نگرشی بر زمین ساخت ترکیه و تحلیل زمین لرزه با بزرگای ۷ ازمیر در مقیاس گشتاوری

تهیه کننده: دکتر حمیدرضا نانکلی

بر اساس آخرین نتایج که رصد خانه ملی آتن در ارتباط با زلزله اخیر ترکیه منتشر کرده ابعاد گسیختگی ۳۶ کیلومتر طول و ۱۸ کیلو متر عرض دارد . شیب گسل ۳۷ درجه و زاویه امتداد گسل نسبت به شمال۲۷۶ درجه است. عمق محاسباتی ۱۳ کیلومترو میزان لغزش در نزدیکی سطح زمین ۱.۸ متر است . جابجایی رخ داده در ایستگاه GPS به سمت جنوب غرب ۶ سانتیمتر در راستای جنوب و ۳۷ سانتیمتر در راستای غرب و در مولفه ارتفاع ۸ سانتیمتر بالا آمدگی است.

با توجه به حرکت صفحه عربی به سمت شمال میکرو پلیت آناتولی چرخشی حول قطب اولر که در ناحیه شبه جزیره سینا است انجام میدهد  که سبب فشردگی به سمت غرب آن  بین  صفحه عربی و اوراسبا می گردد. نرخ لغزش 25 میلیمتر در سال گسل آناتولی شمالی سبب ایجاد زلزله ای بزرگ مثل زلزله 1994با بزرگای 7 ازمیر.افزایش سرعت تا  33 میلیمتر در سال به طرف کمان و گودال هلنیک جایی که صفحه نوببا به زیر صفحه اژه و یونان  فرو رانش میکند حاکی از کشش بین  غرب آناتولی و منطقه اژه است که با مکانیزم گسلش نرمال سازگاری دارد.در شرق ترکیه رژیم تکتونیکی فشارشی است که  توسط گسل آناتولی شرقی و قفقاز خود نمایی می کند. حرکت به سمت عقب زبانه فرورانش در این منطقه یعنی حرکت گودال به سمت صفحه که فرورانش میکند( نوبیا یا غرب آفریقا ) و نرخ حرکت آن از نرخ فرورانش بیشتر است سبب تکتونیک کششی در ابن منطقه شده است و شاهد گسلش های نرمال در زلزله های این منطقه هستیم.

نگرشی بر  زمین ساخت ترکیه و تحلیل  زمین لرزه با بزرگای ۷ ازمیر در مقیاس گشتاوری مورخ 9/8/1399
مقدمه :
زمين‌لرزه بازتاب يك رويداد زمين شناسي است كه به صورت جنبش درسطح زمين ظاهر مي‌شود. گسيختگي در پوسته جامد زمين كه به دليل جنبش‌هاي برشي در دو سوي گسل‌ها روي مي‌دهد عامل اصلي بروز زمين‌لرزه بوده و پيامد مستقيم انباشتگي تنش‌ها در پي جابه‌جايي ورقه‌هاي زمين‌ساختي نسبت به يكديگر مي‌باشد. ترکیه یکی از لرزه‌خیزترین کشورهای دنیا است  که به عنوان بخشي از كمربند كوه‌زايي آلپ- هيماليا همواره از لرزه‌خيزي بالايي در طول تاريخ برخوردار بوده است و سوابق زمین لرزه های بزرگی را در کارنامه خود دارد .بخش اعظم این کشور بر روی صفحه آناتولی قرار گرفته است: صفحه تکتونیکی کوچکی که در منطقه و برخورد سه گانه صفحات عربی اوراسیا و آفریقا قرار دارد (شکل1).

زمین ساخت ترکیه
 
تکتونیک با زمین ساخت این ناحیه  دارای پیچیدگی خاص خود می باشد و با همگرایی صفحات تکتونیکی منطقه   سبب ایجاد زون کوهزابی و پر تنش و لرزه خیر در کل مدیترانه و قسمت غربی اوراسیا شده است . از سمت جنوب به شمال عوارض مورفولوژیک مهم پشته مدیترانه :کمان ماگمایی و گودال اژه ای یا هلنیک رانام برد.پشته ها رشته کوهی زیر آبی هستند و در واقع یک دره ریفتی است که در طول محورش حرکت می کند. این پشته های تکتونیکی در حقیقت یک مرز گسترش اقیانوسی هستند. 
مرز بین دو صفحه آناتولی و اوراسیا در شمال توسط گسل معروف آناتولی شمالی  که  گسلی امتداد لغز و راستگرد میباشدبا نرخ لغزش25میلیمتر در سال که ناشی از  (حرکت به سمت غرب صفحه آناتولی نسبت به اوراسیا و ناشی از فشار کوهزایی  و هم گرایی صفحه عربی و اوراسیا )و دارای سابقه زلزله های  قابل توجه در قطعات مختلف آن  وبا طول ۱۰۰۰ کیلومتر است مشخص می گردد.زلزله های رخ داده در این گسل از سمت شرق به غرب و در قطعات مختلف روی داده است.
مرز جنوبی صفحه آناتولی با گسل آناتولی شرقی مشخص میگردد که گسلی امتداد لغز و چپگرد و با نرخ لغزش 10 میلیمتر در سال است که حرکت  آن ناشی از هم گرایی دو صفحه عربی و اوراسیا است وحرکت صفحه آناتولی به غرب است. 
 از طرف دیگر  فرورانش صفحه آفریقا  به زیر صفحه آناتولی در امتدادمرز  جنوبی  ودر سری از گودال های کمانی  رخ میدهد. این فرورانش سبب ایجاد تنش کششی در صفحه آناتولی وبه سمت گودال ها می شود و همچنین سهمی در حرکت صفحه آناتولی به  سمت غرب دارد.
در غرب و شرق صفحه آناتولی تکتونیک پیچیده ای را شاهد هستیم. در شرق زون فشارشی ناشی از همگرایی دو صفحه عربی و اوراسیا ودر غرب زون گسترده ای که با تکتونیک کششی در غرب ترکیه و یونان همراه میشود.
 
 
 زلزله های رخ داده  گسل آناتولی شمالی و شرقی
 
 بسیاری از زلزله‌های شدید ترکیه بر روی یکی از دو گسلی رخ داده‌اند که در طرفین صفحه آناتولی قرار دارند؛ گسل‌های آناتولی شمالی و آناتولی شرقی، بین سال‌های 1939 تا 1999 زلزله‌های بزرگ ترکیه با بزرگای7تا 7.8 و گسیختگی روی سطح از 1.65 تا 7.5 متر با توجه به بز رگای زلزله در امتداد گسل آناتولی شمالی و به سمت غرب رخ داده‌اند. انتقال تنش ناشی از هر رخداد به قطعه مجاور سبب توالی این زمین لرزه ها است. این مساله باعث به وجود آمدن این ترس شده است که استانبول -که در نزدیکی این گسل قرار دارد- نیز بالاخره روزی خواهد لرزید. در سال 1999زلزله‌ای به قدرت 7.6 ریشتر در مجاورت ازمیر که تنها 70 کیلومتر از استانبول فاصله دارد رخ داد، با این وجود از سال 2003 ، فعالیت‌ها به گسل آناتولی شرقی منتقل شد. در آن سال، بیش از 100 نفر در زلزله‌ای نزدیک شهر بینگول کشته شدند. گسل اناتولی شرقی در سال 2004  مجددا لرزید و زلزله 6.1 ریشتری حاصله باعث کشته شدن 51 نفر شد. نکته دیگری که باید به آن اشاره کردخزشی است که بین سال 1970 تا 1980 در گسیختگی 1944 با نرخ 10 میلیمتر در سال بر روی گسل آناتولی شمالی رخ داده است و نشان میدهد که حرکات و تغییر شکل غیر لرزه ای در این گسل روی میدهد.
 
 رخداد ۹ آبان ماه ترکیه
 
دریای اژه به طور مكرر زمین لرزه های متوسط ​​تا بزرگی را تجربه کرده و این منطقه در فاصله 250 كیلومتری زمین لرزه 9آ بانماه شاهد 29 رویداد دیگر M 6+ طی 100 سال گذشته بوده است. بزرگترین زمین لرزه ثبت شده در منطقه مربوط به زلزله 7.7 M در ژوئیه 1956 بین جزایر ناکسوس و سانتورینی (تره) و جنوب غربی زلزله اخیر بود. زلزله سال 1956 بزرگترین زمین لرزه قرن 20 در یونان بود. در نتیجه این رویداد یک سونامی بزرگ همراه ، 53 کشته ، 100 زخمی و خسارات گسترده در آمورگوس و نزدیکی سانتورینی رخ داد. اخیراً ، در 20 ژوئیه 2017 زمین لرزه 6.6 M در جنوب شرقی زلزله اخیر در نزدیکی بدروم ترکیه رخ داد و منجر به 2 کشته و صدها مصدوم در یونان و ترکیه شد.
 
 بنا بر گزارش  مرکز ملی مدیریت بحران ترکیه  روز جمعه، نهم آبان ۹۹، در ساعت ۱۴:۵۱ به وقت محلی ترکیه ، زمین لرزه ای به بزرگای گشتاوری ۷.۰ در نزدیکی شهر ساحلی «سفری حصار»، ازمیر در دریای اژه رخ داد. سازوکار گسلش زمین لرزه  به صورت نرمال با مولفه کششی بوده که با گسلش غالب در منطقه اژه سازگار است. فاصله کانون این زمین لرزه با شهر ساحلی سفری حصار ۱۷ کیلومتر وعمق آن ۱۶ کیلومترثبت شده است. ازمیر در ۶۷ کیلومتری کانون زلزله قرار دارد، در اثر این رخداد سونامی در شهر ساحلی «واهتی» در جزیره «سوموس» یونان و شهر سفری حصار ترکیه روی داد. تا کنون  هزار و هفتصد پس لرزه با بزرگای بیش از ۲ (۳۷ پس لرزه با بزرگای بیش از ۴) رخ داد است. حداکثر جابجایی رخ داده در عمق ۵ متر است.
 
 
مدلسازی  کینماتیک  منطقه با استفاده از شبکه ایستگاه های دائمی GNSS
 
بررسی و مطالعه حرکات و دگرشکلی های پوسته زمین و مخاطرات ناشی از آنها، همواره مورد توجه محققان علوم زمین بوده است. در طول چند دهه گذشته تکنیکهای ژئودتیک به ویژه  GNSS وکاربرد آن در زمینه کینماتیک و  دینامیک پوسته زمین جایگاه ویژه ای میان محققان علوم زمین از جمله ژئودزین ها، زلزله شناسان و زمین شناسان یافته است. زیرا با این تکنیکها می توان تغییرات پوسته ای و مخاطرات ناشی از آن را با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالایی پایش کرد.
از اهداف مهم در ايجاد شبكه ژئوديناميك اندازه‌گيري و تعيين تغييرات پوسته زمين در طول زمان مي‌باشد. در اين راستا با اندازه‌گيري‌هاي دائم GPS در ايستگاه‌هاي شبكه ژئوديناميك، پردازش و آناليز نتايج مي‌توانيم به شناخت كاملتري از وضعيت و حركات پوسته زمين در دست يابيم و بتوانيم حركات آنها را مدل‌سازي كنيم. اندازه‌گيري‌هاي دقيق ژئوديناميك در تعيين حركات صفحات تكتونيك قاره‌اي، بررسي حركات گسل‌هاي فعال و پيش‌بيني روند جابجايي آنها، تعيين جابجايي و حركت پوسته زمين براي كاهش خسارات احتمالي ناشي از زلزله و همچنين جهت مكانيابي بهينه سازه‌ها در پروژه‌هاي عظيم مهندسي كاربرد دارد. از جمله این شبکه ها در منطقه تکتونیکی اوراسیا عربی  میتوان به شبکه ایستگاه های دائمی سازمان نقشه برداری کشور ایران وشبکه ایستگاه های دائمی ترکیه را نام برد که نقش بسزایی در مدلسازی حرکت  تکتونیکی منطقه  دارند. مدل حرکت در منطقه ایران توسط سازمان نقشه برداری کشور تهیه شده است که بر اساس آن جهت و‌ نرخ حرکت و تغییرشکل مشخص است.
 
اگر چه آناتولی مرکزی در بسیاری از مطالعات به عنوان یک منطقه بدون تغییر شکل در نظر گرفته شده است ، اما آناتولی و مناطق اطراف آن طیف گسترده ای از پدیده های تکتونیکی را شامل می شود ، از جمله (گسل های آناتولی شمالی و شرقی) ، برخورد قاره ها و کوه زایی ( بیتلیس-زاگرس ، قفقاز) ، فرورانش (نوبیا ، عربستان) ، فشارش (قفقاز ، دریای مرمره) ، گسترش (آناتولی غربی) و فرآیندهای متعدد در مقیاس کوچک (مک کنزی 1972 ؛ جکسون و مک کنزی 1984 ؛ تایماز و همکاران 1991 ؛ بارکا و Reilinger 1997 ؛ Kocyigit و Beyhan 1998). علاوه بر این ، مطالعات اخیر ژئودتیک نشان می دهد که افزایش تدریجی سرعت به سمت غرب در امتداد NAFZ اتفاق افتاده است (Reilinger et al. 2006). از طرف دیگر ، نتایج یک شبکه متراکم ومیدان سرعت GPS ارائه شده توسط Aktug و همکاران. (2013) نشان دهنده تغییر شکل های داخلی در میکرو پلیت آناتولی است.
 
 بردارهای GPS توسط Reilinger و همکاران. (1997) ، مک کلوسکی و همکاران (2000) ، و Reilinger و همکاران. (2006) نشان می دهد که آناتولی شمالی در امتداد NAF به سمت غرب حرکت می کند. این حرکت صفحه اوراسیا منجر به فرار به سمت غرب صفحه آناتولی در امتداد دو گسل بزرگ  NAF و EAF می شود (شکل 1). 

میدان سرعت بدست آمده از مشاهدات GPS برای هر صفحه نسبت به اوراسیا نشان داده شده است.  میدان سرعت نشان میدهد که بخش عمده و وسیعی از منطقه شامل صفحه عربستان در مجاورت مناطق زاگرس و ایران مرکزی ترکیه و دریای اژه با نرخ های 20 تا 30 میلی متر سال  حرکتی در جهت خلاف عقربه های ساعت انجام می دهند  این حرکت نسبتاً سریع در چارچوب حرکت های نسبی (حرکت 5 میلی متری آهسته صفحه های نوبیای اوراسیا و سومالی رخ می دهد).  افزایش سرعت تا 33 مبلیمتر درسال به سمت سیستم کمان و گودال هلینیک نشان می دهد که فرورانش در مدیترانه شرقی روند غالب در  تغییر شکل منطقه دارد.

 
نتایج
 
در غرب ترکیه و منطقه دریای اژه ، زمین لرزه های تاریخی رخ داده  که مکانیزم کانونی گسلشی نرمال با مولفه کششی   را نشان می دهد. زمین لرزه 30 اکتبر 2020 نیز گسلشی نرمال و با زمین لرزه های گذشته در منطقه سازگار است. محل رویداد 30 اکتبر 2020 در حدود 250 کیلومتری شمال نزدیک مرز صفحه اصلی است ، جایی که صفحه آفریقا با توجه به اوراسیا با سرعت تقریبی 5 میلی متر در سال به سمت شمال حرکت می کند. این زمین لرزه به عنوان یک رویداد درون صفحه ای در نظر گرفته می شود.
باتوجه به حرکت صفحه عربی به سمت شمال میکرو پلیت آناتولی چرخشی حول قطب اولر که در ناحیه شبه جزیره سینا است انجام میدهد  که سبب فشردگی به سمت غرب آن  بین  صفحه عربی و اوراسبا می گردد. نرخ لغزش 25 میلیمتر در سال گسل آناتولی شمالی سبب ایجاد زلزله ای بزرگ مثل زلزله 1994با بزرگای 7 ازمیر.افزایش سرعت تا  33 میلیمتر در سال به طرف کمان و گودال هلنیک جایی که صفحه نوببا به زیر صفحه اژه و یونان  فرو رانش میکند حاکی از کشش بین  غرب آناتولی و منطقه اژه است که با مکانیزم گسلش نرمال سازگاری دارد.در شرق ترکیه رژیم تکتونیکی فشارشی است که  توسط گسل آناتولی شرقی و قفقاز خود نمایی می کند.
حرکت به سمت عقب زبانه فرورانش در این منطقه یعنی حرکت گودال به سمت صفحه که فرورانش میکند( نوبیا یا غرب آفریقا ) و نرخ حرکت آن از نرخ فرورانش بیشتر است سبب تکتونیک کششی در ابن منطقه شده است و شاهد گسلش های نرمال در زلزله های این منطقه هستیم.

بر اساس آخرین نتایج که رصد خانه ملی آتن در ارتباط با زلزله اخیر ترکیه منتشر کرده ابعاد گسیختگی ۳۶ کیلومتر طول و ۱۸ کیلو متر عرض دارد . شیب گسل ۳۷ درجه و زاویه امتداد گسل نسبت به شمال۲۷۶ درجه است. عمق محاسباتی ۱۳ کیلومترو میزان لغزش در نزدیکی سطح زمین ۱.۸ متر است . جابجایی رخ داده در ایستگاه GPS به سمت جنوب غرب ۶ سانتیمتر در راستای جنوب و ۳۷ سانتیمتر در راستای غرب و در مولفه ارتفاع ۸ سانتیمتر بالا آمدگی است.

منبع