عنوان پایان‌نامه

باز سازی آب و هوای کواترنر پسین بر اساس نهشته های لس منطقه آزادشهر



    دانشجو در تاریخ ۰۴ اسفند ۱۳۹۴ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "باز سازی آب و هوای کواترنر پسین بر اساس نهشته های لس منطقه آزادشهر" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    جغرافیای طبیعی-اقلیم شناسی
    مقطع تحصیلی
    دکتری تخصصی PhD
    محل دفاع
    کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74132;کتابخانه دانشکده جغرافیا شماره ثبت: 2061;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74132;کتابخانه دانشکده جغرافیا شماره ثبت: 2061
    تاریخ دفاع
    ۰۴ اسفند ۱۳۹۴
    دانشجو
    وحید فیضی
    استاد راهنما
    قاسم عزیزی
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    تشکیل رسوبات لسی، یکی از مهمترین پیامدهای تغییرات اقلیمی است. توالی رسوبات لس/خاک دیرین یکی از بهترین آرشیوهای طبیعی برای ثبت تغییرات اقلیم می¬باشد. از این قابلیت رسوبات لسی، برای بازسازی تغییرات اقلیمی کواترنر و تغییر و تحول ریخت شناسی می¬توان استفاده کرد. در این تحقیق برای بازسازی آب و هوای کواترنر پسین منطقه آزادشهر، برش لسی نوده انتخاب شد. ستبرای این برش 7/23 متر می¬باشد. در مجموع تعداد 237 نمونه از کل برش با فاصله 10 سانتیمتری جهت مطالعات پارامترهای مغناطیسی و آنالیزهای ژئوشیمی انتخاب و برداشت شد. پس از اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی تمامی نمونه¬ها و بر اساس نتایج به دست آمده از این اندازه¬گیری، 70 نمونه برای آنالیز ژئوشیمی انتخاب شدند. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می¬دهد که میزان پذیرفتاری مغناطیسی، پسماند مغناطیسی طبیعی، پسماند مغناطیسی ایزوترمال اشباع شده و HIRM در لایه¬های لس کمتر از لایه¬های خاک دیرینه است. در مقابل میزان نسبت S_0.3 در لایه¬های لس بیشتر از خاک¬های دیرینه است. همچنین میزان پذیرفتاری مغناطیسی با توالی لس-خاک دیرین ارتباط مستقیم داشته و با تشکیل رسوبات لسی پذیرفتاری مغناطیسی کاهش و با تشکیل لایه¬های خاک دیرینه افزایش یافته است. بدین ترتیب لس¬ها و خاک¬های دیرین مطالعه شده به ترتیب در دوره¬های یخچالی و بین یخچالی و در شرایط آب و هوایی متفاوت تشکیل شده¬اند. میزان اکسید آلومینیوم و اکسید آهن در واحدهای خاک دیرین زیاد و در واحدهای لسی کم می¬باشد. این دو عنصر جزء عناصر انحال ناپذیر و پایدار هستند و در شرایط اقلیمی سرد و خشک با افزوده شدن عناصری از قبیل اکسید کلسیم که یک عنصر ناپایدار و انحلال پذیر است، غلظت این عناصر کاهش یافته و نشانه¬ای از گسترش دوره های یخچالی است. مقدار این عناصر همزمان با تشکیل لایه¬های خاک دیرین افزایش می¬یابد و نشانه¬ای از وجود شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب است. برای بررسی هر چه بهتر تغییرات غلظت اکسیدهای اصلی، تعیین شدت هوازدگی و ارزیابی چگونگی فرایندهای خاکزایی از معیارهای مختلف زمین شیمیایی استفاده شد. شاخص تهی شدگی کاتیون¬های بازی، شدت هوازدگی را نشان می¬دهد. بر اساس این شاخص در برش رسوبی نوده همزمان با تشکیل لایه¬های خاک دیرین مقدار این شاخص نیز افزایش یافته و با تشکیل لایه¬های لس نیز مقدار آن کاهش یافته است. برای تعیین شدت هوازدگی از دو شاخص هوازدگی شیمیایی و شاخص هوازدگی موثر شیمیایی استفاده شد. مقدار شاخص هوازدگی شیمیایی در برابر نهشته¬های خاک دیرین افزایش یافته و بیش از 50 درصد و در بیشتر موارد بالای 70 درصد است. لذا این شاخص نیز نشان از آب و هوای گرم و مرطوب و مقدار هوازدگی بالای رسوبات در لایه خاک دیرین دارد. شاخص هوازدگی موثر شیمیایی یکی دیگر از شاخص¬هایی است که به میزان هوازدگی شیمیایی رسوبات می¬پردازد. مقدار این شاخص از 81 تا 87 درصد در طول برش متغیر است و نشان از هوازدگی شدید رسوبات دارد. ملاحظه می-شود که لایه¬های لسی مقادیر کمتری از این شاخص را ثبت کرده¬اند در حالی که لایه¬های خاک دیرین مقادیر بالاتری را نشان می¬دهند. نتایج دانه¬سنجی به دست آمده از برش رسوبی نوده نشان از کاهش درصد وزنی ماسه، گراول و سیلت در زمان تشکیل لایه¬های خاک دیرین و بالعکس افزایش درصد وزنی آن¬ها در لایه¬های لسی دارد. این موضوع نشان دهنده افزایش قدرت باد در زمان تشکیل لایه¬های لسی و کاهش قدرت آن در زمان تشکیل لایه¬های خاک دیرین است. از طرفی دیگر، خاک¬های دیرین دارای مقدار زیادی رس می¬باشند که می¬توان گفت فرآیندهای خاک سازی در این دوران به شدت فعال بوده و مقدار زیادی از شن و سیلت درشت به رس و سیلت ریز تبدیل شده است به طوری که رده بافتی بیشتر افق¬های خاک، رس سیلتی و یا لوم رسی سیلتی می¬باشد. در خاک¬های دیرین از مقدار نسبی کانی ایلیت کاسته شده و بر مقدار کانی اسمکتیت افزوده شده است. احتمالاً این کاهش به دلیل تبدیل کانی ایلیت به کانی اسمکتیت و کانی¬های مخلوط می¬باشد. بین فراوانی کانی ایلیت با فراوانی کانی اسمکتیت در توالی لس- خاک دیرین رابطه معکوس وجود دارد که احتمالاً نشانگر وقوع فرآیند تبدیل ایلیت به اسمکتیت است. لذا می¬توان گفت زمانی که شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب در منطقه حاکم بوده (در زمان تشکیل لایه های خاک دیرین)، مقدار اسمکتیت افزایش یافته و مقدار ایلیت کاهش پیدا کرده است. در نهایت برای تعیین دوره¬های آب و هوایی گذشته برش رسوبی نوده، از نتایج به دست آمده از آزمایشات مختلف استفاده شد. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می¬دهد که در برش رسوبی نوده که 160 هزار سال گذشته را در بر می¬گیرد، شش دوره آب و هوایی مختلف رخ داده است. سه دوره آب و هوایی سرد و خشک در میان سه دوره آب و هوایی گرم و مرطوب دیده شد. در خلال این دوره های آب و هوایی، دوره های کوتاه مدت سرد(استادیال) و گرم(اینتراستادیال) نیز مشاهده می شود. اولین دوره کوتاه سرد در 12 الی 13 هزار سال گذشته رخ داده و همزمان با دوره یانگردریاس می باشد. نوسانات آب و هوایی دنسگارد اوس جر نیز طی 17 الی 34 هزار سال گذشته در برش رسوبی نوده همزمان با تشکیل دوره های اینتراستادیال می باشد. همچنین دوره های آب و هوایی گرم کوتاه مدت(اینتراستادیال) در حدود105، 125 و 135 هزار سال گذشته در رسوبات نوده با دوره های اینتراستادیال کبودان، سهند و اشک رسوبات دریاچه ارومیه همزمان است. دوره آب و هوایی سرد کوتاه مدت(استادیال) در حدود 115 هزار سال گذشته نیز با دوره استادیال اسپیر همزمان می باشد.
    Abstract
    Abstract Loesses are most important climate change indicator. Loess /soil succession are the best nature archive of climate change records. Therefore they can employed to reconstruct quaternary climate change and geomorphological evolution. In this study, the properties of loess/paleosol succession of Nowdeh section is used for reconstruction of late quaternary climate variation in Azadshahr area in the northwestern of Iran. Totally 237 samples with 10 cm intervals were taken for magnetic, chemical, mineralogy and grain size analysis. First of all, magnetic susceptibility (MS) of all samples were measured and after plotting these data against litho-clumn of Nowdeh section. Samples with lowest and highest MS values were selected for analysis of other parameters. The result of our analysis revealed high value of MS, natural remnant of magnetization (NRM), saturation isothermal remnant of magnetization (SIRM), and hard isothermal remnant of magnetization (HIRM) for paleosols in compare to loesses. In contrast, loesses have got higher value of S-0.3 than paleosols. The result of our magnetic analysis showed that there is a direct relation between formation of loess/paleosol and intensity of MS, i.e. lower intensity of MS corresponds to formation of loess and high intensity of MS correspond to formation of paleosol, which in turn reflects the variation of climate change from cold and dry condition to warm and humid respectively. Similarly in geochemical analysis, the concentration of Al2O3 is higher in paleosol than in loess. These oxides are stable and dissolution in environment. As temperature and humidity decrease the concentration of elements such as CaO which is unstable and soluble, increase and this is an indicator of glaciation. In fact different geochemical parameters are employed to investigate changes in concentration of major oxides, determination of weathering intensity and pedogenes processes. Weathering intensity depict from depletion index of alkali cations. The increase/decrease in value of this index is observed in paleosol/loess successions respectively. Chemical and effective chemical weathering index are used to determine the weathering intensity since the value of weathering intensity in paleosols increase up to 50-70%. Therefore this parameter may be interpreted as warmer and humid climate condition. The chemical weathering can be inferred directly from effective chemical index. In studied Nowdeh section, the value of this index varies from 81-87%, which higher values are recorded in from paleosols. The granulometry analysis show decrease/increase in weight percentage of sand, gravel and silt during paleosol/loess formation respectively. These result indicate higher velocity of wind during colder climate which resulted in formation of loess layers and vice versa. In clay minerology, the concentration of clay minerals was higher in paleosols with respect to loesses. This means that the intensity of pedogenes processes was higher during paleosol formation and higher amount of coarse sands and silts have been converted in to fine silts and clay size materials which caused to prevalence of clayey silt or clayey-silt loam texture. In paleosols, the concentration of illite is relatively decrease and in contrast the concentration of smectite is relatively increases. There exist a reverse relationship between concentration of illite and smectite minerals in loess/paleosol succession, which may indicate conversion of illite to smectite. Therefore, we can say that during warmer and humid climate and formation of paleosols, the concentration of illite has been reduced while the concentration of smectite is increase. At the end, we used all obtained multiproxies data to determine paleoclimate of past north of Iran in Nowdeh section. The result of our analysis revealed the existence of six different climate condition (3 warmer and humid climate with 3 colder and dry climate in between) during past 160ka. Short cold and warm periods (Stadial and Interstadial) were seen between this weather period’s .first cold period occurred at 12 to 13ka that was Simultaneous with yonger deryas. Also, Dansgaard-Oeschger climate fluctuation in Nowdeh section occurred at 17 to 34ka Simultaneous with interstadisl formation period. In Nowdeh sediment, Short warm periods at 105, 125 and 135ka is simulation with sahand, kabudan and ashk interstadisl periods of orumieh sediment. Short and cold period at 115 ka is either simulation with spear stadial periods. Keywords: Magnetic susceptibility, Geochemistry, Granulometery, Loess, Azadshahr Region