نگرشی بر پیدایش زلزله و مبارزه با آن

نگرشی بر پیدایش زلزله و مبارزه با آن

«هنگامیکه زمین به سخت‌ترین زلزله خود به لرزه درآید».

(سوره زلزله ـ آیه 1)

تکوین زلزله

تکان یا جنبش شدیدز مین را که بعلت رهائی ناگهانی انرژی تنجه‌ای(strain) که بتدریج و به آهستگی ذخیره شده زلزله گویند، این حرکت یا لرزش شدید مرئی و موجی شکل است. از زمین لرزه درمی‌یابیم که یک حرکت تکتونیکی خاصی که بیانگر بهم خوردن آرامش بخش خاصی از پوسته زمین است و علت طبیعی دارد، رخ داده. تقریبا تمام سنگها بجز رس(‌Plasticclay) دارای ترکهای باریکی بنام درز و یا شکاف هستند. چنانچه این شکاف‌ها دارای جابجائی قابل اندازه‌گیری باشند به آن گسل گویند.

بیشتر زمین لرزه‌ها در ارتباط با گسل‌های بزرگ هستند. اکثر دانشمندان زمین‌شناس معتقدند که سطح کره زمین از یک سری ورق(Plate) سخت، اما نسبتا نازک(150- 100 کیلومتر) تشکیل شده. اگرچه اندازه این ورق‌ها متغیر است، اما بیشتر سطح کره زمین تقریبا توسط 9 ورق خیلی بزرگ اشغال شده(بشکل 1) این ورق‌ها پیوسته نسبت به یک دیگر و محور چرخش زمین در حال جنبش و حرکت‌اند. در واقع تمام زلزله‌ها و آتشفشانها در اطراف حاشیه این ورقها و در رابطه با جنبش‌های مختلف بین ورقهای مجاور اتفاق می‌افتد(شکل2).

این تکانهای زمین در مرز ورق‌ها جائیکه آنها بهم نزدیک یا دور یا روی هم میلغزند ایجاد می‌شود. معمولا دور از لبه این ورقها زلزله رخ نمیدهد.

بیشتر دانشمندان معتقدند که پدیده زلزله و آتشفشان نتیجه فشار در مقیاس بزرگ درون زمین است که سبب جنبش این ورقها می‌شود.

زلزله‌های بزرگ اغلب در جهت شرق و غرب و در امتداد اروپای جنوبی ـ آسیا رخ می‌دهد. این زلزله‌ها مبین آن است که دو ورق بزرگ و شاید تعدادی از ورق‌های کوچک بهم نزدیک میشوند.

زلزله بندرت از سطح زمین منشأ میگیرد. معمولا حرکت گسل در عمق زمین شروع و نقطه آغاز آن را کانون زلزله و عمود بر آن در سطح زمین را مرکز زلزله مینامند(شکل 3) کانون زلزله میتواند تا عمق 700 کیلومتر هم برسد. بطور قراردادی زلزله هائی که کانون آن در عمق کمتر از 70 کیلومتر می‌باشد زلزله‌های با کانون کم و بین 70 تا 300 کیلومتر را با کانون متوسط و بین 300 تا 700 کیلومتر را با کانون عمیق می‌نامند. بیشتر زلزله‌های امروزه با کانون کم عمق هستند.

وقتی که شکستگی آغاز شد، گسل با سرعت زیاد گسترش می‌یابد. بعنوان مثال مجموعه طول شکستگی در ارتباط با زلزله سال 1906 سانفرانسیسکو 422 کیلومتر بوده. باید توجه داشت که بیشتر زلزله‌ها از شکستگیها خیلی کوچکتری منشاء می‌گیرند. در راستای صفحه گسل انرژی تنجه(strain) به دو نوع مختلف گرما و لرزه آزاد می‌شود. حدود نیمی از انرژی بصورت گرما مستقیما در سنگهای مجاور گسل اثر کرده و نیم دیگر بصورت ارتعاش لرزه‌ای از کانون زلزله در تمام جهات منتشر می‌شود. همانند ریگی که در داخل استخر آرامی فرو افتد، با حرکت موجها بسمت خارج انرژی منتقل شده در محیطهای بزرگتری پراکنده شده و از شدت جنبش حرکت آن کاسته می‌گردد. برخی از امواج زلزله از قسمت درونی(body waves) زمین و برخی در سطح زمین حرکت میکنند(Surfacewaves) آنچه ما در موقع زلزله احساس میکنیم در واقع امواج سطحی است عمده‌ترین امواج زلزله امواجی طولی(P) و عرضی(S) هستند. امواج طولی سبب فشردگی طولی یا بعبارت دیگر تغییر حجم اجسام  و امواج عرضی سبب تغییر شکل اجسام میشوند.

شدت و پیچیدگی تکان‌هان زلزله در سطح زمین بستگی به بزرگی انرژی تنجه آزاده شده، نزدیکی به کانون، استمرار زمین لرزه و خواص فیزیکی سنگهای سطح آن منطقه دارد. بعنوان مثال گل سخت نشده نسبت به سنگهای آذرین یا دگرگونی کریستالین امواج بیشتری را عبور می‌دهند. در راستای زلزله معمولا دو واژه شدت و بزرگی زلزله مطرح می‌شود. شدت زمین لرزه در واقع عبارت است از اثرات یک زمین لرزه در یک محل در حالی که بزرگی زمین لرزه(magnitude) را می‌توان نیرو یا توان زمین لرزه(strength) یا انرژی تنجه آزاد شده دانست. زمین لزه‌ها معمولا در زمان کوتاهی رخ می‌دهند و توسط مکان‌های با درجه نیروهای مختلف بیان میشوند. بزرگترین زمان زمین لرزه‌ای که تاکنون ثبت شده متعلق به زلزله بزرگ آلاسکا در سال 1964 است که بمدت 7 دقیقه دوام داشته، این زلزله بدون آگاهی و بمدت 40 ثانیه با حرکت چرخشی ملایم آغاز و سپس بلافاصله بمدت 4 دقیقه با تکان‌های شدید ادامه یافته و سرانجام بتدریج فروکش کرده است تکانهای بعدی(‌Aftershock‌) برای چندین ساعت ادامه داشته و بمدت 9 ماه با لرزه‌های کمتر دنبال شده یکی از خطرناکترین اثرات جنبی زلزله علاوه بر ایجاد شکاف، کوه لغزش و... بهمن و امواج دریائی حاصل از زلزله است که تاسونامیس(tsunamis‌) نام دارد. در زلزله 1970«پرو» ریزش بهمن و بهمراه آن قلوه‌های بزرگ با سرعتی معادل 480 کیلومتر در ساعت حرکت کرده. تا سونامیس به علت بالا و پائین رفتن سریع کف دریا در خلال زمین لرزه است. این امواج در دریاها سرعتی حدود 750 کیلومتر و در اقیانوس‌ها با سرعتی معادل 800 کیلومتر در ساعت حرکت می‌کنند. بلندی این امواج در سواحل با شیب ملایم به 12 متر یا بیشتر نیز می‌رسد.

انرژی رها شده دقیقترین راه اندازه‌گیری بزرگی زمین لرزه است. اما این روش طولانی و دارای مراحل پیچیده‌ای است که به لغزش(slip) و دیگر فاکتورها برای تعیین ابعاد گسل نیاز دارد. امروز دانشمندان لرزه‌شناسی مقیاس بزرگی ریشتر را که بر مبنای(Amplitude) دامنه‌نوسان زمین است مورد استفاده قرار می‌دهند. این مقیاس بین 0 تا 9/8 متغیر است.

بزرگترین زمین لرزه‌ای که تاکنون ثبت شده5/8 ریشتر می‌باشد. از آنجا که بزرگی بر مقیاس لگاریتم بنا شده. بنابراین تغییر در بزرگی از یک(1) واحد برابر با تغییر در دامنه‌نوسان امواج زلزله با فاکتور(10) است. بعبارت دیگر تغییر در هر واحد بزرگی زلزله مثلا از بزرگی(4) به (5) ریشتر معادل با زلزله‌ای 10 برابر اثر بیشتر است.

مبارزه با زلزله

در حدود 4000 سال گذشته حدود 15 میلیون نفر از مردم در اثر زلزله کشته شده‌اند هر ساله حدود یک میلیون لرزه در دنیا ایجاد میشود که 50 عدد آن از شدت کافی برخوردار بوده و سبب ویرانی و تلفات جانی میشود. معمولا هر 10 سال حادثه بزرگی که با کشتار و خرابی بسیار همراه است در مناطق پر جمعیت رخ میدهد.

امروزه برای مبارزه با زلزله از دو فاکتور پیشگیری و پیش‌بینی زلزله استفاده میشود. نتایج مطالعات نشان داده که زمین لرزه‌های بزرگ به ساختمانهائی که روی خاک دستی یا زمین‌های خیس بنا شده، خسارات شدیدتری وارد می‌کند. بعبارت دیگر، تحمل سازهائی که روی سنگ و زمینه‌های عاری از رطوبت بنا شده، بیشتر است. در راستای پیش‌گیری باید به کنترل نوع سازها، انتخاب محل سازه، و ایجاد بنا به نحوی که در مقابل لرزه‌ها بصورت یک واحد مستقل عمل کند و دارای ساختار خیلی سخت(غیر قابل انعطاف) نباشد توجه کرد. خوشبختانه خانه‌های با اسکلت چوبی کاملا مناسب است، خصوصا اگر ستونهای افقی آن با فونداسیون بتونی کلاف شده باشند.

نکته بسیار مهم، توجه به ساختار زمین‌شناسی ناحیه است، خصوصا اینکه امروزه زمین‌شناسان می‌دانند که چه گسلهائی فعال یا فعال خواهند شد.

علی‌رغم در نظر داشتن نکات فوق، دانشمندان سعی فراوان در پیش‌بینی زلزله دارند. در این روش‌ها، محققین بدنبال تغییراتی مانند کج شدگی(tilting) یا تنجه در سطح گسل هستند. این تغیرات بوسیله اندازه‌گیری میدان مغناطیسی محلی، قابلیت هدایت الکتریسته سنگها، تغییر سرعت امواج زلزله(کاهش نسبت بسرعت p به s) مشخص میشود. در خلال شروع تنجه(strain) معمولا سطح آب چاهها و آبهای زیرزمینی بطور غیر عادی تغییر می‌کند. همنیطور میزان گاز(radon) قبل از رها شدن تنجه افزایش می‌یابد. امروزه دانشمندان، وسائل دقیقی را ساخته‌اند که قبل از شکستگی گسل می‌تواند به صدای ترق، ترق زمین قبل از لغزش گسل گوش فرادهند. وقتی زمان شکستگی نزدیک می‌شود، تعداد لرزه‌های خیلی کوچک(Micro) افزایش می‌یابد، شاید به همین علت است که حیواناتی نظیر سگ، اسب و ... ناآرام می‌شوند.

دانشمندان آمریکائی به تحقیقاتی در این زمینه دست زده‌اند و گروههای مختلف حیوانات را در کنار گسل سن آندریس(Sanandreas) ساکن کردند و عکس‌العمل آنها را در این ناحیه فعال مورد مطالعه قرار دادند. اگرچه تاکنون به نتیجه قطعی دست نیافته‌اند ولی امیدوارند، حیوانات وسیله‌ای برای پیش‌بینی زلزله باشند. اخیرا توسط محققین، دستگاه حساسی که میتواند تا حدود 30 ثانیه قبل از وقوع زلزله‌های بزرگ اعلام خطر کند ساخته شده در زمینه پیش‌بینی زلزله دانشمندان به موفقیتهائی نیز دست یافته‌اند.

از جمله پیش‌بینی زلزه سال 1975 چین در شهر ‌Haicheng است که توانستند جمعیت 90 هزار نفری شهر را تخلیه کنند. اگرچه در سال 1976 شهر Tangshan توسط زلزله حدود 500000 نفر تلفات داشته است.

علت لرزه خیزی ایران:

فلات ایران زمین با 987/368/1 کیلومتر مربع وسعت و پیچیدگی‌های زمین شناسی تقریبا در میانه سلسله جبال آلپاین ـ هسیمالایا با درازی چندین هزار کیلومتر قرار دارد. گروهی از زمین‌شناسان معتقدند که این سلسله جبال در نتیجه دگر شکلی قاره‌ای و برخورد ورق‌ها در زمانهای مختلف ایجاد گردیده(شکل 4) در تغییر و تفسیر چگونگی تکوین ایران زمین پاره‌ای از زمین‌شناسان بر این باورند که فلات ایران نیز معلول جنبش‌های کوهزائی برخوردی بین بلوک‌های عربستان ـ آفریقا که از بزرگ ورق«گندوانا» در نیمکره جنوبی جدا شده به بزرگ ورقه«اورازیا» در نیمکره شمالی است. راندگی ایران مرکزی به زیر ورق عربستان و دریای عمان(پوسته اقیانوس ورق عربستان) به زیر پوسته قاره‌ای مکران و تداوم این حرکت، وجود پوسته اقیانوسی خزر جنوبی که در حال راندگی به زیر رشته کوههای شمال ایران است را می‌توان نتیجه گرفتار شدن ایران در بین ورق‌های عربستان، هندوستان و اوزیاور دانست. این هجوم و فشردگی سبب ایجاد گسلهای فراوان و به تبع آن لرزه‌های متعدد در اکثر نقاط ایران زمین گردیده. در نوشتارهای مختلف زمین‌شناسان متعددی مکانیزم زمین ساخت ایران و گسلهای فعال بخشهای مختلف کشور را مطرح ساخته‌اند.

نگرشی کوتاه به سوابق ضبط شده زلزله‌های ایران که اکثرا همراه با خسارت مالی و جانی فراوان بوده است، بیانگر وجود گسلهای فعال در اکثر نقاط کشور میباشد. در این راستا تهران بزرگ نیز بی‌بهره نیست و باید و یا گسل پارچین با روند شمال غرب ـ جنوب شرق اشاره کرد که پایتخت را در خطر وقوع زلزله قرار می‌دهد.

زلزله اخیرا شمال کشور هشداری است به مسئولین از زلزله‌خیز بودن ایران و چاره‌اندیشی در راه حفاظت بیشتر شهرها و روستاها که متأسفانه بدون توجه به مسائل ایمنی سازه‌‌ها در مقابل زلزله هر روز گسترش بیشتری می‌یابند.

امام خمینی(س):

«یکی از مرزهای بزرگی که بالاترین رمز است قضیه سید الشهدا است. سید الشهدا سلام الله علیه مذهب را بیمه کرد، با عمل خودش اسلام را بیمه کرد، نگه داشت و آن نهضتی که آن بزرگوار کرد و شکست داد ولو کشته شد لکن شکست داد بر اموی و بر دیگران، آن نهضت باید حفظ بشود. اگر ما بخواهیم مملکتمان یک مملکت مستقلی باشد، یک مملکت آزادی باشد، باید این رمز را حفظ بکنیم».

(29/8/58)