به گزارش ثریا - دکتر مرتضی طالبیان، دانشیار پژوهشکده علوم زمین شناسی سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی در وبینار «حریم گسل‌ها و برنامه‌های توسعه شهری» با بیان اینکه یکی از معضلات اساسی این است که با گسترش روزافزون شهرها، شناسایی گسل‌ها دشوارتر می‌شوند، افزود: متاسفانه بسیاری از شهرهای بزرگ کشور در نزدیکی یا بر روی گسل‌های فعال بنا شده‌اند و این امر از گذشته به دلیل دسترسی به منابع آبی شکل گرفته است.

طالبیان، ایران را یک کشور لرزه‌خیز دانست که در گذشته زمینلرزه‌های بزرگی را به‌ویژه در شمال و شرق خود تجربه کرده است، ادامه داد: با این حال، گسل‌ها در سراسر کشور پراکنده‌اند و هر یک توان ایجاد زمینلرزه را دارند. تفاوت‌های زمین‌شناسی در نقاط مختلف کشور باعث می‌شود در برخی مناطق مانند جنوب غربی، گسل‌ها کمتر به سطح زمین برسند، اما در سایر نقاط، گسیختگی‌های سطحی به‌طور مستقیم ایجاد می‌شود.

دانشیار پژوهشکده علوم زمین با تاکید بر اهمیت مطالعه گسیختگی‌های سطحی اظهار کرد: شناخت گسل‌ها می‌تواند در برآورد خطر زمینلرزه، چه در مقیاس محلی و چه در سطح ملی، نقش تعیین‌ کننده‌ای داشته باشد. علاوه بر این، برنامه‌ریزی شهری و طراحی سازه‌های مقاوم در برابر زمینلرزه مستلزم آن است که پارامترهای گسل‌ها به‌طور دقیق شناسایی و بررسی شوند.

این استاد زمین‌شناسی اظهار کرد: پیش از توسعه شهری باید گسل‌ها شناسایی شوند؛ زیرا مطالعه زمین‌های بکر و طبیعی بسیار ساده‌تر از بررسی در مناطق ساخته‌شده است. اهمیت این موضوع به‌ویژه برای احداث شهرهای جدید یا توسعه شهرها در محدوده‌های جدید دوچندان است.

وی با اشاره به نمونه‌ای از آثار قرارگیری ساختمان بر روی صفحه گسل، گفت: ممکن است یک ساختمان مقاوم در اثر زمینلرزه فرو نریزد، اما به دلیل قرارگیری بر روی گسل فعال، کاربری خود را از دست بدهد. این موضوع نشان می‌دهد که هرچند ساخت‌وساز مناسب می‌تواند از تلفات جانی جلوگیری کند، اما همچنان خسارت‌های اقتصادی و از دست رفتن قابلیت استفاده از ساختمان اجتناب‌ناپذیر است.

ویژگی‌های محدوده گسل‌ها

طالبیان درباره ویژگی‌های محدوده گسل‌ها توضیح داد: پهنا و گستردگی حریم گسل‌ها، میزان پیچیدگی شکستگی‌ها، نوع گسل و عوارض سطحی ناشی از آن‌ها از جمله شاخص‌های مهم در مطالعات هستند.

به گفته وی، در برخی موارد عارضه سطحی به صورت پله یا اسکارپ ظاهر می‌شود و در برخی دیگر، مجموعه‌ای از درزها و شکستگی‌ها یک پهنه وسیع را در بر می‌گیرد.

وی خاطرنشان کرد: گاهی آثار گسل در سطح زمین به‌وضوح دیده نمی‌شود، اما با بررسی جابجایی عوارض طبیعی مانند آبراهه‌ها، جاده‌ها و سایر نشانه‌ها می‌توان آن را تشخیص داد. به همین دلیل، روش‌های مختلفی برای مطالعه گسل‌ها وجود دارد و این مطالعات باید در اولویت برنامه‌ریزی‌های توسعه شهری قرار گیرند.

طالبیان با بیان اینکه در مقیاس کلان هنگام زمین‌لرزه تغییر شکل در محدوده وسیعی اطراف گسل رخ می‌دهد، گفت: داده‌های ماهواره‌ای نشان می‌دهد این تغییر شکل می‌تواند تا چند صد متر و حتی چند کیلومتر امتداد داشته باشد.

وی افزود: این تغییر شکل عمدتاً الاستیک است و به بالا و پایین رفتن یا حرکت جانبی پوسته منجر می‌شود، اما به دلیل تمرکز نداشتن، تخریب مستقیم ایجاد نمی‌کند. در مقابل، منطقه‌ای که در داده‌ها به صورت خط قرمز و آشفتگی دیده می‌شود، دقیقاً زون گسیختگی است؛ جایی که تغییر شکل شدید رخ داده، جابجایی زیاد است و تخریب عمدتاً در آنجا متمرکز می‌شود.

دانشیار پژوهشکده علوم زمین شناسی سازمان زمین شناسی با اشاره به اینکه حریم گسل‌ها در استانداردهای مختلف تعاریف متفاوتی دارد، تصریح کرد: در برخی کشورها، مانند ایالات متحده و به‌ویژه در کالیفرنیا، حریمی حدود ۴۰۰ متر برای یک گسل تعریف شده است، اما این مقدار یکنواخت نیست و در مناطق مختلف و حتی در بخش‌های گوناگون یک گسل متفاوت است.

ساخت و ساز در حریم گسل

وی حریم گسل‌ها را شامل یک هسته مرکزی دانست که در آن گسیختگی اصلی رخ می‌دهد و یک زون اطراف آن به عنوان منطقه ممنوعه ساخت‌وساز در نظر گرفته می‌شود.

دانشیار پژوهشکده علوم زمین‌شناسی سازمان زمین‌شناسی اضافه کرد: دلیل این امر آن است که گسیختگی‌ها همواره دقیقاً در محل قبلی تکرار نمی‌شوند و ممکن است در زمین‌لرزه‌های بزرگ‌تر گسترده‌تر شوند.

این استاد زمین‌شناسی ادامه داد: پهنای حریم گسل‌ها به میزان شناخت ما از گسل وابسته است. هرچه اطلاعات زمین‌شناسی و لرزه‌ای بیشتر باشد، امکان تعیین دقیق‌تر حریم وجود دارد؛ اما در مواردی که اطلاعات محدود است، به‌صورت محافظه‌کارانه حریم گسترده‌تر در نظر گرفته می‌شود تا ایمنی افزایش یابد.

وی خاطرنشان کرد: در گسل‌های شناخته‌شده، حریم باریک‌تر است، اما در محل‌هایی که قطعات گسل به هم می‌رسند یا به‌طور پیچیده در هم تنیده می‌شوند، پهنای حریم افزایش می‌یابد.

طالبیان با اشاره به نمونه‌های زمینلرزه در ایران گفت: در زمینلرزه بم، هرچند بزرگی آن در رده متوسط قرار داشت، زون گسیختگی نسبتاً باریک بود؛ در حالی که در زمین‌لرزه قائن با بزرگی ۷.۳، زون گسیختگی خطی و نسبتاً مستقیم مشاهده شد.

وی افزود: در برخی موارد مانند زمینلرزه گلباف، علاوه بر مؤلفه امتدادلغز، مؤلفه شاقولی نیز وجود داشت که جابجایی پله‌ای بزرگی ایجاد کرد. این نشان می‌دهد که حتی زمینلرزه‌های متوسط می‌توانند جابجایی‌های قابل‌توجه و حریم گسترده‌ای را ایجاد کنند.

طالبیان ادامه داد: در زمینلرزه ورزقان نیز مشاهده شد که در بخشی از گسل، گسیختگی متمرکز و محدود بود، اما در بخش‌های دیگر به صورت گسترده‌تری گسترش یافت و حریمی وسیع‌تر را دربر گرفت.

وی یادآور شد: نمونه دیگری در زمینلرزه حجت‌آباد کرمان دیده شد که گسیختگی در محدوده‌ای محدود رخ داد و در دو سوی آن گسیختگی بسیار کمی مشاهده شد. این موارد نشان می‌دهد که مکان‌یابی دقیق حریم گسل به شدت وابسته به ویژگی‌های محلی و سازوکار گسل است.

طالبیان با اشاره به اینکه در سال‌های گذشته کارهای صحرایی انجام شده و تصاویر میدانی در دست است، گفت: علاوه بر روش‌های میدانی، عوامل متعددی بر گستره و نوع حریم گسل‌ها مؤثرند که لازم است آنها را مرور کنیم.

انواع گسل

وی افزود: نخستین عامل سازوکار زمین است. به عنوان نمونه، گسل جاجرم در شمال‌شرقی کشور که از نوع امتدادلغز است، زون نسبتاً باریکی دارد و غالباً مانند یک خط اصلی ظاهر می‌شود؛ شیب زیاد آن نشان‌دهنده نوع امتدادلغز و گسیختگی‌های محدود است و تغییرهای سطحی در یک سمت معمولاً چند متری یا کمتر است.

طالبیان ادامه داد: در گسل آستانه در البرز خاوری، اگرچه شکاف‌های متعدد مشاهده شده، پهنای زون گسیختگی کمتر از ۱۰ متر است و فراتر از آن گسیختگی سطحی گسترده‌ای دیده نمی‌شود؛ این پدیده گسل‌های البرز خاوری از نوعی است که گسیختگی‌ها در ناحیه‌ای محدود متمرکز می‌شوند.

وی گفت: در مقابل، گسل‌های راندگی مانند نمونه‌ای در شمال تهران — می‌توانند زون بسیار وسیع‌تری داشته باشند؛ سازوکار این گسل‌ها و تعاملشان با لایه‌های سست سطحی باعث می‌شود پهنای حریم در سطح زمین افزایش یابد و عوارض ثانوی (مانند چین‌خوردگی‌ها و برآمدگی‌ها) تشکیل شود که خود به افزایش حریم منجر می‌شود.

این استاد زمین‌شناسی افزود: در برخی مناطق مانند زرند کرمان، هنگامی که گسل راندگی به سطح می‌رسد، شکاف‌های کششی نرمال در فرا دیواره ایجاد می‌شود؛ این شکاف‌ها به‌دلیل تخریب خاک جزء حریم محسوب شده و می‌توانند نواحی تخریب سازه‌ای را شکل دهند.

وی تاکید کرد: برخی گسل‌ها در سطح زمین نمود کمی دارند — مثلاً در زمینلرزه طبس با وجود ویرانی گسترده شهر، ترک‌های سطحی قابل توجهی دیده نشد، زیرا گسل راندگی به‌صورت پنهان عمل کرد و گسیختگی اصلی در سطح نمایان نشد.

طالبیان افزود: گسل‌های پنهان درون‌شهری نیز وجود دارند و اگر سازه‌های عمیق مانند تونل‌های شهری به این گسل‌ها برسند، اهمیت‌شان فزونی می‌یابد؛ بنابراین حتی وقتی در سطح علائمی مشاهده نمی‌شود، سازه‌های عمیق می‌توانند با آن برخورد کنند و باید در برنامه‌ریزی لحاظ شوند.

وی گفت: عمق کانونی و بزرگی زمینلرزه تأثیر زیادی بر میزان جابجایی سطحی دارد. به طور مثال در منطقه گلباف وقوع دو زمینلرزه در سال‌های مختلف با بزرگی‌های متفاوت نشان داد که زمینلرزه‌ای که عمق کانونی بیشتری داشته، جابجایی کمتر به سطح منتقل کرده و آنکه کم‌عمق‌تر بوده، جابجایی بیشتری در سطح ایجاد کرده است؛ بنابراین عمق زلزله نقش تعیین‌کننده‌ای در پهنای حریم و اندازه جابجایی سطحی دارد.

وی افزود: بزرگی زمینلرزه نیز مؤثر است؛ نمونه‌ای که به آن اشاره شد، زمینلرزه سیچوان (۲۰۰۸) بود که تخریب بسیار شدید و عبور گسل از مناطق شهری را نشان می‌داد؛ با این حال، اسلایدها نشان داد حتی در داخل حریم گسل، یک سازه مهندسی‌شده و اجراشده‌ خوب می‌تواند پایدار بماند و تلفات جانی را کاهش دهد.

طالبیان ادامه داد: نمونه‌ای که همکاران در بازدید مشاهده کردند، اسکارپی حدود ۱۱ متری بود که در عرض چند ثانیه ایجاد شد، اما سازه‌ای در مقابل آن بدون فرو ریختن پایدار مانده بود؛ این موضوع اهمیت طراحی و اجرای مناسب را یادآور می‌شود.

وی همچنین گفت: ویژگی‌های خاک سطحی در نمود سطحی گسیختگی مؤثر است؛ خاک‌های سست می‌توانند گسیختگی را در سطح پخش کنند و شیب واقعی گسل را مخفی کنند، بنابراین در بسیاری موارد برای تشخیص دقیق مسیر گسل لازم است حفاری و مطالعه زیرسطحی انجام شود تا سازوکار، مکانیزم و توان گسل مشخص شود.

این استاد زمین‌شناسی تاکید کرد: نباید منتظر بمانیم تا شناخت ما از همه گسل‌ها کامل شود؛ هر زمان که اطلاعات کافی برای تعریف حریم در دست باشد، آن را باید به‌کار گرفت. متناسب با اهمیت سازه‌ها می‌توان تعیین کرد چه نوع سازه‌ای در هر پهنه مجاز یا ممنوع باشد؛ به ویژه مراکز حیاتی مانند بیمارستان‌ها، آتش‌نشانی‌ها و مدارس باید خارج از حریم گسل‌ها قرار گیرند یا منتقل شوند تا عملکردشان در زمان رویداد حفظ شود.

وی افزود: یک توصیه بین‌المللی که از نیوزیلند گرفته شده، این است که چنانچه زمینی در حریم گسل قرار گرفت، لازم است حفاری انجام شود تا مسیر دقیق گسل مشخص شود. در ایران نیز نسخه اول «دستورالعمل ساخت‌وساز در پهنه گسلی» منتشر شده است؛ اگرچه این نسخه ایراداتی دارد، اما قدم اول به شمار می‌رود و لازم است با همت کارشناسان و صاحب‌نظران دقیق‌تر و اجرایی‌تر شود.

طالبیان خاطر نشان کرد: هرگاه در محدوده‌ای بر اساس دستورالعمل ملی، پهنه‌ای به عنوان حریم گسترش تعریف شود، انجام مطالعات خاص و حفاری‌ برای تعیین مکانیزم و توان گسل ضروری است تا تصمیم گرفته شود که آیا در آن محل ساخت‌وساز انجام شود یا خیر؛

وی افزود: در پژوهشکده نمونه‌هایی با حفاری و مطالعات زیرسطحی انجام شده که مسیر و مکانیزم گسل را روشن کرده است.

منبع: سازمان زمین شناسی