گسل فعال: زخمهای زندهٔ زمین
گسل چیست و چگونه به وجود میآید؟
برای درک گسل فعال، ابتدا باید بدانیم یک گسل چیست. پوستهٔ زمین مانند یک پازل بزرگ و سفت نیست، بلکه از قطعات عظیمی به نام ورقههای زمینساختی۵ تشکیل شده که به آرامی روی لایههای نرمتر زیرین میلغزند. وقتی نیروهای عظیم داخل زمین به این ورقهها فشار میآورند، سنگها در نهایت میشکنند. این شکستگیها که در امتداد آنها جابجایی رخ داده است، گسل نامیده میشوند.
یک مثال ساده: یک مداد چوبی را در دستان خود بگیرید و به آرامی آن را از دو طرف فشار دهید. در ابتدا مداد خم میشود، اما اگر فشار را ادامه دهید، ناگهان میشکند. سطح شکستگی که دو تکهٔ مداد را از هم جدا میکند، شبیه یک گسل است.
ویژگیهای کلیدی یک گسل فعال
همهٔ گسلها فعال نیستند. یک گسل فعال دارای مشخصههای خاصی است که آن را از گسلهای غیرفعال متمایز میکند. مهمترین ویژگی، حرکت در دورهٔ زمینشناسی اخیر است. اما این "اخیر" در مقیاس زمینشناسی چه معنایی دارد؟ دانشمندان معمولاً دورهٔ 10,000 سال گذشته یا دورهٔ هولوسن۶ را در نظر میگیرند. دلیل این انتخاب این است که این بازهٔ زمانی نمایندهٔ الگوهای لرزهخیزی فعلی زمین است.
| ویژگی | گسل فعال | گسل غیرفعال |
|---|---|---|
| زمان آخرین حرکت | در 10,000 سال گذشته | قبل از 10,000 سال گذشته |
| احتمال حرکت مجدد | بالا | بسیار پایین |
| شواهد سطحی | شیار گسل، جابجایی عوارض زمینریختشناسی | فرسایش یافته و پوشیده از رسوب |
انواع اصلی گسلهای فعال
گسلهای فعال بر اساس جهت حرکت نسبی دو طرف شکستگی به دستههای اصلی تقسیم میشوند. این حرکت میتواند به صورت افقی، عمودی یا مایل باشد.
| نوع گسل | نحوهٔ حرکت | نمونه عینی |
|---|---|---|
| گسل عادی۷ | بلوک بالایی به سمت پایین میلغزد (نیروی کششی) | کوههای راکی در آمریکا |
| گسل معکوس۸ یا راندگی | بلوک بالایی به سمت بالا میلغزد (نیروی فشاری) | کوههای هیمالیا |
| گسل امتدادلغز۹ | دو بلوک به صورت افقی کنار هم میلغزند | گسل سن آندریاس در کالیفرنیا |
چگونه گسلهای فعال را شناسایی میکنیم؟
زمینشناسان از روشهای مختلفی برای یافتن و مطالعهٔ گسلهای فعال استفاده میکنند. این روشها مانند کارآگاهی علمی است که شواهد حرکتهای گذشته را جمعآوری میکند.
شواهد زمینریختشناسی: از فضا یا روی زمین، یک گسل فعال اغلب به صورت یک شیار یا گودی مستقیم در زمین دیده میشود. رودخانهها یا جادههایی که به طور ناگهانی خمیده یا جابجا شدهاند نیز نشانهای از فعالیت گسل هستند. فرض کنید یک خط کش را روی میز بگذارید و سپس دو تکهٔ میز را در امتداد خط کش کمی نسبت به هم جابجا کنید. خط کش دیگر صاف به نظر نمیرسد. گسلهای فعال نیز همین اثر را روی عوارض زمین ایجاد میکنند.
حفاری و مطالعهٔ لایههای زمین: دانشمندان با حفاری در امتداد یک گسل مشکوک، میتوانند لایههای رسوبی را که در گذشته جابجا شدهاند، مطالعه کنند. با استفاده از روشهای تاریخگذاری مانند کربن-۱۴۱۰، میتوانند سن آخرین حرکت گسل را تعیین کنند.
دادههای لرزهای: با نصب دستگاههای لرزهنگار، میتوان زمینلرزههای کوچک و بزرگی که روی یک گسل رخ میدهند را ثبت کرد. تجمع این زمینلرزهها نقشهای از موقعیت و عمق گسل فعال را به ما نشان میدهد.
گسلهای فعال و زندگی روزمرهٔ ما
شاید بپرسید مطالعهٔ این شکستگیهای دورافتاده در زمین چه ربطی به زندگی من دارد؟ پاسخ در مدیریت ریسک و برنامهریزی شهری نهفته است.
شناسایی گسلهای فعال به ما کمک میکند تا مناطق پرخطر برای ساختوساز را مشخص کنیم. برای مثال، ساختن یک مدرسه، بیمارستان یا نیروگاه هستهای دقیقاً روی یک گسل فعال بسیار خطرناک است. قوانین ساختمانی در بسیاری از کشورها، مانند ایران، ایجاد "حریم گسل" را الزامی میکنند. این حریم یک نوار با عرض مشخص در دو طرف گسل است که در آن ساختوسازهای حساس و پرجمعیت ممنوع یا با محدودیتهای بسیار سختگیرانه همراه است.
مثال عینی: گسل شمال تهران یک گسل فعال است. آگاهی از موقعیت و ویژگیهای این گسل، به برنامهریزان شهری کمک میکند تا برای توسعهٔ پایتخت و مقاومسازی ساختمانها در برابر زمینلرزههای احتمالی، تصمیمات بهتری بگیرند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. فعالیت یک گسل به این معناست که پتانسیل ایجاد زمینلرزه را دارد، اما زمان دقیق وقوع آن قابل پیشبینی قطعی نیست. برخی گسلها به آرامی و بدون ایجاد لرزشهای محسوس میلغزند (خزش گسل).
این یک اشتباه رایج است. گسلهای فعال میتوانند در هر جایی، از جمله دشتها و حتی بستر اقیانوسها وجود داشته باشند. بسیاری از زمینلرزههای بزرگ در اعماق اقیانوس رخ میدهند و گاهی امواج عظیم سونامی ایجاد میکنند.
خیر. نیروهای عظیم زمینساختی که باعث حرکت گسلها میشوند، فراتر از کنترل بشر هستند. کاری که ما میتوانیم انجام دهیم، شناسایی، پایش و آمادهسازی برای رویارویی با اثرات آنها است.
گسلهای فعال شکستگیهایی در پوستهٔ زمین هستند که در ۱۰۰۰۰ سال گذشته حرکت داشتهاند و پتانسیل حرکت مجدد را دارند. این گسلها به انواع عادی، معکوس و امتدادلغز تقسیم میشوند و شناسایی آنها از طریق شواهد سطحی، حفاری و دادههای لرزهای انجام میگیرد. درک گسلهای فعال تنها یک کنجکاوی علمی نیست، بلکه پایهای اساسی برای ایمنی جامعه، برنامهریزی شهری و کاهش بلایای طبیعی محسوب میشود.
پاورقی
۱ گسل فعال (Active Fault)
۲ زمینلرزه (Earthquake)
۳ مدیریت ریسک (Risk Management)
۴ زمینساخت (Tectonics)
۵ ورقههای زمینساختی (Tectonic Plates)
۶ هولوسن (Holocene) - دورانی از زمان حاضر در مقیاس زمینشناسی.
۷ گسل عادی (Normal Fault)
۸ گسل معکوس (Reverse Fault)
۹ گسل امتدادلغز (Strike-Slip Fault)
۱۰ کربن-۱۴ (Carbon-14) - یک روش رادیومتریک برای تاریخگذاری مواد حاوی کربن.
