گسلش جنبا در حاشیه شمال خاوری کمربند ولکانیکی اورمیه - دختر
| دسته | تکتونیک |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین |
| تاريخ برگزاری | ۱۳ اسفند ۱۳۸۶ |
چکیده :
مرز شمال خاورى پهنه ولکانیکی اورمیه - دختر در بسیارى جاها به وسیله فرونشست هاى طویلى که از رفسنجان در جنوب خاورى تا ساوه در شمال باختر گسترش دارند، مشخص شده است. در مجاورت این فرونشست ها، زون های گسلى طویل و مهمی شکل گرفته اند، که از جنوب خاور به سوی شمال باختر می توان به گسل های انار، ده شیر، زفره، کاشان، راوند، قم، ایندس و کوشک نصرت اشاره کرد. اطلاعات بسیار محدودی در رابطه با فعالیت لرزه ای این گسل ها در دست است.
بر پایه شواهد ریخت شناختی بسیاری از این گسل ها از زمان پلئیستوسن جنبا بوده و مسبب رویداد گسلش های مکرر است.
فرشاد جمالی، دانشجوی دکترای ژئوفیزیک پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، مهندسین مشاور زمین آب پی، f.jamali@zapce.ir.
خالد حسامی آذر، دکترای زمین شناسی ساختمانی، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
منوچهر قرشی، دکترای زمین شناسی ساختمانی، پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین شتاسی کشور.
مقدمه :
در فلات ایران به دلیل تراکم بالای گسل‌های جنبا از یک طرف و دقت پایین داده‌های لرزه‌ای از طرف دیگر، چشمه برخی از زمین‌لرزه‌ها به بیش از یک گسل ارتباط داده شده است ]6[. علاوه بر این فقدان نقشه‌های دقیق رو‌مرکز زمین‌لرزه‌ها و گسل‌ها باعث عدم توانایی در تطبیق داده‌های لرزه‌ای با گسلش جنبا شده است. حتی فرض وجود داده‌های لرزه‌ای با دقت بسیار بالا، جهت تعیین موقعیت تمامی گسل‌های جنبا کافی نیست، چرا که بسیاری از زمین‌لرزه‌ها در اثر فعالیت گسل‌های پنهان پدید می‌آیند. علاوه بر این حرکت تدریجی در راستای بسیاری از گسل‌های جنبا در دوره های زمانی طولانی، گاه به صورت خزش بوده و یک زمین‌لرزه بزرگ را پدید نمی‌آورند.
از آنجا که دوره بازگشت زمین‌لرزه‌ها در نقاط مختلف ایران مرکزی متفاوت و معمولاً طولانی است، تاریخ زمین شناسی کواترنر ـ نئوژن در طول گسل‌های جوان اطلاعات بسیار مهمی را درباره ویژگی‌های لرزه‌خیزی این گسل‌ها فراهم می‌کند.
زمین شناسی و زمین ساخت :
ایران مرکزی به مجموعه ناهمواری‌هایی اطلاق می‌گردد که در محدوده مثلثی شکل داخل فلات ایران جای گرفته است. این گستره به دلیل تحولات ساختمانی گوناگونی که پشت سر گذاشته است ساختمان زمین‌شناسی بسیار پیچیده‌ای دارد. در ایران مرکزی سیستم‌های شکستگی اصلی، شکل‌دهنده الگوی کنونی ریخت‌زمین‌ساخت ناحیه است. این ناحیه بوسیله سیستم‌های گسلی راستالغز به چندین زیر پهنه قابل تقسیم است. این زیر‌‌پهنه ها خود توسط گسل‌های اغلب طولی شکسته شده و در امتداد آنها رشته‌های کوهستانی به صورت قطعات بالا آمده در فواصل دشت‌های میانکوهستانی قرار گرفته‌اند.
در این میان انجام مطالعات و بررسی‌های صحرایی دقیق همراه با توجه ویژه به افزارهای زمین‌ساختی جدید جهت ایجاد ارتباط منطقی بین زمین‌لرزه‌های تاریخی و گسلش‌های سطحی الزامی است.
علاوه بر شکستگی‌ها، دخالت فعالیت‌های ماگمایی در ساختمان ناهموار‌های ایران مرکزی، آن را از سایر واحد‌های ریخت‌شناسی متمایز ساخته است. این فعالیت‌های ماگمایی از پرکامبرین تا نئوژن ادامه داشته ولی شدیدترین آنها مربوط به ترشیاری و بویژه ائوسن می باشد. فعالیت‌های مذکور هم به صورت آتشفشانی و هم به شکل نفوذی در ساختمان ناهمواری‌ها دخالت چشمگیری دارد ]11 و 8[.
در مجاورت جنوب‌باختری پهنه ایران مرکزی زون اورمیه – دختر واقع گردیده است. بسیاری از محققین فعالیت آتشفشانی در این زون را نتیجه فرورانش پوسته اقیانوسی زاگرس در امتداد برخورد به زیر پوسته قاره‌ای ایران مرکزی و ذوب آنها در عمق زمین می‌دانند ]7[. در اثر این فرآیند مواد مذاب درونی تحت فشار از طریق شکاف‌های متعدد به سطح زمین راه یافته و در حاشیه پوسته قاره‌ای ایران مرکزی کوه‌های مرتفعی را شکل داده‌اند. گسل‌های زیادی این رشته‌کوه‌ها را در راستاهای طولی و عرضی بریده و تغییرات زیادی بویژه در ساختمان‌های چین‌خورده آن ایجاد کرده و چهره دیواره مانندی به آن داده است.
مرز شمال خاوری این واحد در بسیاری جاها به وسیله فرونشست های طویلی که از رفسنجان در جنوب خاوری تا ساوه در شمال باختر گسترش دارند، مشخص شده است. در مجاورت این فرونشست‌ها و اغلب در مرز تقریبی میان کوه و دشت، زون های گسلی طویلی شکل گرفته اند. از مهم ترین گسل های این گستره از ایران مرکزی، از جنوب خاور به سوی شمال باختر می توان به گسل های انار، ده شیر، زفره، کاشان، راوند، قم، ایندس و کوشک نصرت اشاره کرد.
اگرچه برخی از این گسل ها، از جمله گسل های واقع در منتهی الیه جنوب خاوری این زون گسلی (گسل های انار و دهشیر) توسط برخی پژوهشگران از جمله واکر و جکسون ]12 [ و مییر و همکاران ]9 و 10[ تا حدی مورد توجه قرار گرفته اند، اما اغلب این گسل ها کمتر بررسی گردیده و مورد توجه محققین قرار نگرفته اند.
در اینجا ابتدا نتایج حاصل از مطالعات انجام شده بر روی دو گسل انار و دهشیر به اختصار ارائه گردیده و سپس برخی از بررسی های انجام شده بر روی دیگر گسل های این ناحیه ارائه می گردد.
گسل انار :
گسل انار با طولی بالغ بر 200 کیلومتر، به موازات گسل دهشیر و در گستره شرقی آن در پهنه ایران مرکزی، به روشنی بر روی نگاره های ماهواره ای و عکس های هوایی قابل تشخیص بوده (شکل 1) و بویژه در بخش های جنوبی (نزدیک شهر انار) سبب جابجایی نهشته های جوان گردیده است. این جابجایی نهشته ها بصورت چندین افراز گسلی سبب پایین افتادگی بخش باختری گسل گردیده ]4 و 12[ و در بخش های مختلف شاخه های این گسل، بویژه در منتهی الیه شمالی و جنوبی آن، جابجایی راستالغز راستبر به وضوح قابل تشخص است ]9 و 12[ . بر پایه مطالعات انجام شده بیشترین میزان جابجایی راستالغز شناسایی شده در راستای این گسل حدود 5±25 کیلومتر، در بخش جنوبی این گسل، می باشد ] 12 و 9[.
گسل ده شیر :
گسل ده شیر با درازای بالغ بر 380 کیلومتر بخش های وسیعی از فلات مرکزی ایران را بریده (شکل 1) و از چندین قطعه مجزا تشکیل گردیده است ]5، 12 و 10[. بر پایه مطالعات انجام شده توسط مییر و همکاران ]10[ گسل دهشیر جنبا بوده و آهنگ لغزش راستالغر راستبر در راستای آن حدود 2 میلیمتر در سال برآورد گردیده است. بر پایه نتایج ارائه شده توسط همین پژوهشگران، این حرکت به احتمال فراوان می بایست در نتیجه جابجایی، مسبب رویداد زمین لرزه های بزرگ، در راستای این گسل پدید آمده باشد.
گسل زفره :
این گسل که از مدتها پیش توسط پژوهشگران به عنوان یک گسل راستالغز راستبر معرفی شده است ]2 و 3[ توسط جمالی و همکاران ]1[ بعنوان جنوب‌خاوری‌ترین قطعه پهنه گسلی قم – زفره معرفی گردیده است. درازای گسل زفره بالغ بر 85 کیلومتر می باشد. گسل زفره تقریبا در تمام مسیر خود از میان واحد‌های آتشفشانی (عمدتا آندزیتی) ائوسن عبور می‌کند و اثر جابجایی ناشی از فعالیت آن در رسوبات آبرفتی کواترنری به ندرت مشاهده می‌گردد. نشانه‌هایی از جابجایی راستبر در طول قطعه گسلی زفره در تراورتن‌های کواترنر جنوب‌خاور ابیازان قابل شناسایی بوده اما به سبب سن سنگ های دربرگیرنده گسل، فعالیت های بسیار جوان در راستای آن قابل استناد نمی باشد (شکل 2).
گسل کاشان :
گسل کاشان با درازای حدود 80 کیلومتر بخشی از پهنه گسلی قم - زفره (حد فاصل فین تا نطنز)، را تشکیل داده و در راستای آن آبراهه‌ها به صورت راستبر جابجا گردیده است.
نمونه‌های بسیار جالب از این جابجایی‌های منظم راستبر بترتیب از شمال به سوی جنوب در گستره روستاهای گبرآباد، تتماج (شکل 3) و شمال باختری روستای هنجن (شکل 4) قابل شناسایی است. یکی از بارزترین عوارض ریخت‌شناختی در طول قطعه گسلی کاشان جابجائی افقی منظم آبراهه ها و بادزن آبرفتی در مجاورت روستای گبرآباد است. بر پایه مشاهدات انجام شده آهنگ جابجایی راستبر اندازه گیری شده در عرض این بادزن آبرفتی به میزان حدود 5/2 تا 3 میلیمتر در سال دور از انتظار نیست.
گسل راوند :
بررسی نگاره‌های ماهواره‌ای و عکس‌های هوایی گستره فین (غرب شهر کاشان) نشان دهنده آن است که انتهای شمالی گسل کاشان با ایجاد یک پله راست دست (که در نتیجه جابجایی در طول یک گسل راستبر ایجاد گردیده) به سمت دشت مهاجرت نموده است. از این نقطه به سوی شمال و تا محدوده گنبدهای نمکی شمال آب شیرین، گسل راوند با طولی در حدود 55 کیلومتر قابل پیگیری است.
این گسل نسبت به گسل کاشان از پهنای وسیعتری برخوردار بوده، بطوریکه شاخه‌های آن از مرز کوه و دشت در باختر تا حاشیه بادزن‌های آبرفتی در طول جاده قدیم کاشان - قم گسترش دارد. زون گسلی راوند دست کم از سه افراز گسلی اصلی و تقریبا موازی (شکل 5) و چندین افراز گسلی فرعی تشکیل گردیده که از سوی کوه به دشت، کوتاهتر و جوانتر می‌گردند. در راستای این افرازهای گسلی آبراهه‌ها به گونه‌ای منظم و به صورت راستبر جابجا گردیده‌اند. حداقل میزان جابجایی راستبر اندازه‌گیری شده در طول جوانترین افراز گسلی به حدود 5/3 متر می‌رسد.
(شکل 5) نمایی از افرازهای گسلی شناسایی شده بر روی قطعه گسلی راوند در گستره شمال کاشان. قدیمی ترین شاخه گسلی مرز کوه و دشت و جوانترین شاخه حاشیه بادزن آبرفتی را بریده است.
گسل قم :
زون گسلی قم بصورت یک پهنه گسلی وسیع از قطعات مجزایی تشکیل شده که ارتفاعات حاشیه جنوب باختری شهر قم را بریده اند. بر روی نقشه های زمین شناسی تهیه شده در این گستره بخش های مختلف این زون گسلی بصورت مستقل معرفی و نام گذاری گردیده اند. از جمله معروفترین این گسل ها می توان به گسل های خضر و شادگلی اشاره کرد. در این مطالعات با توجه به ویژگی ها و سرشت لرزه ای مشترک این گسل ها، نام پهنه گسلی قم برای تمامی گسل های واقع در زون چین خورده – رانده جنوب باختر قم بکار گرفته شده است.
علاوه بر این زون گسلی، گسل های البرز و کوشک نصرت در پهنه شمال خاوری شهر قم و زون های گسلی کهک و محسن آباد بترتیب در جنوب باختر و باختر قم پیچیدگی ساختاری گستره مذکور را افزایش داده اند. بر پایه شواهد موجود گسل های مذکور جنبا بوده و دارای سازوکار راستالغز راستبر می باشند (شکل 6).
گسل ایندس :
گسل ایندس با راستای شمال باختر ـ جنوب خاور در جنوب خاوری ساوه، با درازای حدود 100 کیلومتر مرز میان ارتفاعات جنوب باختری ساوه و دشت ساوه را از شمال سلفچگان تا فراسوی سد ساوه تشکیل می دهد. این گسل یک گسل منفرد نبوده، بلکه از چند گسل موازی یکدیگر که پهنه گسلی ایندس را می سازند، تشکیل شده است. تعدادی از این شاخه های گسلی که عمدتا در داخل کوهستان امتداد دارند فاقد هرگونه شاهد چینه شناسی و یا مورفولوژیکی مبنی بر فعالیت می باشند در حالیکه شاخه های گسلی جوانتر که مرز کوه و دشت را می سازند و یا در دشت شمال خاوری آن گسترش دارند از شواهد مربوط به حرکات جوان برخوردارند (شکل 7).
زون گسلی ایندس رسوبات آبرفتی کواترنر واقع در دشت را بریده و در کوهپایه ها در امتداد راس بادزن های آبرفتی گسترش یافته است. در راستای شاخه های مختلف زون گسلی ایندس، عوارض ریخت شناختی کواترنر بصورت راستبر جابجا گردیده اند. با توجه به شواهد موجود، زون گسلی ایندس علاوه بر سازوکار راستالغز راستبر غالب دارای یک مولفه فشاری معکوس نیز می باشد.
گسل ایندس توسط یک سامانه گسلی فشاری در پهنه میان منتهی الیه شمال باختری پهنه گسلی قم و منتهی الیه جنوب خاوری گسل ایندس، بصورت یک پله چپ دست، از گسل قم متمایز گردیده است.
نتیجه گیری :
مرز شمال خاوری پهنه ولکانیکی اورمیه - دختر در بسیاری جاها به وسیله فرونشست های طویلی مشخص شده است که در مجاورت آنها و اغلب در مرز تقریبی میان کوه و دشت، زون های گسلی طویلی شکل گرفته اند که از جنوب خاور به سوی شمال باختر می توان به گسل های انار، ده شیر، زفره، کاشان، راوند، قم، ایندس و کوشک نصرت اشاره کرد. گسل های مذکور جنبا بوده و دارای سازوکار راستالغز راستبر هستند.
انجام مطالعات دیرینه لرزه شناسی در راستای شناسایی دقیق تر نحوه عملکرد این گسل های جنبا بسیار کارساز بوده و سبب تدقیق مطالعات برآورد خطر زمین لرزه در گستره ایران مرکزی خواهد شد.
قدردانی :
مقاله حاضر دربرگیرنده بخش هایی از مطالعات در دست انجام رساله دکترای مولف اول (فرشاد جمالی) در پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله است. بخشی از مطالعات حاضر با مساعدت سازمان زمین شناسی کشور و در راستای مطالعات برآورد خطر زمین لرزه– گسلش در گستره چهارگوش های کاشان و قم صورت پذیرفته است.
منابع فارسی :
1- جمالی، ف.، حسامی، خ. و قرشی، م. (در دست چاپ) گسلش جنبا و قطعه‌بندی پهنه گسلی قم - زفره در گستره میان زفره تا شمال کاشان، فصلنامه علوم زمین، سازمان زمین شناسی کشور.
2- نبوی، م.، ح.، 1355. دیباچه ای بر زمین شناسی ایران، سازمان زمین شناسی کشور.