ميكروپليت آذربايجان مدل سايزموتكتونيكي اوليه براي زلزله هاي آذربايجان

ميكروپليت آذربايجان مدل سايزموتكتونيكي اوليه براي زلزله هاي آذربايجان
دكتر توحيد ملك زاده ديلمقاني

بدنبال ارائه تئوري پليت تكتونيك، حل بسياري از مسائل لرزه زمين ساختي مناطق زلزله خيز جهان حل شد. يكي از مشكلات اين تئوري عدم تطبيق اين تئوري در بعضي مناطق زلزله خيز جهان از جمله آذربايجان بود. بنابراين ارائه چند ميكروپليت براي حل مشكلات لرزه زمين ساختي جهان ضروري مي‎نمود.
در اين ميان گرچه مي توان زلزله هاي آذربايجان را در مقياس جهاني در محدوده كمربند مشهور آلپ- هيماليا كه از غرب پرتقال شروع و پس از عبور از شرق اروپا، تركيه، آذربايجان، ايران، افغانستان و جنوب شرق آسيا به اقيانوس آرام مي رسد و فعاليت تكتونيكي بيش از 95 درصد زلزله هاي خشكي زمين را در بر مي‎گيرد، توجيه نمود، ليكن نمي توان در مقياس كوچك الگوي خاصي را جهت تبيين علل زلزله هاي آذربايجان و حتي بعضي مناطق جهان ارائه داد. براي اين منظور در اين نوشته تلاش مي‎گردد ميكروپليت آذربايجان براي حل مسائل زلزله اي آذربايجان و تشريح لرزه زمين ساخت آذربايجان معرفي گردد.
گفتني است براي زلزله خيزي ايران شامل آذربايجان مدلهايي توسط نوروزي(1972)، مكنزي (1977 1972) وDewey et al (1973 ) ارائه گرديد كه مدلهاي نوروزي و مكنزي براساس زلزله خيزي، گسلها و زلزله هاي بزرگ تهيه شده است (شكل4). ملاحظه ميگردد كه اين مدلها به دليل عدم در نظر گرفتن تكتونيك محلي آذربايجان نمي توانند مدل مناسبي براي بيان لرزه زمين ساخت آذربايجان باشند چرا كه براي جدا كردن يك ايالت لرزه زمين ساختي از ايالت ديگر بايد اختلاف هاي بنيادي بين لرزه خيزي و زمين ساخت آنها را نشان داد. بيشتر مرزهاي بكار گرفته شده توسط نوروزي(1972) اساساً مرزهاي غير واقعي و يا جغرافيايي است كه فاقد واقعيتهاي زمين ساختي و يا زمين لرزه اي مي باشند (بربريان،1362).
1-3) ميكروپليت آذربايجان و موقعيت آن در ميان صفحات جهاني
بررسي هاي اوليه نشان ميدهند آذربايجان در حالت كلي تحت فشار چند صفحه بزرگ قرار دارد. اين صفحات عبارتند از صفحه توران صفحه هندوستان و صفحه عربستان. حركت بطئي و آرام صفحه توران در شمال به طرف جنوب و جنوب غربي و فرو رانش آن در شمال خراسان (اوفيوليت هاي سبزوار) و اعمال نيروي آن به ميكروپليت لوت سبب چرخش 135 درجه اي ميكروپليت لوت بسوي غرب شده (اشميت و زوفل، 1983) است. اين ميكروپليت در طول زمان پالئوزوئيك و مزوزوييك پيشين كم و بيش با لبه جنوبي صفحه توران پيوند داشته است. يك جدايي مشخص از توران را در زمان ژورا سيك مي توان نتيجه گرفت. از كرتاسه تاكنون ميكروپليت كم و بيش به صفحه توران پيوسته بوده و در هر صورت حدود 45 در جه نسبت به قاره شمالي به سوي غرب چرخيده و جنبشي نه شديد به سوي صفحه توران داشته است. از طرف شمال آذربايجان نيز برخورد مستقيم صفحه توران با ميكروپليت گؤگجه - قره داغ سبب بروز پديده فرو رانش (Subduction) در شمال آذربايجان شده و بطور مستقيم نيز نيرويي عظيم بر ميكروپليت خزر وارد ميكند.
فشار صفحه عربستان از طرف جنوب غرب و رانده شدن آن به زير كوههاي زاگرس امروزين سبب وارد شدن فشار از طرف جنوب و جنوب شرقي به منطقه آذربايجان شده است. بنا به نظر مكنزي (1972) بر اساس مطالعات مغناطيسي، صفحه عربستان با سرعت 5/4 سانتي متر در هر سال به طرف شمالشرق در حركت است.
صفحه هندوستان نيز با حركت به شمال و شمال شرق سبب وارد شدن فشارهايي به آذربايجان ميشود كه تاثير اين حركت عمدتاً غير مستقيم بوده و بيشتر فشارهاي اعمالي از سوي اين صفحه به ميكروپليت آذربايجان ناشي از فشار ميكروپليت هاي مجاور آذربايجان مي باشد كه درگير با صفحه هندوستان هستند.
حركت اين صفحات سبب اعمال فشارهايي به منطقه آذربايجان شده كه نتيجه نهايي اين فشارها در صورت اعمال فشار خفيف بصورت كوهزايي و در صورت اعمال فشار قوي بصورت شكستگي و ايجاد گسل و نهايتاً زلزله در منطقه مي باشد. اين فشار ها سبب بوجود آمدن شكستگي هايي در ساختمان منطقه با روند شمال غرب به جنوبشرق در امتداد 125 N تا 135N شده است. بررسي هاي ژئوديناميكي آذربايجان نشان ميدهد غير از اين شكستگي ها نيروهاي منتجه از اين نيروهاي منتجه از اين نيروهاي ديناميكي سبب يك حركت چرخشي عمده در منطقه شده كه در عين حال يك فشردگي عمومي در منطقه برشي در طي عملكرد آن ديده مي شود ( Nogol sadate، (1985
1-4) ميكروپليت آذربايجان و موقعيت آن در ميان ميكروپليت هاي منطقه
بطوريكه اشاره گرديد اعمال نيروي صفحات برروي آذربايجان از طريق ميكروپليت هاي انجام مي شود كه در همسايگي آذربايجان قرار دارند مي توان اين ميكروپليت هاي مجاور را تحت عناوين زير طبقه بندي كرد :
1- ميكروپليت جنوب خزر 2- ميكروپليت شرق آناطولي 3- ميكروپليت گوگجه – قره داغ
براي بررسي چگونگي اعمال فشار از سوي اين ميكروپليت ها به ميكروپليت آذربايجان به تشريح يكايك آنها مي پردازيم.
الف) ميكروپليت جنوب درياي خزر
جنوب درياي خزر داراي پوسته ميان اقيانوسي مي‎باشد كه در اثر اعمال نيروي فشاري صفحه توران به زير پوسته قاره اي آذربايجان رانده شده سبب بوجود آمدن پديده فرورانش ، كوهزايي و نهايتاً گسل هاي فعال لرزه زا در اطراف درياي خزر شده است (شكل 5).
در تاريخ نئوتيتس و در مرحله كوهزايي آلپ مياني، منطقه اطراف خزر با تحول اشكال ساختماني در چارچوب مسائل زمين ساختي و نئوتكتونيكي نيرومند و متناقض قطعه قطعه گرديد بطوريكه تاثير اين رويدادها در تشكيلات قفقاز- جنوب خزر، آذربايجان و حوضه‎هاي درون كوهستاني كه داراي آثار تكتونيكي جوان مي باشد قابل ملاحظه است (قنبري 1376). وجود اوفيوليت ها كه امروز ثابت شده است تنها از عمل فرورانش به عمل مي آيد (قنبري 1363). در مناطق طالش، اسالم و جنوب تركمنستان توسط Baud (1989) گزارش شده است (Sengor 1991 ) (شكل 6)
گفتني است فرورانش خزر زير ميكروپليت آذربايجان و وضعيت هندسي زون بنيوف Benioff zone با توجه به پديده نقطه فشاري punching point يكسان نبوده و علاوه بر تغييراتي كه در آن ديده مي شود، ميزان زاويه اي كه در حين فرورانش بخود مي گيرد متغير است. بنا به عقيده قنبري (1376) تغييرات درجه سطح بنيوف بين 15تا 75درجه است. كوهزايي هاي منطقه نيز با توجه به اين زاويه ها متغير بوده و جزاير كماني منطقه اي به وجود مي آيد. اخيراً ميله گذاري هايي كه در كف درياي خزر براي بررسي نوسان آب درياي خزر نصب شده است بالا آمدگي آب درياي خزر ( پديده آبداكشن ميكروپليت خزر ) را نشان مي دهد.
افتخار نژاد (1960) زمان فرورانش خزر با پوسته اقيانوسي را در اوايل دوران مزوزوئيك مي داند. با اينحال بعيد نمي نمايد بقاياي اوفيوليت هاي كوههاي طالش (Sengor 1984 ) را كه مربوط به پالئوزوئيك پسين مي باشد را مربوط به فرو رانش اوليه خزر دانست. از ديگر سو مجموعه هاي اوفيوليتي ناسالم و سنگهاي دگرگوني همراه آنها و سنگهاي دگرگون مناطق الله يارلو، كليبر و شمال ارس نيز با هم در پيوند بوده و بازمانده هايي از پوسته اقيانوسي خزر را نشان مي دهند. با فرورانش خزر زير ميكروپليت آذربايجان، زون بنيوف منطقه در ساوالان تشكيل مي گردد كه از نظر ساختمان و حجم نظير آتشفشانهاي حاشيه قاره اي است كه برروي هورست اوليگوسن تشكيل شده است (قنبري 1376). در طول ائوسئن در اغلب مناطق آذربايجان فعاليت شديد آتشفشاني بوده، بجز مغان كه حوضه رسوبي آرام را در برداشته است.
بررسي هاي آنومالي هاي منطقه اي نشان ميدهد كه جنس پوسته خزر از نوع سنگهاي دگرگوني آمفيبوليت، گرانوليت و اكلوژيت مي باشد كه تحت فشار و حرارت بالا بوجود آمده است. بر روي پوسته فوق رسوبات تغيير شكل نيافته به ضخامت 15 تا 25 كيلومتر ديده مي شود كه از دو بخش زيرين مزوزوئيك و پالئوژن فوقاني شامل سازند نئوژن و كواترنر تشكيل شده است. آستنوسفر در عمق 80 كيلومتري قرار گرفته بسوي شمال و غرب 120 تا 150 كيلومتر افزايش مي يابد (Fedynsky et al. 1972 ) اين علامتي ديگر از پديده فرورانش در خزر مي باشد. سن پوسته بازالتي كف خزر تا امروز تعيين نگرديده است. (بابا خاني و رحيم زاده 1367)
حركت ميكروپليت هاي خزر و آذربايجان و عمل فرورانش، نهايتاً موجب تشكيل گسلها و شكستگي هاي عمده اي در منطقه شده كه وجه بارز آن در منطقه غربي خزر(اراضي آذربايجان ) بچشم مي خورد كه مي‎توان گسل سرتاسري آستارا و گسل نئوور (Neor) را نام برد كه به ترتيب در شرق و غرب كوههاي طالش و كاملاً در امتداد هم بوده و همچنين چندين گسل فرعي منشعب از اين گسل ها كه بصورت شعاعي در اطراف آتشفشان ساوالان كاملاً مشخص هستند گسل آستارا كه در حقيقت مرز حوضه فرو رفته خزر و بخش بالا آمده آن مي باشد و در شرق كوههاي طالش قرار دارد يك گسل پي سنگ كهن مي باشد كه از شمال در جلگه مغان و از جنوب تا چهار گوش انزلي ادامه دارد. تاريخ تشكيل اين گسل را پالئوژئن حساب مي كنند كه با رسوبهاي دشت كرانه خزر پوشيده شده ولي در برخي جاها آثار آن بر روي سنگهاي آذر آواري پالئوژن در باختر استخر عباس آباد ديده مي‎شود (همان ). گسل نئور نيز كه در حقيقت مرز منطقه بالا آمده با فلات ولكانيكي اردبيل مي باشد تقريباً در راستاي گسل آستارا بوده ولي از نظر موقعيت در غرب كوههاي طالش قرار دارد. اين گسل با راستاي شمال غرب – جنوبشرق (NNW- SSE) از شمال درياچه نئوور شروع شده و تا نزديكي هاي انزلي ادامه مي يابد. درياچه كوچك نئوور كه آب آن از آبهاي جاري منطقه شروع مي شود را مي توان در اثر عمل اين گسل دانست.
ب) ميكروپليت شرق آناطولي
حد غربي ميكروپليت آذربايجان رامي توان كوههاي مرزي آذربايجان با تركيه در نظر گرفت كه فرورانش آرام ميكروپليت شرق آناطولي در پوسته قاره اي آذربايجان سبب ايجاد آن شده است. بدين ترتيب سنگهاي اوفيوليتي و كالرد ملانژهاي زون ماكو تا مياندوآب را مي توان تنها نتيجه اين فرورانش دانست.
تعريض ريفت منطقه خوي – مياندوآب در اثر تشكيل تدريجي پوسته اقيانوسي در عمق توانسته است موجب بسط و گسترش يك گودال باريك و دراز دريايي شود كه در آن مواد آتشفشاني زير دريايي باريك همراه با رسوبات عميق دريايي و سنگهاي آواري و تخريبي مشتق از حاشيه قاره اي يعني فليش تشكيل شده باشد.
در مورد فقدان نهشته هاي فليشي قبل از كرتاسه بايد گفت: اگر قبول كنيم كه تشكيل و پيدايش اين ريفت نخستين و تعريض بعدي آن به صورت يك گودال دريايي در زمان كرتاسه بالايي به وقوع پيوسته است در اين صورت فقدان نهشته هاي فليشي قبل از كرتاسه تا حدودي نظر ما را تائيد مي كند (قنبري 1363). با ادامه عمل فرو رانش مواد قسمت بالايي جبه يعني سنگهاي اولترا بازيك و بهم آميختگي آنها با مواد رسوبي و آتشفشاني كه گودال دريايي را بر كرده اند، پيدايش كالرد ملانژها در زون خوي – مياندوآب تشديد مي‎شود. در باره سن تخميني اين فرورانش گفتني است، رخنمون هاي موجود البرز و آذربايجان هيچ نشانه اي دال بر وجود دگرگوني در پالئوزوئيك را ندارد (sengor1991 ) و تمام حوادث بعد از پالئوزوئيك اتفاق افتاده است. بيرمن نيز كه يخچال هاي مرزي تركيه را بررسي كرده است معتقد است كه در اوايل عهد پلستوسن كوههاي مرزي بطور قابل توجهي پايين تر از امروز بوده‎اند‎ (سياهپوش 1370) و بعداً در اثر كوهزايي به ارتفاع آنها افزوده شده است.
فهمي (1365) نيز سنگهاي رسوبي كالردملانژ خوي را به سبب داشتن فسيل مشخص نوموليت به زمان ائوسن مربوط مي داند. از طرفي داده هاي پالئو مغناطيسي توسط Vander voo (1968) نشان مي دهد كه تركيه از زمان كرتاسه به عنوان بخشي از آفريقا بوده و سنگهاي پرمين و ژورا سيك حركت انحرافي را از قطب اروپا و افريقا نشان مي دهد و ثابت ميكند كه تركيه شامل قطعاتي از سنگهاي قاره اي را به زون آفريقا شبيه مي سازد (ديوي و همكاران1973).
با انجام عمل فرورانش در منطقه شكستگي ها و درزهاي فراوان در پوسته قاره‎اي آذربايجان و پوسته اقيانوسي آناطولي بوجود مي آيد كه روند آن تقريباً شمال- جنوب مي باشد كه مي توان گسل سراسري درياچه اورميه در شرق كوههاي آذربايجان و گسل وان در آناطولي را نتيجه اين فرورانش دانست. از نتايج اين فرورانش علاوه بر ايجاد گسلهاي سرتاسري فوق مي توان به ايجاد گسلش فراوان در غرب آذربايجان و گسل فراوان و ايجاد درياچه تكتونيكي وان در غرب و همچنين كوهزايي عظيم در منطقه اشاره كرد كه تحقيقات اينوسنتي و همكاران (1980) نشان مي دهد گسلش هاي اين كوهزايي در منطقه وان از شدت زيادي برخوردار مي باشد.
حادثه بعد از ميوسن ظهور دو گسل امتداد لغز آناطولي شمالي و شرقي است و آنها نتيجه حركت به سمت غرب ميكروپليت آناطولي به زير صفحه عربستان است (مكنزي 1372)
مطالعات انجام شده با سوابق و اطلاعات گردآ‎وري شده مربوط به يك زمان خميده و انحنا يافته اي كه داراي 200كيلومتري عرض بوده و در قسمت جنوب به وسيله Nappe- Elazigمحدود شده (Rigode Righi 1964) و در بخش شرقي و غربي بين 40درجه طول و 46 درجه عرض شرقي قرار گرفته است نشانه اي ديگر از فرورانش در اين منطقه است.(قنبري1363)
اخيراً با استفاده از دستگاههاي طرح نوري (چالنكو 1977) در امتداد(ENE WSW) و همچنين جنوب شرق به شمالشرق يك فرم موزائيكي از ساختمان را نشان ميدهد بطوريكه ساختمان موزائيكي بخش انتهايي گسل آناطولي و گسل زاگرس منشاء تكتونيكي مشابه را مدل مي سازد و نوعي كشش در جهت شرق –غرب را نشان ميدهد. ساده‎ترين تفسير اين علت در آن است كه اين ساختمانها در اثر كشش و انبساط گسلها در سطح زيرين خود كه موازي با مسير حركت حد مياني پليت عربستان است مقاومت از خود نشان داده و گسلها را رسوبات دوران چهارم پوشانيده است.
با توجه به توضيحات فوق ميكروپليت آذربايجان را مي توان در صورت صلب بودن منشآ زلزله هاي آذربايجان در نظر گرفت.
منابع فارسي :
2- باباخاني .ع.،ف.،1376،شرح نقشه زمين شناسي چهارگوش اردبيل به مقياس 000/250/1، سازمان زمين شناسي كشور، تهران

4- بربريان.م.،قريشي.م.،1366، پژوهش و بررسي لرزه زمين ساخت كاربردي، خطر زمين لرزه، گسلش در گستره درياچه تكتونيكي اورميه، سازمان زمين شناسي كشور، شماره گزارش؟
11- روبو.م.،كوپن.ر.،1369، جابجايي قاره ها، ترجمه مهندس دنبلي، انتشارات علمي فرهنگي تهران
12- سازمان زمين شناسي كشور، 1362 پروژه ژئوديناميك(زمين پيمايش در ايران)، گزارش شماره 51
13- سازمان زمين شناسي كشور، دگر ريختي قاره اي در فلات ايران زمين، شماره 52
16- شاه پسندزاده. م و، زارع.، 1374، بررسي مقدماتي لرزه خيزي، لرزه زمين ساخت و خطر زمين لرزه،گسلش در پهنه استان آذربايجان شرقي، مؤسسه بين المللي زلزله شناسي و مهندسي زلزله، تهران
19- شهرابي. م.، 1373، شرح نقشه زمين شناسي چهارگوش اورميه به مقياس 1:250000، سازمان زمين شناسي كشور، تهران
20-شهرابي. م.، 1360، گزارش مختصري از رخساره درياچه اي زمان هولوسن و تغييرات آب و هوايي درياچه فوق اشباع از نمك اورميه، سازمان زمين شناسي كشور، گزارش داخلي
22- فهمي. م.ح.، ايرجي.، 1365، زمين شناسي و معادن آذربايجان غربي، ناشر؟ خوي
24- قنبري. ع.، 1363، مطالعه زمين شناسي، تكتونيك و سايزمو تكتونيك منطقه خوي در آذربايجان دانشكده فني، دانشكاه تبريز، كتاب چاپ نشده، نزد مؤلف
25- قنبري.ع.، 1372، مطالعه اجمالي گسل شمال تبريز، اولين كنفرانس بين المللي بلاياي طبيعي، ناشر؟ تهران

27- قنبري.ع.1376، گزارش مقدماتي زمين لرزه 10اسفند 1375 اردبيل، دانشكده فني، دانشگاه تبريز، مقاله نزد نگارنده تكتونيك شهرك لاله تبريز، دانشكده فني دانشگاه تبريز، گزارش نزد مؤلف
28- قريشي.م.،برزگر.ف.، 1370، توان(پتانسيل) لرزه خيزي گستره آذربايجان در پيوند با برنامه ريزي شهرها، مجموعه مقالات طرح ريزي كالبدي، وزارت مسكن وشهرسازي، تهران
33- معماريان.ح.، 1371، زمين شناسي براي مهندسين، ناشر دانشگاه تهران، صص 350-324
34- معماريان.ح.، 1374، زمين شناسي مهندسي و ژئوتكنيك، ناشر دانشگاه تهران صص 500-410
35- نوگل سادات.م.ع.، 1364، منطقه هاي برشي و خميدگي هاي ساختاري در ايران، دست آوردهاي تحليل ساختاري ناحيه قم، گزارش شماره 55، سازمان زمين شناسي كشور.

منابع انگليسي:
Berberian. M.1976 Bozgush 1879 earthquake, Gs Report No 39

Berberian. M. 1976 north Tabriz fault, Gs Report No 39

Berberian. M. 1976 Salmas earthquake, Gs Report No 39

Berberian. M. 1976 Contribution To The Seismotectonies of Iran (part IV) No 40 Gs

Berberian. M. Tchalenco. J.S.1976 Field study and documention of The 1930 Salmas earthquake Gs no 49 P 271_ 342

Berberian. M. 1976 Macroseismic epicenteres of destructive and damaging earthquakes in Iran(1900_1976).Gs No 39

Berberian. M. 1977 Badavli (W. Maku) earthquake of 1968 April 29 Gs No 40

Berberian. M. 1983 The southern caspian A compressional Deperssion floored by a trapped modified oceanic crust. Gs. No 40


Ghanbari. A. 1989 Tectonics of The Tethyan_Himalayan belt in The Iranan area 28Th I. G. Washington. D. C. U. S. A.

Ghanbari. A. 2001 paleoseismisity and Neo seismity in The Azerbaigan area I. G. C. Tokoyo Japan.

Sengor. M. C. 1991, late paleozoic and Mezozoic Tectonic evolutic of the Middle Eastrn tethysidesi, IGCP project 267, Newsletter No. 2(1991)