ارزیابی دیرینه لرزه زمینساختی گسل دشت بیاض با شواهد ریخت زمینساختی

مقدمه :

در روز نهم شهریور سال ۱۳۴۷ هـ. ش زمین لرزه اى قوى بخش عظیمى از استان خراسان را لرزاند و موجب وارد آمدن خسارات جانى و مالى فراوانى در منطقه شمال قاین گردید. بزرگى این زمین لرزه ۲/۷ در مقیاس ریشتر، موقعیت کانونى آن در عرض جغرافیایى  ۳۴.۱۰N    و طول جغرافیایى  ۵۸.۹۶E با عمق کانونى ۱۵ کیلومتر گزارش شده است [۱].

همزمان با این زمین لرزه یک پهنه گسلى بر روى سطح زمین ظاهر شد. یکسرى شکستگى هاى ناپیوسته با طرح نردبانى، در پهنه اى به طول بیش از ۸۰ کیلومتر و عرض ۳-۱ کیلومتر با روند خاورى – باخترى بر روى آثار گسلش قدیمى ( پرتگاه گسلى(Fault Scarp) بوجود آمد .[۲] 

آثار این گسلش از خاور ذیقن تا سیاه کوه در باختر امتداد دارد.   سازوکار ژرفى صفحه گسل امتداد لغز چپگرد همراه با مؤلفه معکوس است. بیشترین جابجایى افقى اندازه گیرى شده بر روى گسل ۵/۴ متر و افت قائم برابر ۵/۲ متر در منطقه نیم بلوک مى باشد [۳] .

طى این فرآیند دیواره شمالى گسل نسبت به دیواره جنوبى به طرف بالا حرکت کرد.[۴]

  با توجه به محدودیت داده هاى موجود دستگاهى و یا باستانى-تاریخى از زمینلرزه هاى رخداده در یک منطقه، داده هاى ریخت زمینساختى ابزار مهمى براى درک و تبیین رفتار دیرینه لرزه خیزى مناطق فعال زمینساختى بکار میروند. در این مقاله ارزیابى فعالیت لرزه خیزى گسل دشت-بیاض با استفاده از تحلیل داده هاى ریخت زمینساختى صورت گرفته است.

◊◊◊◊◊◊◊

بحث :

شواهد مورفوتکتونیکی

سیماى گسل در روى زمین پیوسته نبوده بلکه از قطعات(Segments) نامساوى با ویژگیهاى هندسى مشابه تشکیل شده است. پهنه گسلى دشت بیاض به دو قطعه اصلى بنام قطعه خیدبس به طول ۳۵ کیلومتر و قطعه نیم بلوک به طول حدود ۳۰ کیلومتر و تعداد زیادى کوچک به طول کمتر از ۵ کیلومتر داراى خصوصیات پیچیده اى مى باشد. عناصر ریخت زمینساختى فراوانى در طول قطعات این گسل قابل مشاهده و اندازه گیرى هستند که از آنها میتوان بعنوان نشانگرهاى مهم براى ارزیابى رفتار دیرینه لرزه خیزى گسل دشت-بیاض استفاده نمود.

شواهد مورفوتکتونیکی در مسیر گسل دشت بیاض بیان کننده فعالیتهای متعدد گسل در طی تاریخ پیدایش آن میباشد. به عنوان مثال در منطقه خیدبس رودخانه توسط گسل قطع و جابجا گردیده است. جابجایی افقى چپگرد رودخانه به میزان ۴۷۰ متر اندازه گیری شده است. با توجه به اتدازه گیری بیشترین مقدار جابجایی گسل دشت بیاض در خیدبس در زمینلرزه ۹/۶/۱۳۴۷ به مقدار ۷۵/۳ متر، انتظار میرود که  حداقل ۱۲۵ زمینلرزه با ویژگی زمینلرزه ۹/۶/۱۳۴۷ در اثر فعالیت گسل دشت بیاض رخ داده باشد.

در منطقه خضری و میم  سه تپه باستانی به نامهای تپه جعفری، تپه کندر و تپه پلدراز در حاشیه جنوبی گسل دشت بیاض واقع شده اند. اهالی قدیمی منطقه معتقدند که اینها آثار ویران شده قلعه هایی به همین نامها هستند. قلعه کندر با موقعیت جغرافیایی N۳۴, ۱۰.۹   E۵۸, ۵۱.۹۶ به شکل مستطیل با طول ۱۰۰متر و عرض ۸۰ متر با دیواره های گلی بوده است. آثار معمارى قلعه تپه کندر  با اشکال هندسى قابل برداشت میباشد. این تپه در فاصله ۲۰ مترى جنوب دگرریختى زمینلرزه اى سال ۱۳۴۷ واقع شده است(شکل۳). با توجه به موقعیت استراتژیک تپه براى احداث قلعه دیدبانى در گستره وسیع خضرى-دشت بیاض، انصراف از تجدید بناى آن نشانگر تجربه تخریب در وقایع متعدد زمینلرزه اى بوده است. در  فاصله ۱۵ کیلومتری شرق تپه کندر، تپه جعفری و قلعه جعفرى قرار داشته که دارای قنات قدیمی بوده، ولی امروزه متروکه است.    مورفولوژی تپه های فوق بیانگر تخریب ناگهانی آنهاست. بنابر این میتوان نتیجه گرفت که زمینلرزه های ناشی از حرکت گسل دشت بیاض قبل از زمینلرزه سال ۱۳۴۷ موجب ویرانی قلعه های جعفری، کندر و پلدراز گردیده است.

بنا بر این شاهد دیگری از لرزه خیزی گسل دشت بیاض و قدرت ویرانگری آن نیز وجود همین قلعه های قروریخته قبل از زمینلرزه ۹/۶/۱۳۴۷ میباشد.

در اثر رخداد زمینلرزه ۹/۶/۱۳۴۷ قنوات خضری و میم در اثر بریدگی و جابجایی گسل دشت بیاض تخریب و جریان آب  در مظهر قنات متوقف شد. بررسی های مقنی ها نشان میداد که در بالادست گسل آب جریان داشته ولى در اثر حرکت گسل آب در پهنه برشی به گریز میرود.

عکسهای هوایی برداشته شده از این منطقه نشان دهنده آثار رشته قنوات قدیمی(حداقل۴ رشته) میباشد، که پس از هر مرحله فعالیت گسل، در اثر بریدگی و جابجایی گسل دشت بیاض تخریب قنات مردم مجبور به احداث قنات جدید بوده اند(شکل ۴). با استفاده از تعیین سن رادیومتریک آثار حفاری قنوات میتوان زمان دقیق وقوع زمینلرزه های گذشته و دوره بازگشت آنها را مشخص کرد.

شکل ۴–عکس هوایی که چند روز پس از زمینلرزه ۹/۶/۱۳۴۷ از گسل دشت بیاض در  منطفه خضری  برداشته شده موقعیت قنوات تخریب شده در نسهای متعدد فعالیت گسل را نشان میدهد.

بنا بر این شاهد دیگری از لرزه خیزی گسل دشت بیاض و قدرت ویرانگری آن نیز وجود همین قنوات تخریب شده قبل از زمینلرزه ۹/۶/۱۳۴۷ میباشد.

یکی دیگر از پدیده های مورفوتکتونیکی مهاجرت پهنه گسله دشت بیاض به سمت جنوب میباشد.

مهاجرت پرتگاههاى گسلى در عرض پهنه برشى گسل امتدادلغز چپگرد دشت بیاض در منطقه چادراز و خیدبس با تظاهر پرتگاههاى متعدد قابل مشاهده است. تفاوت در میزان فرسایش دیواره هاى پرتگاه گسلى نشاندهنده  پیدایش ناهمزمان این پرتگاهها در طى رویدادهاى لرزه اى متعدد میباشد. تقدم و تاخر  در پیدایش همراه با مهاجرت از شمال به جنوب پرتگاهها در ناحیه خیدبس بخوبى مشهود است. بررسی تصاویر ماهواره ای آستر و لندست  TM منطقه نشان میدهد که آثار پرتگاه گسلی در مرز بین تپه های شمالی خضری(۲کیلومتری شمال شهر کنونی خضری) بوده و در طی فرآیندهای متعدد حرکتی به موقعیت کنونی پهنه گسلی تغییر مکان داده است. این مسئله در ارزیابى حریم گسلهاى فعال بسیار حائز اهمیت است زیرا ارائه رابطه تجربى مبنى بر میزان مهاجرت و همچنین جهت و هندسه مهاجرت پرتگاه گسلى در پهنه هاى امتدادلغز مشابه دشت-بیاض  مناطق در معرض خطر در حرکات لرزه اى آتى این گسلها نشان خواهد داد.

شکل۵ - مهاجرت پهنه گسله دشت بیاض به سمت جنوب در طی فعالیتهای متعدد

◊◊◊◊◊◊◊

نتیجه گیرى :

شواهد ریخت زمینساختى ابزار مناسبى براى بررسب ویژگیهاى لرزه خیزى گسلها و تعیین نرخ فعالیت آنها محسوب میگردند. گسل دشت بیاض در درازناى تاریخ فعالیت خود اشکال ریخت زمینساختى بدیع و جالبى را بوجود آورده است. بررسى داده ها و شواهد ریخت زمینساختى در تحلیل رفتار دیرینه لرزه زایى کمک شایانى مینمایند. در منطقه خیدبس رودخانه توسط گسل قطع و جابجا گردیده است. جابجایی افقى چپگرد رودخانه به میزان ۴۷۰ متر اندازه گیری شده است. با توجه به اتدازه گیری بیشترین مقدار جابجایی گسل دشت بیاض در خیدبس در زمینلرزه ۹/۶/۱۳۴۷ به مقدار ۷۵/۳ متر، انتظار میرود که  حداقل ۱۲۵ زمینلرزه با ویژگی زمینلرزه ۹/۶/۱۳۴۷ در اثر فعالیت گسل دشت بیاض رخ داده باشد. مطالعه آثار قلعه هاى موجود بر روى تپه هاى کندر، جعفرى و پلدراز در حاشیه گسل دشت بیاض بیانگر فعالیت لرزه اى این گسل براى دفعات مختلف قبل از سال ۱۳۴۷ میباشد. همچنین بررسى تجدید بنا و احداث رشته قنواتى که توسط گسل دشت بیاض قطع شده ان بر فعالیتهاى متعدد این گسل تاکید دارند.  مهاجرت پرتگاه گسلى در فعالیتهاى مختلف بیانگر تغییر در حریم این گسل میباشد.  دگرریختى سطحى ناشى از رخداد بعدى زمینلرزه میتواند بریدگیهایى را در بخش جنوبى  گسلش سطحى زمینلرزه سال ۱۳۴۷ دشت بیاض موجب گردد.

◊◊◊◊◊◊◊

References:

۱         Ambraseys, N. N., and C. P. Melville (۱۹۷۷), The seismicity of Kuhistan۱:city>, Iran۱:country-region>۱:place>, Geogr. J., ۱۴۳(۲), ۱۷۹ –۱۹۹.

۲         Ambraseys, N. N., and C. P. Melville (۱۹۸۲), A History of Persian Earthquakes, Cambridge۱:placename> Univ.۱:placetype>۱:place> Press, New York۱:place>۱:state>.

۳         Ambraseys, N. N., and J. S. Tchalenko (۱۹۶۹), The Dasht-e Bayaz (Iran۱:place>۱:country-region>) earthquake of August ۳۱, ۱۹۶۸۱:date>: A field report, Bull. Seismol. Soc. Am., ۵۹, ۱۷۵۱ – ۱۷۹۲.

۴         Berberian, M. (۱۹۷۶), Contribution to the seismotectonics of Iran۱:place>۱:country-region> (part II), Rep. ۳۹, Geol. Surv. of Iran۱:place>۱:country-region>, Tehran۱:place>۱:city>.

۵         Walker, R., J. Jackson, and C. Baker (۲۰۰۴), Active faulting and seismicity of the Dasht-e-Bayaz region, eastern Iran۱:place>۱:country-region>, Geophys. J. Int., ۱۵۷, ۲۶۵ – ۲۸۲.

کلید واژه ها: سایر موارد