شکل 1-2- پهنه هاي هم شدت زلزله در ايران، بر اين اساس شهرهاي تهران، تبريز و مشهد از شدت بالاتري برخوردارند. شدت زمينلرزه اي براساس مقياس ايي.ام.اس. 98 (EMS-98) مي باشد( زارع و معماريان، 1380).
جدول1-1- پروژه هاي مطالعات مقاوم سازي لرزه اي در شهر تهران(سازمان مديريت و برنامه ريزي کشور، 1383).
بررسي هاي آغازين در زمينه ي لغزش هاي تحريک شده از زلزله در دنيا در دهه ي 70 ميلادي آغاز شد و وارنز(Varnes,1978) به معرفي اين دسته از حركات دامنه اي پرداخت. سپس كيفر(Keefer,1984a)، جيبسون(Jibson, 1985) و كيفر و ويلسون(Keefer & Wilson1985) نخستين پژوهش هاي بنيادي را در اين زمينه آغاز كردند و بر مبناي واژه شناسي وارنز(Varnes,1978) به طبقه بندي آنها پرداختند. از آن پس بسياري از روابط کمينه بزرگاي/شدت مسبب رويداد(Keefer, 1984a)، بزرگا-گستره لغزش هاي تحريک شده (Keefer, 1984a) و ارزيابي پايداري لرزه اي شيرواني ها تا به امروز گسترش يافت(Kramer, 1996). رويکرد کنوني روابط فوق، تکيه بر تلفيق مفاهيم نوين پارامترهاي لرزه اي دستگاهي، همچون شدت آرياز(arias intensity) يا توان طيفي شدت(power spectral intensity) و خصوصيات مکانيکي مواد نظير پارامترهاي مختلف مقاومت برشي(shear strength) است که روش شناسي نويني را در ارزيابي خطر لرزه اي(seismic hazard) پايه ريزي نموده است.
شكل 1-3
1-2- تعريف مسئله، هدف و ديدگاه (Problem, Purpose & Scope)
همجواري سامانه هاي شهري با گسل هاي زمينلرزه اي (earthquake fault) و شيب هاي تند طبيعي، آسيب پذيري لرزه اي ناهمواري ها را در گستره ي شمال تهران افزايش داده است. از سوي ديگر نبود ارزيابي سطوح مختلف اين خطر، سبب گسترش ساخت و ساز در پهنه هاي ناامن شده است. به اين ترتيب اين پژوهش قصد پاسخ به اين پرسش را دارد که در صورت رويداد احتمالي زمينلرزه در شهر تهران، کدام شيب ها از خطر نسبي بالاتري جهت لغزش برخوردارند.
هدف اين پژوهش، آزمون کاربري روش هاي نوين در تحليل خطر، تدوين روش شناسي برآورد آن و نيز کمک به ارزيابي و کاهش خطرات زمين شناختي ناشي از رويداد زمينلرزه در گستره ي تهران است. بر اين اساس، تدوين و بروزرساني بانک داده هاي موجود و پي جويي هاي صحرايي، به تهيه ي نقشه ي پهنه بندي خطر زمينلغزش هاي تحريک شده از زلزله منجر شده است.
ديدگاه اين نوشتار خطر زلزله(earthquake hazard) و ناپايداري شيب در حالت ديناميکي(seismic landslide) مي باشد. مقياس مطالعه ي خطر، در مرحله ي بررسي هاي پيرامون ساختگاهي(site vicinity investigation) است و بر مبناي طبقه بندي کميته ي فني مهندسي ژئوتکنيک لرزه اي(TC4) که در سال 1985 توسط انجمن بين المللي مکانيک خاک و مهندسي پي (ISSMFE) به رسميت شناخته شد(ميرمحمدحسيني، 1381)، نقشه ي پهنه بندي اين پژوهش از نوع "پهنه بندي جزئي(درجه دو)" محسوب مي شود(بخش 3-4).
1-3- رهيافت، محدوده مطالعه و بانک هاي اطلاعاتي مورد نياز(Approach, Study Area & Necessary Databases )
پهنه بندي خطر ناشي از لغزش هاي حاصل از زلزله در شمال تهران، الگويي بر مبناي يک سناريوي امکان پذير(possible scenario) از خطر زمينلرزه در شهر تهران، همراه با گسيختگي کامل بر روي تمامي قطعات(segments) گسل هاي زمينلرزه اي(seismic fault) شمال تهران(بزرگاي بيشينه 7.1 (Mmax7.1)(زارع، 1383)) و مشا(بزرگاي بيشينه 7.6 (Mmax7.6) (زارع، 1383)) مي باشد. همچنين الگوي خطر، با احتمال رويداد گسلش سطحي(surface rupture) در طول تمامي قطعات گسل زمينلرزه اي و شرايط اشباع کامل(که ممکن است در نتيجه يک بارندگي يا دوره اي از بارندگي هاي شديد حادث شود) نيز براي اعمال سناريوي خطرناک ترين حالت، انطباق داده شده است. اعمال شرايط خشک گرچه خطر عمومي را در تمامي پهنه ي مورد مطالعه کاهش مي دهد، با اين وجود تغييري در الگوي نسبي خطر ايجاد نمي کند.
اين الگو بر مبناي روش شناسي جيبسون و همکاران(Jibson et al., 2000) و مايلز و کيفر(Miles & Keefer, 2001) از تحليل بلوک لغزشي نيومارک(Newmark, 1965) در مختصات جغرافيايي 75/51-25/51 درجه ي طول خاوري و 00/36-75/35 درجه ي عرض شمالي(واقع در پهنه ي شمالي استان تهران شامل شهرستان هاي تهران، شميران و کرج) تدوين شده است(شکل1-4).
مطالعه ي حاضر، با علم به تمامي عدم قطعيت هاي موجود در داده هاي علوم زمين، با تلفيقي از روش هاي موجود و قضاوت هاي کارشناسي حاصل از زمينلرزه هاي اخير 31/3/1369 منجيل(Mw=7.3) و 8/3/1383 فيروزآباد کجور(Ms=6.3)) به ارائه ي يک الگوي نسبي (relative basis) از قابليت شيب هاي مختلف شمال تهران، در توليد پديده ي لغزش در هنگام رويداد زلزله مي پردازد.
تدوين بانک هاي داده هاي توپوگرافي(مقياس 1:25000)، عوارض نوزمينساختي(مقياس 1:40000)(neotectonic features) و پارامترهاي مقاومت برشي پهنه ي مورد مطالعه (مقياس 1:100000)، از اطلاعات ضروري اين نوشتار محسوب مي شوند. الگوي رقومي پستي و بلندي ها(DEM)، برآورد قابل اعتمادي از پيکره ي زمين شناختي را تشکيل مي دهد. همچنين عوارض نوزمينساختي شامل چشمه هاي لرزه زا(گسل هاي زمينلرزه اي)، چشمه هاي زمينساختي مستعد(capable tectonic source) (گسل هاي کواترنري) و زمينلغزش هاي قديمي(ancient landslide) هستند که به ترتيب لرزه خيزي(seismicity) و تغيير شکل زمين(ground deformation) را با خود به همراه دارد. در اين مطالعه زاويه ي اصطحکاک داخلي مؤثر(effective angle of friction) و چسبندگي مؤثر(effective cohesion) معرف پارمترهاي ژئوتکنيکي مواد تشکيل دهنده ي زمين (earth material) مي باشند که به هر واحد زمين شناختي(geologic unit) (نقشه هاي زمين شناسي 1:100000 تهران و فشم) نسبت داده شده اند. هر عنصر مورد توجه در اين بانك اطلاعاتي تا حد ممكن كامل بررسي شده و مرتبط با ارزيابي جنبش زمين و گسلش ميباشد. بررسي ها به منظور تکميل بانک داده هاي عوارض نوزمينساختي منطقه بر 3 سطح پي جويي ناحيه اي - منطقه اي و پيرامون ساختگاهي (فصل 4) استوار شده است.
1-4- کاربري تحقيق و محدوديت ها (Applications & Restrictions)
- نقشه ي پهنه بندي اين نوشتار الگويي تصميم ساز براي زمين شناسان، مهندسين و طراحان کاربري اراضي است که تاثير پديده هاي زمين شناختي را بر زندگي بشري بررسي مي کنند. همچنين مبناي توصيفي - نسبي نقشه ي نهايي، امکان کاربري آنرا براي عموم افزايش مي دهد.
- رهيافت منتخب در تهيه ي نقشه ي پهنه بندي اين مطالعه، آن را تا دست يابي به ابزاري مناسب در برنامه ريزي منطقه اي(regional planning) هدايت مي کند. هر گونه برنامه ريزي هاي خاص ساختگاهي(site specific planning) براي پروژه هاي عمراني ويژه، بايد با نظارت و بهره گيري از تجارب مهندس ژئوتکنيک يا مهندس زمين شناس ماهر که تجربه ي مفيدي در زمينه ي ارزيابي و کاهش خطر لرزه اي دارد، صورت پذيرد.
- نقشه ي پهنه بندي خطر لغزش هاي تحريک شده از زمينلرزه به هيچ عنوان جايگزيني براي نقشه ي پهنه بندي خطر لرزه اي(seismic hazard zonation) در همين محدوده(زارع، 1383؛ جعفري، a1381) محسوب نمي شود و به کمک آن نمي توان پتانسيل رويداد روانگرايي، فرونشست، تشديد، جنبش شديد زمين و ديگر خطرات زمين شناختي ناشي از رويداد زلزله را بررسي کرد. به اين ترتيب مناطقي که در اين پژوهش از سطوح خطر پاييني برخوردارند، ممکن است مستعد رويداد ديگر پديده ها باشد.
- سطوح مختلف خطر که در ارزيابي نهايي مورد توجه قرار گرفته، نسبي مي باشد. اين بدين معناست که نقشه ي نهايي پهنه بندي اين مطالعه، مرجعي براي ارزيابي مطلق خطر رويداد لغزش هاي تحريک شده از زلزله، در هيچ نقطه اي از پهنه ي مورد مطالعه، محسوب نمي شود. بمنظور اجراي طرح هاي عمراني خاص و يا طرح هاي کاهش خطرات ناشي از زلزله، پهنه بندي و ارزيابي مطلق خطر با بهره گيري از مطالعات خاص ساختگاهي، بايد از نو صورت پذيرد.
دگرريختي زمين(ground deformation) در شرايط لرزه اي، محصول عملکرد تنش هاي برشي و حجمي(volumetric) است؛ اين نوشتار، بر پايداري شيب ها و جابجايي لرزه اي(seismic displacement) که در نتيجه ي جابجايي برشي(shear displacement) رخ مي دهد استوار شده است. دگرريختي زمين ممکن است با تغيير حجم، همچون فشارهاي هيدروستاتيکي، تحکيم در شرايط طولاني مدت ايستايي و يا با تراکم لرزه اي در طول زمينلرزه همراه باشد که موضوع اين پژوهش را پوشش نمي دهد.
1-5- سازماندهي پايان نامه (Thesis Organization)
روش هاي گوناگوني در سازماندهي فصول يک نوشتار علمي مد نظر قرار مي گيرد. با توجه به حجم بالاي موضوع هاي اطلاعاتي اين نگارش(theme of information)، تقسيم بندي فصول در 6 بخش، بر مبناي نوع اطلاعاتي که در اختيار خواننده قرار مي دهد(type of information)، سازماندهي شده است. فصل هاي يک و شش جهت معرفي و جمع بندي موضوع مورد پژوهش انتخاب شده و ساختار آن با 4 فصل ديگر متفاوت است. به اين ترتيب فصل هاي 2 تا 4 (فصل هاي اصلي تحقيق) هر کدام با يک بخش "معرفي" آغاز و به يک بخش "جمع بندي" خاتمه مي يابد. اطلاعات و اهداف فصل هاي اين پايان نامه به قرار زير است:
فصل يک به معرفي موضوع تحقيق، نوع برخورد، اطلاعات مورد نياز و در نهايت محدوديت ها و کاربري اين پژوهش مي پردازد. هدف از نگارش اين فصل، پذيرش لزوم "پژوهش پيرامون خطر رويداد لغزش هاي زمينلرزه اي" به عنوان يکي از مهمترين خطرات زمينلرزه در پهنه ي شمالي استان تهران است.
فصل دو پديده ي لغزش زمينلرزه اي را به تفصيل مورد بحث قرار مي دهد و به بررسي اين پديده در ديگر پهنه هاي لرزه خيز ايران مي پردازد. هدف از نگارش اين فصل، بهره گيري از تجربه هاي زمينلرزه هاي اخير، جهت کاربرد در پژوهش حاضر است.
فصل سوم بر پايه ي روش شناسي موضوع هاي تحليل پايداري شيب، پژوهش هاي گذشته، پهنه بندي و تصحيح داده ها استوار شده است. هدف اين فصل، شرح روش هايي است که در آماده سازي موضوع هاي اطلاعاتي اين پايان نامه نقش داشته است.
"پي جويي هاي پيرامون ساختگاهي" در فصل چهارم واژه اي وابسته به مقياس است که کنترل صحت داده ها و ساماندهي نتايج آزمايش هاي ژئوتکنيکي، داده هاي لرزه زمينساختي و پيکرشناسي زمين را بر مبناي بررسي هاي صحرايي برعهده دارد. پيجويي ها با 3 ديدگاه زمين شناسي مهندسي، نوزمينساخت و توسعه ي سامانه هاي شهري در نهايت به تدوين و تصحيح بانک هاي اطلاعاتي مورد نياز نظير پارامترهاي ژئوتکنيکي، و پيکرشناسي کواترنري(شيب زمين، گسل هاي کواترنري و زمينلغزش هاي قديمي) منجر شده است.
فصل پنجم نخست برآورد ضرايب اطمينان استاتيکي، ميزان شيب و پارامترهاي جنبش لرزه اي را بر مبناي بانک هاي اطلاعاتي که در فصول گذشته تدوين و تصحيح شده است، در دستور کار قرار داده است. سپس براساس روش شناسي فصل سوم، تلفيق لايه هاي اطلاعاتي با بهره گيري از سامانه ي اطلاعات جغرافيايي تا حصول نقشه ي نهايي پهنه بندي خطر رويداد لغزش هاي زمينلرزه اي صورت مي پذيرد.
فصل ششم نتايج حاصل از اين پژوهش با توجه به بازديد هاي صحرايي، دانش و تجربه هاي حاصل از انجام اين مطالعه تحليل مي شود و در جهت توسعه ي پژوهش هاي آتي پيشنهاداتي ارائه مي گردد.
فصل دو: خطر لغزش هاي حاصل از زمينلرزه
2-1- معرفي
زمينلرزه، آزاد شدن ناگهاني انرژي الاستيک زمين است که در پاسخ به الگوي تنش هاي (stress pattern) عهد حاضر، در نقاط ضعف پوسته ي کره ي زمين رخ مي دهد. اکثر گسل هاي موجود با سطوح ضعف پوسته ي زمين همخواني دارد و جابجايي ناگهاني آنها منشا بسياري از زمينلرزه ها است. زمينلرزه با اعمال انرژي لرزه اي در محيط مادي سبب تحرک آن مي شود که از آن با نام جنبش زمين(ground motion) ياد مي گردد. جنبش زمين، با نوسان ناگهاني در الگوي تنش منطقه، پايداري آن را دستخوش تغيير مي کند که اين تغيير پايداري ممکن است به گسيختگي(failure) منجر شود. گسيختگي زمين(ground failure) در اثر رويداد زمينلرزه، بطور عمده در نتيجه ي گسلش سطحي(surface rupture)، زمينلغزش، روانگرايي، فرونشست و ديگر حرکات جانبي(lateral spreading) روي مي دهد(شکل هاي 2-1، 2-2، 2-3 و 2-4). بنابراين مي توان گفت جنبش و گسيختگي زمين وقايع فيزيکي مرتبط با رويداد زمينلرزه اند که در تضاد با فعاليت هاي بشري بوده و از آن به عنوان خطر زمينلرزه ياد مي شود.
شکل 2-1- گسلش سطحي در زمينلرزه هاي ويرانگر فلات ايران، الف) گسلش زمينلرزه اي در تکه ي "کبته" ناشي از رويداد زمينلرزه ي 31/3/1369 منجيل(Mw 7.3)، مکاني که گسلش زمينلرزه اي با گسل شناخته شده ي قبلي(راندگي پشت کوه-ديلمان) کم و بيش هم خواني دارد؛ سوي نگاه عکس: شمال باختري. ب) گسلش زمينلرزه اي رويداد ويرانگر 5/10/1382 بم (Mw 6.5)، گسلش سطحي در 5 کيلومتري باختر گسل شناخته شده ي بم واقع است؛ سوي نگاه عکس: شمال(با تشکر از دکتر منوچهر قرشي).
شکل2-2- لغزش بلوک سنگي در رسوبات سازند شمشک، دره ي نور، البرز مرکزي؛ تحريک شده از زمينلرزه ي 8 خرداد ماه 1383 فيروزآباد کجور(Ms=6.3)(عکس از: ش.نصيري).
شکل2-3- خطرات زمين شناختي تحريک شده از رويداد زمينلرزه: الف) حرکات جانبي در حاشيه ي رسوبات درياچه ي فصلي اوان، منطقه ي رودبارالموت، زمينلرزه 8/3/1383 فيروزآباد کجور(Ms=6.3) (عکس از: ع. نجفي). ب) پديده ي روانگرايي ناشي از زمينلرزه ي ويرانگر 31/3/1369 منجيل(Mw=7.3)، روستاي مردمک ده(عکس از: ح. پدرام).
شکل 2-4- فرونشست زمين ناشي از رويداد ويرانگر 5/10/82 بم: الف) بازشدگي و اندرکنش زمين در حاشيه رودخانه فصلي پشت رود، شهر بم ب) تخريب فضاهاي زيرزميني(قنات ها) و افت طولي زمين در محله ي حافظ آباد، شهر بم (عکس از: ش.نصيري).
2-2- خطر زمينلغزش
ايران با توپوگرافي عمدتا كوهستاني، فعاليت زمينساختي و لرزه خيزي زياد(شکل2-5)، شرايط متنوع زمين شناسي و اقليمي، عمده شرايط طبيعي را براي ايجاد طيف وسيعي از زمينلغزش ها داراست(شکل2-6). مسئله ي زمينلغزش در كشور ما يك بلاي طبيعي محسوب ميشود و اگر براي بلاياي طبيعي ديگر احتمال وقوع هر از چندگاهي قائل شويم، پتانسيل وقوع پديده ي لغزش در كشور را ميتوان هر زماني مشاهده نمود. بر اساس يك برآورد اوليه، ساليانه 500 ميليارد ريال خسارت هاي مالي از طريق زمينلغزش ها بركشور وارد ميشود و اين هنوز در صورتي است كه از بين رفتن منابع طبيعي غيرقابل بازگشت به حساب آورده نشوند(كمكپناه 1373). اين پديده همه ساله در اكثر استان هاي كشور موجب خسارت هاي اقتصادي به راهها، شبكه شريان هاي حياتي، سدها و درياچههاي مصنوعي و طبيعي، مزارع و مناطق مسكوني، جنگل ها، مراتع و منابع طبيعي و تأسيسات معدني گرديده است و يا آنها را مورد تهديد قرارميدهد.
جدول 2-1- دسته بندي نوع مواد تشکيل دهنده توده جابجا شده در يک زمينلغزش (IAEG, 1990)
2-2-2- تعريف، علل وقوع و طبقه بندي:
بنا به تعريف انجمن بين المللي زمين شناسي مهندسي(IAEG)، زمينلغزش عبارتست از جابجايي به سمت پايين تودهاي از مواد بر روي يك شيب كه نوع مواد درگير، بنا به تعريف اين انجمن، به قرار جدول 2-1 است. جدول 2-2 نشان مي دهد زمينلغزش ها تحت عوامل مختلف و طي فرآيندهاي پيچيده اي ايجاد مي شوند ولي به بيان ساده عامل حرکت توده ي مواد، نيروي جاذبه و دليل حركت، رسيدن مواد به يك حالت پايدار است. بنابراين ميتوان گفت: زماني زمين مستعد حركت ميشود كه نوعي ناپايداري (حال به هر دليل ممكن) در يك شيب حادث شود.
شکل2-5- نقشه ي لرزه زمينساخت فلات ايران، تلفيق اين نقشه با پراکندگي زمينلغزش هاي ايران، انطباق قابل توجهي را در پهنه هاي جنبا (active zone) نشان مي دهد (با تشکر از سازمان زمين شناسي و اکتشافات معدني کشور).
شکل 2-6- نقشه ي پراکندگي زمينلغزش هاي ايران (تدوين بر مبناي بانک داده هاي معاونت آبخيزداري وزارت جهاد کشاورزي1379 )
جدول 2-2- طبقه بندي عوامل مؤثر در ايجاد زمينلغزش ها (تدوين بر مبناي Rosenbaum & Popescu, 1996 همراه با تلفيق اطلاعات Mehrotra, et. al., 1996؛ معماريان، 1377 و پدرام، 1373)
در سال 1978 وارنز (Varnes) نوعي از طبقه بندي را ارائه نمود که در عين سادگي، بر اساس ويژگي هايي استوار بود که پس از رويداد يک زمينلغزش نيز حفظ و با گذشت زمان کمتر دستخوش تغيير مي شد(جدول2-3). بدين ترتيب اين طبقه بندي جديد قادر به دسته بندي زمينلغزش هاي قديمي تر نيز بود(Mathewson, 1981). طبقه بندي وارنز بر دو مبناي نوع حرکت مواد و نوع مواد درگير در حرکت، استوار است. اين طبقه بندي تاکنون به عنوان ساده ترين و رايج ترين نوع دسته بندي زمينلغزش ها در سراسر دنيا به کار مي رود.
جدول2-3- دسته بندي زمينلغرش ها بر مبناي طبقه بندي وارنز (1978) (کمک پناه و همکاران، 1373)
از ديدگاه پروژه هاي عمراني و عمليات اجرايي سازه ها (خصوصا خطي) لغزش هاي حادث شده را در 3 گروه مي توان قرار داد (پدرام، 1373؛ Pedram, 1990):
1- لغزش هاي مصنوعي: اين لغزش ها در پاسخ به بارگذاري و باربرداري در ساختگاه سازه حادث مي شوند. يعني ناپايداري در زمره ي خصوصيات ذاتي منطقه نبوده بلکه احداث سازه عامل ايجاد ناپايداري است. بيشتر لغزش هاي اين گروه همچون جاده هاي سرويس پروژه هاي عمراني در دوره ساخت حادث مي شوند، آسيب چنداني وارد نمي آورند و خسارات متوسط ساليانه ي مالي آنها در مقابل هزينه هاي اجرايي پايدارسازي و تثبيت ناچيز است.
با اين وجود همين لغزش ها ممکن است در جاده هاي ارتباطي شهري و بين شهري باعث تلفات سنگين جاني و مالي شوند(شکل2-7). کمتر از 5 درصد زمينلغزش هايي که پروژه هاي عمراني را تحت تاثير قرار مي دهند دراين گروه قرار مي گيرند.
شکل2-7- تحريک توده ي مستعد(بارندگي و لغزش قديمي) با اجراي عمليات خاک برداري، لغزش دوراني در واريزه؛ جاده ي حاجي آباد ـ اوشان(يك كيلومتري اوشان)/استان تهران، تاريخ رويداد 27/4/1381 ؛ سوي نگاه عکس: جنوب.(عکس از: ش.نصيري) (نصيري و شيرزاد، 1381).
2- لغزش هاي مربوط به ناپايداري شيب هاي طبيعي: اين لغزش ها تحت عوامل زمينساختي، چينه شناسي و آب و هواي ناحيه بوده، يعني ناپايداري خصوصيت ذاتي اين مناطق است و ربطي به احداث سازه ندارد، گر چه احداث سازه و اعمال بارگذاري و باربرداري نوعي عامل تحريک کننده اين مناطق ناپايدار به حساب مي آيد. در پاره اي از موارد به نظر مي رسد، واحدهاي زمين شناسي درگير لغزش، پارامتر هاي ژئوتکنيکي خوبي از خود نشان مي دهند. اين گونه ناپايداري ها با مطالعات دقيق در هنگام انتخاب مسير براي سازه هاي خطي قابل شناسايي و پيشگيري است(شکل2-8). اين گروه کمتر از 10 درصد ناپايداري هاي شيب ها را تشکيل مي دهند.
3- لغزش هاي قديمي: اين لغزش ها، شيب هاي طبيعي است که در گذشته دچار لغزش شده و امروزه بطور نسبي، حالت پايدار به خود گرفته اند. اين گونه زمينلغزش ها داراي پيکرشناسي خاص خود مي باشند و از خطرناکترين نوع ناپايداري شيب ها محسوب مي شوند. شناسايي لغزش هاي قديمي در زمان مسيريابي سازه هاي خطي و انتخاب ساختگاه سازه هاي متمرکز ضروري است زيرا در غير اين صورت علاوه بر احتمال تلفات جاني، هزينه ي نگهداري اين سازه ها بسيار بالا خواهد بود. هر گونه احداث سازه در محدوده ي اين نوع زمينلغزش ها بايد با علم و آگاهي بوجود آنها و تمهيدات خاص باشد ولي بهترين راه مبارزه، دوري گزيدن از آنهاست(شکل2-9). در صورت اجبار و لزوم در برخورد و عبور از لغزش هاي قديمي، نقاط امن بايد شناسايي و طرح پايدارسازي حتما بايد نسبت به سطح لغزش اصلاح شود. ارائه ي طرح در توده لغزش هاي قديمي نبايد وابسته به پارامترهاي ژئوتکنيکي باشد. تجربيات حاصل از مطالعه ي 75 طرح پايداري شيب در ايران نشان مي دهد، اندازه گيري پارامترهاي ژئوتکنيکي(آزمايش هاي مکانيک سنگ و خاک(C, f, g)) در زمينلغزش هاي قديمي، برآورد قابل اعتمادي از پايداري شيب ارائه نمي دهد. اين مسئله عموما به اين دليل است که نمونه برداري در خارج از صفحه ي گسيختگي لغزش صورت مي پذيرد. به اين ترتيب در حاليکه آزمايش هاي ژئوتکنيکي، معرف اعداد بالايي از پارامترهاي مقاومتي توده ي سنگ يا خاک است؛ ارائه هر گونه طرح پايدارسازي بدون توجه به ابعاد لغزش، بويژه عمق صفحه ي گسيختگي سبب مي شود استعداد حرکت و ناپايداري همواره موجود باشد(شکل هاي 2-10 و 2-11). بيش از 90 درصد مشکلات ناشي ناپايداري هاي دامنه اي در ساختگاه پروژه هاي عمراني، مربوط به زمينلغزش هاي قديمي است(Pedram, 1990).
شکل2-8- لغزش سنگي در نهشته هاي مستعد سازند شمشک؛ منطقه ي کهرود، دره ي هراز/استان مازندران؛ سوي نگاه عکس: شمال (عکس از: ش.نصيري).
شکل2-9- زمينلغزش قديمي امام زاده علي–آب اسک لاريجان/استان مازندران، يکي از بزرگترين زمينلغزش هاي قديمي در جاده ي هراز؛ ترتيب رويداد زماني:مدت ها(؟) پيش از احداث جاده، اوايل دهه ي 1370، بهار 1377 (عکس از: ش.نصيري، زمان عکس برداري:تابستان80 ، مکان عکس برداري: از جاده ي رينه، مشرف به جاده ي هراز).
شکل 2-10- برآورد پارامترهاي ژئوتکنيکي در توده ي جابجا شده ي زمينلغزش کيلومتر 443/ خط لوله ي"56" سراسري دوم گاز؛ خواص ژئوتکنيکي مصالح موجود در شيب بسيار خوب و لغزش قابل پيش بيني و محاسبه نمي باشد(با تشکر از دکتر حميد پدرام).
شکل2-11- مطالعات ساختگاهي در زمينلغزش کيلومتر 443، خط لوله ي 56 سراسري دوم گاز، پهنه اي از يک زمينلغزش قديمي را نشان مي دهد (با پيکان مشخص شده است). اين لغزش در امتداد مسير خط لوله در سال 72 رخ داد و هر دو خط سراسري اول و دوم گاز را دچار مشکل نمود (تصوير کوچک سمت چپ پايين) (با تشکر از دکتر حميد پدرام).
(عکس از: ح. پدرام)
2-3- زمينلغزش و زمينساخت
2-3-1- ناهمواري ها و زمين شناسي نهشته ها
تغيير چهره ي زمين(landscape) و تشکيل واحدهاي زمين شناختي(geologic unit)، محصول عملکرد فرآيندهاي زمينساختي(tectonics)، هوازدگي، فرسايش و رسوب گذاري است. نيروهاي زمينساختي منجر به تغيير شکل هاي وسيعي در مناطق قاره اي شده اند که مقدار و جهت اين نيروها با جابجايي ميدان تنش در طول ساليان متمادي در حال تغيير مي باشد. بدين ترتيب در مناطقي که پيشتر از جنبايي نسبي قابل ملاحظه اي برخوردار بودند، اکنون با تغيير ميدان تنش ممکن است به سرزمين هاي پايداري بدل شده باشند. بررسي نيروهاي گذشته ي زمينساختي، ديرينه زمينساخت (paleotectonics) و نقش کنوني آن در شکل دهي چهره ي زمين نوزمينساخت(neotectonics) نام دارد.
فعاليت هاي ديرينه زمينساختي و نوزمينساختي در تعامل با فرآيندهاي هوازدگي، فرسايش و رسوب گذاري، سبب شکل گيري هندسه ي ناهمواري ها(شيب) و واحدهاي زمين شناختي شده است. پارامترهاي مقدار(steepness)، طول(length) و جهت(aspect) شيب معرف هندسه ي ناهمواري ها است که از اين ميان مقدار شيب(که معمولا بصورت درصد يا درجه ي شيب بيان مي شود) مهمترين فاکتور بحراني شيب و عامل رويداد زمينلغزش است(ABAG, 2003; Parise & Jibson, 2000; Miles & keefer, 2001 and Blake et al., 2002 ). اين پارامتر در محدوده ي مورد مطالعه بصورت الگوي رقومي پستي و بلندي ها(DEM) در بخش5-2-1 مدل سازي شده است. همچنين پارامترهاي مقاومت برشي(زاويه ي اصطحکاک داخلي مؤثر و چسبندگي مؤثر) معرف واحدهاي زمين شناختي گستره ي مورد مطالعه مي باشند(ABAG, 2003 and Parise & Jibson, 2000) که تطابق پارامترهاي ژئوتکنيکي با هر واحد زمين شناختي در جدول 4-4 بخش4-2-3 ارائه شده است.
2-3-2- زمينلرزه ها و دگرشکلي هاي کواترنري
جنبش هاي ديرينه زمينساختي از طريق ايجاد شکستگي هايي(fracture) نظير گسل(fault) و درزه(joint)؛ و نوزمينساخت (تقريبا از 2 ميليون سال پيش تا عهد حاضر) با رويداد زمينلرزه، گسلش کواترنري و درزه ها، بيشترين ارتباط را با ناپايداري هاي دامنه اي دارا مي باشند. اين مسئله همواره فصل مشترک علاقه ي زمين شناسان مهندس و دانشمندان علم زمينساخت را تشکيل مي دهد. اين پايان نامه به لحاظ نوع رهيافت، روش شناسي و مقياس، توانايي تحليل درزه ها را دارا نمي باشد که اين مسئله خود يکي از مهمترين عدم قطعيت هاي موجود در اين گونه بررسي ها است. همچنين گسيختگي هاي زمينساخت ديرينه، با اين فرض که عملکرد پديده ي سيماني شدن(cementation) و تبلور مجدد(recrystalization) شکستگي هاي پيش از کواترنري را سخت نموده و تغيير ميدان تنش، بسياري از روندهاي جنباي ديرينه را از کار انداخته است، از موضوع مورد مطالعه ي اين پايان نامه کنار گذاشته شده است. به اين ترتيب مهمترين عامل دگرشکلي عهد حاضر عوارض نوزمينساختي فرض مي شود. مهمترين عوارض نوزمينساختي(neotectonic features) مؤثر در پژوهش حاضر به سه بخش گسل هاي زمينلرزه اي، گسل هاي کواترنري و زمينلغزش هاي قديمي تقسيم مي شوند.
گسل زمينلرزه اي:
گسلي كه نهشته هاي جوان كواترنري(رسوباتي که با سن 1.6-2 ميليون سال پيش تا عهد حاضر) را قطع نمايد و بتوان زمينلرزه هايي را در طول تاريخ يا عهد حاضر، بطور کاملا مستند(well documented data) به جنبايي آن نسبت داد. گسلش زمينلرزه اي از 2 طريق ناپايداري دامنه ها را در هنگام رويداد زمينلرزه موجب مي شود:
· جنبش زمين(ground motion):رويداد زمينلرزه سبب جنبايي(در بيشتر موارد جنبايي برگشت پذير) ذرات تشکيل دهنده ي زمين مي گردد. اندازه گيري شدت جنبش(shaking intensity) به ما اين امکان را مي دهد که بدانيم در نتيجه رويداد يک زمينلرزه، پهنه ي مورد نظر به چه ميزان(violent) خواهد لرزيد(ABAG, 2003).
اندازه گيري شدت آرياز بهترين تخمين عددي از شدت جنبش و انرژي دريافت شده توسط زمين مي باشد(ABAG, 2003). در شکل 5-8، بخش 5-2-4، بمنظور برآورد شدت آرياز پيرامون گسل هاي زمينلرزه اي شمال تهران و مشا، واقع در گستره ي مورد بررسي، از رابطه ي جيبسون و همکاران (Jibson et al., 1998) صورت پذيرفته که الگويي توسعه يافته از شدت آرياز است.
· گسيختگي سطحي(surface rupture) يا گسلش سطحي زمينلرزه اي: شکستگي ناشي از لغزش(slip) گسل زمينلرزه اي در عمق، هنگامي که به سطح زمين مي رسد سبب ايجاد گسيختگي هاي طويلي در يک پهنه ي مشخص مي شود(شکل2-1). اين پهنه به اصطلاح حريم گسيختگي سطحي گسل زمينلرزه اي(fault-rupture hazard zone) ناميده مي شود(CDC, 1999a). حريم گسيختگي سطحي يک گسل فعال(active fault)، فاصله اي از گسل است که با خطر مستقيم گسيختگي ساختگاه رو به رو است. فاصله ي تعريف شده به عنوان حريم تا 150 متر(500 فوت) از گسل فعال اصلي(major active fault) و 60-90 متر(200-300 فوت) براي شاخه هاي فرعي گسل که بدقت و با شواهد کافي(well defined) مکان يابي شده است، مي باشد(CDC, 1999a). مهمترين تاثير گسيختگي سطحي در ناپايداري هاي دامنه اي، دگرشکلي شديد مصالح پيرامون پهنه ي گسلش سطحي(fault rupture zone) است. در اين حالت بدليل خردشدگي، سستي(weakening) مصالح سطحي اين پهنه، رويداد زمينلغزش ها در صورتي که منطقه از شيب قابل قبول برخوردار باشد بطور حتمي صورت خواهد پذيرفت. جيبسون(Jibson et al., 1998) بيان مي دارد، مطالعه ي زمينلغزش ها در پهنه ي گسلش زمينلرزه اي نشان مي دهد اين لغزش ها با سطوح بسيار بالايي از جنبش زمين بوقوع پيوسته اند. همچنين در فاصله ي بسيار نزديک به پهنه ي گسلش زمينلرزه اي، ميزان شتاب جنبش زمين بسيار بيشتر از تنها چند صد متر دورتر از اين پهنه است.
گسل کواترنري:
گسلي است که در طول 1.6-2 ميليون سال پيش تا عهد حاضر حرکتي داشته است که اين حرکت لزوما لرزه زا نيست، ولي گسل هاي زمينلرزه اي را نيز در بر مي گيرد(شکل2-12). گسلش کواترنري در صورتي که رسوبات کواترنري در منطقه موجود باشند آنها را قطع نموده (شکل2-13) و در غير اينصورت تنها از طريق روش هاي تعيين سن قابل تشخيص است. تاثيرپذيري از ميدان تنش عهد حاضر سبب مي شود تا گسل هاي کواترنري، مهمترين سطوح ضعف و عناصر نوزمينساختي دگرشکلي هاي عهد حاضر را تشکيل دهند که اين مسئله کاهش قابل توجه پارامترهاي ژئوتکنيکي را در اين سطوح به همراه خواهد داشت.
زمينلغزش هاي قديمي:
مناطقي که در گذشته دچار لغزش شده اند(به تحريک زمينلرزه يا ديگر عوامل) شامل پهنه ها و رسوبات زمينلغزشي(landslide source and deposits) مي باشند. تجربه ي رويداد زمينلغزش هاي گذشته نشان داده است افت گاه ها(scarp) و پنجه هاي(toe) پرشيب لغزش در اثر زمينلرزه هاي متوسط و بزرگ دوباره گسيخته مي شوند(CDC, 1999b) و اين در حالي است که کيفر(Keefer, 1984) معتقد است کل جرم يک لغزش دوراني، مشخصا در اثر جنبش لرزه اي، دوباره جابجا نمي شود. به نظر مي رسد تعادل نيروهاي مقاومت برشي(پارامترهاي ژئوتکنيکي) صفحه ي گسيختگي و شيب زمينلغزش پس از جابجايي ممکن است پايداري نسبي برخي از زمينلغزش ها را در برابر نيروهاي متوسط و بزرگ جنبش لرزه اي موجب شود. با اين وجود خطر فعاليت دوباره ي زمينلغزش هاي قديمي در جنبش هاي شديد نظير زمينلرزه هاي با بزرگاي بيش از 7 (متن آيين نامه به 8+ اشاره شده است) همواره وجود دارد. به همين دليل در ارزيابي خطر زمينلغزش هاي تحريک شده از زمينلرزه يک بانک اطلاعاتي از پهنه هاي رسوبات لغزشي(احتمالي و يا قطعي) محدوده ي مورد مطالعه تدوين مي شود و به نقشه ي مقاومت ژئوتکنيکي واحدهاي زمين شناختي اضافه مي گردد. زمينلغزش هاي قديمي همواره بايد به عنوان مکان هايي که نياز به بررسي هاي تفصيلي و ساختگاهي دارند مورد توجه قرار گيرند(CDC, 1999b).
شکل2-12- نقشه ي گسل هاي بنيادي ايران در مقياس يک ميليونيم؛ اين عوارض زمينساختي مسبب يا در ارتباط با دگرشکلي هاي کواترنري و لرزه خيزي فلات ايران مي باشند (تدوين: م. زارع، پايگاه ملي داده هاي علوم زمين کشور. 1383؛ زارع و معماريان، 1380).
شکل2-13- پي جويي صحرايي گسلش هاي کواترنري(عکس سمت راست پايين (مقطع گسل)؛ جنبايي اين گسل در دوره ي کواترنري بر روند رسوبگذاري دشت سيلابي رودخانه موثر بوده است(عکس هوايي رودخانه قره چاي(برگه ي اندکس شماره ي21/مسير پروازي 55/شماره ي91، مقياس K50/برداشتNGO)، شمال باختري اراک) (عکس و تفسير: ش.نصيري).
2-4- خطر زمينلرزه در تهران
2-4-1- پيکر شناسي و لرزه خيزي
گستره ي تهران در کوهپايه ي جنوبي کوه هاي البرز مرکزي بر روي رسوباتي بنا شده که سنگ توف، پي سنگ آنرا تشکيل مي دهد. دشت تهران که از شمال به جنوب شيب دارد، بوسيله ي بلندي ها و فرونشست هاي خاوري باختري به بخش هاي گوناگون تقسيم مي شود(بربريان و همکاران، 1364)(شکل2-14). مکان يابي و تدوين بانک داده هاي، زمينلرزه هاي تاريخي و دستگاهي گستره ي تهران(IIEES، 1383؛ IGUT، 1382 و بربريان و همکاران، 1364)، تمرکز زمينلرزه هاي ويرانگر را در پيش از سده ي بيستم ميلادي نشان مي دهد، بگونه اي که از سال 1209 شمسي(زمينلرزه ي 27 مارس 1830(Ms7.1)) تاکنون زلزله ي مخربي اين شهر تحت تاثير قرار نداده است(شکل2-15).
گرچه بر مبناي اسناد موجود، دوره ي زماني زمينلرزه هاي تاريخي اين پهنه به ميزان بيش از 1100 سال برآورد مي شود با اين وجود 4 زمينلرزه با بزرگاي بيش از 7 (M > 7) در فاصله ي 4 قرن بين سال هاي 1177 تا 743 ميلادي تهران را تخريب نموده است و طي 800 سال گذشته تنها يک زمينلرزه مخرب بزرگ(زمينلرزه ي 1830 ميلادي) بوقع پيوسته است(Ambraseys, 1970; Amberaseys & Melville, 1982; Berberian et al., 1985; Berberian, 1995 in Berberian & Yeats, 1999)(شکل2-16).
پهنه هاي چشمه هاي لرزه زا(seismic source zone) در گستره ي تهران با توجه به روند لرزه خيزي، تجمع زلزله هاي گذشته، پهناي گسيختگي گسل ها، روند عمومي پهناي گسيختگي، انطباق پهنه هاي منتخب و يا مرزهاي آنها با اختلاف ارتفاع هاي محاسبه شده و همچنين انطباق پهنه هاي لرزه زاي منتخب با نقشه هاي ژئوفيزيک و مغناطيس هوايي به 5 دسته تقسيم مي شوند(زارع و مجد جباري، 1383). محدوده ي مورد بررسي اين پايان نامه در پهنه هاي چشمه هاي لرزه زاي مشا – الموترود و شمال تهران - ايپک قرار مي گيرد (شکل2-17).
اين پايان نامه با بهره گيري از نتايج پروژه ي تحليل خطر زمينلرزه در شهر تهران(زارع، 1383) محصولات اين پروژه را به عنوان مبناي انتخاب پارامترهاي جنبش زمين (بويژه ماکزيمم شتاب افقي) در نظر گرفته است(شکل2-18).
شکل 2-14- پيکرشناسي تهران با بهره گيري از نمايه ي سه بعدي الگوي رقومي پستي و بلندي ها (DEM)؛ به نظر بربريان (بربريان و همکاران، 1364) پهنه ي تهران را مي توان از شمال به جنوب به چهار بخش بلند البرز، چين هاي کناري البرز، گستره ي کوهپايه ي تهران و فرونشست شمال ايران مرکزي (دشت تهران) تقسيم کرد. گسل هاي فعال بر مبناي داده هاي بربريان و همکاران 1369؛ در اين نمايه پياده سازي شده است. گستره ي مورد پژوهش اين پايان نامه در محدوده ي پيکان هاي سبز محصور شده است (تهيه ي DEM و پياده سازي گسل، گروه دورسنجي سازمان زمين شناسي و اکتشافات معدني کشور؛ (نصيري a1383).
شكل 2-15
شکل2-16- تاريخ نگاري زمينلرزه هاي مخرب در گستره ي تهران و پيرامون(Berberian & Yeats, 1999).
شکل2-17- نقشه ي پهنه هاي چشمه هاي لرزه زا در گستره ي تهران(زارع و مجد جباري، 1383).
شكل 2-18
2-4-2- گسل هاي زمينلرزه اي
گسل شمال تهران(North Tehran fault) و گسل مشا(Mosha fault) دو روند اصلي در گستره ي مورد بررسي اند که هم توانايي توليد زلزله و هم تغيير شكل زمين را دارا مي باشند. رويدادهاي ويرانگر قابل انتساب(انطباق رومرکز مهلرزه اي(macroseismic epicenter) زمينلرزه هاي تاريخي با پهنه ي گسل مشا(Berberian & Yeats, 1999; Berberian & Yeats, 2001) و پژوهش هاي اخير ديرينه لرزه شناسي(paleoseismology) گسل شمال تهران)، سن جوان و درازاي زياد اين گسل ها آنها را جزو گسل هاي لرزه زا و خطرناک گستره ي تهران قرار داده است. سطوح مختلف جنبش زمين، ناشي از جنبايي گسل هاي فوق بر مبناي نتايج پروژه ي تحليل خطر زمينلرزه در شهر تهران(زارع، 1383) استوار شده است(شکل2-18). بر اين اساس گسل شمال تهران داراي بزرگاي بيشينه 7.1 (Mmax7.1) و گسل مشا با بزرگاي بيشينه 7.6 (Mmax7.6)) در نظر گرفته شده است. بمنظور دستيابي به داده هاي بزرگ مقياس و تدوين بانک داده ي قطعات مختلف اين سامانه هاي لرزه زا، تمامي پهنه ي مورد مطالعه ي با بهره گيري از نگاره هاي هوايي، ماهواره اي، پي جويي هاي صحرايي و تلفيق کليه ي داده هاي موجود مطالعه شده است. محصول اين بررسي ها "مکان يابي دوباره گسل هاي زمينلرزه اي" است که در بخش3-2-2، شکل 4-6 ارائه شده است.
گسل مشا:
گسل فشاري مشا، گسلي است طويل، اساسي، لرزه زا از نوع راندگي تا معكوس به سمت شمال، با مولفه ي امتداد لغز چپگرد كه در راستاي آن گستره ي بلند البرز در شمال بر روي گستره ي چين هاي كناري البرز در جنوب رانده شده است(شکل هاي 2-14 و 2-16). اين گسل با روند عمومي خاوري – باختري به درازاي تقريبي حدود 400 كيلومتر بوده و شايد از جنوب باختري شاهرود در خاور تا آبيك در باختر امتداد داشته باشد(بربريان و همکاران، 1364؛ زارع و معماريان، 1380). جابجايي در پهنه ي برشي گسل، سبب راندگي سازندهاي كهر و سلطانيه در شمال بر روي سازند كرج در جنوب شده است. مطالعه ي مقاطع نازک و تحليل کرنش در پهنه ي برشي گسل مشا كه ضخامت آن در برخي برش ها به بيش از 150 متر ميرسد، شرايط نيمه خميري را در کنار عملکرد شکننده نيز نشان ميدهد(احتشامي، 1383).
اين مسئله عميق بودن گسل را تاييد ميكند و بدين معناست که بخشي از پهنه ي برشي(shear zone) با ساختارهاي نيمه خميري که هم اکنون در سطح ديده مي شود، در اعماق تشکيل شده و طي حرکت معکوس گسل به سطح رسيده است(احتشامي، 1383).
گسل شمال تهران:
اختلاف بلندي ناگهاني ميان شهر تهران (1300 متر) و نزديكترين ستيغ به آن، در يك فاصله كمتر از 10 كيلومتر (تيغ توچال 3933 متر)، يكي از بارزترين ويژگي هاي توپوگرافي گستره ي تهران (شکل2-14) محصول عملکرد گسل شمال تهران است كه در راستاي آن، سازند كرج بر روي آبرفت هاي كواترنر تهران رانده شده است(Berberian,1976). گسل شمال تهران شامل يک پهنه از گسل هايي است که به صورت نردباني- پلکاني در پهنه شمال و باختر تهران با طول تقريبي 90 کيلومتر از شرق دره لشگرک (ده سبو) در شمال خاوري تا روستاي کاظم آباد (2 کيلومتري شرق کلان و شمال بزرگراه تهران-کرج) در کوهپايه شمال تهران قرار گرفته است. راستاي بخش خاوري گسل، خاوري- باختري با شيب به سوي شمال و در بخش باختري آن، شمال باختري- جنوبي خاوري با شيب به سوي شمال خاوري است. سازوکار گسل شمال تهران، فشاري و راستالغز چپگرد است. سامانه ي گسلي شمال تهران شيبي متغير بين 10 تا 80 را دارا مي باشد و شامل 3 بخش بوده و از خاور به باختر عبارتند از: گسل لشگرک به طول 25 کيلومتر، گسل کن به درازاي 27 کيلومتر و گسل ماهدشت- کرج به درازاي 43 کيلومتر، که در يک قالب پلکاني- نردباني قرار گرفته اند(بربريان و همکاران، 1364؛ زارع و معماريان، 1380).
راندگي فعال شمال تهران همواره به عنوان يکي از اصلي ترين سامانه هاي فعال اين پهنه مدنظر بوده است اما به دليل عدم قطعيت و وسعت پهنه ي بيشترين خرابي ها در اسناد تاريخي و باستاني، انتساب رويداد زمينلرزه هاي ويرانگر به آن همواره به عنوان يک سوال بزرگ مد نظر بوده است(شکل2-19). سازمان زمين شناسي و اکتشافات معدني کشور، به منظور تعيين سن دقيق و زمان آخرين جنبش اين گسل، در اواخر سال 1382 موفق به باز نمودن ترانشه اي شد که شواهدي از لرزه زايي گسل شمال تهران را در خود به همراه داشت(شکل2-20). تاريخنگاري زمينلرزه هاي اين گسل بر مبناي روش هاي ديرينه لرزه شناسي بمنظور تعيين زمان رويدادهاي ويرانگر در دست بررسي است.
شکل2-19- نقشه ي بيشينه شتاب افقي شهر تهران با دوره ي بازگشت 475 سال بر روي سطح زمين(زارع و مجد جباري، 1383).
شکل2-20- حفر ترانشه ي ديرينه لرزه شناسي و چينه نگاري گسل شمال تهران؛ شکل کوچک سمت چپ بالا، مقطعي از گسل شمال تهران را در ترانشه نشان مي دهد که تاکنون 5 رويداد لرزه اي با بزرگاي 7 را نشان مي دهد. عمق تقريبي ترانشه 5 متر و طول 20 متر واقع در کيلومتر 25 جاده تهران – کرج/منطقه وردآورد(عکس از: ش.نصيري).
2-5- درس هايي از زمينلرزه هاي گذشته ي فلات ايران
2-5-1- زلزله هاي هاي تاريخي
بربريان(Berberian, 1994) در نخستين کاتالوگ لغزش هاي زمينلرزه اي ايران، 79 لغزش بزرگ را با زمينلرزه هاي تاريخي(پيش از سده ي بيستم) در ارتباط دانسته است که زمينلغزش طالقان(1.8ميليون سال پيش)، قديمي ترين آن در کوه هاي البرز و نزديکترين آن به پهنه ي مورد بررسي اين پايان نامه(شمال باختري)، حاصل فعاليت لرزه اي گسل مشا(يا احتمالا طالقان) مي باشد.
ديرين زمينلغزش طالقان (1.8 ميليون سال پيش در البرز مرکزي):
بربريان زمينلرزه ي طالقان را مسبب رويداد اين زمينلغزش در پليوسن پاياني - پله ايستوسن آغازين، محصول جنبايي لرزه اي گسل هاي مشا و يا طالقان مي داند. بلندترين نقطه ي زمينلغزش طالقان در نزديکي گسل طالقان قرار دارد. زمينلغزش طالقان بصورت يک گسيختگي سطحي سنگي مهم و همچنين قديمي ترين آنها در پهنه ي گسل طالقان رخ داده و مواد جابجا شده ي آن به طور گسترده اي در سمت جنوبي دره ي طالقان، منطقه اي به وسعت 32 کيلومتر مربع را متاثر نموده است. اين نهشته ها بر روي رسوبات چين خورده ي نئوژن، که خود با شن هاي پادگانه هاي آبرفتي مرتفع پله ايستوسن يا شايد پليوسن پاياني پوشيده مي شوند، قرار گرفته اند. اين مجموعه توده هاي بسيار پيوسته، بيشتر آهک پرمين روته، را شامل مي شود ولي برخي از آهک هاي مزوزوئيک که اکنون ديگر در فراشيب هاي سخت رخنمون ندارند نيز در آن وجود دارند(Annells et al. 1975a, b, 1985 in Berberian, 1994).
شکل 2-21- گستره ي زمينلغزش هاي قديمي در پهنه ي برشي گسل طالقان؛ نگاره ي ماهواره اي ئي. تي. ام.(سمت چپ) از شاخه هاي فرعي گسل طالقان و زمينلغزش هاي قديمي (احتشامي، 1383).
2-5-2- زلزله ي منجيل
رويداد زمينلرزه ي ويرانگر 31 خرداد 1369 خورشيدي رودبار – تارم(Ms=7.7, Mb=6.4, I0=X (MSK)) کشتار نزديک به 40 هزار نفر، ويراني سه شهر (رودبار، منجيل و لوشان) و 500 هزار بي خانمان را در بخش باختري کوه هاي البرز برجاي گذاشت. گسلش زمينلرزه اي در روي زمين، در سه تکه ي ناپيوسته در سيماي نردباني، با کمينه درازاي 80 کيلومتر همراه بود(شکل2-1). گسلش زمينلرزه اي در مجموع با راستاي عمومي کوه هاي باختري البرز(باختر شمال باختري - خاور جنوب خاوري) همخواني داشته و داراي سازوکار راستالغز چپگرد فشاري با شيب کم و بيش شاغولي متمايل به جنوب جنوب باختري در روي زمين است. نکته ي قابل توجه در ارتباط با گسلش زمينلرزه اي اين رويداد حاکي از آن است که انرژي انباشته شده در راستاي گسل هاي بنيادي منطقه که داراي افت گاه هاي گسلي واضح مي باشند و در نزديکي گسلش زمينلرزه اي (بدون سيماي مورفوتکتونيکي روشن) قرار دارند، آزاد نشده است (قرشي و بربريان 1370). گرچه به سبب نبودن ديواره ي کاري گسلي (افت گاه گسلي) و کمبود شبکه ي لرزه نگاري کشوري، گسل مسبب اين رويداد شناخته شده نبود، با اين وجود، زمينلغزش هاي بزرگ باستاني، پادگانه هاي رودخانه اي برخاسته و نيز چم و خم هاي ناگهاني در مسير رودها نشان دهنده ي کاري بودن گستره از ديدگاه لرزه خيزي بودند(قرشي و بربريان، 1370).
بدليل کوهستاني بودن ناحيه ي زلزله زده، زمينلغزش هاي بزرگ و کوچک سبب بسته شدن چند راه اصلي چون رودبار - قزوين، رودبار - رشت و شماري از راه هاي کوهستاني چون راه سنگ رود - باکو، نوشهر - کلاردشت و همچنين راه هراز (5 کيلومتري گزنک) شد. مهمترين زمينلغزش هاي تحريک شده اين زلزله به شرح زير است:
شکل2-22- زمينلغزش هاي تحريک شده از زلزله ي منجيل؛ لغزش قديمي در اين زلزله حرکتي نداشته است؛ دره ي کشک جان-کيا آباد(عکس از: ح. پدرام).
زمينلغزش توتكابن: لغزش توتكابن به صورت لغزش بلوكي توده اي با طول 300 متر، پهناي حداكثر 400 متر و شيب قبل از لغزش 30 درجه در توده هاي لسي ايجاد شده است که در فاصله حدود 7 كيلومتر از گسل زمينلرزه اي واقع است. عمق حداکثر صفحه ي گسيختگي 35 تا 40 متر در حد فاصل توده لس فوقاني و كنگلومرا مي باشد(منتظر القائم، 1373).
زمينلغزش دره ي كشكجان: اين لغزش با طول 400 متر و پهناي 350 متر در دامنه اي با زاويه ي 33 درجه در كنگلومرا روي داده است که در فاصله ي حدود 5/5 كيلومتري گسل زمينلرزه اي گزارش شده است. سالم ماندن منبع آب بتن مسلحي كه در دامنه و در زير اين زمينلغزش وجود داشته حكايت از سطحي بودن آن دارد(منتظر القائم، 1373).
زمينلغزش فتلك: يكي از ويرانگرترين زمينلغزشها با طول و عرض به ترتيب حدود 800 و 850 متر در دامنه اي با زاويه 25 درجه به فاصله 13 كيلومتر از گسل زمينلرزه اي روي داد و يك روستا را با ساكنانش مدفون ساخت. مصالح درگير اين لغزش از پايين به
نظرات شما عزیزان:
