تاریخ انتشار : ۱۴۰۳/۱۱/۱۱ ساعت ۱۸:۲۱
کد مطلب : ۵۱۳۰۲۹
تهران و زمین‌لرزه‌های درون‌ورقی
گروه جامعه: مهدی زارع در روزنامه اعتماد نوشت: یک‌سال قبل در ۲۳ ژانویه ۲۰۲۴، زمین‌لرزه‌ای به بزرگای ۷ در سین‌کیانگ چین، نزدیک مرز قرقیزستان رخ داد. منطقه کانونی تقریبا خالی از سکنه بود و تلفات به سه نفر محدود شد. زمین‌لرزه مزبور که رخدادی درون ورقی بود رشته کوه تین‌شان چین را لرزاند. بیست و سوم ژانویه سالروز زمین‌لرزه ۱۸۱۲ نیومادرید در شرق میانه امریکا نیز بود که از قضا آن رخداد هم درون‌ورقی بود!
زمین‌لرزه‌های درون‌ورقی در داخل ورقه‌های زمین‌ساختی رخ می‌دهند، نه در مرز‌های ورقه‌های زمین‌ساختی. جامعه علمی زلزله‌شناسی بسیار در مورد زلزله‌های درون‌ورقی کنجکاو است چرا که زمین‌لرزه‌های درون‌ورقی ممکن است در مکان‌های غیرمنتظره رخ دهند. نمونه‌ای از زلزله‌های درون‌ورقی در ایران زمین‌لرزه ۲۵ شهریور ۱۳۵۷ طبس بود که در جایی رخ داد که دست کم در هزاره قبل از آن تاریخ هیچ زمین‌لرزه مهمی اتفاق نیفتاده بود.
چهار زمین‌لرزه بزرگ نیومادرید (۱۸۱۲-۱۸۱۱) مجموعه‌ای از رخداد‌های لرزه‌ای مهمی بودند که در پهنه لرزه‌ای نیو مادرید در شرق میانه امریکا رخ داد. این منطقه فعالیت لرزه‌ای متوسط دارد، اما برخی از بزرگترین زمین‌لرزه‌های تاریخ ایالات متحده را تجربه کرده است. درک چرایی وقوع چنین زمین‌لرزه‌های بزرگی در این منطقه مستلزم بررسی چندین عامل زمین‌شناختی و زمین‌ساختی است.
۱۶ دسامبر ۱۸۱۱، زلزله با بزرگای ۷.۲ در شمال شرقی آرکانزاس کنونی به دلیل جمعیت کم در ناحیه مرکزی خسارت کمی داشت. شش ساعت بعد زلزله دوم با بزرگای ۷.۴ رخ داد. ۳۸ روز بعد در ۲۳ ژانویه ۱۸۱۲، زلزله با بزرگای ۷ در گسل شمالی نیو مادرید رخ داد. دو هفته بعد در ۷ فوریه ۱۸۱۲ در زلزله چهارم با بزرگای ۷ نیومادرید ویران شد. در ساحل شرقی امریکا و در کارولینای جنوبی در سال ۱۸۸۶ زلزله‌ای با بزرگای بیش از ۷ رخ داد. زمین‌لرزه چارلستون در ۳۱ آگوست ۱۸۸۶ در کارولینای جنوبی باعث ۶۰ کشته و ۵ تا ۶ میلیون دلار - معادل ارزش حدود ۲۰۰ میلیون دلار در ۲۰۲۵ - و خسارت به ۲۰۰۰ ساختمان در جنوب شرقی ایالات متحده شد. زلزله چارلستون هم رخداد درون‌ورقی شناخته می‌شود.
پهنه لرزه‌ای نیومادرید درداخل ورقه زمین‌ساختی امریکای شمالی در مقایسه با مناطق نزدیک به مرز‌های ورقه فعال - مثلا در غرب امریکا- نسبتا پایدار در نظر گرفته می‌شود. البته در این پهنه نیز گسل‌های فعال وجود دارد. این گسل‌ها برای دوره‌های طولانی خاموش بوده‌اند، اما به دلیل تغییر استرس‌های مختلف دوباره فعال می‌شوند. ورقه یخی لورنتاید یک صفحه یخی عظیم بوده که بخش قابل‌توجهی از امریکای شمالی را در طول آخرین حداکثر یخبندان، تقریبا ۲۰۰۰۰ سال پیش، پوشانده بود.
با گرم شدن اقلیم، این لایه یخی شروع به ذوب شدن کرده که منجر به تغییرات زمین شناختی و هیدرولوژیکی قابل‌توجهی در منطقه شد. اعتقاد بر این است که ذوب ورقه یخی لورنتاید نقش مهمی در ایجاد فعالیت‌های لرزه‌ای در مناطقی مانند پهنه لرزه‌ای نیو مادرید داشته است.
یکی از ساز وکار‌های اولیه که از طریق آن ذوب ورقه یخی لورنتاید بر فعالیت‌های لرزه‌ای اثر می‌گذارد، از طریق فرآیندی به نام بازگشت ایزواستاتیک است. وقتی ورقه‌های یخی بزرگ ذوب می‌شوند، وزن روی پوسته زمین را کاهش می‌دهند. این کاهش وزن به پوسته اجازه می‌دهد تا در پاسخ به فشار کاهش یافته، به آرامی بالا بیاید یا بازگردد. این فرآیند البته هزاران سال طول می‌کشد. در مناطقی که قبلا با یخ ضخیم پوشیده شده بود، مانند بخش‌هایی از امریکای شمالی، این بازگشت منجر به تجمع تنش در امتداد گسل‌های موجود می‌شود. وقتی پوسته تنظیم مجدد می‌شود و باز می‌گردد، می‌تواند تنش‌های جدیدی ایجاد کند یا گسل‌های قدیمی را که برای هزاران سال خاموش بوده‌اند، دوباره فعال کند. در مورد پهنه لرزه‌زای نیومادرید، این تنظیم احتمالا به افزایش تنش زمین ساختی در امتداد گسل‌های از قبل موجود کمک کرده است.
ذوب ورقه یخی لورنتاید همچنین منجر به تغییرات هیدرولوژیکی قابل توجهی در سراسر امریکای شمالی شد. با ذوب شدن یخچال‌های طبیعی، حجم زیادی از آب به رودخانه‌ها و دریاچه‌ها رها شد و سطح آب و بار رسوب در مناطق مختلف تغییر کرد. این تغییرات با اثر بر فشار منفذی در مناطق گسله، پایداری گسل را تحت اثر قرار می‌دهد. افزایش فشار منفذی می‌تواند اصطکاک را در امتداد گسل‌ها کاهش دهد و لغزش آنها را هنگام قرار گرفتن در معرض تنش‌های زمین ساختی آسان‌تر کند. این سازوکار احتمالا به فعال شدن مجدد گسل‌ها درپهنه لرزه‌زای نیومادرید در زمان یا پس از دوره‌های ذوب یخبندان کمک کرده است.
زمان‌بندی این فرآیند‌ها و در‌نظر گرفتن رابطه آنها با رویداد‌های لرزه‌ای مانند آنچه در سال‌های ۱۸۱۲-۱۸۱۱ رخ داده‌اند، حیاتی است. در‌حالی که ایجاد رابطه مستقیم بین ذوب یخبندان و زمین‌لرزه‌های خاص به دلیل فعل و انفعالات زمین‌شناختی پیچیده در بازه‌های زمانی طولانی چالش‌برانگیز است، شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد اثر‌های بازگشت پس از یخبندان همچنان بر لرزه‌خیزی در دوران تاریخی اثر می‌گذارد.
فعالیت لرزه‌ای قابل‌توجه در مناطق درون‌ورقی مانند پهنه لرزه‌زای نیومادرید به الگو‌های عقب‌نشینی یخبندان از دوره‌های قبلی مرتبط است. تنش انباشته شده طی زمان به دلیل بازگشت ایزواستاتیک و تغییرات هیدرولوژیکی درحدود سال‌های (۱۸۱۲-۱۸۱۱) به نقطه اوج رسیده و منجر به سری زمین لرزه‌های قدرتمند (۱۸۱۲-۱۸۱۱) شده است. هنگامی که این تنش انباشته شده از قدرت سنگ‌های محل گسله بیشتر شود، منجر به گسیختگی ناگهانی و یک زلزله می‌شود.
رشته‌کوه‌های البرز تحت تاثیر فعالیت‌های یخبندان در ۲۵۰۰۰ سال گذشته، به‌ویژه در طول و پس از آخرین عصر یخبندان، قرار گرفته‌اند. پوشش یخبندان در آخرین عصر یخبندان طی ۱۱۰ هزار تا حدود ۱۰ هزار سال قبل وجود داشته و حدود ۲۵۰۰۰ سال پیش یخچال‌های طبیعی به حداکثر وسعت خود رسیدند. یخچال‌های کاسپین عمدتا در دامنه‌های جنوبی رشته کوه البرز قرار داشته‌اند. فاز‌های ذوب پس از عصر یخبندان با شروع افزایش دما در پایان آخرین عصر یخبندان اتفاق افتاده و به تدریج این یخچال‌ها شروع به عقب‌نشینی کردند.
در هولوسن اولیه (۱۱۷۰۰ - ۸۲۰۰ سال پیش): ذوب قابل‌توجهی در این دوره با افزایش دمای جهانی رخ داد. بسیاری از یخچال‌های طبیعی دره‌ها به سرعت شروع به عقب‌نشینی کردند. در اواسط هولوسن (۸۲۰۰ - ۴۲۰۰ سال پیش): گرم شدن مداوم منجر به عقب‌نشینی بیشتر یخچال‌های طبیعی شد. برخی از یخچال‌های کوچک‌تر ممکن است در این مدت کاملا ذوب شده باشند. در هولوسن پایانی (۴۲۰۰ سال پیش تاکنون): در حالی که برخی از بقایای یخچال‌ها تا این دوره باقی مانده بودند، اندازه بسیاری از آنها به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافته یا به دلیل تغییرات اقلیمی مداوم ناپدید شده بودند. یخچال‌های خاص که به دلیل ذوب شدن تقریبا ناپدید شده‌اند عبارتند از: یخچال علم‌کوه که در نزدیکی قله علم‌کوه واقع شده است، در دهه‌های اخیر عقب‌نشینی قابل‌توجهی از خود نشان داده است. یخچال توچال در شمال تهران که نشانه‌هایی از عقب‌نشینی قابل‌توجه را نشان می‌دهد.
توجه خاص به این ذوب‌های بزرگ یخچالی در پایان آخرین عصر‌یخ برای درک بزرگترین زمین‌لرزه محتمل در شمال تهران، که فراتر از حد بزرگای شناخته شده تاکنون است، بسیار در درک فرآیند یک زمین‌لرزه مهم درون ورقی در محدوده تهران قابل توجه است.
زمین‌لرزه‌های درون‌ورقی در داخل ورقه‌های زمین‌ساختی رخ می‌دهند، نه در مرز‌های ورقه‌های زمین‌ساختی. جامعه علمی زلزله‌شناسی بسیار در مورد زلزله‌های درون‌ورقی کنجکاو است چرا که زمین‌لرزه‌های درون‌ورقی ممکن است در مکان‌های غیرمنتظره رخ دهند. نمونه‌ای از زلزله‌های درون‌ورقی در ایران زمین‌لرزه ۲۵ شهریور ۱۳۵۷ طبس بود که در جایی رخ داد که دست کم در هزاره قبل از آن تاریخ هیچ زمین‌لرزه مهمی اتفاق نیفتاده بود.
چهار زمین‌لرزه بزرگ نیومادرید (۱۸۱۲-۱۸۱۱) مجموعه‌ای از رخداد‌های لرزه‌ای مهمی بودند که در پهنه لرزه‌ای نیو مادرید در شرق میانه امریکا رخ داد. این منطقه فعالیت لرزه‌ای متوسط دارد، اما برخی از بزرگترین زمین‌لرزه‌های تاریخ ایالات متحده را تجربه کرده است. درک چرایی وقوع چنین زمین‌لرزه‌های بزرگی در این منطقه مستلزم بررسی چندین عامل زمین‌شناختی و زمین‌ساختی است.
۱۶ دسامبر ۱۸۱۱، زلزله با بزرگای ۷.۲ در شمال شرقی آرکانزاس کنونی به دلیل جمعیت کم در ناحیه مرکزی خسارت کمی داشت. شش ساعت بعد زلزله دوم با بزرگای ۷.۴ رخ داد. ۳۸ روز بعد در ۲۳ ژانویه ۱۸۱۲، زلزله با بزرگای ۷ در گسل شمالی نیو مادرید رخ داد. دو هفته بعد در ۷ فوریه ۱۸۱۲ در زلزله چهارم با بزرگای ۷ نیومادرید ویران شد. در ساحل شرقی امریکا و در کارولینای جنوبی در سال ۱۸۸۶ زلزله‌ای با بزرگای بیش از ۷ رخ داد. زمین‌لرزه چارلستون در ۳۱ آگوست ۱۸۸۶ در کارولینای جنوبی باعث ۶۰ کشته و ۵ تا ۶ میلیون دلار - معادل ارزش حدود ۲۰۰ میلیون دلار در ۲۰۲۵ - و خسارت به ۲۰۰۰ ساختمان در جنوب شرقی ایالات متحده شد. زلزله چارلستون هم رخداد درون‌ورقی شناخته می‌شود.
پهنه لرزه‌ای نیومادرید درداخل ورقه زمین‌ساختی امریکای شمالی در مقایسه با مناطق نزدیک به مرز‌های ورقه فعال - مثلا در غرب امریکا- نسبتا پایدار در نظر گرفته می‌شود. البته در این پهنه نیز گسل‌های فعال وجود دارد. این گسل‌ها برای دوره‌های طولانی خاموش بوده‌اند، اما به دلیل تغییر استرس‌های مختلف دوباره فعال می‌شوند. ورقه یخی لورنتاید یک صفحه یخی عظیم بوده که بخش قابل‌توجهی از امریکای شمالی را در طول آخرین حداکثر یخبندان، تقریبا ۲۰۰۰۰ سال پیش، پوشانده بود.
با گرم شدن اقلیم، این لایه یخی شروع به ذوب شدن کرده که منجر به تغییرات زمین شناختی و هیدرولوژیکی قابل‌توجهی در منطقه شد. اعتقاد بر این است که ذوب ورقه یخی لورنتاید نقش مهمی در ایجاد فعالیت‌های لرزه‌ای در مناطقی مانند پهنه لرزه‌ای نیو مادرید داشته است.
یکی از ساز وکار‌های اولیه که از طریق آن ذوب ورقه یخی لورنتاید بر فعالیت‌های لرزه‌ای اثر می‌گذارد، از طریق فرآیندی به نام بازگشت ایزواستاتیک است. وقتی ورقه‌های یخی بزرگ ذوب می‌شوند، وزن روی پوسته زمین را کاهش می‌دهند. این کاهش وزن به پوسته اجازه می‌دهد تا در پاسخ به فشار کاهش یافته، به آرامی بالا بیاید یا بازگردد. این فرآیند البته هزاران سال طول می‌کشد. در مناطقی که قبلا با یخ ضخیم پوشیده شده بود، مانند بخش‌هایی از امریکای شمالی، این بازگشت منجر به تجمع تنش در امتداد گسل‌های موجود می‌شود. وقتی پوسته تنظیم مجدد می‌شود و باز می‌گردد، می‌تواند تنش‌های جدیدی ایجاد کند یا گسل‌های قدیمی را که برای هزاران سال خاموش بوده‌اند، دوباره فعال کند. در مورد پهنه لرزه‌زای نیومادرید، این تنظیم احتمالا به افزایش تنش زمین ساختی در امتداد گسل‌های از قبل موجود کمک کرده است.
ذوب ورقه یخی لورنتاید همچنین منجر به تغییرات هیدرولوژیکی قابل توجهی در سراسر امریکای شمالی شد. با ذوب شدن یخچال‌های طبیعی، حجم زیادی از آب به رودخانه‌ها و دریاچه‌ها رها شد و سطح آب و بار رسوب در مناطق مختلف تغییر کرد. این تغییرات با اثر بر فشار منفذی در مناطق گسله، پایداری گسل را تحت اثر قرار می‌دهد. افزایش فشار منفذی می‌تواند اصطکاک را در امتداد گسل‌ها کاهش دهد و لغزش آنها را هنگام قرار گرفتن در معرض تنش‌های زمین ساختی آسان‌تر کند. این سازوکار احتمالا به فعال شدن مجدد گسل‌ها درپهنه لرزه‌زای نیومادرید در زمان یا پس از دوره‌های ذوب یخبندان کمک کرده است.
زمان‌بندی این فرآیند‌ها و در‌نظر گرفتن رابطه آنها با رویداد‌های لرزه‌ای مانند آنچه در سال‌های ۱۸۱۲-۱۸۱۱ رخ داده‌اند، حیاتی است. در‌حالی که ایجاد رابطه مستقیم بین ذوب یخبندان و زمین‌لرزه‌های خاص به دلیل فعل و انفعالات زمین‌شناختی پیچیده در بازه‌های زمانی طولانی چالش‌برانگیز است، شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد اثر‌های بازگشت پس از یخبندان همچنان بر لرزه‌خیزی در دوران تاریخی اثر می‌گذارد.
فعالیت لرزه‌ای قابل‌توجه در مناطق درون‌ورقی مانند پهنه لرزه‌زای نیومادرید به الگو‌های عقب‌نشینی یخبندان از دوره‌های قبلی مرتبط است. تنش انباشته شده طی زمان به دلیل بازگشت ایزواستاتیک و تغییرات هیدرولوژیکی درحدود سال‌های (۱۸۱۲-۱۸۱۱) به نقطه اوج رسیده و منجر به سری زمین لرزه‌های قدرتمند (۱۸۱۲-۱۸۱۱) شده است. هنگامی که این تنش انباشته شده از قدرت سنگ‌های محل گسله بیشتر شود، منجر به گسیختگی ناگهانی و یک زلزله می‌شود.
رشته‌کوه‌های البرز تحت تاثیر فعالیت‌های یخبندان در ۲۵۰۰۰ سال گذشته، به‌ویژه در طول و پس از آخرین عصر یخبندان، قرار گرفته‌اند. پوشش یخبندان در آخرین عصر یخبندان طی ۱۱۰ هزار تا حدود ۱۰ هزار سال قبل وجود داشته و حدود ۲۵۰۰۰ سال پیش یخچال‌های طبیعی به حداکثر وسعت خود رسیدند. یخچال‌های کاسپین عمدتا در دامنه‌های جنوبی رشته کوه البرز قرار داشته‌اند. فاز‌های ذوب پس از عصر یخبندان با شروع افزایش دما در پایان آخرین عصر یخبندان اتفاق افتاده و به تدریج این یخچال‌ها شروع به عقب‌نشینی کردند.
در هولوسن اولیه (۱۱۷۰۰ - ۸۲۰۰ سال پیش): ذوب قابل‌توجهی در این دوره با افزایش دمای جهانی رخ داد. بسیاری از یخچال‌های طبیعی دره‌ها به سرعت شروع به عقب‌نشینی کردند. در اواسط هولوسن (۸۲۰۰ - ۴۲۰۰ سال پیش): گرم شدن مداوم منجر به عقب‌نشینی بیشتر یخچال‌های طبیعی شد. برخی از یخچال‌های کوچک‌تر ممکن است در این مدت کاملا ذوب شده باشند. در هولوسن پایانی (۴۲۰۰ سال پیش تاکنون): در حالی که برخی از بقایای یخچال‌ها تا این دوره باقی مانده بودند، اندازه بسیاری از آنها به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافته یا به دلیل تغییرات اقلیمی مداوم ناپدید شده بودند. یخچال‌های خاص که به دلیل ذوب شدن تقریبا ناپدید شده‌اند عبارتند از: یخچال علم‌کوه که در نزدیکی قله علم‌کوه واقع شده است، در دهه‌های اخیر عقب‌نشینی قابل‌توجهی از خود نشان داده است. یخچال توچال در شمال تهران که نشانه‌هایی از عقب‌نشینی قابل‌توجه را نشان می‌دهد.
توجه خاص به این ذوب‌های بزرگ یخچالی در پایان آخرین عصر‌یخ برای درک بزرگترین زمین‌لرزه محتمل در شمال تهران، که فراتر از حد بزرگای شناخته شده تاکنون است، بسیار در درک فرآیند یک زمین‌لرزه مهم درون ورقی در محدوده تهران قابل توجه است.
پربينندهترين مطالب و خبرها
