Remote Sensing and GIS-Based Assessment of Karst Development in Libya: Evidence from the Al-Jabal Al-Akhdar–Benghazi Plain and Tripolitanian Pre-desert
DOI:
https://doi.org/10.65405/dta8ed91الكلمات المفتاحية:
الاستشعار عن بُعد، نظم المعلومات الجغرافية، التضاريس الكارستية، الجبل الأخضر-سهل بنغازي، منطقة ما قبل الصحراء في طرابلس، ليبياالملخص
تُعد خزانات المياه الجوفية الكارستية بيئات هيدروجيولوجية فريدة تتميز بأنظمة تصريف معقدة للمياه السطحية والجوفية، وتشمل معالم مثل المنخفضات الكارستية، والفجوات الانهدامية، والكهوف، والينابيع، والبحيرات الكارستية. تهدف هذه الورقة البحثية إلى دراسة نمط توزيع المعالم الكارستية وتحليل ارتباطاتها بالسمات الخطية الجيومورفولوجية الأخرى في منطقتين كارستيتين كبيرتين في ليبيا: منطقة الجبل الأخضر وسهل بنغازي (شمال شرق ليبيا)، ومنطقة ما قبل الصحراء في طرابلس (شمال غرب ليبيا). استخدمت الدراسة صور الأقمار الصناعية متعددة الأطياف، ومؤشر الفرق المعياري للمياه، ونماذج الارتفاع الرقمية بدقة 12.5، ونظم المعلومات الجغرافية لتحديد أشكال التضاريس الكارستية وتحليل علاقتها بكثافة السمات الخطية. كشفت الدراسة عن وجود عدة أشكال تضاريسية كارستية، شملت المنخفضات الكارستية، والفجوات الانهدامية، والمنخفضات المغلقة، والكهوف، والينابيع، والبحيرات الكارستية؛ حيث تم تحديد هذه المعالم واستخلاصها من البيانات المدخلة باستخدام عتبات تصنيف مختلفة. وبالإضافة إلى ذلك، استُخلصت السمات الخطية من الصور وحُللت من حيث الكثافة والشذوذات المرتبطة بالمياه. وعقب ذلك، أُعدت خرائط موضوعية لكثافة الظواهر الكارستية وقورنت ببعضها لتحديد التباين في الخصائص الكارستية. وأظهرت الدراسة أن منطقة الجبل الأخضر وسهل بنغازي تتمتع بنظام كارستي أكثر تطوراً، وهو ما يتضح من وجود حقول واسعة ومتطورة من المنخفضات الكارستية، ومنخفضات مغلقة أكبر مساحةً وأكثر عمقاً، وعدد أكبر من الينابيع والبحيرات الكارستية، وكثافة أعلى للمعالم الكارستية واسعة النطاق. وفي المقابل، تتسم منطقة ما قبل الصحراء في طرابلس بظروف أكثر جفافاً بشكل عام، وتحتوي على أعداد أقل من المنخفضات المغلقة والمنخفضات الكارستية والكهوف. كما تشير النتائج إلى أن توزيع المنخفضات الكارستية يتبع نمط السمات الخطية، مما يوحي بأن هذه المعالم تشكلت نتيجة ذوبان الصخور الكربونية بفعل تدفق المياه الجوفية المتسربة، وهو ما تعزز بوجود الانقطاعات البنيوية. وعلاوة على ذلك، كشف تحليل كثافة الظواهر الكارستية عن وجود مناطق محلية ذات تركيزات عالية من المعالم الكارستية، والتي قد تكون واعدة لاستكشاف المياه الجوفية وتقييم مخاطر الفجوات الانهدامية. وأخيراً، كشف إعداد خريطة أولية متكاملة لقابلية التضاريس الكارستية للتشكل عن أن المناطق الواقعة في شمال ليبيا - ولا سيما منطقة الجبل الأخضر وسهل بنغازي ومنطقة ما قبل الصحراء في طرابلس - تتمتع بمستويات أعلى من القابلية للتكون الكارستي؛ وذلك نظراً لوجود صخور كربوناتية، وخطوط بنيوية، وسمات مياه جوفية مرتبطة بها، وتضاريس كارستية. وبشكل عام، أثبتت الدراسة الحالية أن تحليل صور الأقمار الصناعية - مقترناً ببيانات نماذج الارتفاع الرقمية بدقة 12.5 متراً المستمدة من القمر الصناعي، ومؤشر المياه ، وتقنيات نظم المعلومات الجغرافية - يُعد أداة مفيدة لتحديد المناطق القابلة للتكون الكارستي، وتقييم إمكانات المياه الجوفية ومخاطر الحفر الانهدامية في ليبيا.
التنزيلات
المراجع
Abousaif, A., Abuharara, A., Bousayf, A. and Atia, M. (2022): Geological and geomorphic assessment of Wadi Al-Battum, Al Jabal Al Akhdar, Libya. Alqalam Journal of Medical and Applied Sciences (AJMAS); 5(1): 177-184.
Ajazzwe, A.F. and Ashahomi, K.A. (2018): Karst’s caves characteristics in Daryanah area, Al Jabal Al Akhdar, NE Libya. Libyan Journal of Science and Technology (LJST); 8(1): 12-20.
Al Faitouri, M.S., Muftah, A.M., Ashahomi, K.A., Elebaidi, S.K., Errishi, H.A. and El Fallah, O.A. (2026): Reconnaissance of karstic dolines in the area between Benina-Al-Abyar, NE Libya. Libyan Journal of Science and Technology (LJST); 16(1): 293-303.
Al Shible, M.S. (2019): Geology of Ayn Al Majdoub karstic lake, Benghazi, NE Libya. Libyan Journal of Science and Technology (LJST); 9(1): 93-97.
Bin, L. Zhengyu, L., Shucai, L., Lichao, N., Maoxin, S., Huaifeng, S., Kerui, F., Xinxin, Z. and Yonghao, P. (2017): Comprehensive surface geophysical investigation of karst caves ahead of the tunnel face: A case study in the Xiaoheyan section of the water supply project from Songhua River, Jilin, China. Journal of Applied Geophysics; 144: 37-49.
Bonacci, O. and Roje-Bonacci, T. (2008): Water losses from the Ričice reservoir built in the Dinaric karst. Engineering Geology; 99(3-4): 121-127.
Cooper, A.H., Farrant, A.R. and Price, S.J. (2011): The use of karst geomorphology for planning, hazard avoidance and development in Great Britain. Geomorphology; 134(1-2): 118-131.
Dussart-Baptista, L., Massei, N., Dupont, J.-P. and Jouenne, T. (2003): Transfer of bacteria-contaminated particles in a karst aquifer: evolution of contaminated materials from a sinkhole to a spring. Journal of Hydrology; 284(1-4): 285-295.
Einsiedl, F. (2005): Flow system dynamics and water storage of a fissured-porous karst aquifer characterized by artificial and environmental tracers. Journal of Hydrology; 312(1-4): 312-321.
El Amawy, M.A., Muftah A.M. and Abdelmalik, M.B. (2010): Karst development and structural relationship in the Tertiary rocks of the western part of Al Jabal Al Akhdar, NE Libya: A case study in Qasr Libya area. 3td International Symposium Karst Evolution in the South Mediterranean Area, Speleologia Iblea, Ragusa, Italy; 14: 173-189.
Hardt, R., Rodet, J. and Zogbi, L.D. (2022): Sandstone and karst development in Brazil. 18th International Congress of Speleology - Savoie Mont Blanc, Karstologia Memoires no23 - Symposium 11 – Pseudokarst; 3: 239-242.
Hunt, C.O., Gale, S.J. and Gilbertson, D.D. (1985): The UNESCO Libyan Valleys Survey IX: Anhydrite and limestone karst in the Tripolitanian pre-desert. Libyan Studies; 16: 1-13.
Jiang, Q.H., Gao, T.R., Zhang, D.M., Liu, Z.Q. and Huang, H.W. (2026): Effect analysis of twin tunnels crossing karst cavities beneath an elevated structure based on complex geological modeling. Tunnelling and Underground Space Technology; 177: 107911.
Luo, Y., Zhou, Q., Peng, D., Yan, W. and Zhao, M. (2023): Key influence of hydrogeological, geochemical, and geological structure factors on runoff characteristics in karst catchments. Journal of Hydrology; 623: 129852.
Piccini, L. (1995): Karst in siliceous rock: karts landforms and caves in the Auyan-tepui (Est. Bolivar, Venezuela). International Journal of Speleology; 24(1-4): 41-54.
Shaltami, O.R., Ben Hkoma, M., Dulayoum, M.M., Algomati, A.E., Muhammed, F.K. and Almahdi, K.A. (2025): Achieving sustainable development in Libya through karst geochemistry. Derna Academy Journal for Applied Sciences (DAJAS); 5(2): 105-112.
Vaqueiro-Rodríguez, M. (2004): Karst in siliceous rocks: Pseudokarst landforms and caves in the quartz dyke of Pico Sacro (Boqueixon, Galicia). Coruña; 29: 247-264.
Vasconcelos, A.M.C., de Souza, F.C.R., Rodet, J., de Oliveira, C.V. and Salgado, A.A.R. (2013): Karst developed in siliciclastic rocks at Serra Do Espinhaço Meridional, Minas Gerais (Brazil). Karst and Caves in Other Rocks, Pseudokarst – Poster, 16th International Congress of Speleology (ICS) Proceedings, Czech Speleological Society; pp. 326-331.
Zafir, A., Hassan, S., Khamees, F. and Mustafa, S. (2025): Influence of structure and stratigraphy on karst development in Ayn Hufrah, NE Libya. International Scientific Conference Man and Karst, Speleologia Iblea, Ragusa, Italy; XIX: 57-61.
Zajc, M., Pogačnik, Ž. and Gosar, A. (2014): Ground penetrating radar and structural geological mapping investigation of karst and tectonic features in flyschoid rocks as geological hazard for exploitation. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences; 67: 78-87.
Zhao, J., Li, N. and Liu, F. (2020): Geological survey and drilling technology of karst land. Desalination and Water Treatment; 187: 144-153.
