ساخت سد روی گسل لرزهزا
خلیل سرکارینژاد. استادتمام بخش علوم زمین دانشگاه شیراز
سد در حال ساخت میرزای شیرازی در 10كیلومتری غرب شهر كوار و 65كیلومتری جنوب شرقی شیراز روی رودخانه قرهآغاج قرار دارد. رودخانه قرهآغاج رودخانهای است دائمی كه در جهت شمال غرب به جنوب شرق جریان داشته و پس از الحاق شاخههای شور، جهرم و سیمكان به آن تشكیل رودخانه موند علیا را میدهد و در پاییندست با دریافت جریانهای سطحی رودخانه فیروزآباد و چند شاخه فرعی دیگر به خلیج فارس میریزد. این سد از نوع مخزنی با بدنه خاکی و هسته رسی با طول تاج 237 متر، عرض تاج هفت متر، ارتفاع 55 متر و حجم مفید 195 میلیون مترمکعب در حال ساخت است. از اهداف ساخت این سد، مهار رودخانه قرهآغاج و جلوگیری از تخریب تأسیسات آبیاری سنتی، تأمین نیازهای آبی حدود 15 هزار هکتار از اراضی پاییندست سد شامل دشت کوار، خفر و تاودان است. مطالعات انجامگرفته درباره این سد روی گسلهای فعال و لرزهزا در مقالهای در International Journal of Earth Sciences در سال 2021 به چاپ رسیده است. این مطالعه نشان میدهد پی و تکیهگاههای این سد کاملا روی دو گسل فعال، شیبلغز و پیسنگی سبزپوشان و سپیدار که در مسیر رودخانه قرهآغاج است، قرار گرفته است. گسل فعال شیبلغز سبزپوشان با طول 220 کیلومتر با جهت شیب شمال شرق و گسل سپیدار با جهت شیب جنوب غرب در محل پی و تکیهگاههای ساختگاه سد به طول چهار کیلومتر به همدیگر میرسند؛ بهعبارت دیگر هیچگونه مطالعه زمینشناختی ساختاری و ریزساختاری روی این دو گسل فعال توسط متخصصان این رشته قبل از محلیابی احداث سد انجام نگرفته است. گسل سبزپوشان دارای فعالیت لرزهخیزی بوده و زلزلههای بزرگی را شکل داده است. در میان زلزلههای تاریخی گزارششده در شیراز و اطراف آن، بسیاری از آنها سبب خسارات مالی و جانی فراوانی شدهاند. زلزلههای رخداده در پهنه گسلی سبزپوشان در قرن بیستم نشان میدهد که زلزلههای بزرگ رخداده در این ناحیه به بزرگای 5.2 تا 5.9 بودهاند. این زلزلهها بیشتر در بخش جنوبی پهنه گسلی سبزپوشان رخ دادهاند و همه مربوط به قرن بیستم هستند. زلزلههای این پهنه اکثرا در اعماق و مرکز 15-17 کیلومتری اتفاق افتادهاند و با توجه به اینکه ضخامت پوشش رسوبی زاگرس 8-10 کیلومتر است، این محدوده گسلی زون بین پیسنگ نازکپوسته و پوشش رسوبی زاگرس است که قبلا حالت کششی داشته است و بعدا بهعلت برخورد دو لبه شمال ابرقاره گندوانا و لبه جنوب ابرقاره لورزیا به حالت فشارشی درآمده است. این فشارش تدریجی کشسان زلزلههای مخربی را شکل داده است. در این بخش برخی از مهمترین رویدادهای تاریخی استان فارس به نقل از کتاب تاریخ لرزههای ایران نوشته «آمبرسیز» و «ملویل» سال 1982 میلادی آورده شده است: در سال 1591 میلادی، زمینلرزه مخربی با بزرگی 5.9 شیراز را لرزاند. در این زمینلرزه شاهچراغ و مسجد نو آسیب جدی دیدند و کوههای اطراف شکاف برداشتند و خانههای زیادی در آبادیهای شمال غرب شیراز ویران شدند. در سال 1623 میلادی، زمینلرزهای منطقه مرودشت شیراز را لرزاند. احتمال میرود که این شوک عامل فروریختن تعدادی از ستونهای کاخ پرسپولیس در تخت جمشید و خسارت واردآمده در منطقه نقش رستم باشد. در سال 1812 میلادی، شهر شیراز بهطور قابل ملاحظهای بر اثر زمینلرزه آسیب دید. در 25 ژوئن 1824، زمینلرزه مخربی با بزرگی 6.4 در منطقه شمال غرب شیراز روی داد. در شهر شیراز تمام خانهها خسارت دیدند و تعداد کمی از آنها فروریختند. سطح آب زیرزمینی در دشت شیراز بر اثر این زلزله بالا آمده و پسلرزههای آن تا مدت شش ماه ادامه داشته است. همچنین یک حرکت لرزهای دیگر در 28 آگوست همان سال خسارات دیگری در نزدیکی شیراز به بار آورد. در آغاز روز چهارم ماه مه سال 1853 میلادی، یکسری پسلرزه در منطقه شیراز آغاز شد که سبب واردآمدن خسارت عمده شد. ظهر پنجم ماه میزمینلرزه اصلی تقریبا تمام شهر را تخریب کرد و در مجموع 9000 نفر از مردم شیراز کشته شدند و خسارات وارده به شهر شیراز بسیار زیاد بود. در صبح روز 21 دسامبر سال 1862 میلادی، زلزلهای با بزرگای 6.2 در منطقه شیراز روی داد. پیش از این نیز دو پیشلرزه خیلی قوی منطقه را لرزانده بودند. این زمینلرزهها خسارات گستردهای را به شیراز و نواحی اطراف وارد کرد. همچنین در 26 فوریه سال 1894، زمینلرزهای مخرب در دهستان کوربال در شمال شرق شیراز باعث تخریب کلی دهات گاری، منصورآباد و خرامه و کشتهشدن بسیاری از مردم شد. این زلزله در شیراز بهشدت احساس شد. مطالعات جدیدی بر روی سطح گسلهای فعال سبزپوشان و سپیدار و بر پایه تجزیهوتحلیل خشلغزهای رشدیافته در زیر میکروسکوپ در پایه سد میرزای شیرازی که گسل پیونددهنده آن گسل فعال امتدادلغز ظفرآباد است، انجام شده است. لازم به ذکر است که گسل امتدادلغز ظفرآباد تا شمال غرب شیراز کشیده شده است. در مرحله کنونی گسل سبزپوشان دارای خزش بیلرزه به میزان 1.28 میلیمتر در سال است. خزش بیلرزه به میزان 1.28 میلیمتر با اندازهگیری خشلغزهای سطح گسل توسط میکروسکوپ به دست آمده است. معمولا گسلهای فعال بعد از هر حرکت لرزهای مخرب وارد فاز خزش بیلرزهای میشوند. این نمونه خزش بیلرزه را میتوان در گسل سنآندریاس در کالیفرنیا در آمریکا و نیز در گسل شمال آناتولی در ترکیه مشاهده کرد. گسل سنآندریاس و گسل شمال آناتولی دو ابرگسل فعال و خطرناک هستند که بعد از هر حرکت بزرگ لرزهای مخرب و ویرانگر وارد فاز خزش خزنده بیلرزهای شدهاند. خزش خزنده گسل سنآندریاس از سانخوان بوتیستا، در نزدیکی مونتری تا بخش کوتاه پارکفیلد در اعماق سواحل گسترش دارد. درحالیکه در جای دیگر گسل قفل شده و در اثر زلزلههای بزرگ حرکت میکند، در اینجا یکخزش مداوم ثابت درحدود 20-25 میلیمتر در سال است. با این حال، بخشی از گسل خزشهایی را نشان میدهد که به آرامی جادهها را خم کرده و ساختمانها را از هم جدا میکند. این نمونه خزش خزنده بیلرزهای را بهصورت شکافهای بسیار ریز و طویل در کنار دیوار ساختمانها و آپاتمانها و یا جابهجایی جدولگذاری بتنی جوی آب کنار خیابانها در شهر شیراز میتوان مشاهده کرد. این ریزترکها و جابهجاییها در بلوکهای بتنی نشان میدهد که ممکن است گسل سبزپوشان در حالت انتقال از حالت خزش خزنده بیلرزه به حالت لغزش شدید لرزهای مخرب در آینده درآید. مطالعات انجامگرفته روی سطح گسل سبزپوشان نشان میدهد که در سطح گسل نوعی کانی کلسیت مخصوص درجه حرارت بالا که در حالت خزش بیلرزهای شکل میگیرد و بهصورت فیبر کالسیتی بهتدریج رشد میکند، توسط گسل از عمق به سطح آورده شده است. وجود این کانی دگرشکلشده نشان میدهد که آب رودخانه قرهآغاج بهصورت چرخه آب تا عمق 9کیلومتری در زیر سد میرزای شیرازی نفوذ کرده است. هشدار! بعد از ساخت سد میرزای شیرازی و آبگیری آن، ممکن است گسل سبزپوشان را سریعتر از حالت خزش بیلرزهای به حالت لغزش لرزهزای مخرب درآورد. این مطالعه نشان میدهد که بعد از آبگیری سد، ممکن است چرخه آب تا عمق نه کیلومتری در زیر سد نفوذ کند و صفحه گسلی را با فشار کمتری به حرکت درآورد و زلزلهای با بزرگای بالا شیراز و کوار را تخریب کند.
سد در حال ساخت میرزای شیرازی در 10كیلومتری غرب شهر كوار و 65كیلومتری جنوب شرقی شیراز روی رودخانه قرهآغاج قرار دارد. رودخانه قرهآغاج رودخانهای است دائمی كه در جهت شمال غرب به جنوب شرق جریان داشته و پس از الحاق شاخههای شور، جهرم و سیمكان به آن تشكیل رودخانه موند علیا را میدهد و در پاییندست با دریافت جریانهای سطحی رودخانه فیروزآباد و چند شاخه فرعی دیگر به خلیج فارس میریزد. این سد از نوع مخزنی با بدنه خاکی و هسته رسی با طول تاج 237 متر، عرض تاج هفت متر، ارتفاع 55 متر و حجم مفید 195 میلیون مترمکعب در حال ساخت است. از اهداف ساخت این سد، مهار رودخانه قرهآغاج و جلوگیری از تخریب تأسیسات آبیاری سنتی، تأمین نیازهای آبی حدود 15 هزار هکتار از اراضی پاییندست سد شامل دشت کوار، خفر و تاودان است. مطالعات انجامگرفته درباره این سد روی گسلهای فعال و لرزهزا در مقالهای در International Journal of Earth Sciences در سال 2021 به چاپ رسیده است. این مطالعه نشان میدهد پی و تکیهگاههای این سد کاملا روی دو گسل فعال، شیبلغز و پیسنگی سبزپوشان و سپیدار که در مسیر رودخانه قرهآغاج است، قرار گرفته است. گسل فعال شیبلغز سبزپوشان با طول 220 کیلومتر با جهت شیب شمال شرق و گسل سپیدار با جهت شیب جنوب غرب در محل پی و تکیهگاههای ساختگاه سد به طول چهار کیلومتر به همدیگر میرسند؛ بهعبارت دیگر هیچگونه مطالعه زمینشناختی ساختاری و ریزساختاری روی این دو گسل فعال توسط متخصصان این رشته قبل از محلیابی احداث سد انجام نگرفته است. گسل سبزپوشان دارای فعالیت لرزهخیزی بوده و زلزلههای بزرگی را شکل داده است. در میان زلزلههای تاریخی گزارششده در شیراز و اطراف آن، بسیاری از آنها سبب خسارات مالی و جانی فراوانی شدهاند. زلزلههای رخداده در پهنه گسلی سبزپوشان در قرن بیستم نشان میدهد که زلزلههای بزرگ رخداده در این ناحیه به بزرگای 5.2 تا 5.9 بودهاند. این زلزلهها بیشتر در بخش جنوبی پهنه گسلی سبزپوشان رخ دادهاند و همه مربوط به قرن بیستم هستند. زلزلههای این پهنه اکثرا در اعماق و مرکز 15-17 کیلومتری اتفاق افتادهاند و با توجه به اینکه ضخامت پوشش رسوبی زاگرس 8-10 کیلومتر است، این محدوده گسلی زون بین پیسنگ نازکپوسته و پوشش رسوبی زاگرس است که قبلا حالت کششی داشته است و بعدا بهعلت برخورد دو لبه شمال ابرقاره گندوانا و لبه جنوب ابرقاره لورزیا به حالت فشارشی درآمده است. این فشارش تدریجی کشسان زلزلههای مخربی را شکل داده است. در این بخش برخی از مهمترین رویدادهای تاریخی استان فارس به نقل از کتاب تاریخ لرزههای ایران نوشته «آمبرسیز» و «ملویل» سال 1982 میلادی آورده شده است: در سال 1591 میلادی، زمینلرزه مخربی با بزرگی 5.9 شیراز را لرزاند. در این زمینلرزه شاهچراغ و مسجد نو آسیب جدی دیدند و کوههای اطراف شکاف برداشتند و خانههای زیادی در آبادیهای شمال غرب شیراز ویران شدند. در سال 1623 میلادی، زمینلرزهای منطقه مرودشت شیراز را لرزاند. احتمال میرود که این شوک عامل فروریختن تعدادی از ستونهای کاخ پرسپولیس در تخت جمشید و خسارت واردآمده در منطقه نقش رستم باشد. در سال 1812 میلادی، شهر شیراز بهطور قابل ملاحظهای بر اثر زمینلرزه آسیب دید. در 25 ژوئن 1824، زمینلرزه مخربی با بزرگی 6.4 در منطقه شمال غرب شیراز روی داد. در شهر شیراز تمام خانهها خسارت دیدند و تعداد کمی از آنها فروریختند. سطح آب زیرزمینی در دشت شیراز بر اثر این زلزله بالا آمده و پسلرزههای آن تا مدت شش ماه ادامه داشته است. همچنین یک حرکت لرزهای دیگر در 28 آگوست همان سال خسارات دیگری در نزدیکی شیراز به بار آورد. در آغاز روز چهارم ماه مه سال 1853 میلادی، یکسری پسلرزه در منطقه شیراز آغاز شد که سبب واردآمدن خسارت عمده شد. ظهر پنجم ماه میزمینلرزه اصلی تقریبا تمام شهر را تخریب کرد و در مجموع 9000 نفر از مردم شیراز کشته شدند و خسارات وارده به شهر شیراز بسیار زیاد بود. در صبح روز 21 دسامبر سال 1862 میلادی، زلزلهای با بزرگای 6.2 در منطقه شیراز روی داد. پیش از این نیز دو پیشلرزه خیلی قوی منطقه را لرزانده بودند. این زمینلرزهها خسارات گستردهای را به شیراز و نواحی اطراف وارد کرد. همچنین در 26 فوریه سال 1894، زمینلرزهای مخرب در دهستان کوربال در شمال شرق شیراز باعث تخریب کلی دهات گاری، منصورآباد و خرامه و کشتهشدن بسیاری از مردم شد. این زلزله در شیراز بهشدت احساس شد. مطالعات جدیدی بر روی سطح گسلهای فعال سبزپوشان و سپیدار و بر پایه تجزیهوتحلیل خشلغزهای رشدیافته در زیر میکروسکوپ در پایه سد میرزای شیرازی که گسل پیونددهنده آن گسل فعال امتدادلغز ظفرآباد است، انجام شده است. لازم به ذکر است که گسل امتدادلغز ظفرآباد تا شمال غرب شیراز کشیده شده است. در مرحله کنونی گسل سبزپوشان دارای خزش بیلرزه به میزان 1.28 میلیمتر در سال است. خزش بیلرزه به میزان 1.28 میلیمتر با اندازهگیری خشلغزهای سطح گسل توسط میکروسکوپ به دست آمده است. معمولا گسلهای فعال بعد از هر حرکت لرزهای مخرب وارد فاز خزش بیلرزهای میشوند. این نمونه خزش بیلرزه را میتوان در گسل سنآندریاس در کالیفرنیا در آمریکا و نیز در گسل شمال آناتولی در ترکیه مشاهده کرد. گسل سنآندریاس و گسل شمال آناتولی دو ابرگسل فعال و خطرناک هستند که بعد از هر حرکت بزرگ لرزهای مخرب و ویرانگر وارد فاز خزش خزنده بیلرزهای شدهاند. خزش خزنده گسل سنآندریاس از سانخوان بوتیستا، در نزدیکی مونتری تا بخش کوتاه پارکفیلد در اعماق سواحل گسترش دارد. درحالیکه در جای دیگر گسل قفل شده و در اثر زلزلههای بزرگ حرکت میکند، در اینجا یکخزش مداوم ثابت درحدود 20-25 میلیمتر در سال است. با این حال، بخشی از گسل خزشهایی را نشان میدهد که به آرامی جادهها را خم کرده و ساختمانها را از هم جدا میکند. این نمونه خزش خزنده بیلرزهای را بهصورت شکافهای بسیار ریز و طویل در کنار دیوار ساختمانها و آپاتمانها و یا جابهجایی جدولگذاری بتنی جوی آب کنار خیابانها در شهر شیراز میتوان مشاهده کرد. این ریزترکها و جابهجاییها در بلوکهای بتنی نشان میدهد که ممکن است گسل سبزپوشان در حالت انتقال از حالت خزش خزنده بیلرزه به حالت لغزش شدید لرزهای مخرب در آینده درآید. مطالعات انجامگرفته روی سطح گسل سبزپوشان نشان میدهد که در سطح گسل نوعی کانی کلسیت مخصوص درجه حرارت بالا که در حالت خزش بیلرزهای شکل میگیرد و بهصورت فیبر کالسیتی بهتدریج رشد میکند، توسط گسل از عمق به سطح آورده شده است. وجود این کانی دگرشکلشده نشان میدهد که آب رودخانه قرهآغاج بهصورت چرخه آب تا عمق 9کیلومتری در زیر سد میرزای شیرازی نفوذ کرده است. هشدار! بعد از ساخت سد میرزای شیرازی و آبگیری آن، ممکن است گسل سبزپوشان را سریعتر از حالت خزش بیلرزهای به حالت لغزش لرزهزای مخرب درآورد. این مطالعه نشان میدهد که بعد از آبگیری سد، ممکن است چرخه آب تا عمق نه کیلومتری در زیر سد نفوذ کند و صفحه گسلی را با فشار کمتری به حرکت درآورد و زلزلهای با بزرگای بالا شیراز و کوار را تخریب کند.
