کد خبر: 13341 | صفحه ۳ | جامعه | تاریخ: 14 مرداد 1402
توضیحات مهم استاد زلزلهشناسی درباره زلزله جوادآباد و گسل پیشوا
از فرونشست زمین تا فعال شدن گسلها
بامداد روز ۱۲ مرداد ۱۴۰۲ زلزلهای به قدرت ۳.۵ ریشتر جوادآباد از توابع بخش جوادآباد شهرستان ورامین در استان تهران را لرزاند.
درایناره مهدی زارع، زلزله شناس و استاد پژوهشگاه زلزلهشناسی به خبرآنلاین میگوید: این زلزله در پهنه گسل پیشوا و در نزدیکی کانون زلزلههای ۲۲ و ۲۳ مرداد ۹۴ در محدوده جوادآباد ورامین رخ داد.او با بیان اینکه نزدیکی به تهران موجب توجه بیشتر به این زلزلهها شد، ادامه میدهد: نزدیکی ٤.١ زلزله به تهران (٦٤ کیلومتری جنوب شرق تهران) و قرار داشتن کانون زلزله در منطقه ورامین و همچنین تشکیل یک خوشه لرزهای cluster روی گسل پیشوا میتواند مقدمه رخداد مهمتری روی همین گسل باشد. جمعیت جواد آباد ٣٠ هزار نفر؛ شهرستان ورامین حدود ٦٠٠ هزار نفر و در چهار شهرستان ورامین، قرچک، پیشوا و پاکدشت حدود یک میلیون و پانصد هزارنفر برآورد میشود. زارع با اشاره به اینکه زلزلهای با بزرگای حداکثر توان لرزهزایی گسل پیشوا حدود ٦ تا ٦.٥ ممکن است، ادامه میدهد: گسل پیشوا ورامین با رخداد زمینلرزه ۱۳۸۴ میلادی، حدود 700 سال پیش در ورامین و ری شناخته میشود. اینکه در سدههای گذشته زلزله مهمی روی آن رخ نداده، بیشتر مایه نگرانی است. گسل پیشوا اکنون از یک کیلومتری مسجد جامع تاریخی ورامین عبور میکند که موجب اولین تخریب این مسجد در زلزله تاریخی ۱۳۸۴ میلادی شده است.
فرونشست بلای جان گسلها؟
«با آغاز آبگیری سد ماملو در سال ۱۳۸۵ و بهرهبرداری از سد در سال ۱۳۸۹ تحلیل افت پیزومترهای محدوده دشت ورامین و گسترش تعداد و عمق چاههای عمیق در دشت، تغییر در رژیم جریان آب زیرزمینی و کم شدن حجم آبخوان واضح است.»استاد پژوهشگاه زلزلهشناسی با بیان این موضوع ادامه میدهد: بعد از احداث سد ماملو مقدار افت سطح آب زیرزمینی افزایش و به مرور زمان تراز سطح ایستابی نیز با کاهش مواجه شده است.
او میگوید: نواحیای که دچار مقدار تخلیه آب و افت بیشتری در طول دوره آماری بود منطبق بر مناطق دارای نشست بیشتر در نقشههای فرونشست زمین هستند. این جذب متقاضیان آب به فشار بیشتر به آبهای زیرزمینی میانجامد و به تدریج با حذف سفره آب زیرزمینی تعادل تنش روی گسلهای منطقه نیز بیشتر به هم میریزد. به این ترتیب میتوان انتظار داشت تا گسلهای منطقه تغییرات تنش و احتمالا تحریک بیشتر در جهت لرزهخیزی و چکانش رخداد زمین لرزههای متوسط و احتمالا شدید را تجربه خواهند کرد.به گفته زارع بر اساس برآوود آب منطقهای در سال ٩٨، حدود ۳ هزار و ۲۰۰ حلقه چاه در دشت ورامین وجود دارد. از این تعداد، ۱۷۶۰ حلقه مجاز و مابقی غیرمجاز هستند کل چاههای مجاز دشت ورامین را یک هزار و ۶۹۴ حلقه با تخلیه ۴۶۰٫۴ میلیون متر معکب در سال هستند.میزان ورودی منابع آب از محل بارش نزولات جوی، آبهای زیرزمینی و بازگشت آب در دشت ورامین ۳۷۹ میلیون مترمکعب است و مجموع برداشت آب ۴۶۰ میلیون متر مکعب است که این امر نشان از کسری ۸۱ میلیون مترمکعبی آبخوان در سال دارد.
فرونشست های ناهمگون
این استاد زلزلهشناسی ادامه میدهد: سالانه با یک متر و ۳۰ سانتیمتر افت سطح آب زیرزمینی و ۱۶ سانتیمتر فرونشست زمین در سطح دشتهای “ورامین” مواجه هستیم و در برخی مناطق این دشت، فرونشستها ناهمگون است؛ ضمن آنکه گسل “پیشوا”، “قرچک” و “کهریزک” در بخشهایی از این ناحیه فرونشست واقع است. این الزاما به معنی رخداد بلافاصله زلزله نیست، ولی نشان میدهد که زمینه رخداد زمینلرزه در گسلهای فعالی که بدون رخداد فرونشست زمین نیز توانایی رخداد زمینلرزه را دارند، ایجاد شده است.
مهدی زارع پیش از این نیز درباره مساله فرونشست زمین و زلزله گفته بود که: «در 50 سال گذشته به دلیل پمپاژ و استفاده از آبهای زیر زمینی حدود 16 متر سطح آب زیر زمینی در دشتهای غرب تهران افت کرده است.»
این کارشناس در سال 1400 نیز خبر داده بود که همین موضوع موجب فرونشست زمین نیز شده و خانههای شهریار، وردآورد، ملارد و شهر قدس و جنوب جاده تهران-کرج تا نزدیک منطقه غرب تهران از جمله فرودگاه مهرآباد، تهرانسر و منطقه 17، 18 ، 21 و جنوب منطقه 22 شهر تهران را تحت تاثیر قرار داده است. فرونشست زمین عامل تغییر تنش در گسلهای تهران است. برای ایجاد ارتباط بین تغییرات بارهای تنشی بر روی پوسته طی خشکسالی و زلزله ، ابتدا باید تعیین کنید که چه نوع فرایندهای زمین ساختی ممکن است با پدیده های اقلیمی مرتبط باشد. زمین لرزه ها می توانند با تغییر در میزان تنش بر روی گسل ایجاد یا مهار شوند. بزرگترین متغیر آب و هوایی که می تواند بارهای تنش گسل را تغییر دهد، آبهای سطحی به شکل باران و برف است. مطالعات متعددی چنین همبستگی هایی را تایید کردهاند.
خرد لرزه خیزی مشهود پس از فرونشست زمین
بهطور معمول، جایی که ما شاهد این نوع همبستگیها بودهایم، خرد لرزهخیزی مشهود است، ریتم رخداد زمینلرزههای کوچک با بزرگای کمتر از صفر، بسیار کوچکتر از آنچه انسان میتواند احساس کند تا بزرگای حدود 1.5 فزونی میگیرند.
در 50 سال گذشته به دلیل پمپاژ و استفاده از آب های زیرزمینی حدود 16 متر سطح آب زیرزمینی در دشت های غرب تهران افت کرده است. همین موضوع موجب فرونشست زمین شده و خانه های شهریار، وردآورد، ملارد و شهر قدس و جنوب جاده تهران- کرج تا نزدیک منطقه غرب تهران از جمله فرودگاه مهرآباد، تهرانسر و منطقه 17، 18، 21 و جنوب منطقه 22 شهر تهران را تحت تاثیر قرار داده است. فرونشست زمین عامل تغییر تنش در گسل های تهران است. برای ایجاد ارتباط بین تغییرات بارهای تنشی روی پوسته طی خشکسالی و زلزله، ابتدا باید تعیین کنیم که چه نوع فرآیندهای زمین ساختی ممکن است با پدیده های اقلیمی مرتبط باشد. زمین لرزه ها می توانند با تغییر در میزان تنش روی گسل تحریک شوند. بزرگ ترین متغیر اقلیمی که می تواند بارهای تنش گسل را تغییر دهد، آبهای سطحی به شکل باران و برف است. مطالعات متعددی چنین همبستگیهایی را تایید کردهاند. به طور معمول، جایی که ما شاهد این نوع همبستگیها بودهایم، خرد لرزه خیزی مشهود است، ریتم رخداد زمین لرزههای کوچک با بزرگای کمتر از صفر، بسیار کوچک تر از آنچه انسان می تواند احساس کند تا بزرگای حدود 1.5است.
همبستگی منابع آبی محدود و فرونشست زمین
ایران در اقلیمی خشک و نیمه خشک واقع شده از این رو منابع آبی محدودی دارد که متاسفانه با این حال از همان منابع محدود هم درست استفاده نمی کنیم به طوری که اکنون حدود 130 میلیارد متر مکعب تمام آب قابل استحصال در کشور است که متاسفانه سالانه بیشتر از این میزان استفاده می کنیم یعنی حدود 6 تا 7 میلیارد متر مکعب بیشتر از ظرفیت منابع آب قابل استحصال برداشت می کنیم. در کنار اقلیم خشک و برداشت بی رویه از منابع آبی، چند سالی است که خشکسالی هم بر آنها اضافه شده و دشتها، کوهها، رودخانهها و انسانها با آن دست و پنجه نرم میکنند که به مرور این مساله نیز مشکلات زیادی را برای منابع آبی به همراه آورده است به طوری که اکنون 14 استان کشور از جمله تهران، کرمان، یزد، اصفهان، خراسان رضوی، همدان، فارس، آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، سمنان، البرز، قزوین، مرکزی، اردبیل و گلستان درگیر پدیده فرونشست زمین شده است که می تواند عوارض جبران ناپذیری به همراه داشته باشد.
پمپاژ آب زیرزمینی میتواند به طور بالقوه باعث قفلشدگی، سپس لغزش و در نتیجه زلزله شود. چنین تنشهایی کوچک هستند، اما اگر در مدت زمان طولانی پمپاژ آبهای زیرزمینی تداوم داشته باشد، میتوانند اهمیت بیشتری پیدا کنند و به طور بالقوه میتواند شروع زلزله بزرگ بعدی در سان آندریاس را تسریع کند. ضمنا از آنجا که میزان لغزش گسل با گذشت زمان بین زلزلهها افزایش مییابد، میتواند منجر به زلزلههای مکرر اما کوچکتر نیز شود. در جنوب شرق مدیترانه، در محدوده فلسطین، انبوه زمین لرزه با بزرگای بیشینه 4.5 بیشتر در 5 کیلومتری بخش شمالی گسل ترانسفرم دریای مرده رخ داد. بررسی آبخوان، سریهای زمانی تغییر شکل سطحی یا اندازه گیری تداخل سنجی رادار (SAR)، و پایش زمین لرزهها نشان می دهند که برداشت آب زیرزمینی باعث این زمین لرزهها شده است. برداشت مداوم آب زیرزمینی از چندین چاه واقع در 10 کیلومتری غرب فوج زمین لرزهها از سال 2010 بیشتر شده و منجر به کاهش کلی 50 متری سطح آب زیرزمینی در زمان وقوع فوج زمین لرزه های 2018 شده است. در این منطقه فرونشست زمین سالانه حدود 15 سانتی متر است. در بیشتر موارد لرزه خیزی ناشی از آب و سیالات، سازوکار چکانش شامل ارتباط هیدرولیکی بین چاه و گسل با افزایش فشار منفذی است که مقاومت اصطحکاکی را کاهش می دهد و باعث شکست در تنش محیطی منطقه ای می شود. پمپاژ آب زیرزمینی منجر به کاهش فشار منفذی می شود و بنابراین یک مدل جایگزین موردنیاز است. برای به دست آوردن بینش بیشتر در مورد مکانیسم های تحریک بالقوه، تغییرات تنش ناشی از تولید را در یک مدل متخلخل لایهای دوبعدی محاسبه میشود. واحدهای مختلف زمین شناسی به صورت هیدرولیکی به هم متصل شده اند به طوری که انتظار می رود آب زیرزمینی در طول پمپاژ سیال به صورت افقی و عمودی مهاجرت کند. فرونشست زمین زمانی اتفاق میافتد که مقادیر زیادی آب زیرزمینی از انواع خاصی از سنگها مانند رسوبات ریزدانه خارج شده باشد. آبرفتهای سطحی فشرده میشود چراکه وقتی آب بیرون میرود، آبرفتها روی خود فرو میروند.