نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشیار ژئومورفولوژی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
2 کارشناسی ارشد هیدرو- ژئومورفولوژی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
The purpose of this study is investigating the influence of tectonic activity and the potential of seismic creation of faults on alluvial fans in different structural zones in Kermanshah as well as zoning fault risk on alluvial fans using spatial analysis of Barbarian. First, by using geomorphic indicators (VF, B, SMF, FCI), the tectonic activity was investigated in the region. Then, the potential of seismic creation of faults was calculated in the surface and adjacent of alluvial fans by means of Zare, Ashjaee, Meloyle and Smith. Finally, using spatial analysis Barbarian, fault risk on alluvial fans and variety of human uses on their surface was checked and the rate of uses density in the fault area was calculated. Findings of the research indicated that the influence of tectonics activity (fault) on the zone of broken Zagros is more than the Sanandaj-Sirjan zone and in the Sanandaj-Sirjan zone is more than folded Zagros. Also the results of investigating the potential seismic of faults indicated that most of the faults have a high seismic potential. The results of fault risk zonation on alluvial fans indicated that 0.54 of residential areas, 0.52 of agricultural land, 0.59 of springs and 0.46 of communication lines located on the studied alluvial fans (West Country) are located in 1000 meters of fault (areas with high risk).
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
بیشتر مخاطرات طبیعی با عوامل یا فرایندهای جوی، هیدرولوژیکی، زمین‌شناسی، بیولوژیکی و تکنولوژیکی همراه هستند. بیشتر زمین‌لرزه‌ها با حرکت توده‌های سنگ در سطح گسل رخ می‌دهند و چنین حرکت‌های لرزه‌ای در پهنۀ ژئومورفولوژیکی مخروطافکنهها به علت شرایط ویژه (تکرار و توالی) خطرآفرین هستند (شایان و زارع، ۱۳۹۲: ٩٥). فلات ایران ازنظر زمین‌ساختی یکی از فعال‌ترین مناطق جهان و بخشی از کمربند آلپ - هیمالیاست که همه‌ساله زمین‌لرزه‌های متعددی در آن رخ می‌دهد؛ بنابراین، زمین‌لرزه در فلات ایرن یکی از مهم‌ترین مخاطرات طبیعی است که خسارت‌های مالی و جانی بسیاری بر جای می‌گذارد (فتاحی و همکاران، ١٣٩٠: ٥٥؛ Hollingsworth et al., 2008: 763). مخروطافکنهها از لندفرم‌های معمول جبهۀ کوهستان هستند که بر اثر کاهش ناگهانی قدرت رودخانه در نتیجۀ تغییر شیب توپوگرافیک به وجود می‌آیند (Bull., 1977: 222). عوامل درونی و بیرونی متعددی در شکل‌گیری و گسترش این اشکال دخالت دارند؛ در بین عوامل درونی، فعالیت تکتونیک (گسل) نقش تعیین‌کننده‌ای در مورفولوژی مخروطافکنهها و زندگی انسان‌های ساکن روی این عوارض داشته است. مخروطافکنهها ازجمله اشکالی هستند که به علت موقعیت و شرایط مناسب طبیعی از دیرباز بستر فعالیت‌های متنوع عمرانی، کشاورزی و سکونتگاهی بوده‌اند و در عین‌حال متأثر از فرایندهای مخاطره‌آمیز به‌ویژه فعالیت‌های زمین‌لرزه‌ای هستند (رجبی و آقاجانی، ۱۳۸۹: ١)؛ ازاین‌رو، بررسی مخروطافکنهها اطلاعات مفیدی دربارۀ فعالیت‌های تکتونیکی منطقه‌ای که در آن شکل گرفته‌اند، در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد. افراد بسیاری تأثیر فعالیت تکتونیکی بر مخروطافکنهها را بررسی کرده‌اند، ازجمله Abrams و Chadwick (۱۹۹٤)، Viseras و Fernandez (۱۹۹٤)، Kumar و همکاران (٢٠٠٧)،Calvache و همکاران (۱۹۹۷)، Sorriso-Valvo و همکاران (۱۹۹۸)، Li و همکاران (۱۹۹۹)، Malik و همکاران (٢٠٠١)، Popeو Wilkinson (٢٠٠٥)،Robustelli و همکاران (٢٠٠٥)،Goswami و همکاران (۲٠٠۹)، مختاری کشکی و خیام (۱۳۸۲)، عابدینی و رجایی (۱۳۸٥)، روستایی و همکاران (۱٣۸۸)، مقصودی (۱۳۸۷)، مقصودی و همکاران (۱۳۸۸)، رامشت و همکاران (۱٣۸۸)، کریمی و گورابی (۱۳۹۱).بیشتر مساحت منطقۀ مطالعه‌شده در محدودۀ گسل بزرگ زاگرس واقع و فعالیت حال حاضر این گسل موجب ایجاد گسل‌های متعددی شده است که بسیاری از آنها روی مخروطافکنهها یا در مجاورت آنها قرار گرفته‌اند و بسیاری از مکان‌های روستایی و پروژه‌های انسانی نیز روی مخروطافکنههای این محدوده ساخته شده‌اند؛ ازاین‌رو، در پژوهش حاضر کوشش شده است مخروطافکنههای متأثر از تکتونیک در واحدهای ساختمانی مختلف محدودۀ مطالعه‌شده شناسایی شوند و پس از محاسبۀ توان لرزه‌زایی گسل‌های موجود در سطح و مجاورت مخروطافکنهها، میزان و شدت مخاطره‌آمیزی و خطرآفرینی فعالیت آنها (گسل‌ها) روی مخروطافکنهها و فعالیت‌های انسانی در هر واحد ساختمانی با پهنهبندی مشخص شود. به عبارتی، هدف پژوهش حاضر بررسی و مقایسۀ توان لرزه‌زایی ناشی از فعالیت گسل روی مخروطافکنهها و کاربری‌های موجود در سطح آنها در واحدهای ساختمانی مختلف استان کرمانشاه است.
معرفی منطقه
استان کرمانشاه با مساحت ٢٥٠٠٠ کیلومترمربع، تقریباً ٥/١ درصد مساحت ایران را به خود اختصاص داده است و بین ٣٦°٣٢ تا ′١٥°٣٥ عرض شمالی و′٢٤°٤٥ تا ′۳۰°٤٨ طول شرقی قرار دارد (شکل ١).
شکل ١. موقعیت منطقۀ مطالعه‌شده
مواد و روش‌ها
برای بررسی نقش تکتونیک بر مورفولوژی مخروطافکنهها، ابتدا نقشۀ پهنه‌های ساختمانی منطقه با استفاده از نقشۀ توپوگرافی، عکس هوایی و تصاویر ماهواره‌ای تهیه شد (شکل ٢). با توجه به اهداف پژوهش و با کمک نقشۀ توپوگرافی استان و نرم‌افزار گوگل‌ارث (Googel Earth)، ٣٤ مخروطافکنۀ شاخص در پهنه‌های ساختمانی متفاوت منطقه (١١ مخروط‌افکنه در پهنۀ سنندج- سیرجان، ١٣ مخروط‌افکنه در پهنۀ زاگرس شکسته و ١٠ مخروط‌افکنه در پهنۀ زاگرس چین‌خورده) انتخاب شدند. سپس برای برآورد میزان فعالیت تکتونیک در هر پهنۀ ساختمانی از شاخصهای ژئومورفولوژیکی مانند شاخص نسبت عرض دره به ارتفاع آن
(رابطۀ ١)، شاخص خمیدگی (رابطۀ ٢)، شاخص سینوزیتۀ جبهۀ کوهستان (رابطۀ ٣) و شاخص ضریب مخروط‌گرایی (رابطۀ ٤) استفاده شد
(شکل ٣).
شکل ۲. نقشه تفکیک پهنه‌های ساختمانی منطقۀ مطالعه‌شده و موقعیت مخروطافکنهها
|
رابطۀ (1) |
[(Erd-Esc)+(EId- Esc)] / 2 vfw=[1] (VF) |
VF: پهنای کف دره به ارتفاع آن
Vfw: پهنای کف دره بر حسب متر
EId: ارتفاع خط تقسیم آب بین دو دره در سمت راست بر حسب متر
Erd: ارتفاع خط تقسیم آب بین دو دره در سمت چپ بر حسب متر
Esc: ارتفاع کف دره از سطح دریا بر حسب متر
|
0/5)) a sin2 a + cos2 b/a)2)) arc cos=[2] (B) |
|
|
رابطۀ (2) |
|
B: مقدار خمیدگی مخروط‌افکنه
a: شیب مخروط در طول محور کوتاه بیضی
a: طول قطر بزرگ بیضی بر حسب متر
b: طول قطر کوچک بیضی بر حسب متر
|
رابطۀ (3) |
Lmf / Ls =[3] (SMF) |
SMF: شاخص پیچ‌وخم جبهۀ کوهستان
Lmf: طول پیچ‌وخم جبهۀ کوهستان بر حسب متر
Ls: طول خط مستقیم جبهۀ کوهستان بر حسب متر
|
رابطۀ (4) |
AIF/ATF =[4](FCI) 2a /360 Γ π =ATF |
FCI: ضریب مخروط‌گرایی
AIF: مساحت مخروط‌افکنه
ATF: مساحت مخرو‌افکنۀ ایده‌آل
π: معادل 14/3
Γ: شعاع یا طول مخروط از رأس تا قاعده بر حسب کیلومتر
a: زاویۀ بین دو حاشیۀ مخروط که در محل رأس اندازه‌گیری می‌شود.
شکل ٣. فلوچارت پژوهش
برای بررسی گسل‌ها و محاسبۀ توان لرزه‌زایی آنها، ابتدا نقشۀ گسل‌های منطقۀ مطالعه‌شده با استفاده از نقشۀ زمین‌شناسی ١٠٠٠٠:١ استان و تصاویر ماهواره‌ای تهیه شد و با تعیین موقعیت دقیق مخروطافکنهها نسبت به گسل‌ها، گسل‌های موجود روی مخروطافکنهها و نزدیک آنها شناسایی و رقومی شدند. طول آنها اندازه‌گیری و توان لرزه‌ای، شتاب، سرعت و جابه‌جایی گسل‌ها با روش‌های کمی محاسبه شدند.
- بزرگی زلزله
بزرگی زلزله با روش‌های امبرسز و ملویل (رابطۀ 5)، ولز و اسمیت (رابطۀ ٦)، زارع (رابطۀ ٧)، اشجعی (رابطۀ ٨) برآورد شد.
|
رابطۀ (5) |
MS =1. 429 log L+4.62 |
|
رابطۀ (6) |
MS=5.16+ 1.12 logL |
|
رابطۀ (7) |
MS= Ln (L)*0.91+ 3.6 |
|
رابطۀ (8) |
.4 5 = log L+MS |
MS:بزرگی زلزله در مقیاس ریشتر
L: طول گسل بر حسب کیلومتر
- شدت نسبی زلزله در کانون زلزله با استفاده از رابطۀ ریشتر- گوتنبرگ (رابطۀ ٩):
|
رابطۀ (9) |
1.7 MS -2.8=Io |
شدت نسبی زلزله بر حسب مقیاس مرکالی :Io
- برآورد شتاب (رابطۀ ١٠)، سرعت (رابطۀ ١١) و جابه‌جایی (رابطۀ ١٢) از رابطه‌های تریفوناک و بریدی:
|
رابطۀ (١٠) |
Log Ah = -0.014 + 0.3 Log Av = -0.18 + 0.3 Io |
|
رابطۀ (١١) |
(Log Vh =0.63 + 0.25 Io Log Vv=-1.1 + 0.28 Io |
|
رابطۀ (١٢) |
Log Dh=-0.53 + 0.19Io Log Dv =-1.13 + 0.24 Io |
از روش تحلیل فضایی بربریان برای تعیین میزان خطر گسل روی مخروطافکنهها استفاده شد. در این روش، محدوده‌های خطر در چهار ناحیه قرار می‌گیرند:
- فاصلۀ ۱۰۰۰ متری اطراف گسل با عنوان پهنۀ حریم گسل؛
- فاصلۀ ٣۰۰۰ متری اطراف گسل با عنوان پهنۀ ویرانی شدید؛
- فاصلۀ ۷۰۰۰ متری اطراف گسل با عنوان پهنۀ تکان شدید یا ویرانی گسترده؛
- فاصلۀ ۱۰۰۰۰ متری گسل با عنوان پهنۀ حرکت تند یا خسارت زیاد.
برای تعیین میزان خطر گسل روی مخروطافکنهها، ابتدا نقشۀ گسل‌های منطقۀ مطالعه‌شده با استفاده از نقشۀ زمین‌شناسی ١٠٠٠٠٠:١ استان کرمانشاه و نرم‌افزار گوگل‌ارث (Googel Earth) تهیه شد. سپس موقعیت مخروطافکنههای مطالعه‌شده نسبت به گسل با استفاده از نقشۀ زمین‌شناسی، نرم‌افزار گوگل‌ارث (Googel Earth) و عملیات میدانی مشخص و عملیات تعیین حریم روی گسل‌ها بر اساس الگوی بربریان انجام شد. باتوجهبه اینکه بخشی از مساحت مخروطافکنهها در حریم ۱۰۰۰ متری و بخشی در حریم۳۰۰۰ متری گسل‌ها قرار داشت، مساحت مخروطافکنهها در هریک از حریم‌ها محاسبه شد. به این منظور، ابتدا مساحت هر مخروط‌افکنه و سپس مساحت بخشی از مخروط‌افکنه در حریم ۱۰۰۰ و ۳۰۰۰ متری گسل‌ها به شکل جداگانه محاسبه شد. پس از انجام این عمل برای تمام مخروطافکنهها، مجموع مساحت و درصد مساحت مخروطافکنهها در هر حریم محاسبه شد. باتوجهبه کثرت مخروطافکنهها، نحوۀ محاسبۀ مساحت مخروطافکنۀ شمارۀ ۳۳ در حریم گسل صحنه برای نمونه ذکر شده است (شکل ٤ و جدول 1).
شکل ٤. مساحت مخروطافکنۀ شمارۀ ٣٣ در حریم گسل
جدول ۱. مساحت مخروطافکنۀ شمارۀ ٣٣ در حریم گسل
|
مخروط‌افکنه |
مساحت کل۲Km |
مساحت در حریم ۱۰۰۰متر Km2 |
مساحت در حریم ۳۰۰۰ متر Km2 |
|
٣٣ |
٢٨/١ |
٠٦/١ |
٢٢/٠ |
|
درصد مساحت |
١٠٠/٠ |
٨٢/٠ |
١٨/٠ |
پس از بررسی وضعیت مخروطافکنهها نسبت به گسل، به انطباق کاربری‌های مختلف در سطح مخروطافکنهها با حریم‌های موجود روی گسل‌ها پرداخته شد. به این منظور، ابتدا لایه‌های رقومی لازم شامل مناطق مسکونی، زمینهای زراعی، خطوط ارتباطی و چشمه‌ها با استفاده از نقشۀ توپوگرافی، مراجعه‌های میدانی و نرم‌افزار گوگل‌ارث
(Google Earth) تهیه و هریک از لایه‌ها با لایۀ حریم‌های موجود روی گسل‌ها منطبق شد. سپس تعداد هریک از کاربری‌ها در هر حریم شمارش شد تا مجموع آن حاصل شود. در نهایت، درصد تراکم هر کاربری در هر حریم محاسبه شد. برای بررسی وضعیت زمینهای زراعی نسبت به گسل نیز ابتدا محدودۀ زمینهای زراعی موجود روی تمام مخروطافکنهها با استفاده از نرم‌افزار گوگل‌ارث (Google Earth) و برداشت با GPS مشخص و مساحت زمینهای زراعی در هر حریم محاسبه شد. سپس مجموع مساحت و درصد تراکم زمین زراعی در هر حریم مشخص شد. باتوجهبه زیادی لایه‌های کاربری مطالعه‌شده در پژوهش حاضر، به ذکر نمونه‌ای از مخروطافکنههای مهم اکتفا شده است که شهر کرندغرب روی آن استقرار یافته است و سایر کاربری‌ها نیز روی آن قرار دارند. گفتنی است کاربری‌های موجود روی تمام مخروطافکنههای مطالعه‌شده با نقشۀ توپوگرافی و عملیات میدانی نیز بررسی و کنترل شده‌اند و کاربری‌های یادشده در شکل زیر مطابق کاربری‌های موجود در عملیات میدانی هستند (شکل ٥ و جدول ٢).
شکل ٥. پهنهبندی خطر گسل روی مخروطافکنۀ شمارۀ ۳٤ و کاربری‌های انسانی موجود بر سطح آن
جدول ۲. تراکم کاربری‌های موجود روی مخروطافکنۀ شمارۀ ۳٤ در حریم گسل کرند
|
ردیف |
کاربری |
تعداد |
حریم ۱٠٠٠ متر |
حریم ٣٠٠٠ متر |
درصدکاربری حریم ۱٠٠٠ متر |
درصد کاربری حریم ۳۰۰۰ متر |
|
۱ |
مناطق مسکونی |
١ |
١ |
٠ |
١٠٠/٠ |
٠ |
|
۲ |
خطوط ارتباطی |
۱ |
١ |
٠ |
١٠٠/٠ |
۰ |
|
٣ |
چشمه |
٢ |
٠ |
٢ |
۰ |
١٠٠/٠ |
|
٤ |
مخزن آب |
۱ |
۰ |
۱ |
۰ |
١٠٠/٠ |
|
ردیف |
کاربری |
مساحت کل ۲Km |
مساحت در حریم ۱٠٠٠ متر |
مساحت در حریم ۳٠٠٠ متر |
درصد کاربری حریم ۱٠٠٠ متر |
درصد کاربری حریم ۳۰۰۰ متر |
|
۱ |
زمین زراعی |
٦٩/٢ |
۰ |
٦٩/٢ |
۰ |
١٠٠/٠ |
یافته‌های پژوهش
باتوجهبه اهداف پژوهش حاضر، نتایج مطابق با فلوچارت پژوهش (شکل ٣) در سه بخش شامل بررسی عملکرد تکتونیک بر مخروطافکنهها با استفاده از شاخصهای ژئومورفیک، ارزیابی توان لرزه‌زایی گسل با روش‌های مختلف و پهنهبندی خطر گسل بر مخروطافکنهها و کاربری‌های انسانی به شرح زیر است:
الف- بررسی میزان تأثیر فعالیت تکتونیک بر مخروطافکنهها با استفاده از شاخصهای ژئومورفیک:
محاسبۀ شاخص نسبت عرض دره به ارتفاع آن (Vf) روی مخروطافکنههای مطالعه‌شده نشان می‌دهد مقدار شاخص تنها در دو مخروطافکنۀ ۲٧ و ٢٨ (پهنۀ زاگرس چین‌خورده) بین 1 تا 2 قرار دارد و سایر مخروطافکنهها دارای مقدار شاخص کمتر از 1 هستند (جدول ۳).
نتایج محاسبۀ شاخص خمیدگی (B) روی مخروطافکنهها نیز نشان می‌دهند مخروطافکنههای ٤، ۹ و ۲۲ (در پهنۀ زاگرس شکسته) و مخروطافکنۀ ٣٣ (در پهنۀ سنندج - سیرجان) کمترین مقدار ضریب خمیدگی و مخروطافکنههای ۲۷، ۲۸ و ۳٤ (در پهنۀ زاگرس چین‌خورده) بیشترین مقدار ضریب را دارند (جدول ۳).
نتایج محاسبۀ شاخص ضریب مخروط‌گرایی (FCI) روی مخروطافکنههای مطالعه‌شده نیز نشان می‌دهند همۀ مخروطافکنهها دارای مقدار شاخص کمتر از 1 (بین 30/0 تا 98/0) هستند. کمترین مقدار این شاخص در مخروطافکنۀ ٤ (در پهنۀ زاگرس شکسته) برابر ٣٠/٠ و نزدیک‌ترین مقدار به مخروط شاخص، ٩٨/٠ در مخروطافکنههای ۳۲ و ٣۴ (در پهنۀ زاگرس چین‌خورده) است (جدول ۳).
نتایج محاسبۀ شاخص سینوزیتۀ جبهۀ کوهستان روی مخروطافکنهها نشان می‌دهند تنها دو مخروطافکنۀ ۲۷ و ۲۸ (در پهنۀ زاگرس چین‌خورده) مقدار شاخص بیشتر از ٦/۱ دارند و مقدار شاخص در سایر مخروطافکنهها بین ۱ تا ٦/١ ( ردۀ فعال) است (جدول ۳).
نتایج محاسبۀ شاخص‌ها گویای اینست که:
- تکتونیک (گسل) روی تمام مخروطافکنههای مطالعه‌شده اثرگذار است.
- میزان عملکرد تکتونیک در پهنه‌های ساختمانی منطقه متفاوت است و همۀ شاخصهای مطالعه‌شده در پهنۀ زاگرس شکسته کمترین مقدار ضریب و در پهنۀ زاگرس چین‌خورده بیشترین مقدار ضریب را دارند. این امر گویای تأثیر بیشتر فعالیت تکتونیک در پهنۀ زاگرس شکسته نسبت به پهنۀ سنندج - سیرجان و در پهنۀ سنندج - سیرجان نسبت به پهنۀ زاگرس چین‌خورده است.
جدول ۳. نتایج محاسبۀ شاخصهای ژئومورفیک روی مخروطافکنههای مطالعه‌شده
|
شاخص FCI |
شاخص SMF |
شاخص B |
VFشاخص |
پهنه |
مخروط‌افکنه |
|
٥١/٠ |
٠٢/١ |
٥٧/٤ |
١٢/٠ |
سنندج- سیرجان |
١ |
|
٧٥/٠ |
١/١ |
٦٧/٤ |
٢٢/٠ |
سنندج- سیرجان |
٢ |
|
٨٢/٠ |
٣/١ |
٩/٤ |
٣٤/٠ |
زاگرس شکسته |
٣ |
|
٣٠/٠ |
٣/١ |
٥١/٣ |
٤١/٠ |
زاگرس شکسته |
٤ |
|
٥٦/٠ |
١/١ |
٨٣/٤ |
٤٤/٠ |
سنندج- سیرجان |
٥ |
|
٣٨/٠ |
١/١ |
٥٠/٤ |
٤٧/٠ |
زاگرس شکسته |
٦ |
|
٧٠/٠ |
١/١ |
٧٥/٤ |
٤٨/٠ ٠٤٨ |
زاگرس شکسته |
٧ |
|
٥٨/٠ |
٣/١ |
٩١/٤ |
٣٧/٠ |
سنندج- سیرجان |
٨ |
|
٣٧/٠ |
٢/١ |
٨٨/٣ |
٦٤/٠ |
زاگرس شکسته |
٩ |
|
٤٥/٠ |
٢/١ |
٣٩/٤ |
٥٤/٠ |
زاگرس شکسته |
١٠ |
|
٥٨/٠ |
٣/١ |
٣/٤ |
٥٤/٠ |
زاگرس شکسته |
١١ |
|
٧٢/٠ |
١/١ |
٦٨/٤ |
٢٧/٠ |
سنندج- سیرجان |
١٢ |
|
٦٨/٠ |
٢/١ |
٠٤/٤ |
٣٤/٠ |
سنندج- سیرجان |
١٣ |
|
٦٦/٠ |
٢/١ |
٨٥/٤ |
٣٣/٠ |
سنندج- سیرجان |
١٤ |
|
٦٠/٠ |
٣/١ |
٨٨/٤ |
٣٨/٠ |
سنندج- سیرجان |
١٥ |
|
٦٧/٠ |
١/١ |
٠/٤ |
٢٣/٠ |
سنندج- سیرجان |
١٦ |
|
٨٥/٠ |
١/١ |
٤١/٤ |
٤١/٠ |
زاگرس چین‌خورده |
١٧ |
|
٧٨/٠ |
٤/١ |
٨٧/٤ |
٦٤/٠ |
زاگرس شکسته |
١٨ |
|
٨٣/٠ |
٢/١ |
٨٩/٤ |
٣٦/٠ |
سنندج- سیرجان |
١٩ |
|
٨٠/٠ |
١/١ |
٨١/٤ |
٣٧/٠ |
سنندج- سیرجان |
۲۰ |
|
٧٥/٠ |
٢/١ |
٠٥/٤ |
٥١/٠ |
سنندج- سیرجان |
٢١ |
|
٦٥/٠ |
٣/١ |
٦١/٣ |
٥٤/٠ |
زاگرس شکسته |
٢٢ |
|
٨٣/٠ |
٢/١ |
٧/٤ |
٤٥/٠ |
زاگرس شکسته |
٢٣ |
|
٩٢/٠ |
٠٧/١ |
٩٣/٤ |
٦٧/٠ |
زاگرس چین‌خورده |
٢٤ |
|
٩٢/٠ |
٤/١ |
٩١/٤ |
٦٤/٠ |
زاگرس چین‌خورده |
٢٥ |
|
٨٧/٠ |
٤/١ |
٦١/٤ |
٥٠/٠ |
زاگرس چین‌خورده |
٢٦ |
|
٨٠/٠ |
٧/١ |
٢/٥ |
٦/١ |
زاگرس چین‌خورده |
٢٧ |
|
٨٨/٠ |
٧/١ |
١/٥ |
٥/١ |
زاگرس چین‌خورده |
۲٨ |
|
٤٨/٠ |
٢/١ |
٣٧/٤ |
٦٨/٠ |
زاگرس شکسته |
٢٩ |
|
٩٤/٠ |
٤/١ |
٩٧/٤ |
٨٥/٠ |
زاگرس چین‌خورده |
٣٠ |
|
٦٧/٠ |
١/١ |
٦٢/٤ |
٦٠/٠ |
زاگرس چین‌خورده |
٣١ |
|
٩٨/٠ |
٢/١ |
٨١/٤ |
٦٥/٠ |
زاگرس چین‌خورده |
٣۲ |
|
٨٣/٠ |
٢/١ |
٧٥/٣ |
٦٥/٠ |
سنندج - سیرجان |
٣٣ |
|
٩٨/٠ |
٢٤/١ |
١/٥ |
٥٨/٠ |
زاگرس چین‌خورده |
٣٤ |
ب- بررسی توان لرزه‌زایی گسل روی مخروطافکنهها:
محاسبۀ بزرگی زلزله با استفاده از روش‌های امبرسز و ملویل، ولز و اسمیت، زارع و اشجعی نشان می‌دهد بیشترین توان لرزه‌خیزی به گسل شمارۀ ۱ با بزرگی ٤٧/٧ ریشتر و کمترین توان لرزه‌خیزی به گسل شمارۀ ۱۲ با بزرگی ١/٥ ریشتر تعلق دارد. بررسی شتاب، سرعت و جابه‌جایی نیز در گسل ۱ بیشترین و در گسل ۱۲ کمترین میزان را دارد (جدول ٤).
جدول ٤. نتایج محاسبۀ توان لرزه‌زایی گسل‌های مطالعه‌شه
|
حداکثر سرعت افقی و قائم sec)(cm\ |
حداکثر جابجایی افقی وقائم (cm) |
حداکثر شتاب افقی و قائم (cm/sec2) |
شدت زلزله بر حسب مرکالی |
میانگین |
بزرگی زلزله با رابطۀ اسمیت |
بزرگی زلزله با رابطۀ امبرسز |
بزرگی زلزله با رابطۀ زارع |
بزرگی زلزله با رابطۀ اشجعی |
طول کیلومتر |
گسل |
|
١١/٣-٦٨/١ |
٣٥/١-٢٤/١ |
٤٧/٠-٤٤/٠ |
٩/٩ |
٤٧/٧ |
٤/٧ |
٥/٧ |
٦/٧ |
٤/٧ |
١٠٠ |
١ |
|
٩/٢-٤٤/١ |
١٩/١-٠٥/١ |
٤٣/٠-٤٠/٠ |
١/٩ |
٧ |
٠١/٧ |
٩٩/٦ |
٩٨/٦ |
٠٥/٧ |
٤٥ |
٢ |
|
٨/٢-٣٠/١ |
١٠/١-٩٣/٠ |
٤١/٠-٣٨/٠ |
٦/٨ |
٧/٦ |
٨/٦ |
٧/٦ |
٦/٦ |
٩/٦ |
٣٠ |
٣ |
|
٩/٢-٤٤/١ |
١٩/١-٠٥/١ |
٤٣/٠-٤٠/٠ |
١/٩ |
٠٦/٧ |
٠٦/٧ |
٠٥/٧ |
٠٦/٧ |
٠٩/٧ |
٥٠ |
٤ |
|
٣-٥٩/١ |
٢٩/١-١٧/١ |
٤٦/٠-٤٣/٠ |
٦١/٩ |
٣/٧ |
٣/٧ |
٣/٧ |
٣/٧ |
٣/٧ |
٧٠ |
٥ |
|
٦٥/٢-١٦/١ |
١-٨٠/٠ |
٣٨/٠-٣٥/٠ |
٠٨/٨ |
٤/٦ |
٥/٦ |
٤/٦ |
١/٦ |
٦/٦ |
١٧ |
٦ |
|
٧٠/٢-٢٢/١ |
٠٤/١-٨٦/٠ |
٣٩/٠-٣٦/٠ |
٣/٨ |
٥/٦ |
٦/٦ |
٥/٦ |
٣/٦ |
٧/٦ |
٢١ |
٧ |
|
٨٢/٢-٣٥/١ |
١٣/١-٩٧/٠ |
٤١/٠-٣٨/٠ |
٧٦/٨ |
٨/٦ |
٨/٦ |
٨/٦ |
٧/٦ |
٩/٦ |
٣٤ |
٨ |
|
٣-٥٩/١ |
٢٩/١-١٧/١ |
٤٦/٠-٤٣/٠ |
٦/٩ |
٣/٧ |
٣/٧ |
٣/٧ |
٣/٧ |
٣/٧ |
٧٤ |
٩ |
|
٣١/٢-٧٨/٠ |
٧٤/٠-٤٨/٠ |
٣٠/٠-٢٦/٠ |
٩/٦ |
٧/٥ |
٩/٥ |
٦/٥ |
٢/٥ |
٦ |
٥ |
١٠ |
|
٧/٢-٢٢/١ |
٠٤/١-٨٦/٠ |
٣٩/٠-٣٦/٠ |
٧/٧ |
٢/٦ |
٤/٦ |
٢/٦ |
٩/٥ |
٥/٦ |
١٢ |
١١ |
|
١٠/٢-٥٥/٠ |
٥٩/٠-٢٨/٠ |
٢٤/٠-٢٠/٠ |
٩/٥ |
١/٥ |
٥/٥ |
٠٥/٥ |
٣/٤ |
٧/٥ |
٢ |
١٢ |
|
٣٠/٢-٧٧/٠ |
٧٤/٠-٥٠/٠ |
٣٠/٠-٢٦/٠ |
٧/٦ |
٦/٥ |
٨/٥ |
٥/٥ |
٥ |
٦ |
٤ |
١٣ |
|
٥٣/٢-٠١/١ |
٩٠/٠-٦٨/٠ |
٣٥/٠-٣٢/٠ |
٥/٧ |
١/٦ |
٣/٦ |
٠٧/٦ |
٨/٥ |
٤/٦ |
٣/١٠ |
١٤ |
|
٢١/٢-٧٣/٠ |
٧٠/٠-٤٤/٠ |
٢٩/٠-٢٨/٠ |
٥/٦ |
٥/٥ |
٨/٥ |
٤/٥ |
٩/٤ |
٦ |
٨/٣ |
١٥ |
|
٨٢/٢-٣٥/١ |
١٣/١-٩٧/٠ |
٤١/٠-٣٨/٠ |
٧/٨ |
٨/٦ |
٩/٦ |
٨/٦ |
٧/٦ |
٩/٦ |
٣٤ |
١٦ |
|
٥٣/٢-٠١/١ |
٩٠/٠-٦٨/٠ |
٣٥/٠-٣٢/٠ |
٥/٧ |
١/٦ |
٤/٦ |
٦ |
٦/٥ |
٤/٦ |
٧/٨ |
١٧ |
|
٦٥/٢-١٦/١ |
١-٨٠/٠ |
٣٨/٠-٣٥/٠ |
٨ |
٤/٦ |
٥/٦ |
٣/٦ |
٢/٦ |
٦/٦ |
٤/١٦ |
١٨ |
|
٤/٢-٩٠/٠ |
٨١/٠-٥٦/٠ |
٣٣/٠-٢٩/٠ |
٢/٧ |
٨٧/٥ |
١/٦ |
٨/٥ |
٤/٥ |
٢/٦ |
٢/٧ |
١٩ |
|
٣٩/٢-٨٧/٠ |
٨١/٠-٥٦/٠ |
٣٢/٠-٢٩/٠ |
١/٧ |
٨٤/٥ |
٦ |
٨/٥ |
٣/٥ |
٢/٦ |
٩/٦ |
٢٠ |
|
٥/٢-٩٩/٠ |
٨٩/٠-٦٦/٠ |
٣٤/٠-٣١/٠ |
٥/٧ |
٠٦/٦ |
١/٦ |
٠٦/٦ |
٧/٥ |
٤/٦ |
١/١٠ |
٢١ |
|
٩٥/٢-٤٩/١ |
٩٠/٠-٦٨/٠ |
٣٥/٠-٣٢/٠ |
٦/٧ |
١/٦ |
٣/٦ |
٠٧/٦ |
٧/٥ |
٤/٦ |
٣/١٠ |
٢٢ |
|
٢.٩-١.٥ |
٢٣/١-٠٩/١ |
٤٤/٠-٤١/٠ |
٣/٩ |
١/٧ |
١/٧ |
١/٧ |
١/٧ |
١/٧ |
٥٨ |
٢٣ |
|
٩٩/٢-٥٤/١ |
٢٦/١-١٣/١ |
٤٥/٠-٤٢/٠ |
٤/٩ |
٢/٧ |
٢/٧ |
٢/٧ |
٢/٧ |
٢/٧ |
٦٣ |
٢٤ |
|
٦٥/٢-١٦/١ |
١-٨١/٠ |
٣٨/٠-٣٥/٠ |
١/٨ |
٤/٦ |
٦/٦ |
٤/٦ |
٢/٦ |
٦/٦ |
١٨ |
٢٥ |
نتایج بررسی شدت زلزله در کانون آن نیز نشان می‌دهند:
- گسل‌های ١، ٢، ۵، ۹، ۲۳ و ۲٤ شدت نسبی زلزلۀ بیشتر از ۹ مرکالی دارند.
- مخروطافکنههای ٣، ٤، ١١، ١٧، ٢٢، ٢٤، ٢٩، ٣٣ و ٣٤ روی گسل‌های دارای بیشترین شدت نسبی زلزله (بیشتر از ۹ مرکالی) قرار دارند (شکل ٦).
شکل ٦. نمودار شدت نسبی زلزلۀ گسل‌های مطالعه‌شده و تأثیر آن بر مخروطافکنهها
ج:تعیین محدودۀ خطر گسل روی مخروطافکنهها:
مساحت کل مخروطافکنههای مطالعه‌شده ٦٦/٣٢ کیلومترمربع است. ٨٥/١٧ کیلومترمربع از مساحت مخروطافکنهها در حریم ۱۰۰۰ متری و ٨١/١٤ کیلومترمربع در حریم ٣۰۰۰ متری گسل‌ها قرار دارد. به عبارتی، ٥٤ درصد مساحت مخروطافکنهها در حریم ۱۰۰۰ متری گسل و ٤٦ درصد در حریم ٣۰۰۰ متری قرار دارد (جدول ٥).
نتایج حاصل از پهنهبندی محدودۀ خطر گسل روی مخروطافکنهها به روش بربریان و انطباق آن با کاربری‌های مختلف گویای اینست که:
- مناطق مسکونی: ٥٤ درصد در حریم ۱٠٠٠ متری و ٤٦ درصد در حریم٣٠۰٠ متری گسل قرار دارند.
- زمینهای زراعی: ٥٢ درصد در حریم ۱٠٠٠ متری و ٤٨ درصد در حریم ٣٠۰٠ متری گسل قرار دارند.
- چشمه: ٥٩ درصد در حریم ۱٠٠٠ متری و ٤١ درصد در حریم ٣٠۰٠ متری گسل قرار دارند.
- خطوط ارتباطی: ٤٦ درصد در حریم ۱٠٠٠ متری و ٥٤ درصد در حریم ٣٠۰٠ متری گسل قرار دارند (جدول‌های ٦ و ٧).
جدول ۵. نتایج محاسبۀ مساحت مخروطافکنههای مطالعه‌شده در حریم گسل
|
مساحت کل مخروطافکنهها(Km2) |
مساحت مخروطافکنهها در حریم۱۰۰۰متر |
مساحت مخروط افکنه ها در حریم۳۰۰۰متر (Km2) |
|
٦٦/٣٢ |
٨٥/١٧ |
٨١/١٤ |
جدول ٦. نتایج محاسبۀ مساحت زمین زراعی در حریم گسل
|
مساحت کل زمینهای زراعی(Km2) |
مساحت زمینهای زراعی در حریم۱۰۰۰ متر (Km2) |
مساحت زمینهای زراعی در حریم ۳۰۰۰ متر (Km2) |
|
٠١/٢٥ |
٠٨/١٣ |
٩٢/١١ |
جدول 7. نتایج پهنهبندی خطر گسل روی مخروطافکنهها و کاربری‌های انسانی
|
ردیف |
کاربری |
تعداد |
حریم۱٠٠٠ متر |
حریم٣٠٠٠ متر |
|
۱ |
مناطق مسکونی |
۴۱ |
۲۲ |
۱۹ |
|
۲ |
زمین زراعی |
- |
- |
- |
|
۳ |
خطوط ارتباطی |
۲۲ |
۱۰ |
۱۲ |
|
۴ |
چشمه |
۱۷ |
۱۰ |
۷ |
بحث ونتیجه‌گیری
هدف اصلی پژوهش حاضر، شناسایی مخروطافکنههای متأثر از تکتونیک در پهنه‌های ساختمانی متفاوت از یک‌سو و محاسبۀ توان لرزه‌زایی گسل‌های موجود در سطح و مجاورت مخروطافکنهها از سوی دیگر و پهنهبندی خطرگسل روی مخروطافکنهها و کاربری‌های مستقر روی این اشکال ژئومورفیک است. در پژوهش حاضر تلاش شد با شاخصهای ژئومورفیک، میزان فعالیت تکتونیک (گسل) در هر پهنه مشخص شود. از بررسی مقادیر حاصل برای هر شاخص در پهنه‌های ساختمانی مختلف مشخص شد نقش فعالیت تکتونیک در پهنۀ زاگرس شکسته بیشتر از پهنۀ سنندج - سیرجان و در پهنۀ سنندج - سیرجان بیشتر از پهنۀ زاگرس چین‌خورده است. دلیل تأثیر بیشتر فعالیت تکتونیک روی مخروطافکنههای مطالعه‌شده در پهنۀ سنندج - سیرجان نسبت به پهنۀ زاگرس چین‌خورده شاید نزدیک‌بودن مخروطافکنههای مطالعه‌شده در پهنۀ سنندج - سیرجان به گسل بزرگ صحنه باشد. قرارگیری منطقۀ مطالعه‌شده در محدودۀ گسل بزرگ زاگرس و فعالیت حال حاضر آن موجب ایجاد گسل‌های متعددی در منطقه شده است که بسیاری از آنها روی مخروطافکنهها یا در مجاورت آنها قرار دارند. نتایج محاسبۀ توان لرزه‌زایی گسل‌ها نیز نشان می‌دهند از ۲۵ گسل مطالعه‌شده، ۱۹ گسل توان لرزه‌زایی بیش از ٦ ریشتر دارند. توان لرزه‌زایی گسل با طول و میزان جابه‌جایی آن ارتباط دارد، به این معنا که امکان فعالیت گسل‌های طویل بیشتر و فعالیت آنها با رهایی انرژی و جابه‌جایی بسیار زیاد همراه است و در نتیجه، باعث رخ‌دادن زمین‌لرزۀ بزرگ و ویرانگری می‌شود؛ برای نمونه، گسل‌های صحنه، بیستون و کرند به‌ترتیب با طول ۱۰۰، ٧٠ و ٤٥ کیلومتر از مهم‌ترین گسل‌های منطقه هستند که با داشتن بیشترین توان لرزه‌ای و شدت زلزله، شهرهای مهمی ازجمله کرمانشاه، روانسر، صحنه، کرندغرب و تعداد بسیاری روستا در منطقۀ مطالعه‌شده را با جمعیت درخور توجهی در معرض تهدید و ویرانی شدید قرار می‌دهند (شکل ٦). نتایج بررسی وضعیت مخروطافکنهها نسبت به گسل نشان می‌دهند
٥٤ درصد مساحت مخروطافکنهها در محدودۀ ١۰۰۰ متری گسل (پهنۀ حریم گسل) و ٤٦ درصد در محدودۀ ۳۰۰۰ متری گسل (پهنۀ ویرانی شدید) قرار دارند. همچنین پهنهبندی خطر گسل روی مخروطافکنهها و کاربری‌های مستقر روی آنها مبین آنست که بیشتر کاربری‌های انسانی اعم از مناطق مسکونی، زمینهای زراعی، خطوط ارتباطی، چشمه و... در محدودۀ ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ متری گسل واقع شده‌اند. باتوجهبه مبانی نظری الگو، این ناحیه (محدودۀ 1000 تا 3000 متری گسل‌ها)، پهنۀ با ویرانی شدید است؛ برای نمونه، پهنهبندی خطر گسل روی مخروطافکنۀ شمارۀ ٣٤ نشان می‌دهد شهر کرندغرب و خطوط ارتباطی (جاده) در حریم ۱۰۰۰ متری گسل (پهنۀ حریم گسل) و کاربری‌های دیگر ازجمله خطوط تلفن، مخزن آب، چشمه و زمین زراعی در حریم٣۰۰۰ متری گسل (پهنۀ ویرانی شدید) قرار دارند (شکل ٥). مخروطافکنهها به علت شرایط مساعد طبیعی خود مانند خاک حاصلخیز، فراوانی نسبی آب و اقلیم مناسب، از دیرباز بستر فعالیت‌های متنوع بشری و متأثر از فرایندهای مختلف به‌ویژه فعالیت‌های زمین‌لرزه‌ای بوده‌اند که عوامل تهدیدکنندۀ اشکال مختلف فعالیت‌های انسانی به شمار می‌آیند. زمین‌لرزه‌ها ازجمله مخاطرات محیطی هستند که در بیشتر مناطق فعال تکتونیکی رخ می‌دهند و خسارت‌های فراوانی به جوامع انسانی وارد می‌کنند؛ ازاین‌رو، بررسی و محاسبۀ میزان لرزه‌خیزی گسل‌ها و آثار آنها روی مخروطافکنهها لازم و ضروری است. نتایج بررسی وضعیت فعالیت تکتونیک (گسل) در سطح مخروطافکنهها گویای فعال‌بودن آنها و همچنین توان لرزه‌ای زیاد گسل‌ها گویای مخاطره‌آمیز‌بودن فعالیت گسل‌ها در سطح مخروطافکنههای منطقه است. باتوجهبه اینکه مخروطافکنههای مطالعه‌شده، مخروطافکنههای شاخص در پهنه‌های ساختمانی استان کرمانشاه هستند، امکان تعمیم نتایج بررسی آنها به کل استان وجود دارد و بنابراین هر فعالیتی در سطح مخروطافکنههای منطقه (ساخت سکونتگاه، خطوط ارتباطی، پروژه‌های عمرانی و ...) نیازمند تمهیدات و ملاحظه‌های ویژه‌ای است تا خسارت‌های هنگام بهره‌برداری از آن به حداقل برسند.
)
