ارزیابی رابطة شاخص خط‌وارگی گسل‌ها با لرزه‌خیزی در محدودة خطوط ریلی استان هرمزگان

نویسندگان

1 استادیار گروه جغرافیا و برنامه ریزی شهری، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مخاطرات طبیعی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

طرح مسئله: گسل‌ها، مهم‌ترین عامل ایجاد زلزله هستند که توانایی‌های لرزه‌ای متفاوتی دارند و زلزله‌های کوچک و بزرگی را ایجاد می‌کنند؛ بنابراین شناسایی خطاهای موجود در هر منطقه و شناخت نوع و دامنة فعالیت گسل‌ها، آسیب‌های عملکرد آنها را به‌شدت کاهش می‌دهد.
هدف: این پژوهش سعی دارد رابطة شاخص خط‌وارگی گسل‌ها را با لرزه‌خیزی در محدودة خطوط ریلی استان هرمزگان ارزیابی کند.
روش: شاخص خط‌وارگی، معیاری کمّی از شدت گسلش هر منطقه، تابعی است که در پردازش آن تعداد، طول و تقاطع گسل‌ها در واحد سطح محاسبة مکانمند می‌شود. بدین منظور گسل‌های منطقه در فاصلة 100کیلومتری از خطوط ریلی با استفاده از نقشه‌های زمین‌شناسی و تصاویر رادار استخراج، سپس شاخص خط‌وارگی[1] با بهره‌گیری از نرم‌افزار Arc GIS محاسبه و درنهایت با استفاده از این شاخص نقشة مکانی تهیه شد.
نتایج: بررسی ارتباط داده‌های لرزه‌ای و تراکم گسلی با الگوی توزیع شاخص خط‌وارگی نشان‌دهندة همبستگی نسبی تراکم گسل‌ها و همچنین الگوی توزیع زلزله‌ها با شاخص خط‌وارگی در محدودة مطالعاتی است؛ به‌طوری‌که یافته‌های پژوهش نشان داد 33/15درصد از کل لرزه‌های رخ‌داده در منطقه (لرزه‌های بیش از 4 ریشتر) در طبقة شاخص Pf5 واقع شده‌اند که فقط 62/4درصد از کل مساحت منطقه را به خود اختصاص داده است؛ همچنین فقط 54/3درصد از زلزله‌های رخ‌داده در طبقة با شاخص Pf1 قرار گرفته‌اند که بیشترین درصد (07/27درصد) از منطقه را به خود اختصاص داده است؛ به بیان دیگر با افزایش شاخص خط‌وارگی، تراکم زلزله‌های رخ‌داده در منطقه نیز بیشتر می‌شود.
نوآوری: این پژوهش به دلیل بررسی تراکمی گسل‌ها و همچنین بررسی رابطة مساحت خط‌وارگی گسل‌ها با تعداد زمین‌لرزه‌ها در نوع خود بی‌سابقه است.



[1] lineament factor Photo

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Relationship between the Fault's lineament Index, and Seismicity, along the Railway lines of Hormozgan Province

نویسندگان [English]

  • Mohsen Pourkhosravani 1
  • Ali Mehrabi 1
  • Zahra Amirjahanshahi 2
1 Assistant Professor, Department of Geography Shahid Bahonar University of Kerman. Kerman Iran
2 MA student of natural hazards, Department of Geography Shahid Bahonar University of Kerman. Kerman Iran
چکیده [English]

Research question: faults are the most important factor in creating an earthquake, basically, having different seismic powers, and able to create small and large earthquakes. Therefore, identifying the faults found in each region, and recognizing their type and range of activities, can greatly reduce the damage caused by their performance.
Purpose: this research tries to evaluate the relationship between the fault's lineament index, and seismicity, along the railway lines of Hormozgan Province.
Research Methodology:The lineament index, as a quantitative measure of the severity of fault in each region, is a function that in processing of which, the number, length, and intersection of the faults per area-unit, are subjected to computational calculation. For this purpose, the faults of the region, in a distance of 100 kilometers from the railway lines, are extracted from the railway lines using the geological maps and radar images and then the lineament index is calculated using the Arc GIS software, and finally preparing this Location map, using this index.
Results: Investigating the relationship between seismic data and fault density, with the distribution pattern of lineament index, indicates the relative correlation between faults density, also the distribution pattern of earthquakes with the lineament index in the studied area. In a way that, results showed that 15.33% of the total seismicity occurred in the area (the seismicity higher than 4 Richter) in the Pf5 index category, encompassed only 4.26% of the total area surface. And only 3.54% of the earthquakes occurred in the Pf1 index category, which accounted for the highest percent (27.07%) of the region. In other words, by increasing the lineament index, the density of earthquakes occurred in the area is also increased.
Innovation: This research is unprecedented due to its study of the fault density, as well as the relationship between the fault lineament's area and the number of earthquakes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Railways
  • lineament Index
  • Fault
  • Seismicity
  • Hormozgan Province

مقدمه

زلزله عبارت است از حرکت و ارتعاش شدید بخشی از پوستة زمین با تمام مواد و سازه‌های روی آن در اثر حرکت‌های چین‌خوردگی، آتشفشان یا تنش‌های موجود در پوستة زمین (بیرودیان، 1385: 79)؛ به بیان دیگر زمین‌لرزه عبارت است از لرزش‌های قابل اندازه‌گیری سطح زمین که در اثر امواج حاصل از رهاشدن ناگهانی انرژی در درون زمین به وجود می‌آید (معماریان، 1381: 502).

زلزله، یکی از مخاطرات طبیعی و پیش‌بینی‌ناپذیر است که چندین خطر را همزمان به جامعه تحمیل می‌کند. این مخاطره به‌طور بالقوه باعث ازدست‌رفتن اقتصاد، دارایی‌ها، زیرساخت‌ها و جمعیت می‌شود (Fredrick et al, 2015: 65). در همین راستا موقعیت ساختاری و تکتونیکی ایران موجب شده است زلزله به‌مثابة یکی از شایع‌ترین مخاطرات طبیعی در آن خسارات‌ زیادی را به بار آورد.

به‌طور کلی هنگامی که در معرض خطراتی مانند زلزله قرار داریم، وظیفة اصلی انتخاب روشی یکپارچه و انعطاف‌پذیر برای ارزیابی خطر لرزه‌خیزی با توجه به شاخص‌های دردسترس است. هر عاملی که در پوستة زمین حرکت و ارتعاش ایجاد می‌کند، عامل ایجاد زلزله تلقی می‌شود؛ اما معمولاً گسل‌ها، مهم‌ترین عامل در ایجاد زلزله در سطح کرة زمین‌اند. اصولاً گسل‌ها توان لرزه‌ای متفاوتی دارند و در صورت رهاسازی انرژی ذخیره‌شده، زلزله‌های کوچک و بزرگی را به وجود می‌آورند. بدون تردید بین گسل و زلزله رابطة نزدیکی برقرار است و بیشتر زلزله‌ها بر گسل‌های قدیمی متمرکزند. این مسئله هم دربارة گسل‌های بزرگ و هم دربارة گسل‌های کوچک تقریباً صادق است (نگارش، 1382: 5)؛ بنابراین شناسایی گسل‌های موجود در هر منطقه و تشخیص نوع و دامنة فعالیت آنها، کمک بزرگی به کاهش خسارات‌ ناشی از عملکرد آنها خواهد کرد (رامشت، 1375: 42).

 

پیشینة پژوهش

در همین راستا پژوهش‌های متعددی برای ارزیابی عوامل مؤثر بر لرزه‌خیزی مناطق مختلف صورت گرفته است؛ ازجمله شجاعی اناری و همکاران (1396) ضمن بررسی رابطة شاخص خط‌وارگی گسل‌ها و لرزه‌خیزی در استان کرمان نتیجه می‌گیرند تشابه نسبی میان الگوی توزیع زلزله‌ها با توزیع کلاس‌های شاخص خط‌وارگی گسل‌ها وجود دارد.

ادیب و همکاران (1395) ضمن پهنه‌بندی لرزه‌ای شرق استان یزد براساس زلزله‌ها و گسل‌های کواترنری و با استفاده از مدل‌سازی فرکتالی نتیجه می‌گیرند این روش در مطالعات پهنه‌بندی نسبی حرکت زمین و تعیین ارتباط طول، تراکم و تقاطع گسل‌ها با چشمه‌های بالقوة زمین‌لرزه کاربرد دارد و در کاهش هزینة مطالعات شناخت پهنه‌های لرزه‌ای مفید است.

زارع و همکاران (1394) در پژوهش خود با عنوان «تحلیل خطر زمین‌لرزه و تهیة نقشه‌های پهنه‌بندی جزیرة خارک» بیان می‌کنند بیشینة شتاب جنبش نیرومند زمین برای دورة بازگشت 475 سال در منطقه 36/0 به دست آمد.

معین‌زاده (1393) ضمن بررسی ارتباط شاخص خط‌وارگی و منشأ دگرسانی‌ها در کالدراهای مساحیم و بیدخوان بیان می‌کند ارتباط مثبت دگرسانی آرژیلیک با شاخص خطوارگی و ارتباط ضعیف‌تر دگرسانی فیلیک با این عامل در مرکز کالدراهای مساحیم و بیدخوان در کنار ارتباط نزدیک‌تر رژیم کلی دگرسانی‌های منطقة مساحیم با شاخص خط‌وارگی، نشان‌دهندة تأثیر شدیدتر گسل‌ها بر فرایندهای برون‌زاد نسبت به فرایندهای درون‌زاد در سطح این نواحی است.

قهرودی تالی و همکاران (1391) ضمن بررسی پتانسیل تخریب لرزه‌ای منطقة یک شهر تهران با استفاده از مدل‌های چند شاخصه نتیجه می‌گیرند حداکثر پتانسیل لرزه‌خیزی در بخش شمالی منطقة یک به دلیل بیشترین برون‌زدگی‌های آبرفت‌های قدیمی‌تر روی آبرفت‌های جدیدتر، حضور گسل‌های اصلی و لرزه‌زا، بیشترین ضریب خمیدگی و حضور شبکه‌های آبرفتی اصلی وجود دارد.

ماروکیان[1] (2008) ضمن بررسی نقش مورفوتکتونیک در شبکة زهکش در پراچور[2] یونان نتیجه می‌گیرد توسعة سیستم‌های زهکشی پراچور و پیزا[3] در اواخر کواترنری به‌طور عمده وابسته به گسل‌های تکتونیکی در سیستم‌های گسلی کرانة ساحلی است که باعث بالاآمدگی تراس‌های دریایی شده‌اند.

 

اهمیت و اهداف پژوهش

شبکه‌های ارتباطی و به‌ویژه شبکة ریلی راه‌آهن که شامل سازه‌ها، پل‌ها، تونل‌ها و ابنیة مسیر است، ازجمله زیرساخت‌های مهم و شریان حیاتی جوامع بشری و یکی از عوامل مهم توسعة اقتصادی در کشورهای مختلف و به‌ویژه ایران است؛ زیرا با توجه به ویژگی‌های ساختاری و توپوگرافیک کشور ایران شبکة ریلی، مناسب‌ترین و سازگارترین نوع خطوط ارتباطی در این کشور است که همین موضوع لزوم حفظ و گسترش این نوع شبکة ارتباطی را دو چندان می‌کند؛ بنابراین ارزیابی عوامل مؤثر بر لرزه‌خیزی خطوط ریلی و زیرساخت‌های جانبی این خطوط تأثیر بسزایی در کاهش خسارات و حفظ این زیرساخت‌های حیاتی دربرابر مخرب‌ترین مخاطرة این مناطق یعنی زلزله خواهد داشت.

استان هرمزگان به دلیل قرارگیری در کمربند چین‌خورده - راندة زاگرس، خط‌واره‌ها و گسل‌های پی‌سنگی فراوان و همچنین به دلیل رخداد زلزله‌های بزرگ در بیشینة لرزه‌خیزی خود استعداد لرزه‌خیزی زیادی دارد و در بعضی مناطق، انتظار وقوع زلزله‌هایی با بزرگای بسیار زیاد می‌رود؛ بر همین اساس این پژوهش سعی دارد لرزه‌خیزی محدودة خطوط ریلی استان هرمزگان را با توجه به شاخص خط‌وارگی گسل‌ها ارزیابی کند.

برمبنای مطالب یادشده، پرسش‌های این پژوهش بدین‌گونه مطرح می‌شود:

1- توزیع شاخص خط‌وارگی گسل‌ها در منطقة مدنظر چگونه است؟

2- چه رابطه‌ای بین شاخص خط‌وارگی گسل‌ها و میزان لرزه‌خیزی در محدودة پژوهش وجود دارد؟

مبانی نظری پژوهش

بحران، رویداد یا واقعه‌ای ناگهانی است که با آسیب‌های جانی و مادی گسترده یا زمینة بروز این‌گونه آسیب‌ها همراه و نیازمند انجام اقدامات فوری است (Alexander, 2002: 38). به‌طور کلی زلزله به‌منزلة یک بحران به لرزش‌های رخ‌داده در پوستة زمین گفته می‌شود که به‌طور معمول به دلیل فشار واردشده به زمین موجب گسیختگی زمین می‌شود. این گسیختگی ممکن است از چند میلیمتر تا ده‌ها متر نوسان داشته باشد. وجود این شکستگی‌ها و گسل‌ها در بلوک‌های قاره‌ای ازجمله عواملی هستند که در امتداد آنها انرژی‌های درون‌ساخت آزاد و انرژی آزادشده از سنگ‌های گسیخته به‌صورت امواج خارج می‌شود و به همین دلیل در مجاورت آنها معمولاً زمین‌لرزه‌های شدیدی صورت می‌گیرد.

زلزله، یکی از رویدادهای طبیعی است که خسارات‌ زیادی را در مناطق مختلف ایجاد کرده است. امروزه خطر زلزله دست‌کم 35 کشور دنیا را تهدید می‌کند و خود به عامل مهم مرگ‌ومیرها، آسیب‌ها، آوارگی‌ها، ضرر و زیان‌ها و تخریب‌ها در جهان بدل شده است (صیامی و همکاران، 1394: 44).

ژئومورفولوژی با تکیه بر اصول فلسفی و جهان‌بینی سیستمی بر آن است ضمن گویاکردن مکانیسم‌های حاکم بر محیط طبیعی به گونه‌ای عمل کند که عملکردهای بشری در تقابل و تعارض با محیط قرار نگیرد. پس هنر یک ژئومورفولوژیست در مقام یک برنامه‌ریز و مدیر محیط آن است که با اشراف و آگاهی بر عوامل مورفودینامیک طبیعی واکنش محیط را در برابر عملکردهای بشری پیش‌بینی و براساس آن و با دیدی جامع‌تر به حل مسائل و تدوین خط‌مشی و سیاست‌ها و راهبردهای برخورد با محیط مبادرت کند. به‌طور کلی ریسک زلزله حاصل ساختار زمین‌شناسی و تکتونیکی مناطق مختلف و همچنین مکان‌یابی نامناسب و طراحی‌ و مقاوم‌سازی‌نشدن زیرساخت‌ها و ویژگی‌های ساختاری و کالبدی تأسیسات است.

پیش‌بینی دقیق این مخاطرة بزرگ طبیعی به‌صورت صددرصد قطعی ممکن نیست؛ ولی تعیین احتمالی مکان رخداد یک زلزله و ارزیابی شدت لرزه‌خیزی مناطق مختلف با استفاده از روش‌های مختلف امکان‌پذیر است. تجزیه و تحلیل خطر لرزه‌ای به ارزیابی ماهیت و پتانسیل زمین‌لرزه‌ها نیاز دارد؛ بنابراین تخمین بیشینة بزرگی و همچنین رخداد دوبارة حوادث لازم و ضروری است؛ به‌ویژه حوادثی که گسل‌های فعال ایجاد می‌کنند (بوستان و طاهرنیا، 1393: 28). روش‌های مختلفی مانند روش‌های آماری و تحلیلی برای سنجش میزان لرزه‌خیزی مناطق مختلف ابداع و استفاده شده است؛ اما شاخص خط‌وارگی گسل‌ها ازجمله روش‌هایی است که به علت تأثیر عوامل اساسی گسل‌ها در محاسبة آن، میزان خطر لرزه‌ای مناطق مختلف را با دقت زیادی محاسبه می‌کند.

 

روش‌شناسی پژوهش

این پژوهش از نوع کاربردی است و با بهره‌گیری از روش ژئوماتیک آسیب‌پذیری لرزه‌ای تونل‌ها را ارزیابی می‌کند. این مطالعه برمبنای محاسبة برداری عوامل طولی، عددی و تقاطعی گسل‌ها در واحد سطح از شبکه‌ای منظم، ایجاد بردارهای مکانمند از عوامل یادشده و ایجاد نقشه‌های رقومی جبرپذیر برای ساختارها طراحی شده است. بدین منظور تعداد 1017 گسل منطقه که در فاصلة 100کیلومتری از محدودة 23 عدد تونل خطوط ریلی هرمزگان قرار گرفته بودند، با استفاده از نقشه‌های زمین‌شناسی 100000 و تصاویر رادار استخراج و سپس شاخص خط‌وارگی[4] که نمایی از شدت گسلش در هر منطقه است با استفاده از نرم‌افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی محاسبه شد. اطلاعات این روش که با استفاده از مطالعات میدانی و اسناد کتابخانه‌ای، نقشه‌های پایه و تصاویر ماهواره‌ای گردآوری شده‌اند و تجزیه و تحلیل و نرمالیزاسیون جبری اعداد به‌دست‌آمده برای هر عامل در سلول‌های کل شبکة منطقه به تهیة نقشه‌های مستقل هر عامل منتهی شد. نقشه‌های رقومی استخراج‌شده برای عامل نهایی کنترل‌کنندة خط‌واره در سلول‌های سطحی طراحی‌شده در قالب شبکه‌ای منظم بررسی درون‌یابی و در قالب شاخصی کمّی با عنوان خط‌وارگی به شکل نقشه‌های رستری ارائه شد؛ سپس این ویژگی به‌مثابة یکی از عوامل مهم برای لرزه‌خیزبودن ناحیه به‌صورت نقشه‌ای مکانی تهیه گردید (Haralick, 1987: 6).

 

محدودة پژوهش

منطقة پژوهش در 76 °54 تا 87 °56 طول شرقی وˈ03 °27 تا 71 °28 عرض شمالی در استان هرمزگان واقع شده است. این منطقه در کمربند چین‌خورده- راندة زاگرس در قسمت میانی کمربند کوهزایی آلپی قرار گرفته است و ازجمله جوان‌ترین کوهزادهای سنوزوئیک محسوب می‌شود. این کمربند با روند شمال غرب، جنوب شرق 1800 کیلومتر طول دارد؛ همچنین در جنوب غرب به فروافتادگی خلیج‌ فارس و سپر عربستان ختم و در شمال شرق با گسل اصلی زاگرس از پهنة سنندج- سیرجان جدا می‌شود (شکل 1).

 

شکل- 1: موقعیت منطقة پژوهش

تجزیه و تحلیل یافته‌های پژوهش

شاخص خط‌وارگی ویژگی‌ای است که با عواملی از قبیل طول، تعداد و تقاطع خط‌واره‌ها در هر محدوده کنترل می‌شود. یکی از عوامل مهم مؤثر در لرزه‌خیزی در هر ناحیه‌ای گسلش و شکستگی‌های موجودند که درواقع راهی برای تخلیة انرژی ذخیره‌شدة درون زمین محسوب می‌شوند (اکبری، 1385: 10؛ Burger, 2000: 8).

برای محاسبة شاخص خط‌وارگی، شبکه‌ای 10*10 شامل سلول‌های 20*20 کیلومتر روی نقشة به‌دست‌آمده از گسل‌های منطقه قرار داده و در هرکدام از این سلول‌ها عامل خط‌وارگی بدین ترتیب محاسبه شد:

فرمول 1

 

به‌طوری که a طول گسل‌های هر سلول، A میانگین طول کل گسل‌ها، b تعداد گسل‌ها در هر سلول و B میانگین تعداد کل گسل‌ها در تصویر، درنهایت c تعداد تقاطع گسل‌ها در هر سلول و C میانگین کل تقاطع‌های گسل‌ها در تصویر هستند (بهرام‌بیگی، 1396: 7). جدول (1) شاخص‌خط‌وارگی محاسبه‌شده را در منطقة پژوهش نشان می‌دهد.

جدول- 1: شاخص خط‌وارگی گسل‌ها در محدودة پژوهش

شمارة سلول

طول گسل

تعداد گسل

برخورد گسل

شاخص خط‌وارگی

شمارة سلول

طول گسل

تعداد گسل

برخورد گسل

شاخص خط‌وارگی

0

28/35848

4

0

0/852217738

50

59/066437

5

2

2/265224197

1

32/380388

5

0

1/007073457

51

38/953407

5

1

1/507712515

2

152/200112

41

7

8/739762745

52

44/631665

10

3

2/760089553

3

17/681918

1

0

0/414004891

53

32/696908

15

5

3/67832348

4

36/891407

6

0

1/171208286

54

86/595824

25

6

5/862345826

5

46/977918

9

0

1/598227054

55

65/049925

20

11

6/940516769

6

27/698374

20

1

2/472507996

56

45/261991

9

1

1/941613409

7

0/437996

1

0

0/086863982

57

3/825672

1

0

0/151132853

8

20/737083

1

0

0/471965571

58

23/449305

5

1

1/213578383

9

0

0

0

0

59

173/767391

41

18

13/28426203

10

72/455268

6

5

3/725602874

60

48/449088

8

3

2/675402125

11

44/010973

8

2

2/215265131

61

77/399893

11

2

3/084362637

12

11/169193

6

1

1/05916237

62

34/614128

9

0

1/363668958

13

0

0

0

0

63

38/828161

5

0

1/129396576

14

10/473532

4

0

0/512915684

64

81/471986

24

13

8/318163926

15

96/856845

24

13

8/610035854

65

132/496629

34

14

10/44765736

16

74/720334

16

3

3/802240545

66

8/957848

3

0

0/405606479

17

15/964114

7

0

0/85274336

67

38/990655

7

0

1/289588502

18

34/714393

2

0

0/815688955

68

76/692365

10

2

2/992385262

19

0

0

0

0

69

174/35942

41

13

11/41579438

20

18/750654

4

0

0/669944068

70

82/219073

13

4

4/084777997

21

148/502739

30

4

6/677698397

71

38/572891

9

0

1/438772135

22

48/21186

19

1

2/783122434

72

45/180787

6

0

1/328469221

23

24/780589

5

0

0/862894821

73

156/44014

36

10

9/555248478

24

66/182877

10

4

3/544885525

74

85/522277

15

2

3/55267381

25

35/772924

2

1

1/211710593

75

50/65424

10

0

1/746526532

26

72/950918

38

4

5/87281324

76

126/890271

22

6

6/3911231

27

78/161908

14

4

4/086362594

77

44/174091

8

2

2/218359704

28

109/828205

38

6

7/324305777

78

0

0

0

0

29

15/767486

1

0

0/377685484

79

20/117852

8

1

1/386039926

30

10/491359

4

0

0/513253887

80

24/442831

8

0

1/092150874

31

23/467548

3

0

0/680875437

81

45/501925

15

3

3/169372558

32

98/241045

34

6

6/790263038

82

31/646433

6

0

1/071703917

33

58/596054

10

2

2/649073362

83

49/199923

9

1

2/016321393

34

11/733989

1

0

0/3011645

84

20/825474

6

0

0/866415447

35

54/283309

17

7

4/996836076

85

0

0

0

0

36

97/319197

18

3

4/388081238

86

24/978833

8

2

1/854199268

37

150/482576

40

4

7/500804582

87

11/199243

1

0

0/291019633

38

129/993998

45

5

7/880820914

88

45/237086

18

1

2/648132286

39

110/392946

26

7

6/768304394

89

68/907125

20

4

4/382114209

40

27/054805

3

1

1/124870485

90

43/871422

10

0

1/617847149

41

60/200413

15

5

4/200102784

91

99/980614

19

6

5/644946122

42

82/168726

18

4

4/476595823

92

17/87266

2

0

0/496178124

43

34/784566

6

1

1/507178465

93

29/761532

15

2

2/494815812

44

46/032673

11

3

2/865223196

94

42/403929

17

3

3/267708506

45

80/92488

16

7

5/423708712

95

62/239681

20

1

3/127804081

46

46/384119

14

0

1/979734847

96

24/167424

9

1

1/54142047

47

62/293581

13

1

2/57894447

97

13/700643

4

0

0/574138417

48

36/250245

4

0

1/00193537

98

51/052056

20

4

4/043379001

49

23/519414

5

1

1/214908447

99

41/526164

26

5

4/709927155

منبع: نگارندگان

 

شکل- 2: نقشة گسل‌ها و شبکه‌بندی در محدودة پژوهش

پس از محاسبة عامل خط‌وارگی هر سلول با استفاده از روش درون‌یابی کریجینگ[5] نقشة مکانی عامل خط‌وارگی تهیه شد که انطباق تراکم گسل‌ها را با شاخص خط‌وارگی نشان می‌دهد.

 

 

شکل- 3: نقشة پهنه‌بندی مکانی عامل خط‌وارگی در محدودة پژوهش

سپس با استفاده از داده‌های برگرفته از سایت ژئوفیزیک ایران رابطة بین زلزله‌های با بزرگای بیش از 4 ریشتر از سال 1902 تا 2018 منطقه با شاخص خط‌وارگی مطابقت داده شد. بررسی صورت‌گرفته بیان می‌کند مناطق با شاخص خط‌وارگی زیاد زلزله‌های بیشتری را تجربه کرده‌اند (شکل 4).

 

شکل- 4: نقشة توزیع فضایی زلزله‌های بیش از 4 ریشتر با شاخص خط‌وارگی

 

جدول (2) درصد مساحتی را که هریک از طبقات شاخص خط‌وارگی نسبت به مساحت کل منطقه به خود اختصاص داده‌اند و همچنین تراکم زلزله را در هر طبقه از شاخص نشان می‌دهد. نتایج جدول (2) حاکی است با افزایش شاخص خط‌وارگی، تراکم زلزله‌ها در آن بیشتر می‌شود؛ برای نمونه شاخص Pf5 که کمترین مساحت (62/4درصد) را در منطقة پژوهش به خود اختصاص داده است، بیشترین تراکم زلزله (33/15) را دارد. کمترین تراکم زلزله (54/3) مربوط به شاخص Pf1 است که بیشترین مساحت را در منطقة مطالعاتی دارد. شکل (5) نمودار تراکم زلزله‌ها را نسبت به درصد مساحت هریک از طبقات شاخص خط‌وارگی در منطقة مدنظر نشان می‌دهد.

جدول- 2: تراکم زلزله در هر طبقه از شاخص خط‌وارگی

شاخص خط‌وارگی

تعداد زلزله

درصد مساحت شاخص خط‌وارگی

تراکم زلزله در هر شاخص

Pf1

96

07/27

54/3

Pf2

158

88/34

52/4

Pf3

113

91/20

4/5

Pf4

147

49/12

76/11

Pf5

71

62/4

33/15

 

 

شکل- 5: نمودار تراکم زلزله‌ها نسبت به درصد مساحت طبقات مختلف شاخص خط‌وارگی

 

همچنین شکل (6) موقعیت تونل‌های ریلی خطوط راه‌آهن را با شاخص خط‌وارگی نشان می‌دهد؛ بر این اساس متأسفانه موقعیت تونل‌ها انطباق زیادی با مناطق با شاخص خط‌وارگی زیاد دارد.

 

 

شکل- 6: توزیع تونل‌های ریلی در مناطق با شاخص خط‌وارگی مختلف

 

 

 

 

نتیجه‌گیری و پیشنهادها

در کشورهای توسعه‌یافته تلفات مالی حوادث طبیعی بیشتر از تلفات جانی است؛ اما در کشورهای در حال توسعه این امر برعکس است. این موضوع برنامه‌ریزی درست و اصولی را در کشورهای توسعه‌یافته نشان می‌دهد (Ebert et al, 2008: 1307). از آنجا که امکان کنترل یا پیش‌بینی دقیق بلایای طبیعی به‌ویژه زلزله وجود ندارد، پس شناخت کافی از شرایط ساختاری و لرزه‌ای مناطق مختلف برای انتخاب مناطق کمتر آسیب‌پذیر به‌منظور احداث مناطق مسکونی و زیرساخت‌ها از الزامات برنامه‌ریزی و مدیریت محیط است. بیشتر خسارات فیزیکی و اقتصادی حوادث لرزه‌ای نتیجة شناخت مناسب نداشتن، نبود برنامه‌ریزی و ضعف در استانداردهای ساختمانی و زیرساخت‌هاست (Linares and Alejandra, 2012: 1).

به‌طورکلی روش‌های مختلفی همچون روش تحلیلی، روش‌های آماری و استفاده از شاخص خط‌وارگی برای ارزیابی میزان لرزه‌خیزی در مناطق مختلف وجود دارد. استفاده از شاخص خط‌وارگی روش جدیدی است که با استفاده از شاخص‌هایی همچون تراکم گسل‌ها، تقاطع و طول گسل‌ها، شدت لرزه‌خیزی را در مناطق مختلف ارزیابی می‌کند. باید توجه داشت بررسی‌های ژئومورفوتکتونیکی نشان می‌دهند گسل‌ها، الگوها و رفتارهای حرکات زمین و سرشت موروفوتکتونیکی و لرزه‌خیزی منطقه را در کنترل دارند (نصیری، 1395: 119). بررسی لایه‌های داده‌ای زلزله و شبکة گسل‌ها حاکی از ارتباط ساختار گسلی و زمین‌لرزه‌های رخ‌داده در مناطق مختلف است.

پژوهش حاضر برای نخستین‌بار نقشة شاخص خط‌وارگی گسل‌های محدودة خطوط ریلی استان هرمزگان را تهیه کرده است. بدین منظور عوامل طول، تعداد و تقاطع گسل‌ها به‌مثابة عوامل مؤثر بر شاخص خط‌وارگی در قالب نقشة رقومی حاصل از درون‌یابی سطوح هم‌شاخص ارائه شده‌اند. بررسی داده‌های پایگاه لرزه‌نگاری ایران و الگوی توزیع شاخص خط‌وارگی نشان‌دهندة همبستگی نسبی تراکم گسل‌ها با شاخص خط‌وارگی و همچنین الگوی توزیع زلزله‌ها و الگوی توزیع شاخص خط‌وارگی گسل‌ها در منطقة پژوهش است؛ به‌طوری‌که ترسیم نمودار انطباق تراکم لرزه‌ها در مقابل درصد مساحت کلاس‌های شاخص خط‌وارگی، میل نمودار را به سمت کلاس‌های دارای مقادیر بیشتر شاخص خط‌وارگی در تراکم لرزه‌ای نشان می‌دهد؛ به بیان دیگر نتایج پژوهش حاکی است تراکم لرزه‌های رخ‌داده در منطقه در طبقات دارای شاخص خط‌وارگی بیشتر، زیادتر است؛ به‌طوری‌که برای نمونه 33/15درصد از کل لرزه‌های رخ‌داده در منطقه (لرزه‌های بیش از 4 ریشتر) در طبقة شاخص Pf5 واقع شده‌اند که فقط 62/4درصد از کل مساحت منطقه را به خود اختصاص داده است؛ همچنین فقط 54/3درصد از زلزله‌های رخ‌داده در طبقة با شاخص Pf1 قرار گرفته‌اند که بیشترین درصد (07/27درصد) از منطقه را به خود اختصاص داده است؛ به بیان دیگر همانگونه که نتایج حاصل از جدول (2) و شکل (5) نشان می‌دهد با افزایش شاخص خط‌وارگی، تراکم زلزله‌های رخ‌داده در منطقه نیز بیشتر می‌شود که این حاکی از ارتباط مستقیم شاخص خط‌وارگی با تراکم لرزه‌ها در منطقة پژوهش است. همچنین براساس نتایج حاصل از شکل (6)، متأسفانه موقعیت تونل‌های ریلی در منطقة پژوهش انطباق زیادی با شاخص خط‌وارگی محاسبه‌شده در این منطقه دارد؛ به‌طوری‌که بیشترین تونل‌ها در محدوده‌های با شاخص خط‌وارگی 3 و 4 قرار گرفته‌اند.

نتایج پژوهش حاضر با نتایج پژوهش‌های شجاعی اناری و همکاران (1396) دربارة تشابه نسبی توزیع لرزه‌ها با توزیع کلاس‌های شاخص خط‌وارگی در استان کرمان و همچنین فضلیانی و همکاران (1393) دربارة تأثیر عامل خط‌وارگی بر خطر زیاد زلزله در مناطق مختلف همسوست. بر همین اساس و با توجه به نتایج پژوهش پیشنهادهایی ارائه می‌شود:

1- از آنجا که بیشتر خسارات فیزیکی و اقتصادی حوادث لرزه‌ای نتیجة شناخت مناسب نداشتن، نبود برنامه‌ریزی و ضعف در استانداردهای ساختمانی و زیرساخت‌هاست، همچنین با توجه به نتایج پژوهش و مشخص‌شدن میزان خطر لرزه‌ای پیشنهاد می‌شود به‌منظور کاستن از خسارات احتمالی با یک برنامه‌ریزی درست و اصولی، طرح ایمنی و مقاوم‌سازی زیرساخت‌های ریلی در منطقة پژوهش مدنظر قرار گیرد.

2- نتایج پژوهش حاکی است تونل‌های ریلی در منطقة پژوهش انطباق زیادی با شاخص خط‌وارگی محاسبه‌شده در این منطقه دارد؛ بنابراین نیاز است مقاوم‌سازی و اصلاح تونل‌ها در دستورکار مسئولان قرار گیرد.



[1] Maroukian

[2] Perachora

[3] Pissia

[4] lineament factor Photo

[5] kriging

1- ادیب، احمد، افضل، پیمان، زارع، معصومه، (1395)، پهنه‌بندی لرزه‌ای شرق استان یزد براساس زلزله‌ها و گسل‌های کواترنر با استفاده از مدل‌سازی فرکتالی، مجلة زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، دورة 6، شمارة 22، دانشگاه شهید چمران اهواز، 88-78.

2- اکبری، زهرا، رسا، ایرج، هزاره، محمدرضا، (1385)، استفاده از سنجش از دور جهت تعیین نواحی مستعد کانه‌زایی، بیست‌وپنجمین گردهمایی علوم زمین، تهران.

3- بوستان، الهام، طاهرنیا، نادیا، (1393)، پهنه‌بندی لرزه‌ای شهر کرج و نواحی مجاور، فصلنامة زمین، دورة 9، شمارة 34، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران- شمال، 41-27.

4- بهرام‌بیگی، بهرام، معین‌زاده، سید حسام‌الدین، (1396)، محاسبة شاخص خط‌وارگی گسل‌ها در منطقة محاط بر معادن گل‌گهر، فصلنامة پژوهشی پژوهشگر، دورة 19، شمارة 19، پژوهشکدة سنگ آهن و فولاد گل‌گهر، 24-37.

5- بیرودیان، نادر، (1385)، مدیریت بحران اصول ایمنی در حوادث غیرمنتظره، جهاد دانشگاهی مشهد، چاپ اول، مشهد، 24.

6- رامشت، محمدحسین، (1375)، کاربرد ژئومورفولوژی در برنامه‌ریزی (ملی، منطقه‌ای، ناحیه‌ای)، انتشارات دانشگاه اصفهان، چاپ اول، اصفهان، 354 صفحه.

7- زارع، مهدی، هاشمی، سید احمد، رحمانی، رؤیا، (1394)، تحلیل خطر زمین‌لرزه و تهیة نقشه‌های پهنه‌بندی شتاب در محدودة جزیرة خارک، مجلة مخاطرات محیط طبیعی، دورة 4، شمارة 5، دانشکدة جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 1-13.

8- شجاعی اناری، مهلا، امیرجهانشاهی، سیده زهرا، بهرام‌بیگی، بهرام، (1396)، بررسی رابطة شاخص خط‌وارگی گسل‌ها و لرزه‌خیزی در استان کرمان، سی‌وششمین گردهمایی و سومین کنگرة بین‌المللی تخصصی علوم زمین، 8-6 اسفندماه، تهران.

9- صیامی، قدیر، تقی‌نژاد، کاظم، زاهدی کلاکی، علی، (1394)، آسیب‌شناسی لرزه‌ای پهنه‌های شهری با استفاده از تحلیل سلسله‌مراتبی معکوس (IHWP) و GIS (مطالعة موردی: شهر گرگان)، فصلنامة مطالعات برنامه‌ریزی شهری، دورة 3، شمارة 9، دانشگاه مازندران، 43-63.

10- فضلیانی، حامد، (1386)، پردازشتصاویرماهواره‌ایومحاسبةفاکتورخط‌وارگیجهتشناساییزون‌هایشکستگیدرسطحزمین(مطالعةموردی:ورقه‌های 1:100000 کدکنوشامکان)، نشریة عمران مقاوم‌سازی و بهسازی، دورة 5، شمارة 5، پژوهشکدة سوانح طبیعی ایران، 40-44.

11- قهرودی تالی، منیژه، پورموسوی، سید موسی، خسروی، سمیه، (1391)، بررسی پتانسیل تخریب لرزه‌خیزی با به‌کارگیری مدل‌های چند شاخصه (مطالعة موردی: منطقة یک شهر تهران)، مجلة پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی، دورة 1، شمارة 3، انجمن ایرانی ژئومورفولوژی، 57-68.

12- معماریان، حسین، (1381)، زمین‌شناسی مهندسی و ژئوتکنیک، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ اول، تهران، 568 صفحه.

13- معین‌زاده، سید حسام‌الدین، (1393)، بررسی ارتباط شاخص خط‌وارگی و منشأ دگرسانی‌ها در کالدراهای مساحیم و بیدخوان، فصلنامة علوم زمین، دورة 24، شمارة 94، وزارت صنعت، معدن و تجارت سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی، 197-208.

14- نصیری، علی، (1395)، پهنه‌بندی خطر زمین‌لرزة منطقة شهری ارومیه، نشریة تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، دورة 16، شمارة 40، دانشگاه خوارزمی، 113-130.

15- نگارش، حسین، (1382)، زلزلة شهرها و گسل‌ها، مجلة پژوهش‌های جغرافیایی، دورة 37، شمارة 52، پایگاه مرکزی اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی، 93-110.

16- Alexander, David, (2002). Principles of Emergency and Management, Oxford University press.

17- Burger, Heinz, (2000). Remote Sensing and GIS for locating favorable zones of lead –Zinc- Copper Mineralization in Rajpu Dariba area, Rajasthan, India, International Journal of Remote Sensing, NO 17, Pp 3253-3267.

16- Ebert, Annemarie, Ebert, Annemarie, Kerle, Netherlands, (2008). Urban Social Vulnerability Assessment, urban social vulnerability assessment using object– oriented analysis of remote sensing and GIS data, A case study for Tegucigalpa, Honduras, remote sensing and spatial information sciences, NO 7, Beijing, Pp 1307-1311.

17- Fredrick, Adrian, Adrian Fredrick, Dya, Andres Winston, Oretaa, (2015). Seismic vulnerability assessment of soft story irregular buildings using pushover analysis, Procedia Engineering, NO 125, Pp 925 – 932.

18- Haralick, Robert, (1987). Image Analysis Using Mathematical Morphology,IEEETransactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, No 4, July, Pp 532-550.

19- Linares, R., Alejandra, R., (2012). Panama Prepares the City of david for Earthquakes, project highlights issue 9, panama, Pp 1-4.

20- Maroukian, H., (2008), Morphotectonic Control on Drai nage Network Evolution in the Perachora Peninsula -Greece, Geomorphology, No 102, Pp 81-9.