بررسی انواع گسل

مقدمه

در این گفتار به برسی انواع گسل می‌پردازیم. گسل ناپیوستگی در پوسته جامد زمین است که این ناپیوستگی عمدتاً در مرز صفحات تکتونیکی دیده می‌شود، از طرفی در داخل صفحات تکتونیکی نیز ناپیوستگی‌هایی وجود دارد که آن‌ها را هم می‌توان گسل در نظر گرفت. گسله‌های بزرگ در پوسته زمین نتیجه حرکت برشی زمین هستند و زمین‌لرزه‌ها نیز نتیجه نیروی رها شده در حین لغزش سریع لبه‌های یک گسل به هم هستند. بزرگ‌ترین نمونه‌های گسل، مرزهای میان ورقه‌های زمین‌ساختی کره زمین است. ازآنجاکه یک گسل معمولاً از یک شیار مستقیم و مرتب تشکیل نشده و ناحیه‌ای از تغییر شکل‌های پیچیده زمین را در بر می‌گیرد معمولاً بجای گسل از ‌منطقه گسلی‌ صحبت می‌کنند.

1. گسل‌ها

گسل‌ها شکستگی‌هایی در پوسته زمین هستند که در طول آنها تغییر شکل‌های قابل‌توجهی ایجاد شده است. گاهی اوقات گسله‌های کوچک در ترانشه‌های جاده، جایی که لایه‌های رسوبی چند متر جابه‌جا شده‌اند، قابل‌تشخیص هستند. گسل‌هایی در این مقیاس و اندازه معمولاً به‌صورت تک گسیختگی جدا اتفاق می‌افتد. در مقابل گسل‌های بزرگ، شامل چندین صفحه گسل درگیر هستند. این منطقه‌های گسله، می‌توانند چندین کیلومتر پهنا داشته باشند و معمولاً از روی عکس‌های هوایی راحت‌تر قابل‌تشخیص هستند تا سطح زمین.

در واقع حضور گسل در یک منطقه نشان می‌دهد که در یک‌زمان گذشته، در طول آن جابه‌جایی رخ‌داده است. این جابه‌جایی‌ها می‌توانسته یا به‌صورت جابه‌جایی آرام باشد که هیچ‌گونه لرزشی در زمین ایجاد نمی‌کند و یا اینکه به‌صورت ناگهانی اتفاق بیفتد که جابه‌جایی‌های ناگهانی در طول گسل‌ها عامل ایجاد اغلب زلزله‌ها می‌باشد. بیشتر گسل‌ها غیرفعال هستند، و باقیمانده‌ای از تغییر شکل‌های گذشته هستند.

در امتداد گسل‌های فعال، حین جابه‌جایی فرسایشی دو قطعه پوسته‌ای در کنار هم ‌سنگ‌ها شکسته و فشرده می‌شوند. در سطح صفحات گسلی، سنگ‌ها بشدت صیقلی و شیاردار می‌شوند. این سطوح صیقلی و شیاردار به زمین‌شناسان در شناخت جهت آخرین جابه‌جایی ایجاد شده در طول گسل کمک می‌کند که زمین‌شناسان بر اساس جهت حرکت گسل‌ها، آنها را به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌کنند که در قسمت انواع گسل‌ها به این تقسیم‌بندی می‌پردازیم.

2. مشخصات گسل‌ها

برای شناسایی و تشخیص گسل‌ها در صحرا و در روی عکس‌های هوایی روش‌های متعددی وجود دارد. نشانه‌های شناسایی گسل‌ها را می‌توان به دو گروه نشانه‌های خارجی و نشانه‌های داخلی تقسیم نمود.

۱- نشانه‌های خارجی تشخیص گسل‌ها – عملکرد گسل‌ها بر روی زمین باعث جابه‌جایی، قطع، تکرار لایه‌ها و یا ساخته‌ای دیگر زمین‌شناسی می‌شود. نشانه‌هایی که در این گروه جای می‌گیرند، شامل موارد زیر است:

– خط‌واره‌ها (انتظام‌های خطی)
– پرتگاه
– جابه‌جایی
– قطع‌شدگی
– رودهای جوان شده
– آبگیرهای فرونشینی
– تغییر ناگهانی رخساره‌های رسوبی
– فرا زمین و فروزمین
– کشیدگی طبقات
– لرزه‌خیزی

۲- نشانه‌های داخلی تشخیص گسل‌ها – نشانه‌هایی که مربوط به سطح گسل می‌باشد، در این گروه جای دارند و شامل موارد زیر است:

– آینه گسل (Slikenside)
– برشی شدن (Brecciation)
– سطح ایستابی
– سیلیسی شدن (Silicification)
– گوژ (Gouge)
– هوازدگی و تجزیه
– میلونیت شیلی (Mylonite)
و تشکیل کانی‌ها.

3. انواع گسل

شامل سه‌طبقه بندی است:

1.3. طبقه‌بندی بر اساس شیب سطح گسل

• گسله‌های پرشیب (High)
• گسل چینه‌ای (Bedding Fault) (طبقه‌ای)
• گسل مطابق و نامطابق

2.3. طبقه‌بندی بر اساس وضعیت گسل نسبت به طبقات اطراف

• گسل امتدادلغز (Strike Slip Fault) مانند هیمالیا
• گسل مورب‌لغز (Oblique Slip Fault)
• گسل طولی (Longitudinal Fault)
• گسل عرضی (Transvers Fault)
• گسل شیب‌لغز (Dip Slip Fault)
• گسل چرخشی (Pivotal Fault) یا محوری

3.3. طبقه‌بندی گسل‌ها بر اساس طرح آن‌ها

در این روش گسل‌ها را بر مبنای وضعیت آن‌ها نسبت به یکدیگر طبقه‌بندی می‌کنند. در این تقسیم‌بندی:

• گسله‌های موازی (Parallel Fault)
• گسله‌های محیطی (Peripheral Fault)
• گسله‌های پَرمانند (Feather Fault)
• گسله‌های پوششی (En Echelon Fault) (پله‌ای)
• گسله‌های شعاعی (Radial Fault)

4. گسل‌های مهم ایران

ایران باتوجه‌به وضع و موقعیت خاص خود در نوار کوه‌زایی‌های آلپی و فشردگی‌هایی که از جنوب غرب بر آن وارد می‌آید، از دیرباز یکی از مناطق پرتحرک و درعین‌حال زلزله جهان به شمار می‌رود. تعداد شکستگی‌ها در آن زیاد و جهت حرکت آنها نیز بسیار متفاوت است. به‌طورکلی در نقشه تکتونیک ایران سه امتداد اصلی قابل‌تشخیص است:

۱- جهت شمال غرب – جنوب شرق که با امتدادهای زاگرس، زون اسفندقه – مریوان، منطقه آتشفشانی بزمان، تبریز، البرز غربی و شمال شرق ایران یا بخش شرقی کپه داغ و بینالود تطبیق می‌کند.

۲-جهت شمال شرق – جنوب غرب که با امتداد البرز شرقی، گودال کویر بزرگ یا بخش غربی گسل کویر – درونه یکی است.

۳- امتداد شمالی – جنوبی، یعنی امتداد ایران شرقی یا < خط عمان > که با جهت یافتگی لوت و تمام مناطق که در شرق گسل نای بند و شمال بزمان قرار می‌گیرند، مشخص است.

ایران از نظر ساختمانی – رسوبی به زون هایی تقسیم می‌شود که اکثر به وسیله گسل‌های اصلی یا روراندگی‌های مهم از هم جدا می‌شوند. فعالیت این گسل‌ها در جهت قائم یا افقی، در ضخامت و نوع رسوبات زون های مختلف، نحوه تغییر شکل بعدی و روند ساختمانی آن‌ها نقش مهمی به عهده داشته است که در این مورد امتداد و میزان نیروهای مؤثر در تغییر شکل در تغییر شکل را هم باید در نظر داشت.

بیشتر گسل‌های مهم ایران دارای جابه‌جایی نسبی افقی و از نوع راست‌گرد و گسل‌های فعال کنونی دارای حرکت چپ‌گرد هستند. به‌علاوه یک گسل درگذر تکاملی فعالیت خود، ممکن است گاهی راست‌گرد و گاهی چپ‌گرد، یا اینکه زمانی هم هیچ‌گونه حرکتی را موجب نشده باشد.

5. دسته‌بندى گسل‌های ایران

گسل‌هاى ایران را مى‌توان بر اساس زمان پیدایش، زمان آخرین حرکت و پراکندگى جغرافیایى دسته‌بندى کرد. در نقشه لرزه‌زمین‌ساخت ایران، ‌گسل‌هاى ایران به سه دسته عمده زیر تقسیم شده‌اند.

1.5. گسل‌هاى زمین‌لرزه‌اى جوان

طى رویدادهاى زمین‌لرزه‌اى مخرب زمان حال به وجود آمده‌اند و یا دوباره فعال شده‌اند؛ مانند گسل ایپک، گسل دشت بیاض.

2.5. گسل‌هاى کواترنرى

گسل‌هایى هستند که در دو میلیون سال گذشته حرکت داشته‌اند (مانند گسل کلمرد) ولى به‌ظاهر زمین‌لرزه تاریخى و ثبت شده ندارند.

3.5. گسل‌هاى پیش از کواترنرى

این گسل‌ها سنى بیش از دو میلیون سال دارند ولى به‌احتمال از زمان جنبش‌هاى آلپ پایانى تاکنون حرکتى نداشته‌اند. بااین‌حال، نباید این گسل‌ها را مرده تصور کرد چرا که ممکن است حرکت‌هاى جوان آنها ناشناخته باشد. در ضمن، در بسیارى از حالات، ممکن است در اثر فرسایش، پوشش گیاهى‌ یا عملکرد انسان، نشانه حرکت‌هاى جوان این گسل‌ها از بین رفته باشد؛ لذا، هرگز نباید اهمیت این گسل‌ها را نادیده گرفت.

6. رابطه گسل و زلزله

‌اصولاً گسل‌ها دارای توان لرزه‌ای نهفته و لرزه‌زا هستند و در صورت رهاسازی انرژی ذخیره شده، زلزله‌های کوچک و بزرگی را به وجود می‌آورند. بدون تردید بین گسل و زلزله رابطه نزدیکی برقرار است و قسمت اعظم زلزله‌ها بر روی گسله‌های قدیمی متمرکز هستند. این مسئله هم در گسله‌های بزرگ و هم در گسله‌های کوچک تقریباً صادق است. اگر گسل قبل از وقوع زلزله موجود باشد، پس‌لرزه در ایجاد آن نقشی نداشته و در این صورت زلزله تنها در فعال‌سازی مجدد گسل دخالت می‌کند.

به‌طورکلی می‌توان ابراز داشـت کـه شکـستگی یـک گـسل موجـب شکـستگی گـسل دورتـر نمـی‌شـود و شکستگی یک گسل ممکن است موجـب تحـرک گسله‌های منـشعب از خـود شـود. ولـی حتمـاً بـر روی گسله‌های دوردست تأثیری ندارد. بررسی منا‌طق گسلی بعد از وقوع زمین‌لرزه نـشان مـی‌دهـد کـه مقـدار جابه‌جایی‌های حاصـل از زلزله از یک‌سانتی متر تا بیست متر تغییر می‌کند و هیچگاه زیاد‌تر از این حد نیست. پهنای منطقه تحت‌تأثیر ده‌ها تا صد‌ها متر و طول آن از یک تا هزار کیلو‌متر در نوسان است. اصولاً در یک زلزله، تمام منطقۀ گسلی شکسته نمی‌شود، بلکـه بعضی از بخش‌ها در هم می‌شکنند و در عوض بخش‌های دیگر مقا‌ومت می‌کنند.

رابطه گسل و زلزله دوطرفه است. وجود گسله‌های زیاد در یک منطقه جدید موجب بروز زلزلـه جدیـد اسـت. زلزلـه مزبور گسل جدیدی را به وجود می‌‌آورد و در نتیجه تعداد شکستگی‌ها زیاد‌تر شده و به‌این‌ترتیب قا‌بلیـت زلزله‌هایی منطقه افزایش می‌یابد. ادغام و تر‌کیب گسله‌های کو‌چک در طی زمان به ساختمان اصلی گسل‌ها در مکـان مـرتـبط است.

‌گسل‌ها همیشه خسارت و مصیبت برای انسان به ارمغان نمی‌آورند، بلکه بعضاً اثرات مثبتی هـم بـه دنبال دارند. به‌عنوان‌مثال گسل‌ها در بسیاری از نقاط، عامل انتقال آب به سطح زمین بوده، لـذا پیـدایش برخـی آبادی‌ها و شهر‌ها‌ی امروزی در کنار گسل‌ها و همچنین وجود ذخایر معدنی ارزشمند را در محل گسل‌ها می‌تـوان ناشی از نقش مثبت گسل‌ها دانست.

7. بررسی‌ توان لرزه‌زایی گسل‌ها و برآورد تلفات انسانی ناشی از زلزله

ایران یکی از زلزله‌خیزترین کشورهای دنیا محسوب می‌شود و شهرهای آن دررابطه‌با ایـن پدیده طبیعی آسیب‌های فراوان دیده است. برای کاهش آثار و پیامدهای ناگوار این پدیده نیاز به طراحی برنامه‌هایی برای کاهش میزان آسیب‌پذیری شـهرها در برابـر زلزلـه اسـت، کـه مهم‌ترین هدف این برنامه‌ها حفظ حیات و زندگی ساکنین است.

وجود گسله‌های پیرامونی و سابقه لرزه‌خیزی آنها می‌تواند سندی بـرای وقـوع زلزله در زمان‌های آتی باشد که به‌عنوان یک عامل تهدیدکننده مطرح است. جهت مقابلـه اصولی با این پدیده و کاستن از میزان آسـیب‌هـای آن نیـاز بـه انجـام سلسـله مطالعـاتی در خصوص وضعیت لرزه‌خیزی و توان لرزه‌زایی گسله‌های فعال پیرامونی و تخمین میزان خسارت مالی و جانی به وجود آمده در اثر زلزله‌های احتمالی است تـا بـا روشن‌شدن وضـعیت لرزه‌خیزی و میزان آسیب‌ها، به بررسی عوامل آسیب‌زا و شناخت نقاط ضعفی که باعث تشدید آسیب‌ها می‌شود، پرداخت.

وجود یا عدم وجود گسل‌ها و شکستگی‌های زمین و فعالیت‌های اخیر آنها و جوان بودنشان از جمله شاخص‌هایی است که در فعالیت‌های آتی آن می‌تواند اثرگذار باشد. در واقع رابطه گسل – زلزله دوطرفه بوده، یعنی گسله‌های فراوان در یک منطقه سبب بروز زلزله می‌شود. زلزله نیز به نوبه خود سبب ایجاد گسله‌های جدیدی شده و در نهایت، تعداد شکستگی‌ها زیادتر شده و به‌این‌ترتیب قابلیت لرزه‌خیزی منطقه افزایش می‌یابد.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

جهت آشنایی کامل با “انواع گسل” به جزوه “مکانیک خاک” در بخش هایپر فایل وب‌سایت مراجعه فرمایید.