصلی تشکیل‌دهنده سنگ‌های رسوبی است و چرخه آب شامل بارش، جریان سطحی و زیرزمینی، تبخیر و تعرق است. رودخانه‌ها در شکل‌دهی سطح زمین نقش اصلی را دارند و سه مرحله جوانی (فرسایش زیاد)، بلوغ (پیچ‌وخم رودخانه و فعالیت‌های جانبی) و پیری (رسوب‌گذاری زیاد) دارند.
فعالیت رودخانه‌ها و اشکال رسوبی
- فرسایش: رودخانه به سه طریق فرسایش ایجاد می‌کند: کندن سنگ‌ها، سایش (حرکت سنگ‌ها بر روی هم) و حل شدن شیمیایی مواد (مثل نمک‌ها).
- حمل مواد: شامل بار معلق (ذرات ریز مثل گِل که آب را گل‌آلود می‌کند)، بار بستر (سنگ‌های بزرگ کف رودخانه) و بار محلول (مواد حل شده شیمیایی).
- تراس‌های آبرفتی: پلکان‌هایی هستند که در حاشیه رودخانه‌ها به دلیل تناوب فرسایش در وسط و رسوب‌گذاری در طرفین شکل می‌گیرند.
- مخروط افکنه: رسوبات بادبزنی‌شکل هستند که در محل خروج رودخانه از کوهستان به دشت‌های صاف ایجاد می‌شوند و عمدتاً از قطعات درشت تشکیل شده‌اند.
- دلتا: رسوبات مثلثی‌شکل که در محل پیوستن رودخانه به دریا تشکیل می‌شوند و از رسوبات ریزدانه ساخته شده‌اند.
ویژگی‌های رسوبات
- لایه‌بندی افقی: لایه‌های رسوبی همواره به صورت افقی ته نشست می‌کنند و کج شدن آن‌ها نشان‌دهنده چین‌خوردگی‌های بعدی پوسته زمین است.
- اندازه ذرات: ذرات درشت‌تر سریع‌تر و در مناطق کم عمق ته نشست می‌کنند، در حالی که ذرات ریزتر (مانند رُس) مسافت بیشتری حمل شده و در آب‌های عمیق‌تر ته نشست می‌کنند.
- دانه‌بندی تدریجی: در محیط‌های آرام، رسوبات به ترتیب وزن (درشت به ریز) ته‌نشین می‌شوند. در محیط‌های متلاطم (سیلابی)، نظم دانه‌بندی وجود ندارد.
- دگرشیبی زاویه‌دار: در جایی که لایه‌های رسوبی افقی بر روی لایه‌های قدیمی‌تر و چین‌خورده ته‌نشین شوند، ایجاد می‌شود.
- چینه‌بندی متقاطع: لایه‌بندی مایل درون لایه‌های اصلی است که جهت و سرعت حرکت آب (شکل موجی) در دوره‌های مختلف را نشان می‌دهد.
- ریپل مارک: اشکال موجی‌شکل روی ماسه‌ها هستند که توسط حرکت آب یا باد ایجاد می‌شوند؛ ریپل مارک‌های نامتقارن جهت جریان یک‌طرفه آب را نشان می‌دهند.
- ترک‌های گلی: در خاک‌های رُسی یا مارنی پس از خشک شدن و از دست دادن آب، ایجاد می‌شوند.
فسیل‌ها فسیل‌ها (آثار و بقایای موجودات) از نشانه‌های اصلی سنگ‌های رسوبی هستند. موجودات دریایی رایج‌ترین فسیل‌ها هستند، اما موجودات خشکی مانند دایناسورها نیز در نتیجه پیشروی دریا بر روی خشکی، فسیل شده‌اند. میکروفسیل‌ها بقایای بسیار ریزی هستند که تنها با میکروسکوپ قابل تشخیص‌اند. اثر فسیلی (تریس فسیل) نیز شامل مسیرهای تغذیه یا تونل‌های حفر شده توسط موجودات کف‌زی است که به مرور زمان سنگی شده‌اند.
تراورتن و گلفشان‌ها
- تراورتن (سنگ‌های شیمیایی): رسوبات آهکی هستند که در اطراف چشمه‌های آب گرم با حرارت بالا تشکیل می‌شوند. در این چشمه‌ها، آب فوق اشباع از کربنات کلسیم است و با کاهش حرارت و تبخیر آب، به صورت پلکانی ته‌نشین شده و ساختار تراورتن را به وجود می‌آورد.
- غارنِشت‌ها (شیمیایی): در غارها، چکیدن آب‌های آهکی باعث تشکیل استالاکتیت (چکنده از سقف) و استالاکمیت (بالا آمده از زمین) می‌شود.
- گلفشان: در مناطق مارنی که آب زیرزمینی زیاد است، گازهایی مانند متان و اتان به سمت بالا حرکت کرده و گل را با خود به سطح می‌آورند. این پدیده در مناطقی مانند سیستان و بلوچستان و هرمزگان زیاد دیده می‌شود و گل خارج شده خاصیت درمانی دارد.
دسته‌بندی سنگ‌های رسوبی سنگ‌های رسوبی پس از فشرده شدن رسوبات و سیمانی شدن (دیاژنز) در سه گروه اصلی جای می‌گیرند: ۱. آواری (Clastic): تشکیل شده از خرده‌های سنگ‌های دیگر. شامل: * کنگلومرا: قطعات سنگ گرد شده هستند. * برش: قطعات سنگ زاویه‌دار هستند. * ماسه سنگ: تشکیل شده از ذرات ماسه. ۲. شیمیایی (Chemical): حاصل ته‌نشینی مواد از محلول‌های آبی (مانند سنگ آهک، تراورتن، سنگ نمک و سنگ گچ). ۳. زیستی (Biogenic): حاصل بقایای موجودات زنده (مانند زغال سنگ از گیاهان، و کوکینا یا لوماشل از صدف حیوانات).
سنگ‌های آذرآواری
سنگ‌های آذرآواری گروهی از سنگ‌ها هستند که نامشان ترکیبی از ماهیت آذرین (از آذرین‌ها) و نحوه تشکیل رسوبی (آواری) آن‌هاست. این سنگ‌ها از مواد آذرین (مانند خاکستر آتشفشانی یا گدازه) خارج‌شده از آتشفشان‌های زیردریایی یا کنار دریایی به وجود می‌آیند که پس از ریختن در دریا، شروع به رسوب‌گذاری و ته‌نشین شدن می‌کنند و تحت شرایط دیاژنز، مانند سنگ‌های رسوبی تشکیل می‌شوند. اندازه ذرات این سنگ‌ها بسیار متغیر است و می‌تواند از قطعات بزرگ تا ریزترین خاکسترهای آتشفشانی متغیر باشد. توف سبز کرج یکی از معروف‌ترین نمونه‌های این سنگ‌ها در ایران است که حجم وسیعی از سنگ‌های کشور را به خود اختصاص داده و در رنگ‌ها و ترکیبات مختلفی (مانند سبز یا متمایل به زرشکی) دیده می‌شوند.
سنگ‌های دگرگونی و فرآیند دگرگونی
دگرگونی عبارت است از تغییر ماهیت سنگ‌ها در اثر عوامل اصلی حرارت و فشار بسیار زیاد. این عوامل می‌توانند سنگ‌های آذرین، رسوبی و حتی دگرگونی را تحت تأثیر قرار داده و آن‌ها را دگرگون کنند. حرارت و فشار زیاد در اعماق زمین و مناطقی که حرکت‌های عظیم پوسته رخ می‌دهد یا مواد مذاب وجود دارد، متمرکز است. دگرگونی تا جایی ادامه پیدا می‌کند که اولین قطرات مذاب در سنگ پدیدار شوند.
انواع دگرگونی‌ها شامل موارد زیر هستند:
- دگرگونی ناحیه‌ای: در محدوده‌های بسیار وسیع و در مناطق کوهزایی یا برخورد دو پوسته رخ می‌دهد.
- دگرگونی مجاورتی: در مجاورت توده‌های نفوذی مواد مذاب (مانند دایک یا باتولیت) رخ می‌دهد که حرارت بالای (۵۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد) مواد مذاب باعث پخته شدن سنگ‌های اطراف می‌شود؛ این ناحیه متأثر را «هاله دگرگونی» می‌نامند.
- دگرگونی دینامیکی: در مناطق حرکتی مانند گسل‌ها رخ می‌دهد و منجر به آرایش کانی‌ها در یک امتداد خاص (بافت مطبوع) می‌شود.
- دگرگونی دفنی: در کف دریاها به دلیل انباشتگی رسوبات و افزایش فشار و حرارت با نزدیک شدن به گوشته زمین اتفاق می‌افتد.
- دگرگونی برخوردی (شوک متامورفیسم): در اثر برخورد شهاب‌سنگ‌ها و شوک حرارتی و ضربه‌ای ناشی از آن ایجاد می‌شود.
سنگ‌های دگرگونی، به دلیل تحمل بیشترین فشار و حرارت، مقاوم‌ترین سنگ‌ها در برابر هوازدگی و فرسایش هستند.
هوازدگی و فرسایش
شکل‌گیری تمام عوارض سطح پوسته زمین در اثر دو فرآیند همیشگی هوازدگی و فرسایش رخ می‌دهد.
- هوازدگی (تخریب): به معنی تخریب و تجزیه سنگ بدون حرکت است.
- فرسایش (حرکت): شامل جابجایی ذرات خرد شده سنگ توسط عواملی مانند آب و باد است.
هوازدگی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود:
- هوازدگی فیزیکی/مکانیکی: سنگ‌ها خرد می‌شوند اما ماهیت شیمیایی آن‌ها تغییر نمی‌کند. عواملی مانند افزایش حجم آب در زمان یخ‌زدن (یخ‌زدگی)، اختلاف دمای شبانه‌روزی بالا (مانند هوازدگی پوست پیازی که در سنگ‌های آذرین رایج است) و فعالیت ریشه درختان یا جانوران حفار باعث آن می‌شوند.
- هوازدگی شیمیایی: واکنش‌های شیمیایی باعث تغییر ترکیب سنگ‌ها می‌شود، مانند اکسید شدن (زنگ زدن آهن) یا انحلال نمک‌ها و سنگ‌های آهکی توسط آب.
شدت هوازدگی تحت تأثیر عواملی چون نوع آب و هوا (ترکیب گرما و رطوبت)، زمان (سن و سال سنگ) و نوع سنگ (مقاومت دگرگونی‌ها از همه بیشتر و آذرین‌های بیرونی از همه کمتر است) قرار می‌گیرد.
اشکال حاصل از هوازدگی و فرسایش
فرآیندهای هوازدگی و فرسایش، اشکال مختلفی در سطح زمین ایجاد می‌کنند:
- کارست و انحلال: نتیجه انحلال سنگ‌های آهکی توسط آب است که دره‌های عمیق (مانند تنگ شیرز) و غارها (مانند علی‌صدر) را به وجود می‌آورد.
- فروچاله‌ها (سینکول): چاله‌هایی در سطح زمین هستند که نشان‌دهنده حفره‌های بزرگی (مانند غار) در زیر سطح‌اند و ممکن است در اثر انحلال یا نشست زمین (ناشی از برداشت آب زیرزمینی یا زلزله) ایجاد شوند.
- بلورهای نمکین: در مناطق خشک با تبخیر آب و صعود آب‌های شور از طریق خاصیت مویینگی تشکیل می‌شوند.
- دیگ‌های رودخانه‌ای: چاله‌هایی که در بستر رودخانه‌ها تشکیل می‌شوند، در اثر چرخش آب و سابیده شدن سنگریزه درون آن.
- فرسایش تفریقی (دیفرانسیلی): از بین رفتن لایه‌های سست‌تر سنگ در مقایسه با لایه‌های مقاوم‌تر که اشکالی مانند کلوت و یاردانگ یا دودکش جن را ایجاد می‌کند.
- بادروبی و بادسابی: فرسایش ناشی از باد که با حمل انتخابی ذرات ریز و سابیدن سنگ‌ها (مانند تافونی) اشکالی مانند کلوت‌ها، سنگفرش بیابانی، و تپه‌های ماسه‌ای (برخان) را پدید می‌آورد.
ژئوتوریسم و ژئوپارک‌های جهانی
ژئوتوریسم یا زمین‌گردشگری به معنای گردشگری آگاهانه و مسئولانه است که بر پدیده‌های زمین‌شناختی تمرکز دارد. هدف اصلی آن آشنایی مردم با این پدیده‌ها و حفاظت از «میراث زمین‌شناختی» (پدیده‌های با ارزش از گذشته نیازمند حفاظت) است. تنوع زمین‌شناختی (ژئودایورسیتی) ایران بسیار زیاد است، تا حدی که ایران در نظر زمین‌شناسان جهان «بهشت زمین‌شناسان» و «موزه یک و نیم میلیون کیلومتر مربعی» شناخته می‌شود؛ از نمونه‌های منحصر به فرد می‌توان به بیابان لوت (دارای گسترده‌ترین پهنه‌های کلوت جهان و یکی از گرم‌ترین نقاط دنیا) و طولانی‌ترین غار نمکی جهان در گنبد نمکی نمکدان قشم اشاره کرد.
ژئوپارک‌های یونسکو ژئوپارک یک محدوده جغرافیایی مشخص است که دارای پدیده‌های زمین‌شناختی منحصر به فرد (ژئوسایت‌ها) و فرهنگ، تاریخ و طبیعت غنی است. فلسفه وجودی ژئوپارک‌ها توانمندسازی و مشارکت فعال جامعه محلی برای بهره‌مندی اقتصادی از گردشگری و در عین حال حفاظت از میراث زمین‌شناختی منطقه است. جامعه محلی در مدیریت ژئوپارک‌ها اهمیت حیاتی دارند. ژئوپارک‌ها همچنین به افزایش آگاهی مردم نسبت به علوم زمین کمک می‌کنند و منجر به تولید محصولات ژئوپارکی (ژئوپروداکت) می‌شوند.
یک ژئوپارک برای عضویت در شبکه جهانی یونسکو ابتدا «کارت سبز» را برای یک دوره ۴ ساله دریافت می‌کند و در صورت موفقیت در ارزیابی‌های مجدد، عضویت آن تمدید می‌شود. اگر نتواند استانداردهای حفاظت و توسعه را رعایت کند، «کارت زرد» (اخطار ۲ ساله) یا در نهایت «کارت قرمز» (اخراج از شبکه) دریافت می‌کند.
ایران در حال حاضر سه ژئوپارک فعال در شبکه جهانی یونسکو دارد:
- ژئوپارک قشم: اولین ژئوپارک خاورمیانه است که در سال ۲۰۰۶ ثبت شد اما در دوره‌های اولیه کارت قرمز دریافت کرد و از شبکه جهانی خارج شد. با بازسازی ژئوسایت‌ها (مانند چاهکوه و گنبد نمکی نمکدان) و افزایش مشارکت جامعه محلی، در سال ۱۴۰۰ (۲۰۱۷/۲۰۱۸) مجدداً به شبکه جهانی پیوست.
- ژئوپارک ارس: در شمال غرب کشور (آذربایجان شرقی) واقع شده و در سال ۱۴۰۰ به شبکه جهانی پیوست. ویژگی‌های آن شامل چشمه‌های تراورتن‌ساز، چین‌خوردگی‌های عظیم، و تنوع فرهنگی است.
- ژئوپارک طبس: همزمان با ارس در سال ۱۴۰۰ جهانی شد. دارای جاذبه‌هایی چون باغ گلشن (زمرد کویر)، سد تاریخی کُریت و شواهد جای پای دایناسور است.