Please ensure Javascript is enabled for purposes of website accessibility
plus
reset
minus
plus
minus
تاریخ انتشارسه شنبه ۱۹ اسفند ۱۳۹۹ ساعت ۰۰:۱۱
کد مطلب : ۳۵۴۵

مروری بر مطالعه تغییر شکل پوسته زمین در منطقه مکران با استفاده از اندازه گیریهای GPS

فرخ توکلی، حمیدرضا نانکلی، سید عبدالرضا سعادت
مروری بر مطالعه تغییر شکل پوسته زمین در منطقه مکران با استفاده از اندازه گیریهای GPS
plusresetminus
مروری بر مطالعه تغییر شکل پوسته زمین در منطقه مکران با استفاده از اندازه گیریهای GPS
 
فرخ توکلی، حمیدرضا نانکلی، سید عبدالرضا سعادت
سازمان نقشه برداری کشور
Far.tavak@gmail.com
 
منطقه مکران 900 کیلومتراز نوار ساحلی جنوب شرقی ایران و جنوب پاکستان است که درغرب به تنگه هرمز (گسل راستا لغز راستگرد میناب)  و در شرق به نزدیکی شهر کراچی (گسلهای راستا لغز چپگرد چمن و  اورناچ نال Ornach Nal ) محدود شده است. در امتداد مکران  شاهد فروراندگی قسمت اقیانوسی صفحه عربی به زیر صفحه اوراسیا هستیم. یکی ازاثرات این فروراندگی ایجاد آتشفشانهای تفتان و بزمان در ایران و سلطان در پاکستان است و همچنین کوههای مکران یکی دیگر از نشانه های اثر فرو راندگی در منطقه میباشد. با توجه به موارد فوق مشخص است که اثرات فرو راندگی در نواری به عرض حدود 600  کیلومتر بوجود آمده است.
میزان لرزه خیزی در مکران کم است و از غرب به شرق افزایش مییابد. (Byrne et al., 1992; Zarifi, 2006)
لرزه خیزی در بخش غربی مکران ایران با بخش شرقی (پاکستان) تفاوت اساسی دارد  و دارای زلزله های عمیق خیلی کمی است. در بخش شرقی زلزله های تاریخی و دستگاهی زیادی ثبت شده است وعمده این زلزله ها از نوع تراستی هستند (Ambraseys and Melville, 1982; Byrne et al., 1992).
تعداد زلزله های ثبت شده در شرق مکران نسبت به غرب مکران بیشتر است  . شاید  وجود گسل سنه Sonne fault)) و سیستم گسلش سیستان (Sistan Suture zone) بین مکران شرقی و مکران غربی رژیم تکتونیکی شرق و غرب مکران را عوض کرده است.
زلزله های مختلف شدیدی در مکران رویداده است و لی تنها زلزله شدیدی که به صورت دستگاهی  ثبت شده است و سونامی نیز ایجاد کرده زلزله سال 1945 است که سونامی به ارتفاع 12 متر ایجاد نموده و به گفته تعدادی از محققین حدود 4000 نفر کشته داده است.  در منطقه مکران غربی زلزله 1483 جزو زلزله های شدید گزارش شده ولی از آثار آن گزارشی ارائه نشده است.

شکل 1: توزیع زلزله های رخ داده در مکران. شرق مکران نسبت به غرب زلزله های بیشتری را تجربه کرده است.زمین لرزه های رویداده در ساحل مکران از نوع تراست میباشد و مکانیزم آن برنگ آبی نشان داده شده است.


شکل 2: زلزله های شدید تاریخی و دستگاهی ثبت شده در مکران.
 
شکل 3: زلزله های ثبت شده نسبت به عمق در امتداد دو پروفیل شمالی جنوبی پیاده شد. هرچقدر از ساحل دور میشویم زلزله ها عمقشان بیشتر میشود.وجود زلزله ها و آتشفشانهای بزمان و تفتان نشان میدهد که فرآیند فرورانذگی تا 700 کیلومتر از ساحل کشیده شده است.

زلزله های مختلف شدیدی در مکران رویداده است و لی تنها زلزله شدیدی که به صورت دستگاهی  ثبت شده است و سونامی نیز ایجاد کرده زلزله سال 1945 است که سونامی به ارتفاع 12 متر ایجاد نموده و به گفته تعدادی از محققین حدود 4000 نفر کشته داده است.  در منطقه مکران غربی زلزله 1483 جزو زلزله های شدید گزارش شده ولی از آثار آن گزارشی ارائه نشده است.
 
اندازه گیریهای ژئودتیک با GPS
از سال 1378 سازمان نقشه برداری کشور شبکه های ژئودتیک متعددی را در منطقه مکران و اطرافآنایجاد کرده است تعدای از این شبکه ها موردی و از سال 1384 شبکه ایستگاههای دائمی GPS  ایجاد نموده که سهم جنوب شرقی کشور و مکران حدود 11  ایستگاه میباشد نتایجی که از این شبکهای ژئودتیک بدست آمده بشرح زیر است:
تغییر شکل در مکران ناشی از همگرایی دو پوسته اقیانوسی عربی و قاره ای اوراسیا میباشد در جنوب شرقی  ایران و جنوب پاکستان رخ میدهد. صفحه عربی با یک حرکت دورانی به زیر فلات ایران فرورانده میشود. ازآنجا که قطب اولر این حرکت دورانی صفحه عربی در شمال قاره آفریقا قرار دارد(Vernant et al.),
 
شکل 4: بردار سرعت پوسته زمین در مکران اندازه گیری شده با گیرنده های GNSS نسبت به سیستم مرجع اوراسیا. اعداد کنار بردار سرعت درصد قفل شدگی را نشان میدهد
2004)  نرخ فروراندگی از غرب به شرق از 2ساتیمتر در سال به 3 سانتیمتر در سال افزایش مییابد.داخل مکرانبه وضوح قفل شدگی پوسته اقیانوسی عربی و پوسته قارهایی در منطقه جاسک و انگهران مشهود است و در چابهار این قفلشدگی کاسته شده است که احتمالا رژیم تکتونیکی بین این دو منطقه فرق کرده و گسلی بین این دو منطقه شرایط را تغییر داده است. ببردارهای سرعت در ایستگاههای نیکشهر، گلمورتی، بزمان و زابل خیلی کوچک هستند و به نظر میاید که در این مناطق قفل شدگی وجود ندارد و منطقه به صلبیت نزدیک هست.
در انالیز سریهای زمانی تغییرات پوسته زمین در هر لحظه قابل ردیابی است و اگر زلزله های آرامی پیش بیاید قابل مشاهده است اندازه گیریهای GPS  نشان میدهد که بین چابهار و جاسک تغییر شکل راستا لغز راستگرد حدود 5میلی متر در سالی وجود دارد که یا گسل راستالغز راستگردی وجود دارد یا اینکه این تغییر شکل به صورتهای مختلف در منطقه پخش شده است. هنوز زمینشناسان وجود گسل شمالی جنوبی راستا لغز راستگردی را گزارش نکرده اند.
سریهای زمانی نیز هیچ زلزله آرامی (silent earthquake) را نشان نمیدهد و به نظر میرسد که پلیت عربی  به پلیت شمالی قفل شده و تا حدی با هم حرکت میکند و این قفل شدگی در منطقه جاسک حدود 50 درصد است و میزان قفل شدگی از غرب به شرق کاهش مییابد.
محققین زیادی در مناطق فروراندگی زلزله های آرامی (silent earthquake) را که در مدت یک تا دوماه اتفاق می افتند را با داده های ایستگاههای GNSS ثبت و کشف کرده اند. در منطقه فرو راندگی کاسکادیا (Cascadia subduction zone) در آمریکای شمالی اندازه گیریهای GNSS وقوع زلزله های آرام را ثبت نموده است Melbourne, et al., , ). فروراندگی کاسکادیا همگرایی 3-4 سانتیمتر در سال را بین دو صفحه امریکای شمالی و Juan de Fuca را تجربه میکند.

شکل 5 : سری زمانی یکی از ایستگاههای GNSS آمریکای شمالی در فروراندگی کاسکادیا که هرسالیک زلزله  آرام را در مدت ده روز ثبت میکند.

معمولا این زلزله ها هرسال در یک  مدت 10 روزه اتفاق می افتد و هیچ انرژی آزاد شده ای از آن توسط زلزله نگارها ثبت نمیشود. GNSS ها فقط جابجاییهای سطحی را اندازه گیری میکنند. با آرایه های از گیرنده های GNSS و تجزیه و تحلیل سری زمانی حداقال سه ساله این دادهها میتوان پی به رویداد زمین لرزههای آرام در فروراندگیها پی برد. داده های ایستگاههای دائمی منطقه مکران شامل 7 ایستگاه است که که در مناطق کم جمعیت و با امکانات اینترنتی و مخابراتی محدود ایجاد شده و دسترسی به ایستگاهها محدود است لذا  دادهها برای تمامی  ایستگاه ها کامل نیست و سری زمانی آنها ناقص میباشد. در حال حاضر دادههای سه سال این ایستگاه ها برای پردازش و تجزیه و تحلیل در اختیار نیست . لذا امکان تفسیر آنها به صورت دقیق وجود ندارد.

 

شکل 6: سری زمانی 9 ایستگاه از دادههای  GPS در ناحیه فروراندگی کاسکادیااز کالیفرنیای شمالی تا تا جنوب غربی ایلت بریتیش کلمبیای کانادا. زلزله های آرامی در منطقه اتفاق افتاده که با خط آبی روی نقشه مشخص شده است . در شکل سمت راست مدت زمان لغزش در انتهای هر خط مشخص شده است. بیشتر این رویدادها  با دامنه 2 تا 7 میلی متر بین 3 تا 4 هفته طول کشیده است.

 
شکل 7: سری زمانی ایستگاههای دائمی زابل، گلمورتی و فهرج. در ایستگاه فهرج فرو نشست زیادی وجود دارد.

شکل 8: سری زمانی ایستگاههای جاسک و انگهران. این دوایستگاه نزدیک به هم هستند و رفتار مشابهی دارند. ایستگاه جاسک در ساحل دریا قرار داد و در مولفه ارتفاعی آن یک پریود فصلی که به نظر میرسد ناشی از تغیرات درجه حرارت هست، مشاهده میشود.
ایستگاههای جاسک و انگهران. نزدیک به هم هستند و در سری زمانی رفتار مشابهی دارند. ایستگاه جاسک در ساحل دریا قرار داد و در مولفه ارتفاعی آن یک پریود فصلی که به نظر میرسد ناشی از تغیرات درجه حرارت هست، مشاهده میشود. سری ایستگاه جاسک ترند خطی وجود دارد و هیچ زلزله آرامی در آن مشاهده نمیشود.
بطور خلاصه پیشنهاد میشود که فعالیتهای زیر در مکران صورت گیرد:
گسترش شبکه  GNSS و ارائه سرویس DGNSS/RTK
ایجاد ،گسترش ، ساماندهی و مکانیزه سازی تایدگیج ها
تهیه نقشه های هیدروگرافی Bathymetry
ایجاد آرایه هشدار سریع سونامی (تلفیق دادههای (GNSS , Tide gages, Seismograph
ارائه مدل جریانهای دریایی
تهیه نقشه های ساحلی(برای پایش سواحل) و تهیه نقشه های فراراز سونامی در مناطق ساحلی
اندازه گیری ثقل به منظور تعیین ساختار پوسته زمین.
ولی  در کوتاه مدت و با اولویت اول برای اینکه وضعیت تغییر شکل و جابجایی پوسته زمین در منطقه مکران ایران مشخص شود و بتوان آرایه سیستم هشدار سریع راه اندازی گردد لازم است تعدادی گیرنده GNSS  در 100 کیلومتر ایجاد شود تا:
تعین شود که آیا فرایند تغییر شکل پوسته زمین در این منطقه انجام میشود یا نه
آیا تغییر شکل به صورت زلزله های آرام با پریودهای بلند مدت انجام میشود ؟
پوسته در محل برخورد دو صفحه عربی و ایران قفل شد ه و استرسها جمع شده و در نهایت بعد از مدتی شاهد زلزله شدیدی خواهیم بود
جابجاییهای بدست آمده از اندازه گیریهای گیرنده GNSS یکی از پیشنشانگرهای اصلی برا هشدار ی پیش از وقوع زلزله است.
تلفیق GNSS با زلزله نگارها و شتابسنجها و تاید گیجها (جذرومد سنجها)  میتواند در هشدارهای پیش از وقوع زلزله در کاهش آسیبهای بعد از وقوع زلزله موثر خواهد بود.
برای این موضوع لازم است گیرندههای GNSS بر روی تایدگیجها و همچنین در مناطقی از خشکی همراه با سایر سنجندههای ژئوفیزیکی نصب گردد تا سیستمهای هشدار سریع منطقه مکران ایجاد و راه اندازی شوند.
به علت شیب کم صفحه عربی نسبت به اوراسیا گستردگی فرو راندگی مکران تاعمق600 کیلومتر از خشکی ایران تا خاش و فهرج را در بر گرفته است.لذا در طراحی ایجاد ایستگاههای دائمی GNSS منطقه وسیعی را شامل میشود.
طراحی گیرنده های مورد نیاز مناطق خشکی به فرم شکل زیر است.
 
شکل 9: شبکه طراحی شده از ایستگاههای گیرنده های GNSS برای مکران ایران. ایستگاههای زرد رنگ موجود هستند و ایستگاههای نارنجی رنگ بایستی ایجاد شوند.
 
 
برای دریافت فایل اصلی اینجا کلیک کنید...
https://www.ncc.gov.ir/vdci.5apct1awwbc2t.html
ncc.gov.ir/vdci.5apct1awwbc2t.html
ارسال نظر
نام شما
آدرس ايميل شما
کد امنيتی