گسل تبریز

گسل شمال تبریز بزرگترین گسل در شمالغرب ایران است که به طول 150 کیلومتر از کوه های میشو (در باختر) تا بُستان آباد (در خاور) قابل ردیابی است. بهترین اثر آن در بلافصل شمال تبریز دیده میشود، به همین دلیل گسل تبریز نام گذاری شده است. روند عمومی آن شمال 115 درجه ی شرق و شیب آن قائم است. گسل شمال تبریز را یکی از گسل های قدیمی ایران میدانند که از فروافتادگی زنجان- ابهر، شمال تبریز، شمال باختر آذربایجان گذشته و تا قفقاز ادامه مییابد. مقاله ی حاضر خطرات طبیعی احتمالی حاصل از گسل مذکور روی کاربری های مختلف اراضی شهری را مورد بررسی قرار داده است. در این بررسی پس از ممیزی انواع کاربری های زمین؛ خطرات احتمالی ناشی از گسل؛ پهنه بندی شده است. پهنه بندی انجام گرفته برای شهر تبریز در 6 محدوده می باشد و شامل پهنه بندی های خطر بسیار بالا، بالا، نسبتاً بالا، متوسط، نسبتاً پایین و پایین است. پهنه بندی نشان می دهد که اکثر محلات شمال شهر به صورت یک نیم دایره از کانون زلزله شمال تبریز در پهنه ی خطر بسیار بالا قرار دارند، سایر محلات شهر به ویژه در شرق و غرب منطقه در خطر بالا قرار گرفته اند.

شهر تبریز در حریم یک گسل بزرگ و فعال بنا شده است. این گسل با طول حدود 500 کیلومتر از مرزهای غربی آذربایجان تا میانه و سراب نقشه برداری شده است. این سامانه گسلی، رشته کوههای بزرگی مانند بزقوش، میشوداغ و موروداغ را در برگرفته است. و در طول تاریخ علاوه بر تبریز شهرهایی که در مجاورت این گسل بوده اند. بارها دچار ویرانی شده اند . گسل تبریز در ادامه شمال غربی خود با روند SE – NW دارای ساز و کاری راستا لغز با مولفه راست براست. و یکی از لرزه خیزترین گسل های ایران در ناحیه آذربایجان است. در قسمت های مختلف این گسل وجود آثار ریخت شناسی متعدد ناشی از فعالیت های زمین ساختی در راستای آن است. یافته های پژوهش نشان می دهد که مناطق با غمیشه، ولیعصر و سیلاب از مناطق مخاطره آمیز شهر هستند. اما از دیدگاه تکتونیکی به لحاظ پراکندگی گسل های فرعی در سراسر منطقه در برابر زلزله آسیب پذیری برای همه جا یکسان است

هسته اولیه ( site ) شهر تبریز در سطوح توپوگرافی هموار شکل گرفته ولی به مرور زمان فضاهای خالی حواشی مخاطره آمیز را اشغال نموده است. امروزه کلانشهر تبریز به دلیل تنگناهای ژئومورفولوژیکی به توسعه قطاعی و ساخت شهرک های اقماری نظیر سهند و مرزداران و غیره، رو آورده است. اخیراً شهرکهای باغمیشه، رشیدیه، ولیعصر، گلپارک، فهمیده در مجاورت گسل فعال شمال تبریز (طول گسل170 کیلومتر است) و روی شاخه های فرعی آن و در منطقه شیبدار با سازند های سست مارنی توسعه یافته و می یابند. گسل تبریز با سوابق زمین لرزه های متعدد و حتی 7/7 ریشتری، حکایت از منطقه پر ریسک دارد. چندین بار بخش اعظم شهر در اثر زمین لرزه های ناشی از همین گسل تخریب شده است. از طرفی منطقه بالاشهر تبریز از لحاظ زمین شناسی دارای تناوبی از لایه های مارنی قرمز میوسن آهکدار و نمکدار، کنگلومرا، ماسه سنگ و میان لایه های آهکی است. سازند های ناپایدار منطقه(مطابق آزمایشات و نتایج میدانی از لحاظ انحلال پذیری، فرونشست و حد خمیرایی بالا) به همراه شیب لایه ها، و فعالیت گسل اصلی تبریز و میکرو گسلها، این منطقه شهری را به پر مخاطره ترین بخش مسکونی در شمال غرب کشور مبدل نموده است. نتایج آزمایشات میدانی نگارنده نشان دهنده درصد بالای مواد رسی(7/50 % و سیلتی(6/34) و نشانه خمیری(4/40) در غرب تبریز بعد از میدان راه آهن و حواشی رودخانه تلخه رود است. وجود ماسه( 4/41)و رسی(15/32 نسبتاً بالا با حدخمیرایی (6/36) و شاخص پلاستیکی(30. 3) در محل نواحی شیبدار کوی ولیعصر و منطقه یاغچیان در جنوب شرق تبریز نشان دهنده ناپایداری بالقوه زمین در برابر تنش های زمین ساختی است. بررسیهای میدانی نشان داد که گسترش آبرفت­های قدیمی آبرفتی با ترکیبی از پاره سنگهای متوسط و درشت زیاد، با درصد کمتررس در شمال غرب فرودگاه بستر مطمئنی برای توسعه آتی شهر بصوت قطاعی است. نشست سازه ها، ترک برداشتن دیوارها و غیره شواهدی است از ناپایداری مقر شهرکهای باغمیشه، فهمیده، ولیعصر و گل پارک و. . . است.

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.

گسترش کلان شهر تبریز در حریم گسل، احتمال بروز خطرات زمین لرزه را افزایش داده است. با توجه به اهمیت موضوع، این پژوهش سعی دارد با استفاده از فن آوری سنجش از دور و GIS به ارزیابی فعالیت و توان لرزه زایی گسل تبریز و برآورد تلفات انسانی در کلان شهر تبریز بپردازد. برای دستیابی به هدف، تصویر ماهواره ای سنجنده ASTER در محیط نرم افزار ENVI5.3 پردازش و شواهد فعالیت گسل تبریز بررسی شد. توان لرزه زایی گسل تبریز با مدل های تجربی تعیین شد. تلفات انسانی کلان شهر تبریز به روش متناسب با شرایط لرزه خیزی و بافت عناصر شهری کشورمان برآورد شد. انحراف آبراهه آجی چای، پرتگاه گسل، پشته های فشاری و پدیده عدسی شکل مهم ترین شواهدی هستند که در تفسیر فعالیت گسل تبریز بر روی تصویر ماهواره ای مورد توجه قرار گرفتند. بر اساس نتایج مدل های تجربی، گسل تبریز توان ایجاد زمین لرزه هایی به بزرگی میانگین 8/6 ریشتر را دارد. با فرض وقوع زمین لرزه ای مطابق سناریوی فعالیت لرزه ای گسل تبریز، از کل جمعیت 1605884 نفری کلان شهر تبریز (سرشماری سال 1390) به تعداد تقریبی 1252589 نفر تلفات شب هنگام شامل 658412 نفر مردگان و 594177 نفر مجروحان در شرایط تخریبی کامل ساختمان ها برآورد شد.

خاک حاصل خیز، آب و هوای خوب، آب کافی، جلگه ها و مخروط افکنه های پای کوهستان، چشمه ها، منابع معدنی و بسیاری از موهب ت های طبیعی؛ امروزه سبب توسعه مناطق مسکونی، تولیدی، صنعتی و خدماتی و کشاورزی در این مناطق شده است . در کنار این مزیت ها؛ گسل ها، زلزله، رانش زمین، سیلاب و خطراتی از این قبیل همواره در مناطق مذکور سبب خسارت هایی به ساختارهای اقتصادی و صنعتی می شوند. در پژوهش حاضر، خطرات طبیعی تهدیدکننده شهر تبریز شناسایی شده است . ممیزی خطرات و تجزیه و تحلیل آ نها و ارائه راه کارهای مقابله با آن ها از اهداف اصلی پژوهش است. این بررسی نشان داد که عمده ترین خطر تهدیدکننده شهر تبریز ،گسل بزرگ شمال این شهر است که خطرات دیگر از قبیل رانش زمین و فرونشست نیز به تبع آن اتفاق خواهند افتاد . در مرحله بعدی، وقوع سیلاب از خطرات اصلی شهر تبریز محسوب می شود.

کلان شهر تبریز در حریم گسل فعال تبریز قرار دارد و از بخش انتهایی حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای در شمال شهر نیز عبور می کند. پژوهش حاضر، با استفاده از شاخص های ژئومورفیک، تکنیک سنجش از دور و GIS به بررسی فعالیت های تکتونیکی این گسل در محدوده ی کلان شهر تبریز می پردازد. بدین منظور شاخص های ژئومورفیک شامل تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، نسبت شکل حوضه، عدم تقارن حوضه، تقارن توپوگرافی معکوس، انتگرال هیپسومتری، سینوسی جبهه ی کوهستان، سینوسی رودخانه، نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره، گرادیان طولی رود و شاخص ارزیابی نسبی تکتونیکی فعال به عنوان ابزار های مدلی و مفهومی استفاده شد. تصویر ماهواره ای سنجنده ی ASTER، نقشه ی زمین شناسی، مدل رقومی ارتفاع و نرم افزارهای ENVI4.8 و ArcGIS10.2 دیگر ابزارهای فیزیکی این پژوهش است. طبق نتایج، مقادیر کمّی شاخص های تراکم زهکشی 51/0 و 57/0، نسبت انشعاب 2 و 1/2، نسبت شکل حوضه 2/2 و 8/1، عدم تقارن حوضه 7/39 و 2/23، تقارن توپوگرافی معکوس 36/0 و 59/0، انتگرال هیپسومتری 28/0 و 39/0، سینوسی جبهه کوهستان 4/1 و 93/0، سینوسی رودخانه 1/1 و 3/1، پهنای کف دره به ارتفاع دره 08/1 و 2/1، گرادیان طولی رود 1202 و 318 به ترتیب برای حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای به دست آمد. بر اساس شاخص ارزیابی نسبی تکتونیک فعال، حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای به ترتیب با مقادیر عددی 9/1 و 7/1 دارای حرکات تکتونیکی زیاد هستند. نتایج شاخص های مورد بررسی، حاکی از تأثیرپذیری مورفولوژی حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای از حرکات تکتونیکی گسل تبریز است. با پردازش داده های ماهواره ای شواهد تکتونیکی گسل تبریز همچون انحراف آبراهه آجی چای، پرتگاه گسل و پدیده ی عدسی شکل در محدوده ی کلان ش هر تبریز نیز تفسیر شدند. نتایج ب ه دست آمده با شواهد میدانی منطقه تأیید گردید. بنابراین، کلان شهر تبریز از نظر حرکات تکتونیکی در یک منطقه ی مخاطره آمیز واقع شده است.