به گزارش روابطعمومی سازمان زمینشناسی و اکتشافاتمعدنی کشور، گزارش مقدماتی بررسیهای زمینشناختی زمینلرزه در پهنه مهلرزهای زمینلرزه 17 آبان 1398 منطقه ترکمنچای با بزرگای 5.9 در شمال باختری ایران در گروه لرزهزمینساخت و زلزلهشناسی این سازمان و مدیریت زمینشناسی و اکتشافاتمعدنی شمالباختر و به همت دکتر شهریار سلیمانی آزاد، سیروس اسماعیلی، عبدالحمید سرتیپی، طاهر خوشزارع، دکتر مهاسا روستا، حمیدرضا رجبزاده، رضا علیخانزاده تهیه و منتشر شد.
در چکیده این گزارش میخوانیم: در پی رخداد زمینلرزه بامداد جمعه 17 آبان ماه1398 به بزرگای 5.9 در گستره شمال باختری شهرستان میانه (منطقه عمومی ترکمنچای)، خسارات و تلفات نسبتا گستردهای در این منطقه رخ داد. بر پایه شواهد تاریخی، این گستره در 426 سال پیش نیز تجربه گر چنین زمینلرزهای بوده است (1593 AD, M=6, I0=VIII).
از این رو، تیم تخصصی سازمان زمینشناسی و اکتشافاتمعدنی کشور (متولی بررسی گسلهای جنبا بهعنوان سرچشمههای زمینلرزهای در ایران) با حضور سریع در منطقه زلزلهزده به بررسی پهنه گسلی مسبب این رخداد پرداخت. طی یک هفته بررسیهای دفتری و میدانی گسترده و با توجه به سازوکار کانونی، توزیع روستاهای به شدت آسیب دیده، تحلیلهای InSAR و اینترفرامتری رادار و نحوه آرایش و توزیع پسلرزههای این زمینلرزه اثرگذار، عملکرد پهنهای گسلی و چپگرد با راستای شمال شمال خاوری- جنوب و جنوب باختری و به طول حدود دست کم ده کیلومتر در ایجاد این زمینلرزه در منطقهای میان روستای حلمسی(در جنوب) و اردها (در شمال) کوه بز قوش مقدمتا تعیین شد. در تعیین این موضوع افزون بر موارد یاد شده از بررسی توزیع ناپایداریهای دینامیکی سطحی و دامنهای متمرکز و برداشتهای دورسنجی منطقهای (توسط تصاویر ماهوارهای) و محلی (توسط فتوگرامتریو... با پهپاد در مناطق دشوارگذر) بهره جستهایم. عدم شکلگیری گسلش کامل و سطحی در طی رخداد این زمینلرزه و کاهش به نسبت ناگهانی آهنگ رخداد پسلرزهها از روز چهارم به بعد بهعنوان نکتهای مهم «میتواند» گویای رخداد ناقص این زمینلرزه متوسط بوده و از این رو و تا آرام شدن تدریجی پوسته زمین باید مورد توجه محققان، متولیان و مسئولان امداد و نجات در این منطقه قرار گیرد.
مقدمه و جایگاه زمینساختی منطقه:
در کمربند لرزه خیز آلپ-هیمالیا، گستره شمال باختری ایران در بخش میانی برخورد صفحههای لیتوسفری عربی و اوراسیا قرار گرفته و دگرریختی آن به شکل کوتاهشدگی در راستای N-S و کشش در راستای E-W به همراه گسلش، زمینلرزه و پدیده آتشفشانی سنوزوئیک و کواترنری (همچون:Karakhanian et al., 2002) بروز میکند (همچون:Jackson and McKenzie., 1984). همگرایی بین صفحه عربی و اوراسیا با آهنگ mm yr-120-30 (همچون:Reilinger et al., 2006) از حدود Ma 12 (Dewey et al., 1986) یا Ma 16 (همچون:Allen et al., 2011) تاکنون، تقریبا ثابت بوده است (همچون:Avagyan et al., 2010). مطالعه دادههای ژئودتیک GPS (همچون: Vernant et al., 2004؛Reilinger et al., 2006) آهنگ لغزش کلی پهنههای گسلی شمالباختر ایران را حدود mm yr-1 8-6 تخمین میزند که تجمع اصلی این حرکت بر روی گسل امتدادلغز راستگرد گسل شمال تبریز و گسلهای گیلاتو-سیه چشمه-خوی و چالدارن به سمت باختر و گسلهای مورب لغز معکوس-راستگرد خاوری-باختری گستره کوه بزقوش به سمت خاور است (همچون: Solaymani Azad et al., 2009 and 2015; Djamour et al., 2011) که با زمینلرزههای اثرگذار تاریخی و دستگاهی همراه بودهاند. اما در این میان گسلهایی همانند مراغه (Solaymani Azad et al.,2009 and 2019 و Taghipour et al., 2018)، نهند (Solaymani Azad et al., 2009 و فریدی، ۱۳۸۵) و خوجا (فریدی، ۱۳۸۵)، گسل هرزندات و بیلوردی (فریدی، ۱۳۹۶) هم شناسایی شدهاند که میتوانند نقش مهمی در جبران دگرریختیهای برشی در منطقه آذربایجان ایفا کنند ولی تاکنون نقش آنها در دگرریختی زمینساختی و لرزه زمینساختی منطقه کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از سویی، سری دیگری از گسلهای جنبای چپگرد با راستای NNE-SSW مانند گسل گرمهچای یا شرق بزقوش (Solaymani Azad et al., 2009 و فریدی، ۹۶ و Faridi et al., 2017 و Solaymani et al., 2019)، گسلهای پایان و بستانآباد (Faridi et al., 2017) متقاطع با این گسلهای راستگرد در این منطقه دیده میشوند که این دسته نیز عمدتا نسبت به سایر ساختارهای گسلی منطقه کمتر مورد توجه قرار گرفتهاند. راستای این پهنههای گسلی NNE-SSW است.
زمینلرزه ۱۷ آبان ۱۳۹۸ شمال باختری میانه در منطقه عمومی ترکمنچای، با منطقه اثری که به صورت محدود هم در بخش شمالی و هم در جنوب بخش خاوری کوهستان بزقوش داشته است، احتمال ارتباط آن با ادامه خاوری گسل شمال تبریز را در هالهای از ابهام فرو برده است. در این گزارش پژوهشی مقدماتی، با توجه بررسیهای دفتری (توسط تصاویر و تحلیلهای ماهوارهای و اینترفرامتری رادار و...) و نیز بررسیهای میدانی متمرکز در پهنه مهلرزهای، سبک گسلش و زمینلرزه متاثر از آن مطالعه و معرفی شده است. نتایج مقدماتی گویای آن است که این زمینلرزه الزاما ارتباط مستقیمی با پهنه گسلی شمال تبریز نداشته و یکی از گسلهای NNE-SSW گستره خاوری بزقوش (همچون: گسل شالقون-یلیمسی) میتوانسته مسبب رخداد این زمینلرزه باشد.
شکل 1. گسلهای جنبای شمال باختری ایران و مناطق پیرامون آن برگرفته از Solaymani Azad et al. (2019). بردارهای سرعت و زمینلرزههای دستگاهی (دایرههای زرد رنگ) به ترتیب از Reilinger et al. (2006) و کاتالوگ زمینلرزهای USGS است. مستطیل خط چین، موقعیت گستره مورد بررسی را نشان میدهد.
نتایج پیمایشهای میدانی:
پیمایشها و بررسیهای میدانی انجام گرفته به منظور شناسایی گسل مسبب این زمینلرزه در گستره روستاهای بسیار آسیبدیده از این زمینلرزه مانند: روستاهای ورنکش، دستجرد، حلمسی، خلیفهلی، چرن و بلوکان، افزون بر نزدیکی آنها به گسل مسبب بیانگر آن است که عمده ویرانیها به سازههای سنگی-گلی سنگین و قدیمی محدود شده است. بر پایه تحلیلهای تداخلسنجی راداری (همچون:Roustaie, 2019; Vajedian, 2019; Valkaniotis, 2019; Fathian Baneh, 2019 ) و با تکمیل آن توسط بررسیهای میدانی در گستره سه دره گسلیNNE-SSW حلمسی، ورنکش و خلیفهلو در پهنه مهلرزهای این زمینلرزه هیچگونه آثار گسلش سطحی مستقیم مشاهده نشد.
شکل 2. تحلیلهای تداخلسنجی راداری: مدیریت ژئومتیکس سازمان زمینشناسی و اکتشافاتمعدنی کشور (2019)، والکانیوتیس (2019)، فتحیان (2019) و واجدیان (2019) برای زمینلرزه 17 آبان ماه 1398 منطقه شمالباختری میانه به بزرگای 5.9 و با ژرفای 10-17 کیلومتر. در بررسی این نقشهها، احتمال شکلگیری گسلش سطحی به هنگام رخداد این زمینلرزه بسیار نامحتمل است. به پهنه محتمل جابجایی سطحی بسیار کم در راستای دره گسلی شمال حلمسی و با راستای NNE-SSW توجه کنید. در پژوهش حاضر و در تلاشی دشوار، دره گسلی یاد شده به همراه تمامی پهنههای احتمالی برای شکلگیری جابجاییهای گسلی سطحی-زمینلرزهای (مستقیم و غیرمستقیم) مورد پیمایش و بررسی قرار گرفت.
در این گستره، برخی گسیختگیهای سطحی ثانویه مشاهده شده نیز در ارتباط با ناپایداریهای سطحی و دامنهای متمرکز و دینامیکی حاصل از این زمینلرزه هستند. بیشترین شدت دگرریختیهای سطحی حاصل از این زمینلرزه در قالب stone jumping ها، سنگریزشها، زمینلغزشهای کوچک و متوسط دینامیکی و ترکهای ریز چند ده سانتیمتری رخنمون پیدا کردهاند. با توجه به پیمایشهای صورت گرفته، بیشترین شدت این دگرریختیها در شمال روستای حلمسی و شمال روستای ورنکش در راستای N-S تا NNE-SSW مشاهده شده است (همخوان با تحلیلهای InSAR و اینترفرامتری رادار و نیز صفحه گسلی چپگرد در فوکال مکانیسم) (شکل 3) که در این نوشتار کوتاه چند تصویر از این شواهد ارائه شده است (شکل 4). از این رو و نیز بر پایه ویرانی سازههای سنگی-گلی سنگین و قدیم و ترکخوردگی سازههای بنایی و استقامت نسبی سازههای مهندسیساز بتنی و فولادی در این گستره، بیشینه شدت این رخداد لرزهای در پهنه مهلرزهای در محدوده VII+ - VIII (در مرکالی اصلاح شده) برآورد میشود.
یکی دیگر از شواهد دگرریختی شدید در این راستا یعنی در راستای شمال شمال خاوری دره گسلی حلمسی بلوکان، کدر شدن آب چشمهها در دره منتهی به روستای حلمسی است که در نوشتار حاضر تصویر یکی از چشمهها ارائه شده است (شکل 5).
شکل3. مدل ارتفاع رقومی بخش خاوری بزقوش. خط چین قرمز، موقعیت پهنه گسل مسبب احتمالی (گسل شالقون- یلیمسی) با راستای NNE-SSW را نشان میدهد. این موضوع همخوان با نتایج پیمایشها و بررسیهای میدانی نشان میدهد که بیشترین دگرریختیهای سطحی حاصل از رخداد این زمینلرزه در راستای خطچینهای سفید رنگ رخ داده است.
شکل 4. چند نمونه از جهشهای سنگی و سنگریزشهای دینامیکی رخ داده در شمال و شمال خاوری روستاهای حلمسی و ورنکش در راستای خطهای سفید رنگ شکل پیشین
شکل 5. نمونهای از چشمههای کدر شده در راستای خط چین سفید (در شکل 3) در نزدیک روستای حلمسی ارائه شده است.
موقعیت بیشینه دگرریختیهای سطحی متاثر از این زمینلرزه و نیز موقعیت پهنه رخداد پسلرزهها (IRSC, 2019 ; IIEES, 2019)، همگی نشانگر روند دگرریختی زمینلرزهای NNE-SSW در عرض رشته کوه بزقوش در راستای دره گسلی حلمسی در شمال روستاهای حلمسی و دستجرد است (شکل 4). همچنین دادههای سازوکار کانونی این زمینلرزه (همچون: USGS, 2019) نشانگر دو راستای 311-303 و 217-212 است که راستای اخیر، با روند دگرریختیهای مشاهده شده هماهنگ است. از این رو، میتوان مسبب رخداد این زمینلرزه را گسل راستالغز چپگرد NNE-SSW در دره گسلی حلمسی در شمال روستای حلمسی برشمرد.
دره گسلی حلمسی
پیشتر، ساختار گسلی این دره در پژوهشهای Solaymani Azad et al., 2015 و فریدی (1396) و Faridi et al., 2017 به نقشه کشیده شده است (شکلهای 6 و 7)
شکل 6. نقشه گسلهای جنبا در گستره بزقوش بر پایه Solaymani Azad et al., 2015. در این نقشه به پهنه گسلهای NNE-SSW در خاور رشته کوه بزقوش توجه شود.
بر پایه پژوهش فریدی و همکاران (2017)، این دره در راستای گسل شالقون-یلیمسی (حلمسی) در تداوم جنوبی گسلهای آغمیون و خاور سراب، در تقاطع عرضی آنها با دامنه شمالی رشته کوه بزقوش شکل گرفته و این کوهستان را در محل روستاهای شالقون و اردها تحت تأثیر گسلش چپگرد قرار داده است. در مجموع، دستکم درازای این سامانه گسلی به km ۹۰~ میرسد. این گسل با هندسه و سازوکاری مشابه با گسل آغمیون و خاور سراب سبب جدایش عرضی چپگرد رشته بزقوش در محل پیشانی کوهستان به اندازه چند صد متر در راستای شمالخاوری شده است (شکل 7). جدایش چپگرد در پیشانیهای این کوهستان در دامنههای شمالی و جنوبی رشته کوه بزقوش، بزرگی و اهمیت این جابجایی را به طور مشخصی نمایان میسازد (شکل5). محل دره حلمسی پهنه مهمی است که به طور مشخص بخش خاوری و چرخیده رشته کوه بزقوش را از بخش باختریتر آن جدا میکند. در بستر این دره، یکی از صفحات مشخص این گسل را میتوان در شمال روستای حلمسی مشاهده کرد (شکل8). در مجموع، عدم شکلگیری گسلش کامل و سطحی در طی رخداد این زمینلرزه و کاهش به نسبت ناگهانی آهنگ رخداد پسلرزهها از روز چهارم به بعد بهعنوان نکتهای مهم «میتواند» گویای رخداد ناقص این زمینلرزه متوسط بوده و از این رو و تا آرام شدن تدریجی و برقراری تعادل در پوسته زمین امکان رخداد زمینلرزهای اثرگذار در این منطقه باید مورد توجه قرار گیرد.
شکل 7. تلفیق مدل ارتفاع رقومی و تصویر ماهوارهای ETM از بخش خاوری رشته کوه بزقوش برگرفته از فریدی، ۱۳۹۶. موقعیت و بزرگای زمینلرزهها از مرکز لرزه نگاری کشوری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران. دادههای حل سازوکار کانونی از CMT و USGS. به راستای گسترش تقریبا شمال شمالخاوری-جنوب جنوبباختری توزیع پسلرزهها در باختر دره گسلی حلمسی و بر روی گستره فرادیواره توجه شود. در این شکل، دره گسلی NNE-SSW حلمسی در شمال روستاهای بلوکان و حلمسی در گذر زمان توسط پهنه گسلی شالقون-یلیمسی (حلمسی) باعث جابجایی چپگرد تجمعی چند صد متری در هر دو کناره جنوبی و شمالی رشته کوه بزقوش به صورت عرضی شده است. روند دره گسلی حلمسی با روند تخریبها و توزیع پسلرزههای این زمینلرزه متوسط و کم ژرفا همخوانی مناسبی را نشان میدهد.
شکل 8. نمایی روبهرو از گسلی با راستای NNE-SSW و با شیب زیاد در ابتدای جنوبی دره حلمسی در کف دره در شمال روستاهای حلمسی و بلوکان
سپاسگزاری
از مدیریت ژئومتیکس و پایگاه دادههای علومزمین سازمان زمینشناسی و اکتشافاتمعدنی کشور و از سرکار خانم دکتر واجدیان و آقای مهندس فتحیان به سبب همکاری ارزنده و از آقای مشایخی (معاونت محترم فرمانداری میانه) به سبب کمکهای فراوان و راهنمای محلی آقای مصطفی عابدی نهایت سپاسگزاری را داریم.
منابع
فریدی، محمد، 1396، زمینساخت پویا و توانمندی لرزهای سرچشمههای لرزهزا در شمال باختری کشور (بررسیهای ریخت زمینساختی و دیرینه لرزهشناختی ) رساله دکتری. پژوهشکده علومزمین
- Allen, M. B., Mark, D. F., Kheirkhah, M., Barfod, D., Emami, M. H., & Saville, C., 2011 - 40Ar/39Ar dating of Quaternary lavas in northwest Iran: constraints on the landscape evolution and incision rates of the Turkish-Iranian plateau. Geophysical Journal International, 185(3), 1175–1188. doi:10.1111/j.1365-246x.2011.05022.x.
Avagyan, A., Shahidi, A., Sosson, M., Sahakyan, L., Galoyan, G., Muller, C., ... & Asatryan, G. (2017). New data on the tectonic evolution of the Khoy region, NW Iran. Geological Society, London, Special Publications, 428(1), 99-116
Dewey, J.F., Hempton, M.R., Kidd, W.S.F., Saroglu, F., Sengo «r, A.M.C., 1986. Shortening of continental lithosphere: the neotectonics of Eastern Anatolia ^ a young collision zone. In: Coward, M.P., Riea, A.C. (Eds.),
Collision Tectonics. Geol. Soc. London Spec. Publ. 19, pp. 3-36. Djamour, Y., Vernant, P., Nankali, H. R., & Tavakoli, F. (2011). NW Iran-eastern Turkey present-day kinematics:
results from the Iranian permanent GPS network. Earth and Planetary Science Letters, 307(1 -2), 27-34.
Faridi, M., Burg, J. P., Nazari, H., Talebian, M., & Ghorashi, M. (2017). Active faults pattern and interplay in the Azerbaijan region (NW Iran). Geotectonics, 51(4), 428-437.
Jackson, J., & McKenzie, D. (1984). Active tectonics of the Alpine—Himalayan Belt between western Turkey and Pakistan. Geophysical Journal International, 77(1), 185-264 Karakhanian, A., Djrbashian, R., Trifonov, V., Philip, H., Arakelian, S., & Avagian, A., 2002- Holocene-historical
volcanism and active faults as natural risk factors for Armenia and adjacent countries. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 113(1 -2), 319–344. doi:10.1016/s0377-0273(01)00264-5 Reilinger, R., McClusky, S., Vernant, P., Lawrence, S., Ergintav, S., Cakmak, R., Ozener, H., Kadirov, F., Guliev,
I., Stepanyan, R., Nadariya, M., Hahubia, G., Mahmoud, S., Sakr, K., ArRajehi, A., Paradissis, D., Al-Aydrus, A.,
Prilepin, M., Guseva, T., Evren, E., Dmitrotsa, A., Filikov, S. V., Gomez, F., Al-Ghazzi, R., and G. Karam (2006), GPS constraints on continental deformation in the Africa-Arabia-Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions, J. Geophys. Res., 111, B05411, doi:10.1029/2005JB004051. Solaymani-Azad, S. (2009). Seismic Hazard Assessment for Tehran, Tabriz and Zandjan Cities (NW Iran) Based on Morphotectonics and paleoseismology (Doctoral dissertation, Ph. D. Thesis, University of Montpellier2 (France),(in French)).
Solaymani Azad, S., Philip, H., Dominguez, S., Hessami, K., Shahpasandzadeh, M., Foroutan, M., Lamothe, M.
(2015). Paleoseismological and morphological evidence of slip rate variations along the North Tabriz fault (NW Iran). Tectonophysics, pp. 640-641, 20–38. doi:10.1016/j.tecto.2014.11.010.
Solaymani Azad, S., Nemati, M., Abbassi, M.R., Foroutan, M., ., Hessami, K., Dominguez, S., Bolourchi, M.J., Shahpasandzadeh, M., (2019). Active –couple indentation in geodynamics of NNW Iran; Evidence from synchronous left- and right-lateral co-linear seismogenic faults in westernAlborz and Iranian Azerbaijan omains. Tectonophysics, pp. 1-17, 54. doi:10.1016/j.tecto.2019.01.013.
Taghipour, K., Khatib, M. M., Heyhat, M., Shabanian, E., & Vaezihir, A. (2018). Evidence for distributed active strike-slip faulting in NW Iran: The Maragheh and Salmas fault zones. Tectonophysics, 742, 15-33. Vajedian, S., & Motagh, M. (2019). Extracting sinkhole features from time-series of TerraSAR-X/TanDEM-X
data. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 150, 274-284 Vernant, P., Nilforoushan, F., Hatzfeld, D., Abbassi, M. R., Vigny, C., Masson, F., ... & Tavakoli, F. (2004)
Present-day crustal deformation and plate kinematics in the Middle East constrained by GPS measurements in Iran and northern Oman. Geophysical Journal International, 157(1), 381 -39
نظر شما :