رابطه گسلها با آب درياچه اروميه كنترل درياچه با شبكهاي از گسلهاي فعال
درياچه اروميه، به عنوان يكي از مهمترين پهنههاي آبي داخلي ايران، تنها يك پديده هيدرولوژيك نيست، بلكه ساختاري پيچيده و پويا در بستر زمينساختي شمالغرب كشور به شمار ميرود.
گسلها چگونه بر آب و لرزهخيزي درياچه اروميه اثر ميگذارند؟
درياچه اروميه، به عنوان يكي از مهمترين پهنههاي آبي داخلي ايران، تنها يك پديده هيدرولوژيك نيست، بلكه ساختاري پيچيده و پويا در بستر زمينساختي شمالغرب كشور به شمار ميرود. نقش گسلها، ساختار پوسته زمين، سنگ بستر و تغييرات تنشي ناشي از نوسانات حجم آب، از جمله عواملي هستند كه در رفتار اين درياچه و پيامدهاي زمينشناختي و لرزهاي آن اثرگذارند. دكتر مهدي زارع، استاد پژوهشكده بينالمللي زلزلهشناسي، با نگاهي زمينساختي، به تشريح رابطه گسلها با بستر و آب درياچه اروميه ميپردازد و در توضيح ساختار كلي درياچه اروميه به خبرآنلاين ميگويد: «اين درياچه يك فرورفتگي ساختاري است كه با شبكهاي از گسلهاي فعال كنترل ميشود و سنگ بستر و مورفولوژي كلي آن را شكل دادهاند. درياچه بين چندين سامانه گسلي بزرگ به صورت يك حوزه فروكششي ايجاد شده است. گسل شمال تبريز، به عنوان گسل امتدادلغز راستگرد با روند شمالغرب-جنوبشرق، از شمال درياچه عبور ميكند.»او عنوان ميكند: «جابهجايي در راستاي اين گسل بخشي از يك سامانه برش ساده امتدادلغز راستگرد با مولفه فشاري است. گسلهاي سلماس و سرو در غرب و شمالغربي درياچه نيز به عنوان بخشهاي ديگر همين سامانه، با جابهجايي داراي مولفه امتدادلغز راستگرد، به شكلگيري حوضههاي رسوبي و ايجاد حوزه فروكششي درياچه كمك ميكنند. گسل اروميه نيز مرز غربي ساختاري درياچه را مشخص كرده است.» زارع در تشريح سنگ بستر درياچه اروميه اشاره ميكند كه اين بستر از سنگهاي پيسنگ كريستالي قديمي و لايههاي رسوبي جوانتر در يك فروافتادگي زمينساختي فعال تشكيل شده است. پيسنگ كريستالي و دگرگوني ژرفترين بخش را ميسازد و شامل سنگهايي از پركامبرين تا پالئوزوئيك است. او توضيح ميدهد: «در غرب درياچه، سنگهاي دگرگوني پالئوزوئيك مانند شيستها و گنيسها در سطح يا درست زير رسوبات نازك رخنمون دارند كه نشان ميدهد حاشيه غربي در مقايسه با بستر درياچه از نظر زمينساختي بالاآمده است. در شرق درياچه، پيسنگ بسيار ژرفتر و تا حدود ۸۰۰۰ متر زير توالي عظيمي از رسوبات از پايان دوران اول تا پايان دوران دوم زمينشناسي قرار دارد.»
سازند قم و لايههاي زيرين درياچه
زارع عنوان ميكند كه پيسنگ ميوسن سازند قم مستقيما در زير گل نرم و نمكي درياچه قرار گرفته است. به گفته او، «اين لايه شامل سنگ آهك مرجاني، مارن و شيل است و به عنوان يك «كف» سخت براي درياچه فعلي عمل ميكند. اين سازند در چندين جزيره از ۱۰۲ جزيره درياچه و همچنين در سواحل شمالغربي قابل مشاهده است.»
درياچه اروميه روي شبكهاي از گسلهاي فعال؛ از گسل شمال تبريز تا روند دهخوارقان/ گسلها چگونه بر آب و لرزهخيزي درياچه اروميه اثر ميگذارند؟
نازكشدگي پوسته و نقش فرآيندهاي عمقي
اين كارشناس و استاد دانشگاه، با اشاره به نتايج مطالعات گرانشي ميگويد: مرز پوسته و گوشته -موهو- در زير درياچه در ژرفاي حدود ۴۱ كيلومتر قرار دارد، در حالي كه اين مرز در ارتفاعات اطراف تا حدود ۴۸ كيلومتر پايين ميرود. او تاكيد ميكند: «پوسته زير درياچه اروميه در مقايسه با اطراف نازكتر است و اين نازكشدگي ميتواند نشاندهنده بالاآمدگي گوشتهاي يا جداشدگي پوسته باشد كه امكان نشست پوسته در حوضه درياچه را فراهم كرده است.» زارع همچنين به نقش مراكز آتشفشاني كواترنري مانند شبهجزيره اسلامي -كه مشتمل بر يك مخروط آتشفشاني است- و آتشفشان سهند اشاره ميكند كه جوانترين بخشهاي سنگ بستر درياچه را ساختهاند.
رسوبات كواترنر و توالي لايهها در بستر درياچه
زارع توضيح ميدهد: در بستر درياچه اروميه، رسوبات كواترنر شامل گلهاي فوقشور، آراگونيت، هاليت و رسهاي آواري با ضخامت ۳۰ تا ۴۵ متر جوانترين لايهها هستند. به گفته او، «در زير اين رسوبات، سازند قم با سنگ آهك و مارنهاي سبز قرار دارد و پايينتر از آن ماسهسنگها، شيلها و «فليش» -در شرق درياچه ضخيمترين لايه- مربوط به دوران اول و دوم زمينشناسي ديده ميشود و در نهايت پيسنگ كريستالي پركامبرين شامل سنگهاي دگرگوني، گرانيتها و ريوليتها قرار دارد. غرب درياچه عمدتا از سنگهاي دگرگوني پالئوزوئيك و پيسنگ قديميتر تشكيل شده، در حالي كه بخش شرقي بيشتر با رسوبات فليش دوران دوم و سنگهاي آتشفشاني كمان ماگمايي سهند شناخته ميشود.»
پشتههاي تراورتن و آبهاي گرم معدني
زارع يكي از ويژگيهاي منحصربهفرد بستر سنگي درياچه اروميه را وجود پشتههاي گسترده تراورتن با وسعتي در حدود ۸۰ كيلومتر مربع ميداند. او ميگويد: «اين پشتهها توسط آبهاي گرم غني از مواد معدني تشكيل شدهاند كه از طريق شكستگيها و گسلهاي شرقي-غربي و شمالغربي-جنوبشرقي در بستر سنگ بالا آمدهاند.»
وزن آب درياچه و تاثير آن بر گسلها
زارع در ادامه عنوان ميكند: «بهطور تاريخي، وزن آب يا فشار هيدرواستاتيك درياچه بر گسلهاي كف درياچه برقرار بوده است. از دست دادن حدود ۲۲ تا ۳۰ كيلومتر مكعب آب موجب «تخليه پوسته» شده كه با تغيير تنش موثر بر سطوح گسل، ميتواند ريزلرزهها را تحريك يا آغاز كند.» او هشدار ميدهد: «اگر گسلي آماده لغزش بزرگ باشد، چه بسا موجب تحريك نهايي براي يك زمينلرزه بزرگ شود. استخراج گسترده از سفرههاي آب اطراف -مانند سفرههاي آب مياندوآب و سلماس- هم فشار منفذي در سنگ بستر را بيشتر تغيير ميدهد و بهطور بالقوه بر الگوهاي لرزهاي محلي اثر گذاشته است.»
كنترل مورفولوژي درياچه توسط روندهاي گسلي/ نقش گسل دهخوارقان چيست؟
زارع ميگويد: «مورفولوژي درياچه اروميه توسط دو جهت غالب گسلي كنترل ميشود؛ يكي روند شمالغربي-جنوبشرقي كه موازي با راندگي اصلي زاگرس است و ديگري روند شمالشرقي-جنوبغربي كه به عنوان ساختارهاي عرضي شناخته ميشوند.» او توضيح ميدهد: «روند دهخوارقان (آذرشهر-دهخوارقان يا روند دهخوارقان-تبريز) ساختاري است كه بخش مركزي درياچه را قطع كرده و برخلاف گسلهاي غالب شمالغربي-جنوبشرقي، به عنوان يك ساختار ثانويه يا عرضي عمل ميكند و عملا حوضه درياچه را به دو بخش شمالي و جنوبي تقسيم ميكند. در حالي كه گسل اصلي شمال تبريز راستگرد است، گسلهاي ثانويه شمال شرقي-جنوب غربي مانند روند دهخوارقان سازو كار امتدادلغز چپگرد دارند.» اين كارشناس همچنين عنوان ميكند: «سنگ بستر درياچه بهصورت مجموعهاي از بلوكهاي بالاآمده و فرونشسته ديده ميشود. در بخش مياني درياچه و در نزديكي پل بزرگراه شهيد كلانتري، سنگ بستر در راستاي گسل شمالشرقي-جنوبغربي بالاآمده و باعث شده اين بخش در مقايسه با بخشهاي شمالي ژرفتر، باريكتر و كمژرفاتر باشد. تقاطع روند دهخوارقان با گسلهاي طولي شمالغربي-جنوبشرقي يك سامانه گسله مزدوج ايجاد كرده كه به دليل درجه بالاي شكستگي، مسير صعود آبهاي گرم غني از مواد معدني را فراهم كرده است. به همين دليل است كه بسياري از پشتههاي تراورتن و چشمههاي آب گرم درياچه در محل تلاقي اين روندها متمركز شدهاند.»
گسل شمال تبريز و لرزهخيزي منطقه
زارع، گسل شمال تبريز را «راستاي اصلي لرزهزاي منطقه» معرفي ميكند و ميگويد: روند دهخوارقان در شهر تبريز به اين گسل ميرسد و يك تلاقي ساختاري مهم ايجاد ميكند. به گفته او، اين تلاقي ساختاري با وقوع زمينلرزههاي مهم تاريخي تبريز مرتبط بوده و بر توزيع تنش در گسل شمال تبريز اثر ميگذارد. در بخش مياني درياچه نيز سنگ بستر در امتداد اين محور شمالشرقي-جنوبغربي به سطح نزديكتر شده و همين موضوع «سنگ پي» زمينشناختي را براي ساخت گذرگاه شهيد كلانتري فراهم كرده است. درياچه اروميه روي شبكهاي از گسلهاي فعال؛ از گسل شمال تبريز تا روند دهخوارقان/ گسلها چگونه بر آب و لرزهخيزي درياچه اروميه اثر ميگذارند؟
آيا گسلها آب درياچه را تخليه ميكنند؟
زارع تاكيد ميكند: «از نظر زمينشناسي، گسلها در شرايط كنوني، درياچه را تخليه نميكنند، اما از طريق سازوكارهاي خاص در ديناميك آب درياچه نقش دارند. نقش گسلها را ميتوان در بستر درياچه اروميه در موارد زير توضيح داد:
گسلها، «نشتي حوضه» را با تعامل آبهاي زيرزميني كنترل ميكنند. درياچه اروميه يك درياچه بدون هيچ خروجي سطحي است. گسلهاي ثانويه مانند روند شمال شرقي-جنوب غربي دهخوارقان مناطق بسيار شكستهاي را در سنگ بستر ايجاد ميكنند. با كاهش سطح درياچه به دليل تبخير و سدسازي، وزن (فشار هيدرواستاتيك) درياچه كاهش يافته است. «اثر سيفوني» با همين گسلها هدايت ميشود. از آنجا كه انسانها مقادير زيادي آب زيرزميني را از سفرههاي آب اطراف پمپاژ كردهاند، سطح آب در سنگ بستر اغلب پايينتر از بستر درياچه است. اين موضوع يك گراديان فشار ايجاد ميكند كه در آن آب درياچه ميتواند بهطور بالقوه از طريق مناطق گسله به سفرههاي آب زيرزميني زيرين نفوذ كند تا «شكاف» باقيمانده از پمپاژ بيش از حد را پر كند.
گسلها به عنوان «مجرا» در بسياري از بخشهاي درياچه عمل ميكنند. گسلها در واقع به عنوان مجرايي براي جريان رو به بالا عمل ميكنند. چشمههاي آب گرم عميق و غني از مواد معدني از طريق همين گسلها راه به سطح زمين مييابند. تشكيل تراورتن به اين ترتيب ممكن ميشود.
گسلها در حين باربرداري از پوسته در لرزهخيزي القايي نقش دارند. از دست دادن ميلياردها تن آب، وزن عظيمي را از پوسته زمين برداشته است. «تخليه پوسته » فشار روي گسلهاي حوزه درياچه اروميه را تغيير داده است. به جاي اينكه گسلها آب را تخليه كنند، از دست دادن آب گسلها را تحريك ميكند و بهطور بالقوه منجر به ريزلرزههاي مكرر يا نهايتا تحريك وقوع زمينلرزههاي بزرگ در منطقه ميشود.
گسل دهخوارقان و ساير گسلها سنگ بستر را «نشتپذير» ميكنند، اما علت ناپديد شدن درياچه نيستند. البته گسل دهخوارقان در محل درياچه لرزهخيزي مشخصا بالاتري نسبت به ساير بخشهاي درياچه را موجب ميشود.
