محمدمهدی خطیب

گستره مورد مطالعه در اطراف شهر نهبندان و در شرق ایران قرار دارد. در این تحقیق تاثیرحرکات امروزی گسل های نه شرقی و نه غربی که از اطراف این شهر می گذرند، بر ژئومورفولوژی ساختاری منطقه مورد بررسی قرار گرفته است. تغییر مسیر رودخانه ها و آبراهه ها، دره های V شکل، تراورتن زایی در مسیر گسل، چین خوردن رسوبات کواترنری و تغییر رنگ رسوبات و سنگ ها در پهنه برشی گسل، از شاخص های ژئومورفولوژیکی مهمی هستند که در برداشت های صحرایی و در ارتباط با حرکات سیستم گسلی نهبندان بررسی شده اند. تصاویرماهواره ای و برداشت های صحرایی از منطقه نشان می دهد که گسل ها، مرز بین کوه و دشت هستند. این گسل ها دارای شیب تند 90-80 درجه می باشند. به گونه ای که شکل مورفولوژیکی آنها در تصاویر 1 ماهواره ای به صورت خطی صاف در مرز بین کوه و دشت نمایان است. مولفه معکوس این گسل ها باعث برخاستگی این کوه ها شده و شکل توپوگرافی کنونی نواحی کوهستانی را در کنترل دارد. با توجه به جهت شیب گسل ها که در صحرا اندازه گیری شده است، این کوهها در قسمت فرا دیواره گسل ها قرار دارند و در خلاف جهت شیب گسل در حال ارتفاع گرفتن هستند

پلایای دشت سهل آباد در 120 کیلومتری جنوب بیرجند در مسیر جاده ی بیرجند- نهبندان قرار دارد. منطقه ی مورد مطالعه در منطقه ای خشک و کویری قرار گرفته است. نهشته های کواترنری آن شامل تراس های آبرفتی، رسوبات مخروط افکنه، آبرفت های رودخانه-ای، تپه های ماسه ای و رسوبات کفه نمکی میباشد. دو تیپ کفه های گلی و نمکی در این پلایا شناخته می شود. ضمناً سه بخش اصلی پهنه رسی، ناحیه مرطوب و قشر نمک بر روی عکس هوایی قابل جدایش می باشند. این منطقه از نظر زمین ساختی گسل خورده، خرد شده و چین خورده بوده که در یک پهنه ی همگرا ایجاد شده است. مطالعات اولیه ی زمین شناسی ساختمانی نشان می دهد که کفه ی نمکی سهل آباد یک حوضه ی فروافتاده رومبوئدر شکل تقریباً متقارن بوده که بر اثر عملکرد دو سری از گسل های امتداد لغز راستگرد که از شاخه های سیستم گسلی نهبندان می باشند به وجود آمده اند. کفه نمکی سهل آباد یک ساختار پول آپارت می باشد. این ساختار در اثر خمیدگی گسل امتداد لغز سهل آباد شکل گرفته است. محاسبه ی سینوسیتی کانال رودها در گستره ی منتهی به کفه نیز نشان دهنده ی زمین ساخت فعال در این ناحیه می باشد. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، کفه نمکی سهل آباد در حال گسترش می باشد. نتایج این تحقیق می تواند در سایر مطالعات منطقه مانند تحقیقات جغرافیای طبیعی، آبخیزداری و کنترل سیلاب و پی جویی منابع معدنی مورد استفاده قرار گیرد.

اگرچه در طول دو قرن اخیر، فعالیت لرزه ای مهمی در طول گسل تبریز مشاهده نشده؛ اما بررسی های صحرایی نشان دهنده گسلش فعال در طول این گسل است. بر اساس شواهد صحرایی، در طول این گسل عوارض متعدد زمین ریختی مرتبط با گسلش فعال دیده می شود که احتمال رخداد زمین لرزه ای مخرب توسط این گسل در آینده دور از انتظار نیست. گسل تبریز از 2 قطعه اصلی تشکیل شده است. این گسل در طول خود دارای هندسه یکسانی نبوده و بر اساس تغییرات در هندسه سطح گسلش، می توان این گسل را به سه بخش تقسیم نمود. بخش شمالی از شمال فرودگاه تبریز تا شهر صوفیان امتداد داشته و منطبق بر قطعه شمالی گسل تبریز است. در این بخش، گسل تبریز سبب قرار گرفتن رسوبات میوسن بر روی رسوبات جوان کواترنری شده و دارای شیبی نسبتاً زیاد به سمت NE است. بخش میانی، از شمال فرودگاه تبریز تا شرق شهرک باغمیشه تبریز امتداد داشته و سبب قرار گرفتن رسوبات میوسن بر روی رسوبات جوان کواترنری شده و دارای شیبی به سمت NE است. همچنین سطوح تراسی حاکی از بالا آمدگی بلوک شمالی این گسل است. بخش میانی و بخش شمالی گسل تبریز توسط ساختاری Pull-Apart از هم جدا شده اند. در نهایت بخش جنوبی گسل تبریز که از شرق شهرک باغمیشه تبریز تا شهر بستان آباد امتداد داشته و سبب قرار گرفتن رسوبات پلیو-کواترنری با مرز گسله بر روی رسوبات میوسن شده است. بخش جنوبی گسل تبریز بر خلاف بخش میانی و جنوبی این گسل، دارای شیبی به سمت SW است. در هر 3 بخش فوق گسل تبریز سبب جابجایی راستبر رسوبات شده و دارای مؤلفه فشاری است.

گستره ی مورد بررسی در شمال شرق ایران و در مجاور شهر تربت جام واقع شده است. گسل های اصلی همچون گل بانو، گوربند، جهان آباد، رسول آباد و کجاب در فاصله ی کمی نسبت به شهر تربت جام قرار دارند. گسل گوربند بزرگترین گسلموجود در رسوبات آبرفتی دشت تربت جام است که دارای روند شمال غرب- جنوب شرق می باشد. بررسی فعالیّت زمین ساختی گسل مذکور با توجه به نزدیکی به شهر و قرارگیری روستاهای مختلف در مجاور آن دارای اهمیت زیادی می باشد. در این تحقیق اثر حرکات امروزی این گسل بر ژئومورفولوژی ساختاری منطقه مورد بررسی قرار گرفته است. جهت ارزیابی فعالیّت زمین ساختی گسل مورد بررسی شاخص های ریخت زمین ساختی (,V ,SL Smf) به عنوان ابزار اصلی مورد استفاده قرار گرفته اند. مطالعه و بررسی شاخص های ریخت زمین ساختی نشان دهنده ی فعالیّت بالای این گسل می باشد. وجود افرازهای گسلی تغییر مسیر رودخانه ها و آبراهه ها، دره های V شکل، چین خوردگی رسوبات کواترنر و تغییر رنگ در رسوبات در پهنه ی گسلی از شاخص های ژئومورفولوژیکی مهم هستند که در برداشت صحرایی و در ارتباط با حرکت گسل گوربند مشاهده می شود. جابه جایی در آبراهه ها نشان دهنده ی جوان ترین حرکات در طول این گسل می باشد، همچنین جهت جابجایی در این کانال ها نیز نشان دهنده جهت حرکت امتداد لغز راستبر در گسل مذکور است. وجود فرازش در رسوبات نئوژن در محل اثر سطحی گسل نیز بیانگر بالاآمدگی و مؤلفه معکوس در این گسل می باشد.

بیشترین فعَالیت های لرزه ای درشمال شرق ایران، در اطراف سیستم های گسلی اصلی که اکثراً در راستایی تقریباً NW-SE توزیع یافته اند، مشاهده می شود. تحلیل های فرکتالی به روش مربع شمار در شرق ایران انجام شد که برای این منظور منطقه مطالعاتی را به (12) محدوده مجزا تقسیم و هر محدوده را بطور جداگانه تحلیل نمودیم. بعد فرکتالی بین مقادیر 0 تا 2 تغییر می کند اگر بعد فرکتال نزدیک به صفر باشد، نشان دهنده این است که گسلها و زمین لرزه ها در یک نقطه متمرکز شده اند و اگر بعد به عدد 2 نزدیک باشد نشان دهنده ی پراکندگی گسلها و زمین لرزها در کل محدوده است. در واقع این روش مقایسه ایی بین مناطق همجوار از لحاظ نرخ فعَالیت لرزه ایی می باشد. براساس نتایج بدست آمده با فاصله گرفتن از سیستم گسلی اصلی در منطقه که دارای روند NW-SE بوده، از میزان بعد فرکتال و در نتیجه لرزه خیزی کاسته می شود که این امر نشان دهنده وجود ناپیوستگی در سیستم های گسلی اصلی در منطقه می باشد. مقدار بالای بعد فرکتال در محدوده های قائن، بشرویه و تربت حیدریه و هم چنین کاهش در مقدار بعد فرکتال محدوده های بیرجند، گزیک و تایباد، پیشنهاد می کند که منطقه انتهایی سیستم های گسلی اصلی در شرق در منطقه ی محدوده های بیرجند و تایباد باشد. براساس تحلیل فرکتالی گسل های منطقه و بررسی داده های لرزه ای، عمده فعالیت لرزه ای درشمال شرق ایران با الگوی زمین لرزه های درون قاره ای با عمق کم (اکثرا بین 10- 20 کیلومتر) بوده و در ارتباط با چشمه های خطی (گسل های) اصلی در منطقه و یا شاخه های فرعی آنها رخ می دهد. هم چنین توزیع ابعاد فرکتالی حجمی و سطحی شمال شرق ایران نشان دهنده فعَالیت لرزه ای بالاتر در بخش های مرکزی و غربی آن نسبت به سایر مناطق مجاور می باشند.

راندگی شکرآب، دارای روند باختری - خاوری با شیب 60 درجة شمالی و در فاصلة 4 کیلومتری در شمال شهر بیرجند قرار دارد. پهنة گسلی فعال شکرآب به عنوان یک منبع لرزه ای برای شهر بیرجند است. به دلیل اینکه گسل شکرآب از قطعات مختلف تشکیل شده است، ابعاد فرکتالی آبراهه ها در سه بخش شرقی، غربی و مرکزی محاسبه شد. همچنین، به علت رخداد مهاجرت عرضی در این گسل، ابعاد فرکتالی آبراهه ها در دو بخش شمالی و جنوبی منطقه محاسبه شد. میانگین ابعاد فرکتالی آبراهه ها به منظور مقایسة پویایی تکتونیکی در این پهنة گسلی، در بخش شمالی و بخش جنوبی به میزان 11/1 و 06/1 است؛ به دلیل تراکم خطی آبراهه ها و دانسیته سطحی کمتر در بخش جنوبی، این اعداد فعالیت تکتونیکی بیشتر در بخش جنوبی نسبت به بخش شمالی گسل را نشان می دهند. در تقسیم بندی طولی گسل به سه بخش شرقی، مرکزی و غربی و با توجه به کمتر بودن بُعد فرکتالی آبراهه ها در بخش های شرقی و غربی به ترتیب به میزان 320/1 و 393/1 نسبت به بخش مرکزی به میزان 436/ 1، بیانگر فعالیت تکتونیکی بیشتر در طرفین گسل نسبت به بخش مرکزی است. توسعه و پیشرفت دگرریختی حال حاضر از بخش مرکزی، به سمت بخش های شرقی و غربی گسل می باشد.

شاخص های ژئومورفیک به عنوان ابزاری برای مشخص کردن ناهمواری های جدید و فعال متأثر از حرکات تکتونیکی به کار می روند. در این راستا با محاسبه شاخص های ژئومورفیک به اندازه گیری میزان فعالیت زمین ساختی آن پرداخته شده است. مخروط افکنه ها از بارزترین پدیده های ژئومورفولوژی رودخانه ای هستند که بیشتر در جبهه کوهستان ها و کوهپایه های مناطق خشک و نیمه خشک یافت می شوند. این اشکال متأثر از تغییرات آب و هوا و تغییرات سطح اساس به وسیله فعالیت های زمین ساختی هستند و به تغییرات زمین ساختی بسیار حساس بوده، آثار آن را در خود ثبت می کنند. در این پژوهش از نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، تصاویر ماهوارهای و مدل رقومی ارتفاعی (DEM) و تصاویر سنجنده IRS منطقه استفاده شد. شواهد ریخت زمین شناختی بیانگر این موضوع بودند که گسل دورود در طول خود با عبور از واحدها با سن های مختلف رفتار گوناگونی نشان می دهد و مقادیر زوایه ریک به دست آمده در امتداد آن متفاوت بوده است، بر این اساس طبق نتایح حاصل گسل به سه قطظعه با طول های مختلف قابل تقسیم بندی است، به طوری که زوایه ریک قطعات 1 و 2 به ترتیب°60/16 و °81/22 و طول قطعات به ترتیب 18 و 49 کیلومتراست. با توجه به بالابودن مقادیر ریک (بیشتر از °10) مؤلفه شیب لغز تأثیر غالب تری نسبت به راستالغزی در این دو بخش داشته، ولی مقدار زوایه ریک °74/2 در قطعه 3 نشان از عملکرد مؤلفه راستالغزی در واحدهای آبرفتی دشت سیلاخور است. طول این قطعه 44 کیلومتر است، همچنین شاخص های در ارتباط با مخروط افکنه ها شامل: میزان خمیدگی مخروط افکنه β، ضریب مخروط گرایی و نیمرخ های طولی محاسبه شد. نتایج داده های حاصل از تحلیل های توپوگرافی، شواهد زمین ریخت شناختی حاصل از مشاهدات میدانی و مقادیر به دست آمده از شاخص های ژئومورفیک، حاکی از فعالیت های نوزمین ساختی گسل در منطقه است و محدوده مورد مطالعه براساس طبقه بندی LAT در کلاس یک قرار می گیرد که نشان دهنده فعالیت های زمین ساختی شدید است و بخش شمالی گسل دورود نسبت به بخش جنوبی فعال تر است

بررسی های ریخت زمین ساختی گسل شمال تبریز حاکی از نرخ بالای فعالیّت های تکتونیکی در طول این گسل می باشد. شاخص های زمین ریختی محاسبه شده برای گسل شمال تبریز نیز تأییدکننده فعال بودن این گسل می باشد. گسل شمال تبریز یا طول تقریبی 97 کیلومتر، از دو قطعه اصلی (قطعه شمالی و قطعه جنوبی) تشکیل شده است. تغییرات مقادیر شاخص های ریخت زمین ساختی در طول گسل شمال تبریز نشان دهنده اختلاف در رفتار این گسل در طول خود می باشد. این اختلاف رفتار بر مورفولوژی مناطق مجاور این گسل تأثیر گذاشته و سبب ایجاد چشم اندازهای متفاوتی در طول این گسل و نیز در شمال و جنوب آن شده است. بر اساس اختلاف در رفتار، گسل شمال تبریز قابل تفکیک به 3 قسمت می باشد. بطوری که در قطعه شمالی گسل شمال تبریز شاهد نرخ ملایم بالاآمدگی و فعالیّت های تکتونیکی در بلوک شمالی این گسل و عدم فعالیّت تکتونیکی و بالاآمدگی در بلوک جنوبی آن می باشیم. قطعه جنوبی این گسل نیز رفتاری متفاوت در طول خود نشان می دهد. در طولی از قطعه جنوبی این گسل که از شمال فرودگاه تبریز تا جنوب شهرک باغمیشه تبریز امتداد دارد در بلوک شمالی گسل تبریز نرخ ملایم بالاآمدگی و فعالیّت تکتونیکی مشاهده می شود. در صورتی که در طولی از قطعه جنوبی این گسل که از جنوب شهرک باغمیشه تبریز تا شهر بستان آباد امتداد دارد، شاهد فعالیّت های تکتونیکی و بالاآمدگی در بلوک جنوبی این گسل و نرخ پایین بالاآمدگی و فعالیّت های تکتونیکی در بلوک شمالی آن می باشیم.

زون کپه داغ، شمالی ترین زون تغییر شکل ناشی از همگرایی صفحه ی عربستان و اوراسیا است که پهنه ی زمین ساختی فعالی را با روند شمال غربی- جنوب شرقی تشکیل می دهد. از آنجا که ساخت و سازهای قدیمی موجود در شهر بجنورد که یکی از شهرهای پر جمعیت این پهنه، طول عمری بیش از 50 سال دارند و برخی بناها نیز از ارزش و اهمیت تاریخی و مذهبی برخوردارند و نیز با توجه به وجود زلزله های بزرگ در پیشینه لرزه خیزی آن، ضرورت انجام پژوهش حاضر را آشکار می سازد. هدف از انجام این پژوهش، تهیه نقشه های پهنه بندی عمقی لایه لرزه زا، پهنه بندی خطر زمین لرزه و برآورد نرخ گشتاور لرزه ای و زمین شناسی به منظور تامین اطلاعات پایه جهت شناخت و برنامه ریزی کلان منطقه مورد مطالعه و به دست آوردن اطلاعاتی روشن از وضعیت خطر پذیری لرزه ای است. با توجه به نقشه پهنه بندی عمقی لایه لرزه زا، سوی تمرکز کم عمق بودن لایه لرزه زا با راستای گسل های معکوس پهنه کپه داغ حدودا زاویه 45 درجه می سازد. در قسمت غربی این پهنه، گسلش معکوس و امتداد لغزی مشهود نمی باشد ولی لرزه خیزی وجود دارد که می تواند در آینده پیامد ایجاد یک زون برشی جدید در این ناحیه باشد. با بررسی پارامترهای لرزه خیزی، بیشینه شتاب افقی میانگین وارد بر شهر بجنورد حاصل گسل قرلق با توان لرزه زایی 4/6 ریشترg 7338/0 محاسبه شد؛ این در صورتی است که گسل در فاصله34/2 کیلومتری شهر بجنورد فعالیت نماید. در نهایت با توجه به PGA برآورد شده، نقشه پهنه بندی خطر لرزه خیزی در نرم افزار ArcGIS با استفاده از ابزار تحلیل گر زمین آماری ترسیم گردید. در گستره مورد مطالعه میانگین نرخ گشتاور زمین شناسی "(3/48151E+17 Nm/yr)" و گشتاور لرزه ای ("1/1597E"×"14 Nm/yr" ) برآورد گردید.

زمین ساخت منطقه شمال بیرجند عمدتا تحت تاثیر عملکرد پهنه گسلی شکرآب قرار دارد. راندگی شکرآب، دارای روند باختری- خاوری با شیب 60 درجه شمالی، در فاصله 4 کیلومتری از شمال شهر بیرجند قرار دارد که یک چشمه لرزه ای برای شهر بیرجند است. بدلیل اینکه گسل شکرآب از قطعات مختلف تشکیل شده است، شاخص های مرفومتریکی مخروطه افکنه ها جهت تعیین پویایی زمینساختی در سه بخش شرقی، مرکزی و غربی  محاسبه گردید. مقادیر بدست آمده از شاخص خمیدگی مخروطه افکنه (β) در سراسر پهنه گسلی نشان می دهد که تمامی مخروطه افکنه های مورد مطالعه، بیضی شکل هستند و فعالیت بالای تکتونیکی را نشان می دهند. میانگین درصد مخروط گرایی در مخروطه افکنه های بخش غربی، مرکزی و شرقی گسل شکرآب به ترتیب برابر با 86 % ، 92 % و 90 % و همچنین میانگین ضریب کشیدگی (BS) به ترتیب برابر با 3.2 ، 2.33 و 2.92 است. شیب سطحی مخروطه افکنه ها اکثرا بیشتر از 5 درجه است و نیمرخ ارتفاعی مخروط افکنه ها در اکثر قریب به اتفاق آنها، مقعر است که گویای فعالیت کواترنری ناشی از عملکرد سیستم گسلی شکرآب است. شواهد مربوط به تاثیر گسل بر مخروطه افکنه ها از جمله بریدگی و جابجایی در مخروطه افکنه ها، خندق های فرسایشی، مخروطه افکنه های نامتقارن و خمیده، موقعیت مخروطه افکنه های جدید نسبت به پیشانی کوهستان، حاکی از فعالیت زمین ساختی بالا در منطقه و نیز بیشتر بودن فعالیت در بخش های غربی و شرقی نسبت به بخش مرکزی است. هم چنین در بخش های غربی و شرقی گسل شکرآب که طول قطعات گسلی فعال بیشتر از بخش مرکزی می باشد، وسعت مخروطه افکنه ایجاد شده بیشترمی باشند.

در این مقاله برای اولین بار در ایران، نوعی از ناپایداری شیبی در بخش همپوشان دو پاره گسلی گیلاتو-سیه چشمه-خوی که در یک ترکیب خم رهایی تشکیل حوضه کششی سیه چشمه را داده اند، تحت عنوان دگرریختی ثقلی ژرف شیب معرفی و مطالعه شده است. گسل گیلاتو-سیه چشمه-خوی، با سازوکار جنبشی راستالغز راست بر و با راستای شمال باختری-جنوب خاوری در بخش میانی پهنه برخوردی صفحه های قاره ای عربی-اوراسیا، در شمال باختری ایران واقع شده است. در این پژوهش، عوامل موثر بر این رخدادها و سایر ناپایداری های شیبی این منطقه و نیز ارتباط آنها با ساختارهای زایشی حوضه های کششی و تاثیر تغییرات آهنگ لغزش در امتداد گسل، بر روی ناپایداری های شیبی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، از طریق سن سنجی رادیوکربن نمونه خاک دیواره آبراهه منحرف شده بر روی پاره گسلی سیه چشمه-خوی ( بخش جنوب خاوری گسل گیلاتو-سیه چشمه-خوی) و همچنین با استناد به سن روانه های سنگ های بازالتی منطقه در مطالعات پیشین و تشخیص مقدار جابجایی متاثر از اثر عملکرد پاره گسلی گیلاتو-سیه چشمه (بخش شمال باختری گسل گیلاتو-سیه چشمه-خوی)، به ترتیب آهنگ لغزش 4.6±0.3 mm/yr و 1.65 ± 0.1 mm/yr برای این پاره های گسلی محاسبه شده است. این تغییر آهنگ لغزش در امتداد گسل، باعث فراخاست هر چه بیشتر بخش باختری حوضه کششی سیه چشمه نسبت به بخش خاوری آن و همچنین تشکیل افشانه های گسلی راندگی در پایانه شمال باختری پاره گسلی سیه چشمه-خوی شده است و در نتیجه، پدیده های دگرریختی ثقلی ژرف در شیب های ارتفاعات محصور کننده این حوضه کششی رخ داده است.

در استان خراسان جنوبی (شرق ایران) به دلیل عملکرد گسل های فعال (گسل های شمالی- جنوبی، شرقی- غربی و شمال غرب- جنوب شرق)، شاهد بروز زمین لرزه هایی با بزرگاهای مختلف هستیم. برای کاهش خسارات، تعیین مناطق دارای پتانسیل بالای لرزه ای از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش، از شش عامل مؤثر در زمین لرزه (گشتاور لرزه ای، هم شتاب لرزه ای، هم شدت شکستگی، فاصله از شکستگی، مقاومت واحدها و عمق آبرفت)، استفاده شد. در این زمینه پارامترهای مؤثر اولویت بندی شد. در مرحله بعدی با استفاده از منطق فازی، وزن پارامترها مشخص شد و در پایان با استفاده ازARC GISبا هم تلفیق شدند. مطالعات پهنه بندی حاکی از آن است که فاکتورهای گشتاور لرزه ای و هم شتاب مهم ترین نقش را در وقوع زمین لرزه ها در منطقه ایفا می کنند. در نقشه پهنه بندی به روش فازی، حریم گسل های نهبندان، سهل آباد، دهک، چهارفرسخ، اردکول و ماژان در محدوده خطرِ خیلی زیاد قرار دارند. بر اساس پارامتر شتاب لرزه ای، شتابی که گسل دهک به روستاهای آن منطقه وارد می کند، معادل 58/0 شتاب ثقلی زمین است.نقشه های خروجی به دست آمده بر اساس اپراتورهای فازی نشان می دهد که نقشه حاصل از جمع جبری فازی (sum)، بیشترین انطباق را با واقعیت دارد که به ترتیب20، 28، 26، 16 و 10 درصد از منطقه در کلاس های خطر خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد قرار دارد. در این نقشه قسمت اعظم منطقه دهک (70 درصد) در کلاس خطر زیاد و خیلی بالا قرار دارد.