تاریخ و جغرافیای ایران و جهان

معرفی تاریخ و جغرافیای ایران و جهان همراه با مستندات

تاریخ و جغرافیای ایران و جهان

معرفی تاریخ و جغرافیای ایران و جهان همراه با مستندات

علل پیدایش زلزله و آتشفشان

دوشنبه, ۱۲ اسفند ۱۳۹۲، ۱۱:۴۷ ب.ظ

 

 

 

 

 

مدرسه:شهید غفاری

عنوان تحقیق :

علل پیدایش آتشفشان و زلزله خیزی در تهران

تنظیم :

محمد امین حسن پور

 

 

زمستان 92

 

 

 

 

 

علل پیدایش آتشفشان

بنا بر تعریف قدما ، آتشفشانها کوههایی هستند که آتش از آنها بیرون می‌جهد. این تعریف محافل علمی قدیم تاحدی با واقعیت تطبیق می‌کرد و شامل مورفولوژی و عملکرد این پدیده‌های طبیعی بود. وقتی از آتشفشان صحبت می‌شود دملهایی عظیم و مشتعلی در سطح زمین در نظر مطرح می‌شود که دارای شکل و ابعاد خاصی بوده و از سنگهای ویژه با بافت و ترکیب شیمیایی مشخصی ساخته شده‌اند. ولی غیر از شکل مخروطی مخصوص ، آنچه که آتشفشان را نسبت به سایر برجستگیهای روی زمین متمایز می‌کند پدیده‌های فورانی آن است که با بیرون ریختن متوالی مواد ، کوه آتشفشان متولد می‌شود و این کل مسائل حاکم بر آن است. بطور کلی آتشفشانهای عهد حاضر در سه منطقه تکتونیکی ، حاشیه صفحات همگرا ، مرز صفحات واگرا و در داخل صفحات پراکنده‌اند. اصولا صعود ماگما به سطح زمین به وجود شکستگیهای قائم یا تقریبا قائم و معابری در پوسته زمین وابسته است.

آتشفشانهای حاشیه صفحات همگرا :

این آتششانها یا درحاشیه قاره‌ها و یا در داخل جزایر و در کنار دراز گودالهای اقیانوسی قرار دارند مانند ژاپن و اندونزی. در محل مرزهای همگرا جایی که صفحات به هم می‌رسند سه حالت ممکن است اتفاق بیافتد.

فرورانش یک صفحه اقیانوسی به زیر صفحه اقیانوسی دیگر :

مثل فرورفتن صفحه اقیانوس آرام به زیرصفحه اقیانوس هند در شمال زلاندنو.  فرورانش صفحه اقیانوسی به زیرصفحه قاره‌ای : در این حالت به دلیل نازکی و چگالی بیشتر ، لیتوسفر اقیانوسی در امتداد سطح موربی به زیر صفحه قاره‌ای کشیده می‌شود. در محل برخورد ، دراز گودال عمیق اقیانوسها بوجود می‌آید. این قبیل فرورانش با گسترش عظیم آتشفشانهای آندزیتی و ضخامت زیاد لبه صفحه قاره‌ای توام است. این آتشفشانها غالبا انفجاری‌اند و ابتدا ولکانهایی با مخروط مرتفع و قطر قاعده بزرگ (مانند آتشفشان فوجی یاما در ژاپن ) بوجود می‌آورند. برخورد قاره با قاره (اشتقاق قاره‌ای) : وقتی دو توده قاره‌ای به سوی هم حرکت می‌کنند، در محل برخورد یک صفحه ممکن است به زیر صفحه مقابل فرو رود ولی هیچگاه تا گوشته ادامه پیدا نمی‌کند. در محل تصادم ، چین خوردگی و گسل خوردگی اتفاق می‌افتد و بنابراین پوسته جمع و جور شده و صفحات لیتوسفر زیاد می‌شود. ارتفاع زیاد کوه هیمالیا را نتیجه برخورد قاره هندوستان با فلات تبت می‌دانند.

آتشفشانهای در مرز صفحات واگرا

 

این آتشفشانها در طول شکافهایی در قلمرو اقیانوسها و یا در قلمرو قاره‌ها حاصل می‌شوند. شکافهای مزبور به صورت ریفتهای طویلی هستند که گاه هزاران کیلومتر طول دارند و در امتداد آنها دو صفحه از هم دور می‌شوند. عملکرد ریفتهای مذکور در اقیانوسها و قاره‌ها نسبت به هم متفاوت است. ریفتهای اقیانوسی در پشته میانی اقیانوسها قرار دارند. در این محلها ، ماگمای تازه از آستنوسفر بالا می‌آید.

جزیره ایسلند: 

جزیره ایسلند بر روی مرز واگرای اقیانوس اطلس واقع است و بزرگترین جزیره متعددی است که منشا کاملا آتشفشانی دارد و از مخروطهای آتشفشانی متعدد تشکیل گردیده است. کف اقیانوس اطلس دائما در حال کشش و بازشدگی است و ایسلند نیز از این قاره مجزا نیست. کشش باعث پیدایش شکاف و گسترش کف اقیانوس می‌شود. این شکافها با پشته میانی اقیانوس موازی‌اند و در امتداد آنها آتشفشانهایی در حال فعالیت‌اند.

در کنیا ، نازک شدن پوسته قاره‌ای (در نتیجه حرکات کششی پوسته قاره‌ای نازک شده و می‌شکند و سرانجام به ایجاد یک حوضه اقیانوسی منتهی می‌شود) به کندی انجام شد به نحوی که در اواسط میوسن ، فورانهای بازالتی آغاز گردید و سپس با حجم زیاد نفلینیت و کربناتیت دنبال شد. در اواخر میوسن از فوران شکافیگدازه‌های متولیتی بیرون ریخت و در پلیوسن ، فوران تراکیت طغیانی و خاکستر رواج داشت

آتشفشانهای درون صفحه‌ای

برای تفسیر این آتششانها عده‌ای از دانشمندان نظریه نقطه‌های داغ را پیشنهاد دادند که به موجب این نظریه در درون زمین و در مناطق عمیقتر در زیر صفحات لیتوسفر ، مناطق گرم و داغی وجود دارد که مواد مذاب از آنها بالا می‌آیند و به سطح زمین می‌رسند. از انباشته شدن همین مواد ، کوههای آتشفشانی در داخل صفحات بوجود می‌آیند. این محلها ممکن است در داخل صفحات اقیانوسی یا در داخل صفحه قاره‌ای باشند. در محل این نقاط داغ ، از نقطه ثابتی که در زیر لیتوسفر واقع است تاولهایی از ماگما به خارج صادر می‌شود.

جغرافیای تهران

تهران بـه لحاظ موقعیت جغرافیایی از جایگاه ویژه ای برخوردار است. استقرار در دامنه های جنوبی رشته کوه های البرز، منابع سرشار و غنی آب و شرایط آب و هوایی معتدلی را به ارمغان آورده است. دامنه ها و دره های کوهپایه ای البرز شرایط ویژه ای را برای گریز از گرما و خشکی بیابان های جنوبی در اختیار قرارداده است. دشت های جنوبی به جز مناطق شوره زار و کویری، بستر مناسبی برای استقرار کشاورزی و انواع فعالیت های این بخش به شمار می آید. از نظر موقعیت مکانی با توجه به شرایط و ساختگاه تهران برای استقرار جمعیت، نوعی مرکزیت مکانی برای دسترسی و مدیریت سرزمین را در اختیار دارد. نگاهی به جغرافیای سرزمین ایران و توزیع فضایی جمعیت و الگوی سکونت، این موقعیت ویژه و ممتاز را به خوبی نشان می دهد. مشکلات متعدد زیست محیطی موجود مانند آلودگی های مختلف در محدوده تهران بیش از آن که ناشی از شرایط نامناسب مکانی باشد، از فشار مفرط و عدم توجه به توان های محیطی این بخش از سرزمین بوده است. در این فصل بعد از ارایه تاریخچه ای مختصر از تهران و تقسیمات اداری آن، نگاهی گذرا به برخی خصوصیات جغرافیایی کلانشهر تهران خواهیم داشت.

 

گسل های تهران:

بر پایه گزارش های موجود، ویژگی های گسل های فعال اصلی در تهران و اطراف آن را می توان به شرح زیر خلاصه نمود:

گسل مشا فشم : گسل تراستی مشا- فشم  یکی از گسل های بنیادی البرز مرکزی است و در شمال تهران قرار گرفته است که از بخش میانی حوضه رودخانه جاجرود با یک راستای جنوب شرقی شمال غربی، عبور می کند.

شیب ها در همه جا به سمت شمال دیده می شود که بین 35 تا 70 درجه متغیر است. این گسل می تواند به منزله یک بالاراندگی در برخی نقاط و روراندگی در سایر نقاط تلقی شود.

گسل شمال تهران :گسل شمال تهران شاخص ترین عامل زمین ساخت در مجاورت شهر تهران است. این گسل از دامنه رشته کوه البرز و ارتفاعات توچال به طول 35 کیلومتر، از کن در مغرب به لشگرک در مشرق ادامه دارد.
گذرگاه این گسل، شرق شمال شرقی ـ غرب جنوب غربی است و به صورتی ملایم به طرف جنوب متمایل است. در مغرب کن، گسل های متعدد شمال شرقی ـ جنوب غربی و شرقی ـ غربی، تداوم آن را قطع می کنند. در شرق لشگرک، این گسل وارد یک ناحیه پیچیدة زمین ساختی می شود و به گسل مشا ـ فشم می پیوندد.
گسل شمال تهران در بخش مرکزی بین کن و لشگرک، بین صخره های سازند کرج در چینه های مرزی و ذخایر رسوبی دشت آبرفتی  مرز چین داری را تشکیل می دهد که بر روی لایه های جنوبی فرو می نشیند.

گسل های جنوب و شمال ری:  گسل های جنوب و شمال ری شاخص ترین گسل ها در دشت های جنوبی تهران هستند. این گسل ها در سراسر هر دو سوی فرونشست ری پراکندگی دارند.

 

پراکندگی گسلهای منطقه تهران


تعداد زلزله‌های روی‌داده در شعاع 100 کیلومتری شهر تهران

زلزله

زلزله حالت خاصى از تغییر شکل توده هاى سنگى است که در آن پدیده گسیختگى در مقیاس متفاوت رخ مى دهد. یا هر نوع لرزش زمین در اثر عبور امواج لرزه اى زلزله است. عامل ایجاد مواج لرزه اى پاسخ زمین به انرژى هاى اندوخته است. نظریه Elastic rebound  که پس از زلزله 1906 سن فرانسیسکو توسط رای ارائه گردیده و قادر است نحوه بروز زلزله را به وسیله اعمال تنش به طرفین یک گسل، به صورت ذیل توجیه نمایند: اجسام در برابر نیرو تا حد الاستیک مقاومت کرده و انرژى را در خود ذخیره مى کنند اما با افزایش تنش در بیش از حدالاستیک، سنگ مى شکند و امواج لرزه اى را آزاد مى کند و بعد به شکل اولیه خود برمى گردند. اگر این نیرو در اعماق به سنگ وارد شوند سنگ خاصیت شکل پذیر از خود نشان مى دهند. عمقى که در آن زمین لرزه رخ مى دهد زون لرزه زا نامیده مى شود.

   مشخصات زلزله

   کانون ژرفى یا مرکز زلزله : جایى است که در اثر گسیختگى در پوسته امواج لرزه اى آزاد مى شود.

   کانون سطحى زلزله: نزدیکترین فاصله کانون به سطح زمین است که به طور طبیعى داراى بیشترین شدت لرزش است

   ژرفاى زلزله:: فاصله بین کانون ژرفى زلزله تا سطح زمین است.

   فاصله زلزله:: فاصله بین مرکز سطحى تا ایستگاه ثبت زلزله است.

   زلزله ها بر پایه ژرفا به انواع زیر تقسیم مى شوند:

   - زلزله هاى کم ژرفا: با عمق کمتر از 70 کیلومتر

   - زلزله هاى با ژرفا متوسط: عمق 300-100 کیلومتر

   - زلزله هاى باژرفاى بیشتر از 300 کیلومتر

   زلزله یک لرزش واحد نیست بلکه به صورت دسته اى از لرزشها ست.اگر نمودار گروه زلزله را در طول زمان رسم وجود دارد که بزرگترین لرزش است .زمین لرزه هایى قبل از لرزش اصلى که حس کنیم یک لرزه شاخص یا را پیش لرزه و لرزه بعد از زلزله اصلى را پس لرزه گویند.معمولا پس لرزه ها فراوان ترند.

    عوامل موثر در ایجاد زلزله

   الف) زلزله هاى مصنوعى

   به طور خلاصه عوامل زیر باعث ایجاد این زلزله ها مى شوند:

·       پر و خالى کردن مخازن و دریاچه هاى سدهاى بزرگ با طول تاج بیشتر 100 m

·       ایجاد چاههاى بهره بردارى و تزریق آب

·       انفجارات هسته اى

·       انفجارات معادن و باربردارى از آنها به صورت برداشتن حجم زیادى از سنگها

   ب ) زلزله هاى طبیعى

·       فورانهاى آتشفشانى

·       فروریختن غارهاى زیرزمینى

·       زمین لرزه هاى تکتونیکى : که 90% زلزله ها از این نوعند.

 

   نحوه آزاد شدن انرژى :

  پیشلرزه :  گاهى پیش از بروز زلزله اصلى , لرزه هایى با بزرگى کمتر از زلزله اصلى به وقوع مى پیوندد که معمولا فراوانى آنها با نزدیک شدن به زمان وقوع لرزه اصلى افزایش مى یابد.

 لرزه اصلى :  در اینجاست که بیشترین انرژى ذخیره شده در محیط به یکباره آزاد مى شود .

پسلرزه : لرزه هاى خفیفى است که اغلب پس از لرزه اصلى در پیرامون کانون زلزله روى میدهند.فراوانى آنها با گذشت زمان کاهش مى یابد.

 

دسته لرزه :  مجموعه اى از لرزه هاى رویداده در یک منطقه که در مقطع زمانى هفته یا ماه به وقوع مى رسد. فراوانى آنها پس از رسیدن به یک حد بیشینه کاهش مى یابد

و در نهایت مطالعه و بررسی زمین لرزه در علمی به نام لرزه زمین ساخت بحث می شود.

شدت زمین لرزه

در هنگام وقوع زلزله بارها با کلمه مقیاس ریشتر مواجه میشویم. شاید کلمه مقیاس مرکالی هم به گوشتان رسیده باشد. هر چند که کمتر مورد استفاده قرار میگیرد. این دو مقیاس قدرت یک زلزله را از دو جنبه مختلف بیان کنند. از مقیاس ریشتر برای بیان بزرگی یک زمین لرزه یعنی مقدار انرژی آزاد شده طی یک زمین لرزه استفاده میشود.

 

مقیاس ریشتر

 

اطلاعات مورد نیاز برای محاسبه بزرگی زمین لرزه را از لرزه نگار به دست میآورند. مقیاس ریشتر لگاریتمی است یعنی افزایش یک واحد در مقیاس ریشتر نشان دهنده افزایش ده واحدی در دامنه موج است. به عبارت دیگر دامنه موج در زلزله 6 ریشتری ده برابر دامنه موج زلزله 5 ریشتری است و دامنه موج 7 ریشتر 100  برابر زلزله 5 ریشتری است. مقدار انرژی آزاد شده در زلزله 6 ریشتری 7.21  برابر زلزله 5 ریشتری است.


بزرگترین زلزله ثبت شده


بزرگترین زلزله ثبت شده 9.5 ریشتر شدت داشت، هرچند که مطمئناً زلزله‌های شدیدتری در تاریخ طولانی زمین روی داده است. عمده زلزله‌هایی که روی میدهد کمتر از 3 ریشتر قدرت دارند. زمین لرزه هایی که کمتر از 4 ریشتر شدت داشته باشند، نمیتوانند ویرانیهای چندانی به بار آورند. زلزله هایی که 7 ریشتر یا بیشتر قدرت داشته باشند، زلزله های شدیدی محسوب میشوند. مقیاس ریشتر فقط یکی از عواملی است که تبعات یک زلزله را بیان میکند.


قدرت زلزله


قدرت تخریبی یک زلزله علاوه بر قدرت آن به ساختار زمین در منطقه مورد نظر و طراحی و مکان سازه‌های ساخت بشر بستگی دارد. میزان ویرانیهای به بار آمده را معمولاً با مقیاس مرکالی بیان میکنند. دانشمندان میتوانند درجه مقیاس ریشتر را درست پس از زمین لرزه و زمانی که امکان مقایسه اطلاعات از ایستگاه‌های مختلف زلزله نگاری به وجود آمده، معین کنند.

اما درجه مرکالی را نمی توان به این سرعت مشخص کرد و لازم است که محققان زمانی کافی برای بررسی اتفاقاتی که حین زمین لرزه روی داده است، در اختیار داشته باشند. هنگامی که تصور دقیقی از میزان خسارت های وارده به عمل آمد، می توان درجه مرکالی مناسب را تخمین زد.


  • رضا آخرتی

نظرات  (۰)

هیچ نظری هنوز ثبت نشده است
ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی