در انتظار زلزله‌های بعدی تهران
در دهه‌های گذشته زمین‌لرزه‌هایی با بزرگای سه یا بیشتر در محدوده تهران ثبت نشده است؛ ولی خُردلرزه‌خیزی منطقه تهران فعالیت پویایی زمین‌ساختی فعلی منطقه را نشان می‌دهد. از دریای کاسپین تا ایران مرکزی، البرز مرکزی با بیشترین میزان فعالیت به‌ویژه در شرق تهران و روی قطعه شرقی گسل مشا و همچنین گسل گرمسار در سه دهه اخیر خودنمایی کرده است. این روندها با شیب به سمت شمال هندسه‌ای شیب‌لغز فشاری و البته امتدادلغز چپگرد با زلزله‌های تاریخی مهم شناخته می‌شوند؛ ولی آیا همین منطقه شرقی تهران را باید به‌عنوان کاندیدای رخداد مهم زمین‌لرزه بعدی در نظر گرفت یا نواحی مرکزی و غربی را؟
در دهه‌های گذشته زمین‌لرزه‌هایی با بزرگای سه یا بیشتر در محدوده تهران ثبت نشده است؛ ولی خُردلرزه‌خیزی منطقه تهران فعالیت پویایی زمین‌ساختی فعلی منطقه را نشان می‌دهد. از دریای کاسپین تا ایران مرکزی، البرز مرکزی با بیشترین میزان فعالیت به‌ویژه در شرق تهران و روی قطعه شرقی گسل مشا و همچنین گسل گرمسار در سه دهه اخیر خودنمایی کرده است. این روندها با شیب به سمت شمال هندسه‌ای شیب‌لغز فشاری و البته امتدادلغز چپگرد با زلزله‌های تاریخی مهم شناخته می‌شوند؛ ولی آیا همین منطقه شرقی تهران را باید به‌عنوان کاندیدای رخداد مهم زمین‌لرزه بعدی در نظر گرفت یا نواحی مرکزی و غربی را؟
گسل‌های مشا، طالقان، پارچین و گرمسار به همراه گسل شمال تهران با بزرگ‌ترین رویدادهای تاریخی گذشته -در حدود 2500 سال گذشته را- نشان داده‌اند. زمین‌لرزه ری در سده سوم پیش از میلاد -اولین زمین‌لرزه تاریخی شناخته‌شده فلات ایران- و زمین‌لرزه 958 روی گسل طالقان -یا قطعه غربی گسل مشا، هنوز دقیقا معلوم نیست- هر دو با بزرگاهای بیش از 7.5 تخمین زده شده‌اند. لرزه‌خیزی ممکن است محتمل‌ترین محدوده رویدادهای بزرگ آینده را مشخص نکند؛ ولی برخی از روندهای فعال با قوی‌ترین فعالیت در بخش شرقی منطقه، به‌ویژه مرتبط با گسل شمال تهران یافت شده است. سوابقی از زمین‌لرزه‌های تاریخی مهم نیز در این منطقه وجود دارد. این نتایج نشان می‌دهند که منطقه شرق تهران فعلا و براساس داده‌های سه دهه اخیر فعال‌تر از غرب آن است. زمین‌لرزه‌ها در امتداد گسل مشا، که از محل روستا/ شهرک ویلایی مشا در پنج کیلومتری شمال شهر دماوند می‌گذرد، در ژرفای تا 20 کیلومتری و بیشتر بین 10 تا 15 کیلومتری مانند اکثر گسل‌های دیگر البرز مرکزی روی آن مشخص شده است. این گسل موجب آخرین زمین‌لرزه‌ای شده که تاکنون با ایجاد لرزه در محدوده شرقی استان تهران، موجب از خواب پریدن شهروندان تهرانی در اولین دقایق
19 اردیبهشت 1399 با بزرگای پنج شد.
ثبت لرزه‌نگاری در ایران در مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران
کار ثبت و تعیین محل زمین‌لرزه‌ها از سال 1337 هجری شمسی با احداث اولین ایستگاه لرزه‌نگاری در تهران و با کمک و همکاری متخصصان آلمانی و ژاپنی آغاز شد. ایستگاه‌های لرزه‌نگاری کشور با پنج ایستگاه آنالوگ نصب‌شده در شهرهای تهران، تبریز، مشهد، شیراز و کرمانشاه در دهه 40 توسعه یافت که از این بین، ایستگاه‌های تبریز، مشهد و شیراز زیرمجموعه شبکه لرزه‌نگاری استاندارد جهانی (WWSSN) بودند. در سال 1354 هجری شمسی یک آرایه 7 ایستگاهی درون‌چاهی موسوم به آرایه پریود بلند ایران (ILPA) برای پایش لرزه‌ای انفجارات احتمالی هسته‌ای اتحاد جماهیر شوروی از سوی دولت آمریکا و به میزبانی مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران نسب شد و هم‌زمان اطلاعات لرزه‌ای مناسب را جهت تحقیقات زلزله‌شناسی در جنوب غربی تهران فراهم آورد. با تأمین لرزه‌نگارهای دیجیتال و تجهیزات انتقال اطلاعات تله‌متری، ابتدا در سال 1374 شبکه‌های لرزه‌نگاری دیجیتال تهران و تبریز راه‌اندازی شد و پس از آن در سال‌های بعد شبکه‌های لرزه‌نگاری در دیگر نقاط کشور به‌مرور توسعه یافتند. پس از تأسیس پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله در سال 1368، از ابتدای دهه 1370 شبکه پهن‌باند لرزه‌نگاری ایران ابتدا شامل چهار ایستگاه در آشتیان، نایین، هشتگرد و زاهدان در سال 1377 طراحی و از سوی پژوهشگاه زلزله بهره‌برداری شد. تعداد ایستگاه‌های لرزه‌نگاری تا سال 1393 به 25 ایستگاه و تا سال 1401 به 33 افزایش یافت. داده‌های لرزه‌ای ایستگاه‌ها در مرکز شبکه شهر تهران به وسیله سامانه ارتباط ماهواره‌ای جمع‌آوری می‌شود. داده‌های این ایستگاه‌ها به طور مداوم در مرکز شبکه ثبت می‌شود و از طرف تحلیلگران لرزه‌نگاری مجازی بی‌درنگ تجزیه و تحلیل می‌شود و سپس از سوی یک تحلیلگر باتجربه زلزله بررسی می‌شود. لرزه‌سنج‌های پهن‌باند و ارتباطات ماهواره‌ای بین ایستگاه‌ها و مرکز شبکه در کنار هم، داده‌های باکیفیت و مناسب برای مطالعات پیشرفته در زلزله‌شناسی و محاسبه سریع پارامترهای منبع زلزله را در اختیار ما قرار می‌دهند. به منظور بهبود کیفیت داده‌ها و توسعه سیستم‌های تجزیه و تحلیل بی‌درنگ، قابل اجرا در مدیریت و کاهش ریسک زلزله، فاز دوم توسعه شبکه آغاز شده است.
خوشه‌ای از ریزلرزه‌خیزی کم‌ژرفا (کمتر از 15 کیلومتر) در 40 کیلومتری شمال گسل کاسپین (در محدوده دشت کاسپین جنوبی-دشت مازندران) رخ می‌دهد، منطقه‌ای که معمولا تصور می‌شود در آن تغییر شکل چندانی نمی‌دهد. این منطقه با محل وقوع سه زمین‌لرزه فشاری نسبتا ژرف (M w5.3-5.5) در سال‌های 1999، 2004 و 2005 شناخته می‌شود. اگرچه رسوب درخورتوجه در سراسر دشت کاسپین جنوبی ارزیابی هرگونه فعالیت گسلش -گسیختگی سطحی- اخیر در سطح زمین را پنهان می‌کند، سازوکارهای کانونی رویدادهای به‌خوبی مکان‌یابی‌شده از خوشه کم‌ژرفای لرزه‌خیزی، مؤلفه مهمی از حرکت امتداد لغز چپگرد با یک مؤلفه کششی کوچک را نشان می‌دهند. ژرفای پوسته -مرز موهو- در این ناحیه 41 کیلومتر است. الگوی فشاری ژرف و لرزه‌خیزی نرمال کم‌عمق را می‌توان با خم‌شدگی پوسته صلب کاسپین جنوبی که به زیر کوه‌های البرز شرقی پایین می‌رود، توضیح داد. سازمان‌دهی زهکشی سطحی و آبراهه‌ها و مسیر رودخانه‌های چالوس، رود هراز، رود سه هزار، رودخانه بابل، رود تالار، رودخانه گرگان، رود اترک، رود قراسو و رودخانه نکا تحت اثر این سامانه گسل‌های کششی در ناحیه دشت کاسپین رخ داده است.
توزیع لرزه‌خیزی خردزمین‌لرزه‌ها روی گسل‌های شمال تهران، طالقان و کهریزک و گسل‌های مشا، گرمسار و شمال البرز درخورتوجه است. به طور کلی فعالیت لرزه‌ای از 51 درجه طول شرقی جغرافیایی به سمت غرب کاهش می‌یابد. فعالیت لرزه‌ای بالا در قطعه شرقی گسل مشا در نزدیکی شهرستان‌های دماوند و بومهن تا روستای کلان در لواسانات مشاهده می‌شود. اکنون پرسش مهم، عبارت است از اینکه وضعیت قطعه مرکزی گسل مشا (از روستای کلان لواسانات، تا شمال فشم و با گذر از شهر میگون تا شهرستانک) چگونه است؟ چرا این قطعه گسله، با وجود فعال‌بودن، اثری از فعالیت مهم نشان نمی‌دهد؟ آیا برای یک گسیختگی مهم و زمین‌لرزه‌ای شدید آماده می‌شود؟ همین پرسش درباره گسل ایوانکی که از شهر ایوانکی در 80 کیلومتری جنوب شرقی تهران و نزدیکی شهر پاکدشت در استان تهران می‌گذرد و به منطقه مشیریه و مسعودیه در جنوب شرقی تهران می‌رسد نیز مطرح است. این گسل در سه دهه اخیر فقط زمین‌لرزه‌های پی‌درپی با بزرگای کمتر از 4.5 نشان داده است. با توجه به سابقه لرزه‌خیزی تاریخی با بزرگای بیش از هفت، آیا این قطعه گسله که در مجاورت پهنه فرونشست زمین نیز قرار گرفته، محدوده کاندیدای رخداد بعدی است؟ یا در غرب تهران که با زمین‌لرزه 29 آذر 1396 در ملارد، با بزرگای 5.0 با گسلش در راستای گسل ماهدشت-جنوب کرج شاخص است، و با فرونشست زمین در محدوده دشت شهریار شناخته می‌شود، کاندیدای مهم و اصلی برای گسیختگی بعدی در نزدیکی تهران است. پمپاژ آب زیرزمینی میتواند به طور بالقوه باعث قفل‌شدگی، سپس لغزش و در نتیجه زلزله شود. چنین تنش‌هایی کوچک هستند؛ اما اگر در مدت‌زمان طولانی پمپاژ آب‌های زیرزمینی تداوم داشته باشد، می‌توانند اهمیت بیشتری پیدا کنند و به طور بالقوه میتواند شروع زلزله بزرگ بعدی را تسریع کند. ضمنا از آنجا که میزان لغزش گسل با گذشت زمان بین زلزله‌ها افزایش می‌یابد، میتواند منجر به زلزله‌های مکرر اما کوچک‌تر نیز شود.
