الهه جعفرزاده: دریاچه ارومیه، بهعنوان یکی از مهمترین پهنههای آبی داخلی ایران، تنها یک پدیده هیدرولوژیک نیست، بلکه ساختاری پیچیده و پویا در بستر زمینساختی شمالغرب کشور به شمار میرود. نقش گسلها، ساختار پوسته زمین، سنگ بستر و تغییرات تنشی ناشی از نوسانات حجم آب، از جمله عواملی هستند که در رفتار این دریاچه و پیامدهای زمینشناختی و لرزهای آن اثرگذارند.
دکتر مهدی زارع، استاد پژوهشکده بینالمللی زلزلهشناسی، در گفتوگو با خبرآنلاین، با نگاهی زمینساختی، به تشریح رابطه گسلها با بستر و آب دریاچه ارومیه میپردازد و در توضیح ساختار کلی دریاچه ارومیه میگوید: «این دریاچه یک فرورفتگی ساختاری است که با شبکهای از گسلهای فعال کنترل میشود و سنگ بستر و مورفولوژی کلی آن را شکل دادهاند. دریاچه بین چندین سامانه گسلی بزرگ به صورت یک حوزه فروکششی ایجاد شده است. گسل شمال تبریز، بهعنوان گسل امتدادلغز راستگرد با روند شمالغرب–جنوبشرق، از شمال دریاچه عبور میکند.»
او عنوان میکند: «جابهجایی در راستای این گسل بخشی از یک سامانه برش ساده امتدادلغز راستگرد با مؤلفه فشاری است. گسلهای سلماس و سرو در غرب و شمالغربی دریاچه نیز بهعنوان بخشهای دیگر همین سامانه، با جابهجایی دارای مؤلفه امتدادلغز راستگرد، به شکلگیری حوضههای رسوبی و ایجاد حوزه فروکششی دریاچه کمک میکنند. گسل ارومیه نیز مرز غربی ساختاری دریاچه را مشخص کرده است.»
سنگ بستر و پیسنگ دریاچه ارومیه
زارع در تشریح سنگ بستر دریاچه ارومیه اشاره میکند که این بستر از سنگهای پیسنگ کریستالی قدیمی و لایههای رسوبی جوانتر در یک فروافتادگی زمینساختی فعال تشکیل شده است. پیسنگ کریستالی و دگرگونی ژرفترین بخش را میسازد و شامل سنگهایی از پرکامبرین تا پالئوزوئیک است.
او توضیح میدهد: «در غرب دریاچه، سنگهای دگرگونی پالئوزوئیک مانند شیستها و گنیسها در سطح یا درست زیر رسوبات نازک رخنمون دارند که نشان میدهد حاشیه غربی در مقایسه با بستر دریاچه از نظر زمینساختی بالاآمده است. در شرق دریاچه، پیسنگ بسیار ژرفتر و تا حدود ۸۰۰۰ متر زیر توالی عظیمی از رسوبات از پایان دوران اول تا پایان دوران دوم زمینشناسی قرار دارد.»
سازند قم و لایههای زیرین دریاچه
زارع عنوان میکند که پیسنگ میوسن سازند قم مستقیماً در زیر گل نرم و نمکی دریاچه قرار گرفته است. به گفته او، «این لایه شامل سنگ آهک مرجانی، مارن و شیل است و بهعنوان یک «کف» سخت برای دریاچه فعلی عمل میکند. این سازند در چندین جزیره از ۱۰۲ جزیره دریاچه و همچنین در سواحل شمالغربی قابل مشاهده است.»
نازکشدگی پوسته و نقش فرآیندهای عمقی
این کارشناس و استاد دانشگاه، با اشاره به نتایج مطالعات گرانشی میگوید مرز پوسته و گوشته -موهو- در زیر دریاچه در ژرفای حدود ۴۱ کیلومتر قرار دارد، در حالی که این مرز در ارتفاعات اطراف تا حدود ۴۸ کیلومتر پایین میرود.
او تأکید میکند: «پوسته زیر دریاچه ارومیه در مقایسه با اطراف نازکتر است و این نازکشدگی میتواند نشاندهنده بالاآمدگی گوشتهای یا جداشدگی پوسته باشد که امکان نشست پوسته در حوضه دریاچه را فراهم کرده است.»
زارع همچنین به نقش مراکز آتشفشانی کواترنری مانند شبهجزیره اسلامی -که مشتمل بر یک مخروط آتشفشانی است- و آتشفشان سهند اشاره میکند که جوانترین بخشهای سنگ بستر دریاچه را ساختهاند.
رسوبات کواترنر و توالی لایهها در بستر دریاچه
زارع توضیح میدهد در بستر دریاچه ارومیه، رسوبات کواترنر شامل گلهای فوقشور، آراگونیت، هالیت و رسهای آواری با ضخامت ۳۰ تا ۴۵ متر جوانترین لایهها هستند.
به گفته او، «در زیر این رسوبات، سازند قم با سنگ آهک و مارنهای سبز قرار دارد و پایینتر از آن ماسهسنگها، شیلها و «فلیش» -در شرق دریاچه ضخیمترین لایه- مربوط به دوران اول و دوم زمینشناسی دیده میشود و در نهایت پیسنگ کریستالی پرکامبرین شامل سنگهای دگرگونی، گرانیتها و ریولیتها قرار دارد.
غرب دریاچه عمدتاً از سنگهای دگرگونی پالئوزوئیک و پیسنگ قدیمیتر تشکیل شده، در حالی که بخش شرقی بیشتر با رسوبات فلیش دوران دوم و سنگهای آتشفشانی کمان ماگمایی سهند شناخته میشود.»
پشتههای تراورتن و آبهای گرم معدنی
زارع یکی از ویژگیهای منحصربهفرد بستر سنگی دریاچه ارومیه را وجود پشتههای گسترده تراورتن با وسعتی در حدود ۸۰ کیلومتر مربع میداند.
او میگوید: «این پشتهها توسط آبهای گرم غنی از مواد معدنی تشکیل شدهاند که از طریق شکستگیها و گسلهای شرقی–غربی و شمالغربی–جنوبشرقی در بستر سنگ بالا آمدهاند.»
وزن آب دریاچه و تأثیر آن بر گسلها
زارع در ادامه عنوان میکند: «بهطور تاریخی، وزن آب یا فشار هیدرواستاتیک دریاچه بر گسلهای کف دریاچه برقرار بوده است. از دست دادن حدود ۲۲ تا ۳۰ کیلومتر مکعب آب موجب «تخلیه پوسته» شده که با تغییر تنش مؤثر بر سطوح گسل، میتواند ریزلرزهها را تحریک یا آغاز کند.»
او هشدار میدهد: «اگر گسلی آماده لغزش بزرگ باشد، چه بسا موجب تحریک نهایی برای یک زمینلرزه بزرگ شود. استخراج گسترده از سفرههای آب اطراف -مانند سفرههای آب میاندوآب و سلماس- هم فشار منفذی در سنگ بستر را بیشتر تغییر میدهد و به طور بالقوه بر الگوهای لرزهای محلی اثر گذاشته است.»
کنترل مورفولوژی دریاچه توسط روندهای گسلی/ نقش گسل دهخوارقان چیست؟
زارع میگوید: «مورفولوژی دریاچه ارومیه توسط دو جهت غالب گسلی کنترل میشود؛ یکی روند شمالغربی–جنوبشرقی که موازی با راندگی اصلی زاگرس است و دیگری روند شمالشرقی–جنوبغربی که بهعنوان ساختارهای عرضی شناخته میشوند.»
او توضیح میدهد: «روند دهخوارقان (آذرشهر-دهخوارقان یا روند دهخوارقان-تبریز) ساختاری است که بخش مرکزی دریاچه را قطع کرده و برخلاف گسلهای غالب شمالغربی–جنوبشرقی، بهعنوان یک ساختار ثانویه یا عرضی عمل میکند و عملاً حوضه دریاچه را به دو بخش شمالی و جنوبی تقسیم میکند. در حالی که گسل اصلی شمال تبریز راستگرد است، گسلهای ثانویه شمال شرقی-جنوب غربی مانند روند دهخوارقان سازو کار امتدادلغز چپگرد دارند.»
این کارشناس همچنین عنوان میکند: «سنگ بستر دریاچه بهصورت مجموعهای از بلوکهای بالاآمده و فرونشسته دیده میشود. در بخش میانی دریاچه و در نزدیکی پل بزرگراه شهید کلانتری، سنگ بستر در راستای گسل شمالشرقی–جنوبغربی بالاآمده و باعث شده این بخش در مقایسه با بخشهای شمالی ژرفتر، باریکتر و کمژرفاتر باشد. تقاطع روند دهخوارقان با گسلهای طولی شمالغربی–جنوبشرقی یک سامانه گسله مزدوج ایجاد کرده که به دلیل درجه بالای شکستگی، مسیر صعود آبهای گرم غنی از مواد معدنی را فراهم کرده است. به همین دلیل است که بسیاری از پشتههای تراورتن و چشمههای آب گرم دریاچه در محل تلاقی این روندها متمرکز شدهاند.»
گسل شمال تبریز و لرزهخیزی منطقه
زارع، گسل شمال تبریز را «راستای اصلی لرزهزای منطقه» معرفی میکند و میگوید روند دهخوارقان در شهر تبریز به این گسل میرسد و یک تلاقی ساختاری مهم ایجاد میکند.
به گفته او، این تلاقی ساختاری با وقوع زمینلرزههای مهم تاریخی تبریز مرتبط بوده و بر توزیع تنش در گسل شمال تبریز اثر میگذارد. در بخش میانی دریاچه نیز سنگ بستر در امتداد این محور شمالشرقی–جنوبغربی به سطح نزدیکتر شده و همین موضوع "سنگ پی" زمینشناختی را برای ساخت گذرگاه شهید کلانتری فراهم کرده است.
آیا گسلها آب دریاچه را تخلیه میکنند؟
زارع تأکید میکند: «از نظر زمینشناسی، گسلها در شرایط کنونی، دریاچه را تخلیه نمیکنند، اما از طریق سازوکارهای خاص در دینامیک آب دریاچه نقش دارند. نقش گسلها را میتوان در بستر دریاچه ارومیه در موارد زیر توضیح داد:
- گسلها، "نشتی حوضه" را با تعامل آبهای زیرزمینی کنترل میکنند. دریاچه ارومیه یک دریاچه بدون هیچ خروجی سطحی است. گسلهای ثانویه مانند روند شمال شرقی-جنوب غربی دهخوارقان مناطق بسیار شکستهای را در سنگ بستر ایجاد میکنند. با کاهش سطح دریاچه به دلیل تبخیر و سدسازی، وزن (فشار هیدرواستاتیک) دریاچه کاهش یافته است. «اثر سیفونی» با همین گسلها هدایت میشود. از آنجا که انسانها مقادیر زیادی آب زیرزمینی را از سفرههای آب اطراف پمپاژ کردهاند، سطح آب در سنگ بستر اغلب پایینتر از بستر دریاچه است. این موضوع یک گرادیان فشار ایجاد میکند که در آن آب دریاچه میتواند به طور بالقوه از طریق مناطق گسله به سفرههای آب زیرزمینی زیرین نفوذ کند تا "شکاف" باقی مانده از پمپاژ بیش از حد را پر کند.
- گسلها به عنوان "مجرا" در بسیاری از بخشهای دریاچه عمل میکنند. گسلها در واقع به عنوان مجرایی برای جریان رو به بالا عمل میکنند. چشمههای آب گرم عمیق و غنی از مواد معدنی از طریق همین گسلها راه به سطح زمین مییابند. تشکیل تراورتن به این ترتیب ممکن میشود.
- گسلها در حین باربرداری از پوسته در لرزهخیزی القایی نقش دارند. از دست دادن میلیاردها تن آب، وزن عظیمی را از پوسته زمین برداشته است. "تخلیه پوسته" فشار روی گسلهای حوزه دریاچه ارومیه را تغییر داده است. به جای اینکه گسلها آب را تخلیه کنند، از دست دادن آب گسلها را تحریک میکند و به طور بالقوه منجر به ریزلرزههای مکرر یا نهایتا تحریک وقوع زمینلرزههای بزرگ در منطقه میشود.
گسل دهخوارقان و سایر گسلها سنگ بستر را "نشتپذیر" میکنند، اما علت ناپدید شدن دریاچه نیستند. البته گسل دهخوارقان در محل دریاچه لرزهخیزی مشخصا بالاتری نسبت به سایر بخشهای دریاچه را موجب میشود.
۴۷۲۳۲
نظر شما