کارست

چشمه کارستی گرداب (منگره) با متوسط تخلیه ی سالانه بیش از 330  لیتر بر ثانیه از بزرگ ترین چشمه های کارستی شهرستان اندیمشک به حساب می آید. هدف از انجام این تحقیق بررسی زمین شناسی ساختمانی، مورفولوژی منطقه و تعیین عوامل مؤثر بر نحوه ی ظهور، تغذیه و گل آلود شدن چشمه گرداب می باشد. در این راستا مطالعات چینه شناسی، لیتولوژی، ساختاری و مورفولوژیکی انجام شده است. به این منظور، علاوه بر اینکه در 20 ایستگاه (بالا دست چشمه ها) برداشت درزه و شکستگی انجام شده است و خصوصیات شکستگی ها شامل مختصات، میزان بازشدگی و فاصله ی آنها اندازه گیری شده است، در محیطGIS  با استفاده از تابع density از ابزار Spatial analyst، نقشه ی هم تقاطع شکستگی های منطقه تهیه شده و در نهایت مدل تفهیمی هیدروژئولوژیکی از وضعیت تغذیه ی چشمه ی گرداب ارائه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که شکستگی ها، زون گسلی بالارود، گ سل های موجود در منطقه و فروچاله ی چالاب در ظهور، تغذیه و گل آلود شدن چشمه ی گرداب نقش اساسی دارند. با این وجود که شیب توپوگرافی و شیب لای ه های کوه چائونی به سمت چشمه ی گرداب م ی باشند و آب را به سمت چشمه ی انتقال می دهند، ولی مهم ترین پارامتر در ظهور، انتقال آب به چشمه و گل آلود شدن آن، گسل های موجود در منطقه مانند گسل های منگره، چاره و ورنا می باشند. با توجه به اطلاعات به دست آمده علت ایجاد گل آلود شدن آب چشمه ی گرداب در هنگام بارندگی، فروچاله ی چالاب می باشد.

تکتونیزه شدن استان کردستان و گسترش سنگ های کربناته انحلال پذیر، باعث توسعه ی کارست شده است. تعیین واحد کارستی و غیرکارستی و انتقال موقعیت چشمه ها و غارها روی نقشه نشان داد که تمام غارهای منطقه بر روی واحدهای کارستی قرار گرفته اند. مقایسه ی دیاگرام گلسرخی امتداد گسل های اطراف چند غار با امتداد راهروهای این غارها تأثیر آب یا ساختار در کنترل الگوی توسعه ی غارها مشخص گردید. با اینکه 29 درصد از سازندهای استان را واحدهای کارستی تشکیل می دهد، به علت تراکم و دبی بالای چشمه های کارستی، 5/69 درصد آبدهی کل چشمه های استان از واحدهای کارستی می باشد. از نظر کاربری حدود 79 درصد آب مورد نیاز کشاورزی و 4 درصد آب شرب استان کردستان از چشمه های کارستی تأمین می شود. کمترین هدایت الکتریکی مربوط به چشمه های سازند سخت و واحدهای کارستی بوده و بیشترین و کمترین دبی ویژه به ترتیب مربوط به سنگ های کربناته و سنگ های بلورین می باشد. با توجه به شرایط زمین شناسی و تکتونیکی منطقه حدود ۹0 درصد چشمه ها تحت تأثیر درز و شکستگی های تکتونیکی تشکیل شده اند. سیستم توسعه ی کارست در بخش های جنوبی استان عمدتاً کانالی و در بقیه ی قسمت های منطقه افشان است. 

شناسایی فروچاله ها از دید زمینریخت شناسی و آبشناسی دارای اهمیت بسزایی است. فضاهای زیرزمینی و مناطق امید به وجود منابع آب کارستی کم ژرفا، گستره هایی هستند که در آنها احتمال فروریزش مواد پوشاننده ی سازندهای انحلال پذیر و پیدایش فروچاله وجود دارد. جستجوها بر پایه نقشه مناطق امید به وجود منابع آب کارستی کم ژرفا، برای شکل گیری فروچاله ها انجام گرفت و با دخالت دادن نقش عوامل تاثیر گذار، مانند دما، بارش و تمرکز جریان سطحی آب و فشردگی خطواره های زمین شناسی، مناطق دارای توان پیدایش فروچاله ها بر فراز مناطق امید، شناسایی شدند. برای انجام این پژوهش از لایه های اطلاعاتی مناطق امید به وجود منابع آب کارستی کم ژرفا، نقشه گسل ها و خطواره های زمین شناسی، نقشه های پهنه های اقلیمی و همدمای تهیه شده توسط اداره کل هواشناسی استان، تصاویر لندست سنجنده ETM+ و نقشه تمرکز جریان سطحی آب بهره گیری شد. در این پژوهش، از روش تلفیق لایه های اطلاعاتی با بهره گیری از معیارهای تصمیم گیری، استفاده شد. برای این کار، لایه های پهنه های اقلیمی و پهنه های هم دما و لایه های فشردگی خطواره ها و تمرکز جریان، دو به دو و نتایج به دست آمده باهم قطع داده شدند. به هریک از حالتهای پیش آمده ناشی از قطع لایه های اطلاعاتی، در قالب جداول دو بعدی، متناسب با ماهیت و اثرگذاری هریک از اجزای آنها بر انحلال سنگهای کربناته، وزن متناسب اختصاص داده شد. انطباق نسبی مناطق دارای توان پیدایش فروچاله ها با برداشت های میدانی و نقشه فروچاله های محاسبه شده از طریق مدل رقومی ارتفاع، درستی یافته ها را ثابت نمود.

با توجه به ویژگی های منحصربه فرد غار کرفتو، به نظر می رسد می توان از آن به عنوان مطالعه موردی مناسبی در راستای شناخت فرایند کارست زایی و تأثیرپذیری آن از شرایط زمین شناختی بهره گرفت. این پژوهش دو هدف را می تواند محقق نماید، در وهله اول فرایند زمین شناسی مؤثر در تشکیل غار کرفتو و گستردگی آن را مشخص کرده و در وهله دوم گاه نگاری و تعیین محدوده زمانی شکل گیری آن را در ارتباط با دوره ها و اعصار زمین شناسی دیرینه در تاریخ زمین امکان پذیر نماید. شواهد زمین شناسی شامل حضور گسل های اصلی و فرعی در محدوده غار کرفتو، آثار عملکرد گسلی در دیواره پرتگاهی بیرونی و در فضاهای درونی غار و نحوه توسعه یافتگی طبیعی آن نشان دهنده آن است که غار مذکور از نوع ساختاری و مرتبط با عملکرد شبکه گسلی موجود در محل است. قطع شدگی واحدهای بالایی سازند قم توسط شبکه گسلی مذکور و ادامه نیافتگی آن در واحدهای پلیوکواترنری گاه نگاری و تعیین سن آن را «بروش نسبی» یا «روش سازندی - ساختاری» امکان پذیر کرده است. ازآنجایی که شبکه گسل های مذکور واحد آهکی پایانی از سازند قم را قطع نموده اند و در واحدهای پلیوسن - کواترنری ادامه ندارند به نظر می رسد سن عملکرد آن ها مربوط به تأثیر گام کوه زایی استرین در ابتدای عصر میوسن میانی و اشکوب لانگین است و در نتیجه فرایند اصلی تشکیل غار پس از وقوع آن ها شروع شده باشد، لذا سن حداکثری تشکیل غار را می توان به این مقطع زمانی مربوط دانست و از طرف دیگر، سن حداقلی آن را به پلیوسن آغازی نسبت داد.