Mesopotamia Foredeep Basin Mapped by Integrated 2D and 3D Cartographic Approach for Analysis of the Geomorphology and Geophysical Setting

المستخلص تم في هذه الدراسة اعداد خرائط ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد لحوض مابين النهرين في العراق والمناطق المجاورة من. خلال تكامل لبيانات متعددة المصادر بواسطة لغة برمجة TMG و R و STGQ. اعتمد رسم الخرائط الجيومورفولوجية والجيولوجية على مجموعات البيانات التي تحتوي على طبقات نقطية ومتجهة للبيانات الجيولوجية والجيوفيزيائية والطوبوغرافية والصخرية والجيوديسية التي تم جمعها من مستودعات مفتوحة المصدر. تتضمن النتائج 8 خرائط جديدة. تقدم هذه الدراسة طريقة رسم خرائط متكاملة تجمع بين أدوات مختلفة لتصور البيانات: STGQ لرسم الخرائط الجيولوجية، TMG لتخطيط الجيود، شذوذ الجاذبية، التصور ثلاثي الأبعاد ورسم الخرائط الطبوغرافية ثنائية الأبعاد، ولغة البرمجة R لنمذجة التضاريس الجيومورفولوجية لأراضي العراق. بينت الخريطة الطوبوغرافية تباين في الإرتفاع من -69 متر تحت مستوى سطح البحر في الخليج العربي الى 3754 متر فوق مستوى سطح البحر في الأجزاء الشمالية الشرقية من العراق. أظهرت الخريطة الجيولوجية ان ترسبات العصر الرباعي (Q) وترسبات العصر الثلاثي (T) هي الترسبات السائدة والتي تقسم العراق بشكل تقريبي الى جزئين (شمالي شرقي وجنوبي غربي). ترسبات العصر الرباعي (Q) هي الترسبات الغالبة التي تغطي حوض مابين النهرين. قدم النموذج ثلاثي الأبعاد رسم منظوري لحوض مابين النهرين وجبال زاكروس. عند تدوير زاوية السمت بمقدار °30/°165. تزداد تموجات الجيود بالإتجاه الشمالي الشرقي: القيمة السالبة الأكثر انخفاضاً للجيود هي (-17 م) وكانت على امتداد الخليج العربي، وتعكس استمرارية الحد الأدنى للجغرافي الهندية. الحد الاعلى للجيود هو 19 في الاتجاه الجنوبي الغربي والشمالي الشرقي. يتباين ارتفاع الجيود في حوض ما بين النهرين من -15 م الى 5 م متوافقتاً مع المنخفض الطوبوغرافي. نموذج جاذبية الهواء الحر أظهر توافق بين قيم الجاذبية والتضاريس والتي تثبت الإتجاه العام لتناقص الكتلة التي تكون سبب لقيم الجاذبية المنخفضة أو السالبة. تختلف قيم انحرافات الجاذبية لـ Faye بين الحد الادنى -124.945 ملي كال الى الحد الأعلى 327.724 ملي كال. من الواضح ان قيم الجاذبية في حوض مابين النهرين هي قيم سالبة. تساهم مخرجات رسم هذه الخرائط (8 خرائط جديدة) في زيادة المعرفة حول الجيومورفولوجيا والجيولوجيا والشذوذ الجيوفيزيائي في العراق مع التركيز على حوض - ما بين النهرين في العراق. تتعلق دراسة أسئلة البحث الفني بتنسيق البيانات الخرائطية ومعالجتها وتكاملها ونمذجتها بواسطة مجموعات بيانات إنشائية متعددة المصادر تغطي العراق. تساهم الورقة بالإضافة الى اعداد الخرائط في الدراسات التكاملية الإقليمية للعراق والشرق الأوسط وحوض مابين النهرين.

The study presents the 2D and 3D mapping of the Mesopotamia Foredeep Basin, Iraq, and the adjacent areas using integrated cartographic approach of multi-source data visualization by Generic Mapping Tools (GMT), R language and QGIS. The geomorphological and geological mapping is based on multiple datasets containing raster and vector layers of the geological, geophysical, topographic, lithological and geodetic data captured from the open source repositories and resulted in 8 new maps. This study develops and presents an integrated cartographic method combining the use of various tools for different tasks in data visualization: QGIS for geological mapping, GMT for mapping geoid, gravity anomalies, 3D mesh visualization and 2D topographic mapping, R language (libraries 'raster' and 'tmap') for modelling relief (slope and aspect) of Iraq. The topography shows variation in data from minimum at -69 m below sea level in the Arabian Gulf, to maximum at 3754 m asl in the NE of Iraq. The map of geologic units of Iraq shows dominating types are Quaternary (Q) and Tertiary (T) that roughly divide the country into two segments (SW and NE). The Mesopotamia Foredeep Basin is dominated by Quaternary (Q). The 3D model of the Iraqi relief presented perspective view of the Mesopotamia Foredeep Basin and Zagros Mts with azimuth rotation at 165°/30°. The geoid undulations increase in NW direction: the lowest, negative values of geoid (-17 m) are over the Arabian Gulf which reflects the continuum of the Indian geopotential minimum. Maximal values of geoid reach 19 m in the SW and NW. The Mesopotamia Foredeep Basin has geoid variations ranging from -15 to 5 m showing correlation with topographic depressions. Free-air gravity model shows correlation of the values with topography proving general trend of the deficit of landmasses causing the negative or lower values in gravity. The values of Faye's gravity anomalies differ from minimum at -124.945 mGal to maximum at 327.724 mGal. The Mesopotamia Foredeep Basin has clearly negative values. The generated cartographic outputs (8 new maps) contribute to the increase of knowledge on the geomorphology, geology and distribution of geophysical anomalies of Iraq with a special focus on Mesopotamia Foredeep Basin. The technical research questions covered by this study relate to the cartographic data formatting, processing, integration and modelling using thematic multi-source datasets covering Iraq. The paper contributes both to the cartographic aspect of integrated mapping and to the regional studies of Iraq, Middle East and the Mesopotamia Foredeep Basin.