نگرشي بر پيدايش زلزله و مبارزه با آن
«هنگاميکه زمين به سخت‌ترين زلزله خود به لرزه درآيد».
(سوره زلزله ـ آيه 1)
تکوين زلزله
تکان يا جنبش شديدز مين را که بعلت رهائي ناگهاني انرژي تنجه‌اي(strain) که بتدريج و به آهستگي ذخيره شده زلزله
گويند، اين حرکت يا لرزش شديد مرئي و موجي شکل است. از زمين لرزه درمي‌يابيم که يک
حرکت تکتونيکي خاصي که بيانگر بهم خوردن آرامش بخش خاصي از پوسته زمين است و علت
طبيعي دارد، رخ داده. تقريبا تمام سنگها بجز رس(Plasticclay) داراي ترکهاي باريکي بنام درز و يا شکاف هستند. چنانچه اين شکاف‌ها
داراي جابجائي قابل اندازه‌گيري باشند به آن گسل گويند.
بيشتر زمين لرزه‌ها در ارتباط با گسلهاي بزرگ هستند. اکثر دانشمندان زمين‌شناس
معتقدند که سطح کره زمين از يک سري ورق(Plate) سخت، اما نسبتا نازک(150- 100 کيلومتر) تشکيل شده. اگرچه اندازه
اين ورقها متغير است، اما بيشتر سطح کره زمين تقريبا توسط 9 ورق خيلي بزرگ اشغال
شده(بشکل 1) اين ورقها پيوسته نسبت به يک ديگر و محور چرخش زمين در حال جنبش و
حرکت‌اند. در واقع تمام زلزله‌ها و آتشفشانها در اطراف حاشيه اين ورقها و در رابطه
با جنبش‌هاي مختلف بين ورقهاي مجاور اتفاق مي‌افتد(شکل2).
اين تکانهاي زمين در مرز ورقها جائيکه آنها بهم نزديک يا دور يا روي هم
ميلغزند ايجاد ميشود. معمولا دور از لبه اين ورقها زلزله رخ نميدهد.
بيشتر دانشمندان معتقدند که پديده زلزله و آتشفشان نتيجه فشار در مقياس
بزرگ درون زمين است که سبب جنبش اين ورقها ميشود.
زلزله‌هاي بزرگ اغلب در جهت شرق و غرب و در امتداد اروپاي جنوبي ـ آسيا رخ
ميدهد. اين زلزله‌ها مبين آن است که دو ورق بزرگ و شايد تعدادي از ورقهاي کوچک
بهم نزديک ميشوند.
زلزله بندرت از سطح زمين منشأ ميگيرد. معمولا حرکت گسل در عمق زمين شروع و
نقطه آغاز آن را کانون زلزله و عمود بر آن در سطح زمين را مرکز زلزله مينامند(شکل
3) کانون زلزله ميتواند تا عمق 700 کيلومتر هم برسد. بطور قراردادي زلزله هائي که
کانون آن در عمق کمتر از 70 کيلومتر ميباشد زلزله‌هاي با کانون کم و بين 70 تا
300 کيلومتر را با کانون متوسط و بين 300 تا 700 کيلومتر را با کانون عميق مينامند.
بيشتر زلزله‌هاي امروزه با کانون کم عمق هستند.
وقتي که شکستگي آغاز شد، گسل با سرعت زياد گسترش مي‌يابد. بعنوان مثال
مجموعه طول شکستگي در ارتباط با زلزله سال 1906 سانفرانسيسکو 422 کيلومتر بوده. بايد
توجه داشت که بيشتر زلزله‌ها از شکستگيها خيلي کوچکتري منشاء مي‌گيرند. در راستاي
صفحه گسل انرژي تنجه(strain) به دو
نوع مختلف گرما و لرزه آزاد ميشود. حدود نيمي از انرژي بصورت گرما مستقيما در
سنگهاي مجاور گسل اثر کرده و نيم ديگر بصورت ارتعاش لرزه‌اي از کانون زلزله در
تمام جهات منتشر ميشود. همانند ريگي که در داخل استخر آرامي فرو افتد، با حرکت
موجها بسمت خارج انرژي منتقل شده در محيطهاي بزرگتري پراکنده شده و از شدت جنبش
حرکت آن کاسته مي‌گردد. برخي از امواج زلزله از قسمت دروني(body
waves) زمين و برخي در سطح زمين حرکت ميکنند(Surfacewaves) آنچه ما در موقع زلزله احساس
ميکنيم در واقع امواج سطحي است عمده‌ترين امواج زلزله امواجي طولي(P) و عرضي(S) هستند. امواج طولي سبب فشردگي طولي يا بعبارت ديگر تغيير حجم
اجسام و امواج عرضي سبب تغيير شکل اجسام
ميشوند.
شدت و پيچيدگي تکان‌هان زلزله در سطح زمين بستگي به بزرگي انرژي تنجه
آزاده شده، نزديکي به کانون، استمرار زمين لرزه و خواص فيزيکي سنگهاي سطح آن منطقه
دارد. بعنوان مثال گل سخت نشده نسبت به سنگهاي آذرين يا دگرگوني کريستالين امواج
بيشتري را عبور مي‌دهند. در راستاي زلزله معمولا دو واژه شدت و بزرگي زلزله مطرح
ميشود. شدت زمين لرزه در واقع عبارت است از اثرات يک زمين لرزه در يک محل در حالي
که بزرگي زمين لرزه(magnitude) را مي‌توان
نيرو يا توان زمين لرزه(strength) يا
انرژي تنجه آزاد شده دانست. زمين لزه‌ها معمولا در زمان کوتاهي رخ مي‌دهند و توسط
مکان‌هاي با درجه نيروهاي مختلف بيان ميشوند. بزرگترين زمان زمين لرزه‌اي که
تاکنون ثبت شده متعلق به زلزله بزرگ آلاسکا در سال 1964 است که بمدت 7 دقيقه دوام
داشته، اين زلزله بدون آگاهي و بمدت 40 ثانيه با حرکت چرخشي ملايم آغاز و سپس
بلافاصله بمدت 4 دقيقه با تکانهاي شديد ادامه يافته و سرانجام بتدريج فروکش کرده
است تکانهاي بعدي(Aftershock) براي
چندين ساعت ادامه داشته و بمدت 9 ماه با لرزه‌هاي کمتر دنبال شده يکي از
خطرناکترين اثرات جنبي زلزله علاوه بر ايجاد شکاف، کوه لغزش و… بهمن و امواج
دريائي حاصل از زلزله است که تاسوناميس(tsunamis) نام دارد. در زلزله 1970«پرو» ريزش بهمن و بهمراه آن قلوه‌هاي بزرگ با
سرعتي معادل 480 کيلومتر در ساعت حرکت کرده. تا سوناميس به علت بالا و پائين رفتن
سريع کف دريا در خلال زمين لرزه است. اين امواج در درياها سرعتي حدود 750 کيلومتر
و در اقيانوس‌ها با سرعتي معادل 800 کيلومتر در ساعت حرکت ميکنند. بلندي اين
امواج در سواحل با شيب ملايم به 12 متر يا بيشتر نيز مي‌رسد.
انرژي رها شده دقيقترين راه اندازه‌گيري بزرگي زمين لرزه است. اما اين روش
طولاني و داراي مراحل پيچيده‌اي است که به لغزش(slip) و ديگر فاکتورها براي تعيين ابعاد گسل نياز دارد. امروز
دانشمندان لرزه‌شناسي مقياس بزرگي ريشتر را که بر مبناي(Amplitude) دامنه‌نوسان زمين است مورد استفاده قرار مي‌دهند. اين مقياس بين
0 تا 9/8 متغير است.
بزرگترين زمين لرزه‌اي که تاکنون ثبت شده5/8 ريشتر ميباشد. از آنجا که
بزرگي بر مقياس لگاريتم بنا شده. بنابراين تغيير در بزرگي از يک(1) واحد برابر با
تغيير در دامنه‌نوسان امواج زلزله با فاکتور(10) است. بعبارت ديگر تغيير در هر
واحد بزرگي زلزله مثلا از بزرگي(4) به (5) ريشتر معادل با زلزله‌اي 10 برابر اثر
بيشتر است.
مبارزه با زلزله
در حدود 4000 سال گذشته حدود 15 ميليون نفر از مردم در اثر زلزله کشته شده‌اند
هر ساله حدود يک ميليون لرزه در دنيا ايجاد ميشود که 50 عدد آن از شدت کافي
برخوردار بوده و سبب ويراني و تلفات جاني ميشود. معمولا هر 10 سال حادثه بزرگي که
با کشتار و خرابي بسيار همراه است در مناطق پر جمعيت رخ ميدهد.
امروزه براي مبارزه با زلزله از دو فاکتور پيشگيري و پيش‌بيني زلزله
استفاده ميشود. نتايج مطالعات نشان داده که زمين لرزه‌هاي بزرگ به ساختمانهائي که
روي خاک دستي يا زمين‌هاي خيس بنا شده، خسارات شديدتري وارد مي‌کند. بعبارت ديگر،
تحمل سازهائي که روي سنگ و زمينه‌هاي عاري از رطوبت بنا شده، بيشتر است. در راستاي
پيشگيري بايد به کنترل نوع سازها، انتخاب محل سازه، و ايجاد بنا به نحوي که در
مقابل لرزه‌ها بصورت يک واحد مستقل عمل کند و داراي ساختار خيلي سخت(غير قابل
انعطاف) نباشد توجه کرد. خوشبختانه خانه‌هاي با اسکلت چوبي کاملا مناسب است، خصوصا
اگر ستونهاي افقي آن با فونداسيون بتوني کلاف شده باشند.
نکته بسيار مهم، توجه به ساختار زمين‌شناسي ناحيه است، خصوصا اينکه امروزه
زمين‌شناسان مي‌دانند که چه گسلهائي فعال يا فعال خواهند شد.
علي‌رغم در نظر داشتن نکات فوق، دانشمندان سعي فراوان در پيش‌بيني زلزله
دارند. در اين روش‌ها، محققين بدنبال تغييراتي مانند کج شدگي(tilting) يا تنجه در سطح گسل هستند. اين تغيرات
بوسيله اندازه‌گيري ميدان مغناطيسي محلي، قابليت هدايت الکتريسته سنگها، تغيير
سرعت امواج زلزله(کاهش نسبت بسرعت p به s) مشخص ميشود. در خلال شروع تنجه(strain) معمولا سطح آب چاهها و آبهاي زيرزميني بطور
غير عادي تغيير مي‌کند. همنيطور ميزان گاز(radon) قبل از رها شدن تنجه افزايش مي‌يابد. امروزه دانشمندان، وسائل
دقيقي را ساخته‌اند که قبل از شکستگي گسل ميتواند به صداي ترق، ترق زمين قبل از
لغزش گسل گوش فرادهند. وقتي زمان شکستگي نزديک ميشود، تعداد لرزه‌هاي خيلي کوچک(Micro) افزايش مي‌يابد، شايد به همين علت است که
حيواناتي نظير سگ، اسب و … ناآرام ميشوند.
دانشمندان آمريکائي به تحقيقاتي در اين زمينه دست زده‌اند و گروههاي مختلف
حيوانات را در کنار گسل سن آندريس(Sanandreas) ساکن کردند و عکس‌العمل آنها را در اين ناحيه فعال مورد مطالعه
قرار دادند. اگرچه تاکنون به نتيجه قطعي دست نيافته‌اند ولي اميدوارند، حيوانات
وسيله‌اي براي پيش‌بيني زلزله باشند. اخيرا توسط محققين، دستگاه حساسي که ميتواند
تا حدود 30 ثانيه قبل از وقوع زلزله‌هاي بزرگ اعلام خطر کند ساخته شده در زمينه
پيش‌بيني زلزله دانشمندان به موفقيتهائي نيز دست يافته‌اند.
از جمله پيش‌بيني زلزه سال 1975 چين در شهر Haicheng است که توانستند جمعيت 90 هزار نفري شهر را تخليه کنند. اگرچه در
سال 1976 شهر Tangshan توسط
زلزله حدود 500000 نفر تلفات داشته است.
علت لرزه خيزي ايران:
فلات ايران زمين با 987/368/1 کيلومتر مربع وسعت و پيچيدگي‌هاي زمين شناسي
تقريبا در ميانه سلسله جبال آلپاين ـ هسيمالايا با درازي چندين هزار کيلومتر قرار
دارد. گروهي از زمين‌شناسان معتقدند که اين سلسله جبال در نتيجه دگر شکلي قاره‌اي
و برخورد ورقها در زمانهاي مختلف ايجاد گرديده(شکل 4) در تغيير و تفسير چگونگي
تکوين ايران زمين پاره‌اي از زمين‌شناسان بر اين باورند که فلات ايران نيز معلول
جنبش‌هاي کوهزائي برخوردي بين بلوک‌هاي عربستان ـ آفريقا که از بزرگ ورق«گندوانا»
در نيمکره جنوبي جدا شده به بزرگ ورقه«اورازيا» در نيمکره شمالي است. راندگي ايران
مرکزي به زير ورق عربستان و درياي عمان(پوسته اقيانوس ورق عربستان) به زير پوسته
قاره‌اي مکران و تداوم اين حرکت، وجود پوسته اقيانوسي خزر جنوبي که در حال راندگي
به زير رشته کوههاي شمال ايران است را مي‌توان نتيجه گرفتار شدن ايران در بين ورقهاي
عربستان، هندوستان و اوزياور دانست. اين هجوم و فشردگي سبب ايجاد گسلهاي فراوان و
به تبع آن لرزه‌هاي متعدد در اکثر نقاط ايران زمين گرديده. در نوشتارهاي مختلف
زمين‌شناسان متعددي مکانيزم زمين ساخت ايران و گسلهاي فعال بخشهاي مختلف کشور را
مطرح ساخته‌اند.
نگرشي کوتاه به سوابق ضبط شده زلزله‌هاي ايران که اکثرا همراه با خسارت
مالي و جاني فراوان بوده است، بيانگر وجود گسلهاي فعال در اکثر نقاط کشور ميباشد.
در اين راستا تهران بزرگ نيز بي‌بهره نيست و بايد و يا گسل پارچين با روند شمال
غرب ـ جنوب شرق اشاره کرد که پايتخت را در خطر وقوع زلزله قرار ميدهد.
زلزله اخيرا شمال کشور هشداري است به مسئولين از زلزله‌خيز بودن ايران و
چاره‌انديشي در راه حفاظت بيشتر شهرها و روستاها که متأسفانه بدون توجه به مسائل
ايمني سازه‌‌ها در مقابل زلزله هر روز گسترش بيشتري مي‌يابند.
امام خميني(س):
«يکي از مرزهاي بزرگي که بالاترين رمز است قضيه سيد الشهدا است. سيد
الشهدا سلام الله عليه مذهب را بيمه کرد، با عمل خودش اسلام را بيمه کرد، نگه داشت
و آن نهضتي که آن بزرگوار کرد و شکست داد ولو کشته شد لکن شکست داد بر اموي و بر
ديگران، آن نهضت بايد حفظ بشود. اگر ما بخواهيم مملکتمان يک مملکت مستقلي باشد، يک
مملکت آزادي باشد، بايد اين رمز را حفظ بکنيم».
(29/8/58)