تحلیل مورفوتکتونیکی حوضه سفیدرود، ایران: کاربرد تلفیقی دنباله فیبوناچی و توزیع گاما در شناسایی الگوهای ساختاری فعال

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 شهریور 1404   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2025.94085.1584

نویسنده

غلام حسن جعفری^*

گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

حوضه سفیدرود در شمال‌غرب ایران به‌عنوان یکی از مناطق فعال تکتونیکی در زون البرز-ایران مرکزی، دارای پیچیدگی‌های زمین‌ساختی قابل‌توجهی است. این مطالعه با استفاده از الگوهای ریاضی-هندسی، به‌ویژه دنباله فیبوناچی و نسبت طلایی، به همراه روش‌های آماری پیشرفته شامل توزیع گاما، آزمون کای دو و تحلیل فیشر، به بررسی وضعیت مورفوتکتونیکی و نئوتکتونیکی این حوضه و زیرحوضه‌های آن پرداخته است. داده‌های توپوگرافی و ساختاری از نقشه‌ها و تصاویر ماهواره‌ای استخراج و با استفاده از GIS تحلیل شدند. سپس، بر اساس یک چارچوب کمّی مبتنی بر نسبت‌های فیبوناچی، داده‌ها به پنج طبقه از نظر شدت فعالیت مورفوتکتونیکی طبقه‌بندی گردیدند. نتایج نشان داد که 96 درصد از سطح حوضه در محدوده مورفوتکتونیک ضعیف تا شدید قرار دارد و تنها چهار درصد از حوضه تحت فعالیت نئوتکتونیکی قرار دارد، که عمدتا در امتداد دره قزل‌اوزن- شاهرود با فعالیت نئوتکتونیکی شدید مشخص می شود. تحلیل‌های گاما، تعادل دینامیکی حوضه را با مقادیر چولگی (0.7171) و کشیدگی (0.782) تأیید کردند. علاوه‌براین، تحلیل کای دو نشان داد که زیرحوضه‌ها از نظر فعالیت‌های مورفوتکتونیکی مستقل هستند. این یافته‌ها حاکی از وجود یک سیستم سایبرنتیکی منفی دارای حافظه نمایی است که حوضه را به سمت سطح اساس در حال تنظیم کردن است.

کلیدواژه‌ها

فیبوناچی؛ نسبت طلایی؛ مورفوتکتونیک؛ توزیع گاما؛ ایران

مراجع

Agard, P., Omrani, J., Jolivet, L., & Mouthereau, F. (2005). Convergence history across Zagros (Iran): Constraints from collisional and earlier deformation. International Journal of Earth Sciences, 94(3), 401–419. https://doi.org/10.1007/s00531-005-0481-4

Allen, M. B., Ghassemi, M. R., Shahrabi, M., & Ashi, M. (2003). Accommodation of late Cenozoic oblique shortening in the Alborz range, northern Iran. Journal of Structural Geology, 25(5), 659–672. https://doi.org/10.1016/S0191-8141 (02)00064-0

Asadpour, A. (2018). Recovering the spatial structure and planting plan of Sa’ad al-Jang garden in Shiraz based on Trens Odanell’s memories [Spatial analysis of historical gardens]. Journal of Warm and Arid Architecture, 7, 23–42. [In Persian] https://doi.org/10.29252/ahdc.2018.1421

Berberian, M. (1983). The southern Caspian: a compressional depression floored by a trapped, modified oceanic crust. Canadian Journal of Earth Sciences, 20(2), 163–183. https://doi.org/10.1139/e83-015

Berberian, M. (1995). Master “blind” thrust faults hidden under the Zagros folds: active basement tectonics and surface morphotectonics. Tectonophysics, 241(3-4), 193-224. https://doi.org/10.1016/0040-1951(94)00185-C

Berberian, M., & King, G. C. P. (1981). Towards a Paleogeography and Tectonic Evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, 18(2), 210–265. https://doi.org/10.1139/e81-019

Bililan, L., & Hassanpour Lamr, S. (2019). Geometric patterns and golden proportions: A common language of architecture and art in the historical village of Abyaneh. Journal of Warm and Arid Architecture, 9, 45–68. [In Persian] https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.26453711.1398.7.9.3.2

Doglioni, C. (1990). The global tectonic pattern. Journal of Geodynamics, 12(1), 21-38. https://doi.org/10.1016/0264-3707(90)90022-M

Feizolahbeigi, A., Lourenço, P. B., Golabchi, M., Ortega, J., & Rezazadeh, M. (2021). Discussion of the role of geometry, proportion and construction techniques in the seismic behavior of 16th to 18th century bulbous discontinuous double shell domes in central Iran. Journal of Building Engineering, 33, 101575. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101575

Guest, B., Horton, B. K., Axen, G. J., Hassanzadeh, J., & McIntosh, W. C. (2007). Middle to late Cenozoic basin evolution in the western Alborz Mountains: Implications for the onset of collisional deformation in northern Iran. Tectonics, 26(6). https://doi.org/10.1029/2006TC002091

Hashemi Zarjabad, H., Ziaieniya, M. H., & Ghorbani, H. R. (2015). Revisiting the Analysis of Geometrical Principles and Golden Proportions in Shokatieh School. Iranian Journal of Archaeological Studies, 5(9), 207–222. [In Persian] https://journals.basu.ac.ir/article_1296.html

Kalman, D., & Mena, R. (2003). The Fibonacci numbers—exposed. Mathematics Magazine, 76(3), 167-181. https://doi.org/10.1080/0025570X.2003.11953176

Khattab, M. A., Radwan, A. E., El‐Anbaawy, M. I., Mansour, M. H., & El‐Tehiwy, A. A. (2023). Three‐dimensional structural modelling of structurally complex hydrocarbon reservoir in October Oil Field, Gulf of Suez, Egypt. Geological Journal, 58(11), 4146-4164. https://doi.org/10.1002/gj.4748

Makar, K., & Rubin, A. (2017). Learning about statistical inference. International Handbook of Research in Statistics Education, 261-294. https://doi.org/10.1007/978-3-319-66195-7_8

Marples, C. R., & Williams, P. M. (2022). The golden ratio in nature: A tour across length scales. Symmetry, 14(10), 2059. https://doi.org/10.3390/sym14102059

Mehrnia, S. R. (2017). Identifying Spatial Patterns of Earthquakes in Western Iran Using the Fibonacci Method. Environmental Risk Management Journal, 4(3), 215–229. [In Persian] https://journals.ut.ac.ir/article_64799.html

Memarzadeh, R., Hosseinzadeh Lotfi, F., Jahanshahlu, L., & Dehqan Toranposhti, A. (2022). Ranking Fire Stations Using Fibonacci sequence Technique: Case Study—District 10, Tehran. Operations Research in Engineering Applications (Applied Mathematics), 19(72), 99-122. [In Persian] http://dx.doi.org/10.52547/jamlu.19.1.99

Mohajjel, M., & Fergusson, C. L. (2014). Jurassic to Cenozoic tectonics of the Zagros Orogen in northwestern Iran. International Geology Review, 56(3), 263-287. https://doi.org/10.1080/00206814.2013.853919

Nassef, A. S. E. (2015). Fibonacci sequence and golden ratio in new formula of predicting cracks propagation in reinforced concrete tie. International Journal of Damage Mechanics, 24(8), 1214-1226. https://doi.org/10.1002/suco.201300077

Radfar, A., Chakdel, A. R., Nejati, A., Soleimani, M., & Taati, F. (2019). New insights into the structure of the South Caspian Basin from seismic reflection data, Gorgan Plain, Iran. International Journal of Earth Sciences, 108, 379-402. https://doi.org/10.1007/s00531-018-1659-x

Salehipoor Milani, A., Yamani, M., Moghimi, E., Lak, R., Jafarbigloo, M., & Mohamadi, A. (2018). Effect of The Urmia Lake level fluctuations Based on lake terraces sediments characteristics. Quantitative Geomorphological Research, 6(1), 1-20. [In Persian] https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.22519424.1396.6.1.1.8

Scholz, C. H., & Aviles, C. A. (1986). The fractal geometry of faults and faulting. Earthquake Source Mechanics, 37, 147-155. https://doi.org/10.1029/GM037p0147

Scholz, C. H., Dawers, N. H., Yu, J. Z., Anders, M. H., & Cowie, P. A. (1993). Fault growth and fault scaling laws: Preliminary results. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 98(B12), 21951-21961. https://doi.org/10.1029/93JB01008

Sharma, V. (2009). Deterministic chaos and fractal complexity in the dynamics of cardiovascular behavior: perspectives on a new frontier. The Open Cardiovascular Medicine Journal, 3, 110. https://doi.org/10.2174/1874192400903010110

Stepanov, P. Y., & Gomanyuk, J. A. (2023). Mathematical modeling of seismic wave kinematics in complex media. Moscow University Geology Bulletin, 78(1), 167-179. https://doi.org/10.3103/S0145875223010179 

Tiwari, J., Goswami, P. K., & Bhakuni, S. S. (2021). Pattern of active crustal deformation in a part of a lesser Himalayan Tectonic Window, Himachal Pradesh, India. Quaternary International, 592, 111-120. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2021.03.043

Turner, J. C. (1999). On Vector Sequence Recurrence Equations in Fibonacci Vector Geometry. In Applications of Fibonacci Numbers: Volume 8 (pp. 353-368). Dordrecht: Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-94-011-4271-7_32 

Turner, J. C., & Shannon, A. G. (1998). Introduction to a Fibonacci geometry. In Applications of Fibonacci Numbers: Volume 7 (pp. 435-448). Dordrecht: Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-94-011-5020-0_48

Waldron, J., & Snyder, M. (2020). Geological Structures: A practical introduction. https://doi.org/10.7939/r3-x15j-kd13

Yin, A. (2010). Cenozoic tectonic evolution of Asia: A preliminary synthesis. Tectonophysics, 488(1-4), 293-325. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2009.06.002

Yin, A., & Harrison, T. M. (2000). Geologic evolution of the Himalayan-Tibetan orogen. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 28(1), 211-280. https://doi.org/10.1146/annurev.earth.28.1.211

Ziaieniya, M. H., & Hashemi Zarjabad, H. (2016). The Golden Proportion and System of Islamic– Iranian proportions in Qaen Mosque. Journal of Maremat & Memari-e Iran, 6(11), 89-100. [In Persian] https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.23453850.1395.6.11.7.0