The Movement Potential Evaluation of the Active Faults Golbaf and Shahdad in Kerman Province
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
فصلنامۀ کواترنری ایران )علمی ـ پژوهشی(، دورۀ 5، شمارۀ 3، پاییز 9318 ص 363-391 ارزیابی توان حرکتی گسلهای جنبای گسترة گلباف و شهداد در استان کرمان )جنوبخاور ایران( معصومه صدیقیراد؛ دانشجوی دکترا، دانشگاه آزاد اسﻻمی، واحد تهران شمال، گروه زمینشناسی، تهران، ایران منوچهر قرشی*؛ دانشیار، دانشگاه آزاد اسﻻمی، واحد تهران شمال، پژوهشکدة علوم زمین، سازمان زمینشناسی کشور محسن پورکرمانی؛ استاد، دانشگاه آزاد اسﻻمی، واحد تهران شمال، تهران، ایران محمود الماسیان؛ استادیار، دانشگاه آزاد اسﻻمی، واحد تهران شمال، تهران، ایران نوشین بقا؛ باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد رباطکریم، دانشگاه آزاد اسﻻمی رباطکریم، ایران تاریخ دریافت: 19/19/9318 تاریخ پذیرش: 9318/18/31 چکیده در این مقاله پتانسیل حرکتی گسلهای فعال ناحیۀ گلباف، بر اساس رابطۀ بین ویژگیهای هندسی گسل و میدان تنش تکتونیکی ناحیهای، بررسی شد. این پارامتر برای گسلهای فعال گسترۀ مورد بررسی و به منظور درصدبندی جنبشهای احتمالی تعیین شده است. نتایج این روش با رکوردهای لرزهای گذشته سازگاری باﻻیی نشان میدهد. بنابراین، این الگوی نظری بر مبنای روابط میان ویژگیهای هندسی گسلها و میدان تنش زمینساختی ناحیهای حاکم است. پس از برداشتهای ساختاری در 98 ایستگاه، معادﻻت این الگو به کار گرفته شد. با استفاده از روش وارونسازی، تنش اصلی بیشینه به منزلۀ تنش ناحیهای در هر مقطع محاسبه و در معادﻻت جاگذاری شد. به منظور تحلیل درست ناحیۀ مطالعاتی، پتانسیل حرکتی هر یک از گسلهای فعال در آن مقاطع محاسبه شد. با توجه به مقادیر پتانسیل حرکت گسل گلباف و شهداد، گسل گلباف گسلی جوان در منطقۀ مورد مطالعه معرفی میشود. بر مبنای مقادیر بهدستآمده، میتوان چنین Downloaded from journal.iranqua.ir at 12:42 +0330 on Sunday September 26th 2021 تحلیل کرد که با توجه به باﻻ بودن مقادیر رومرکز زمینلرزههای رخداده در شمالباختر و جنوبخاور ناحیه تجمعِ تنش در ناحیهای وسیع در جهت عمود برآن با روند شمالخاورـ جنوبخاور دور از انتظار نیست. کلیدواژگان: تنش اصلی بیشینه، توان حرکتی، گسترۀ گلباف، میدان تنش زمینساختی ناحیهای. مقدمه کشور ایران، به لحاظ قرارگیری در کمربند زلزلهخیز آلپـ هیمالیا، از نظر فعالیتهای زمینساختی از نواحی بسیار فعال جهان به شمار میرود )بربریان 5991(. گسل گلباف را نخستین بار در سال 59۹۱ میﻻدی زمینشناسان یوگسﻻوی به نقشه درآوردند و با نام گسل سروستان معرفی کردند )بربریان 59۹1(. یکی از دﻻیل اصلی گستردگی این پژوهشها رخداد زمینلرزههای پیاپی در درازای این گسل است. سامانة گسل گلباف در جنوبخاوری ایران یکی از ساختارهای مهم * رایانامة نویسندة مسئول: [email protected] 351 فصلنامۀ کواترنری ایران، دورۀ 5، شمارۀ 3، پاییز 9318 زمینساختی شمالیـ جنوبی است و رخداد پنج زمینلرزة بزرگ در سی سال گذشته و فراوانی زمینلرزههای رخداده در یکصد و ده سال اخیر از جنبایی باﻻی آن حکایت میکند. دربارة گسل گلباف پژوهشهای گستردهای انجام گرفته که بیشتر آنها بر زمینلرزههای مرتبط با این گسل متمرکز بوده است )بربریان و همکاران 5991؛ بربریان و قرشی 5991؛ بربریان و همکاران ۱005( )شکل 5(. شکل 9. نقشۀ لرزهزمینساختى گسترۀ گلباف، جایگاه جغرافیایی گسترۀ مورد بررسی همراه با سازوکار ژرفی زمینلرزههای دستگاهی )شکری و اسکندری 9319( پژوهشهایی نیز دربارة تکامل سامانة گسل گلباف )واکر و جکسون ۱00۱( و محاسبة میزان نرخ لغزش آن )واکر و همکاران ۱050( انجام پذیرفته است. سامانة گسلی گلباف با درازای 590 کیلومتر و راستای کلی NNW-SSE 5 دربرگیرندة چندین پارهگسل با ساختار پلکانی است که شیبهای تندی )10 تا 90 درجه( به هر دو سوی خاور و باختر Downloaded from journal.iranqua.ir at 12:42 +0330 on Sunday September 26th 2021 دارند ) بربریان و همکاران 5991( )گسل گلباف خود بخشی از سامانة گسلی بزرگتری است، به نام نایبندـ گلبافـ سبزواران. این سامانة گسلی راستالغز راستبر است و حاشیة باختری بیابان لوت را تشکیل میدهد. بر پایة نتایج آخرین پژوهشها، نرخ لغزش گسل نایبند در هولوسن 0/1 + 5/1 میلیمتر در سال )واکر و همکاران ۱009(، برای گسل گلباف در هولوسن 0/۹ + ۳/9 میلیمتر در سال )واکر و همکاران ۱050( و برای گسل سبزواران در هولوسن بین 1 تا 1/۹ میلیمتر در سال برآورد میشود )ریگاردا و همکاران ۱001(. سازوکار اصلی گسل گلباف راستالغز راستبر است و با توجه به شیب زیاد صفحة گسل مؤلفة شیبلغز در رویدادهای مختلف لرزهای به هر دو صورت نرمال و معکوس ظاهر شده است )واکر و جکسون ۱00۱(. از سوی دیگر تکامل ریختزمینساختی این گسل نیز هر دو مؤلفة شیبلغز نرمال و راندگی را نشان میدهد. از دیدگاه چینهشناختی بلندیهای باختری گسل گلباف شامل رسوبات چینخوردة ترشیری و مزوزوئیک و قدیمیترین رخنمون آنها 1. en echelon ارزیابی توان حرکتی گسلهای جنبای گسترة گلباف و شهداد... 153 سنگماسهها و سیلت سنگهای ژوراسیک است. بلندیهای خاوری گسل گلباف شامل رسوبات چینخورده و گسلیدة کرتاسه است و به سمت خاور روی سنگنهشتههای آتشفشانی ائوسن و آذرآواریهای پالئوسن رانده شده است )واکر و جکسون ۱00۱(. تاقدیس کمانیشکل سامانة راندگی شهداد در رسوباتی متشکل از مارن، ژیپس، سنگماسه، و کنگلومرا5 تشکیل شده و در خاور کوههای آبباریک قرار گرفته است. جایگاه گسل گلباف و شهداد و ساختارهای زمینساختی پیرامون آن همراه رومکان زمینلرزههای رخداده در یکصد و ده سال گذشته بزرگتر از چهار در شکل 1 آمده است. جایگاه زمینشناسی محرک اصلی دگرشکلی فﻻت ایران و شکلگیری ساختارهای زمینساختی آن همگرایی صفحات تکتونیکی عربیـ اوراسیاست. مدلهای زمینساخت صفحهای قدیمیتر نرخ کوتاهشدگی سالیانه در طولهای جغرافیایی 10 و 10 درجة خاوری را، به ترتیب، در حدود ۳0 و 10 میلیمتر در سال برآورد میکنند )دمتس و همکاران 5991(. ولی بر پایة مدلهای جدیدتر نرخ همگرایی در طول جغرافیایی 10 درجة خاوری برابر با ۱1 میلیمتر در سال محاسبه شده است )سﻻ و همکاران ۱00۱( )همچنین بر پایة آخرین یافتههای حاصل از شبکة GPS، نرخ همگرایی کلی در خاور ایران در حدود ۱1 میلیمتر در سال برآورد شده است )ورنانت و همکاران ۱001؛ واکر و جکسون ۱001( در حدود نیمی از کوتاهشدگی کلی ناشی از همگرایی صفحات عربیـ اوراسیا )50 تا 5۱ میلیمتر در سال( در زاگرس مرکزی )تاتار و همکاران ۱00۱( )و در حدود نیم دیگر کوتاهشدگی به صورت برش راستبر و برابر با 51 میلیمتر در سال در مرز میان ایران مرکزی و افغانستان صورت میگیرد )ورنانت و همکاران ۱001( )بر پایة برآورد نرخهای لغزش بسیار بلندمدته گمان میرود برش سالیانة 51 میلیمتری در مرز میان ایران مرکزی و افغانستان توسط گسلهای راستالغز راستبر محدودکنندة باختر )گسلهای گوکـ نایبند، به طور تقریبی ۱ میلیمتر در سال( و خاور )سامانة گسلی سیستان، 51 میلیمتر در سال( بلوک لوت صورت میگیرد )واکر و ورنانت ۱001(. سامانة گسلی گلباف )گوک( با راستای کلی NNW-SSE و درازای 510 کیلومتر )بربریان و همکاران ۱005( یک پهنة Downloaded from journal.iranqua.ir at 12:42 +0330 on Sunday September 26th 2021 گسلی است که از چندین پاره گسله با آرایش پلکانی و شیبهای تند )10 تا 90 درجه( به هر دو سوی خاور و باختر تشکیل شده است )بربریان و همکاران 5991(. این سامانة گسلی خود بخشی از سامانة گسلی بزرگتر به نام نایبندـ گلبافـ سبزواران است که از ساختارهای بنیادی ایران است و با سازوکار چیرة راستالغز راستبر حاشیة باختری بیابان لوت را تشکیل میدهد )شکل ۱(. سازوکار اصلی گسل گلباف راستالغز راستبر است و با توجه به شیب زیاد صفحة گسل مؤلفة شیبلغزی در رویدادهای مختلف لرزهای به هر دو صورت نرمال و معکوس ظاهر شده است. از سوی دیگر تکامل ریختزمینساختی این گسل نیز هر دو مؤلفة شیبلغز نرمال و معکوس را نشان میدهد )واکر و جکسون ۱00۱( )در ادامة این پژوهش خواهیم دید که راستای کلی گسل گلباف N152° است و بیشتر شاخههای گسلی موجود در دیوارة ترانشة گسل گلباف دارای مؤلفة فرعی شیبلغز نرمال با جهت شیب به سوی خاور و تعدادی نیز دارای مؤلفة فرعی شیبلغز معکوس با جهت شیب به سوی باختر است. برای نمایش گسترة گسل گلباف و ساختارهای مرتبط با آن شکل ۳ نقشة لرزهزمینساخت گسترة مورد مطالعه را نمایان میسازد. 1. conglomerate 353 فصلنامۀ کواترنری ایران، دورۀ 5، شمارۀ 3، پاییز 9318 Downloaded from journal.iranqua.ir at 12:42 +0330 on Sunday September 26th 2021 شکل a( .3( مدل ارتفاعی رقومی گسترۀ خاوری ایران مرکزی. همانگونه که در تصویر مشاهده میشود پیرامون بلوک لوت توسط گسلهای اصلی احاطه شده است؛ )b( گسلهای اصلی گسترۀ خاوری ایران مرکزی و جایگاه سامانۀ گسلی نایبندـ گلباف )گوک(ـ سبزواران )با تغییر از واکر و جکسون 3113( ارزیابی توان حرکتی گسلهای جنبای گسترة گلباف و شهداد... 151 Downloaded from journal.iranqua.ir at 12:42 +0330 on Sunday September 26th 2021 شکل 3. نقشۀ لرزهزمینساخت سامانۀ گسلی گلباف که از تلفیق تصویر ماهوارهای لندست +ETM )با ترکیب باندی RGB742 و قدرت تفکیک مکانی 95 متر( با مدل ارتفاعی رقومی )DEM(، برگرفته از دادههای SRTM )با قدرت تفکیک مکانی 11 متر(، و نمایش رومرکز زمینلرزههای 9189 ـ 9118 میﻻدی )سازوکار کانونی زمینلرزهها از واکر و جکسون 3113( حاصل شده است. 359 فصلنامۀ کواترنری ایران، دورۀ 5، شمارۀ 3، پاییز 9318 مواد و روشها چگونگی محاسبة بیشینة تنش محاسبهشده بدین صورت است که با توجه به درزهای مزدوج برداشتشده در گسترة مورد بررسی و ترسیم آن بر شبکة اشمیت از محل تﻻقی این درزه، که همان تنش متوسط یا )σ2( است، 90 درجه به مجاور تنش متوسط یا )σ2( روی شبکة اشمیت حرکت و صفحة کمکی را ترسیم میکنیم. مقدار نصف زاویه بین محل تﻻقی دو امتداد درزهها با صفحة کمکی تنش بیشینه یا )σ1( گسترة مورد مطالعه خواهد بود. برای صحت انجام دادن روش دستی محاسبة بیشینة تنش اصلی در ناحیة مدل ارتفاعی رقومی Dem وارد محیط نرمافزار Move شد و جهت شیب و امتداد برداشتهشدة صحرایی نیز از روی مدلها به دست آمد. سپس مقادیر شیب و امتداد وارد محیط نرمافزار Tectonic FP شد و این نرمافزار با روش وارونسازی مقدار شیب و امتداد تنش بیشینه یا )σ1( را به دست داد. به عبارتی تحلیل توان حرکتی گسلهای فعال ناحیة گلباف و صفحات گسلی مربوط به آنها اندازهگیری شد. بدین منظور از روش وارونهسازی برای تعیین سوی محورهای اصلی تنش استفاده شد و در همة مقاطع تنش اصلی منطقه به روش شبکة اشمیت محاسبه شد.