نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه جغرافیای طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشجوی دکتری گروه جغرافیای طبیعی (ژئومورفولوژی)، دانشگاه محقق اردبیلی،

چکیده

امروزه به‌ منظور ارزیابی نئوتکتونیک عمدتاً از اثرات ژئومورفیکی ناشی از فعالیت‌های زمین‌ساخت، مطالعه‌ی مناظر و اشکال ایجاد شده، هم چنین اندازی‌گیری کمی لندفرم‌ها از شاخص‌های ژئومورفولوژی استفاده می‌شود. در این مطالعه، فعالیت‌های نئوزمین‌ساخت منطقه مورد مطالعه با تأکید بر توان لرزه‌زایی گسل‌ها، با بهره‌گیری از آثار و شواهد ژئومورفیک ارزیابی و سپس شهرها و مراکز پرتراکم جمعیتی نسبت به مراکز لرزه‌ای و حریم گسل‌ها پهنه‌بندی گردید. بدین‌منظور ابتدا نقشه‌های توپوگرافی، زمین‌شناسی، تصاویرماهواره‌ای، عکس‌های هوایی و مدل ارتفاعی رقومی منطقه مورد مطالعه تهیه شد. سپس بر اساس نتایج حاصل از بازدید‌های میدانی و مطالعات انجام شده، آثار و شواهد بارز در منطقه مورد مطالعه، مانند پرتگاهگسلی، خطواره‌های گسلی، چشمه‌های تکتونیکی و ... مورد شناسایی قرار گرفتند.با بهره‌گیری از داده‌های تهیه شده، گسل‌های اصلی شناسایی، و با استفاده از شاخص‌های ژئومورفولوژی میزان فعالیت‌ زمین‌ساخت در منطقه مورد مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفت و نقشه پهنه‌بندی فعالیت‌های زمین‌ساختی ترسیم گردید.در ادامه با استفاده از معادلات ولز و کوپر اسمیت، نوروزی، اشجعی و زارع، توان لرزه‌زایی گسل‌ها محاسبه شد. متوسط توان لرزه‌زایی برای گسل‌های آستارا، هیر، نئور و سنگور به ترتیب 9/6،2/6،7،8/4ریشتر محاسبه شد. سپسموقعیت مناطق مسکونی در حریم گسل‌ها پهنه‌بندی و با نقشه کاربری اراضی ومقاومت سازندها که پس از فاصله از گسل‌ بیشترین آسیب‌پذیری از زلزله‌هارا دارند، هم‌پوشانی انجام گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر آن‌است که شهرهای نمین، عنبران، لوندویل و اسالم در پهنه خطر بسیار زیاد زمین‌لرزه، آستارا در پهنه خطر زیاد، حویق در پهنه خطر متوسط و شهرهای هشتپر و آبی‌بیگلو در پهنه‌بندی خطر بسیار کم قرار دارند

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation on the geomorphological effects of active tectonics and zoning Earthquake risk with emphasis on seismicity of faults (Case study: Namin, Astara, Talesh)

نویسندگان [English]

  • Mousa Abedini 1
  • Vida Irani 2
  • Fariba Esfanyari darabad 1

1 Professor Department of Geomorphology Faculty of Literature and Humanities University of Mohaghegh Ardabili- Ardabil,Iran

2 PhD Student, Department of Natural Geography (Geomorphology), Mohaghegh Ardabili University

چکیده [English]

Introduction
 
According to the results of this study, Tabriz metropolis does not have a favorable situation in terms of earthquake risk, and most densely populated parts of the city, especially the northern and central parts, are in very high and high vulnerability zones. Milani and Nemati (2015), studied the geological indices, tectonics and seismicity of faults in Lut and Jazmourian basins. Their work’s results showed that both basins have active tectonics, but the western margin of Shahdad basin has high to medium activity and Jazmourian basin has little activity. Shayan and Zare (2013) investigated and determined the seismic hazard ranges in active alluvial fans by barbarian spatial analysis method, and the results of their research showed that Garmsar and Sorkh Sokoot faults have the highest seismic potential and Lalehzar and lower Qaleh mountain faults have the lowest. Rajabi and Aghajani (2010) investigated faults and seismicity and seismic hazard in the northeast of Lake Urmia. Their studies in the region led to three important classifications. Rabati et al. (2015) studied active tectonics using geomorphological indices in the Sefidrud basin of western Alborz and their results indicated that sub-basins corresponding to dense fault zones show high measurement indices.
 
Data and Method
 
In order to achieve the objectives of this study, the data of topographic map 1: 25000 of the surveying organization, region’s geological map of 1: 100000, region’s aerial photographs of 1: 50000, 1: 20000 and 1: 40000, Landsat 8 satellite images related to the year 2020, as well as digital elevation model map were used. Using the existing relationships, geomorphological indices were calculated and necessary analyses were performed. The seismic potential of active faults in the region was calculated using the formulas of Zare (1995), Ashjaei and Vorozi (1978), and Wells and Coopersmith (1994). In addition, the spatial analysis method was used to analyse and determine the seismic risk. In this study, the method proposed by Barbarian et al. in spatial analysis was used. The steps of this method are as follows: first, faults with a length of more than 10 km are identified. Then, faults with a length of 5 to 10 km are identified and added to the first category of faults, and configuration operations are applied based on the distances to the source of the earthquake and the faults. Then, the extracted map is overlapped with the land use map to determine the location of human settlements in the danger zones of fault lines, and the map resulting from the sensitivity of the region's formations from the point of view of resistance, and finally the final map of earthquake danger configuration and the position of highly populated centres is obtained based on the level of risk-taking.
 
Results and Discussion
 
The most important factor in the structural development of Alborz is the existence of driven and inverted faults that are located along this mountain range. Astara fault is one of Alborz’s most important faults. This fault is one of the most important geological structures in the northwest of the country, and the occurrence of destructive historical earthquakes has increased its importance. In this regard, the activities of major and minor faults of this region and the resulting seismic potential were investigated and analysed in this study. In the present work, based on the analyses performed by remote sensing of satellite and GIS and the implementation of processes such as principal component analysis, band composition, Hillshid and filtering of satellite images indicating structures, there are definite line structures in the study area. In this regard, 25 fault lines were identified in the study area. The presence of fault lines in the study area indicates tectonic activities there. In fact, the fault lines extracted from the satellite image show different faults, especially in the north-eastern, north-western, western and south-eastern parts of the study area. Yamani and Alizadeh (2016) also achieved similar results in the study of tectonic activities of the Karaj watershed using satellite imagery and geomorphological indicators. Also, based on the results of the study, among the methods used to identify faults in the study area, the methods of applying directional filters, principal component analysis and Hilshid have had a great impact on the proper identification of faults. This can be due to the feature of edge highlighting in directional filters, and also the presence of more than 80% of the information in the first band of the principal component analysis. In addition, fault lines that were not identified by the above two methods were extracted using the Hillshid method. Based on the results of the used indicators, most of the basins have high tectonic activities in the study area, and the morphological characteristics of the studied catchments are under the influence of fault lines in the area.
 
Conclusion
The results of the relatively active tectonic index showed that basins 1 and 2 in the eastern parts of the study area had the highest tectonic activities. In the present study, the calculations performed in GIS and Excel software were calculated using the equations provided by Norouzi and Ashjaei, Zare, and Wells and Coopersmith, and the average seismic power of Astara fault was equal to 6.9 Richter, Neur fault equal to 7 Richter, Hir fault equal to 6.2 Richter, and Sangour fault equal to 4.8 Richter. In general, the average seismic power for the main and secondary faults in the study area based on Nowruz and Ashjaei, Nowruzi, and Wells and Coopersmith equations was estimated to be 5.844, 5.710 and 6.517, respectively. Also, in addition to calculating the seismicity, spatial analysis method was used to determine the risk of faults. The results showed that most of the settlements in the study area are located at a distance of 3000 to 10,000 meters from the fault lines. The results indicate three hazardous zones in the study area. Shayan et al. (2013), in a similar study, determined the earthquake risk zones in the Garmsar alluvial fan using the GIS and concluded that most of the residential centres in their investigated study area are located at a distance of 3000 to 7000 meters from the fault lines.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Orogeny&rsquo
  • s
  • Fault
  • Tectonics
  • Zonation
  • آزادﻳﺨﻮاه، اﻣﻴر؛ پورکرمانی، محسن؛ رادفر، شهباز(1388)، « لرزه زمین­ساخت منطقه معدنی سنگ آهن گل گهر سیرجان» فصلنامه زمین شناسی کاربردی. شماره 3 صص205 -193.
  • احمدی، محمد؛ رضائی مقدم،محمد حسین؛ خیام، مقصود؛ روستایی، شهرام؛ (1385).«تحلیل مکانی رابطۀ گسل حاد زمین لرزه­ها با ناپایداری­دامنه­ای مطالعه موردی: دامنه­های شمالی عرضه سرک»، جغرافیا و برنامه­ریزی، دانشگاه تبریز، شماره 24. صص 17-1.
  • اسدی، زینب؛ زارع، مهدی؛(1394)،«برآورد توان لرزه­زایی گسل­ها و ارزیابی بزرگای زمین­لرزه­های پیش از تاریخ از داده­های زمین­لغزش مطالعه موردی در دره نور (البرز مرکزی)»، علوم زمین،دوره 24شماره 95 . صص78-67.
  • اسفندیاری، فریبا؛ غفاری گیلانده، عطا؛لطفی، خداداد؛(1393). «بررسی توان­لرزه­زایی گسل­ها و برآورد تلفات انسانی ناشی اززلزله در مناطق شهری مطالعه موردی:(شهراردبیل)»،پژوهش­های ژئومورفولوژیکی،سال دوم،شماره4.صص36-17.
  • حسینی، علی؛ فتاحیان، سید امیر؛ ملکان، جواد؛(1399)، «تحلیل فضایی محدوده­های ایمن در برابر زلزله با استفاده از تصمیم­گیری­های چندمعیاره و منطق فاری، مورد مطالعه:(منطقه 20 تهران)»، علوم و تکنولوژی محیط­زیست، دوره 22 شماره1.صص166-151.
  • رابطی، دنیا؛ ده­بزرگی، مریم؛ حکیمی­آسیابر، سعید؛ نوزعیم،رضا؛(1397)، «بررسی زمین­ساخت فعال با استفاده از شاخص­های ژئومورفولوژی در حوضه سپیدرود، البرز غربی»، پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی، دوره 7 شماره2. صص 157-140.
  • رجبی، معصومه؛ آقاجانی، کامیلا؛(1389)،«بررسی گسل­ها، توان­لرزه­زایی و خطر زمین­لرزه در مخروط ­افکنه­های شمالشرق دریاچه ارومیه»، فصلنامه جغرافیای­طبیعی، سال سوم، شماره 7. از صص14-1.
  • روستایی، شهرام؛ زمردیان، محمدجعفر؛ رجبی، معصومه؛مقامی مقیم، غلامرضا؛(1388). «نقش فعالیت­های تکتونیکی در شکل گیری و گسترش مخروط افکنه های دامنه جنوبی الاداغ»، جغرافیاو توسعه، شماره 13. صص 156-137.
  • روستایی، شهرام؛ نیری، هادی؛ (1390)،« ارزیابی فعالیت های تکتونیکی، استفاده از نیمرخ طولی در حوضه آبریز مهاباد»، جغرافیا و برنامه ریزی دانشکده علوم انسانی و اجتماعی دانشگاه تبریز، شماره 36. صص 145-116.
  • رﻳﺎﺿﻲراد،سادات،زهره، ؛ کی نژاد، آناهیتا؛ قمی اویلی، جعفر؛(1388)،«ﺑﺮرﺳﻲﻟﺮزه­زﻣﻴﻦﺳﺎﺧﺖ و ﻟﺮزهﺧﻴﺰی درﻧﻮﺷﻬﺮ وﺗﻌﻴﻴﻦﻣﻨﺎﻃﻖ باﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﺧﻄﺮﺑﺎﻻ»،ﻓﺼﻠﻨﺎﻣﻪ زﻣﻴﻦ،ﺳﺎلﭼﻬﺎرم، ﺷﻤﺎره 4. صص 89-77.
  • سهرابی، آرش؛ بیگی، سهیلا؛(1395)، «بررسی شاخص­های ژئومورفیک و مورفوتکتونیکی برای ارزیابی تکتونیک فعال در محدوده آبدوغی، شمال­شرق یزد، ایران مرکزی»، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، دوره 16، شماره40.صص28-7.
  • شایان، سیاوش؛ زارع، غلامرضا؛(1392)، «تعیین محدوده­های خطر زمین­لرزه در مخروط­­افکنه­های فعال با روش تحلیل فضایی بربریان (مطالعه موردی: مخروط افکنه گرمسار)»، برنامه­ریزی و آمایش فضا، دوره 17،شماره2. صص 121-93.
  • شکری، پریسا؛ ده­بزرگی، مریم؛ حکیمی­آسیابر، سعید؛(1398)، «بررسی مورفوتکتونیکی غرب البرز مرکزی با استفاده از شاخص­های ژئومورفیک»، پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی،دوره17،شماره4. صص 124-105.
  • عابدینی،موسی؛ (1395)،«ژئومورفولوژی تکنوتیکی»، جلد اول چاپ یکم اردبیل. انتشارات دانشگاه محقق اردبیلی، 268 صفحه.
  • عابدینی، موسی؛ کرمی، فریبا؛ سرمستی، نادر،(1394)، «ارزیابی فعالیت گسل تبریز با شاخص­های ژئومورفیک، تکنیک سنجش از دور و GIS»، هیدروژئومورفولوژی،دوره 5 شماره2.صص 40-17.
  • عزتی، مریم؛ آق­آتابای، مریم؛(1393)، «تحلیل زمین­ساخت فعال حوضه­ی بجنورد با کمک شاخص­های مورفوتکتونیکی»، پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی،دوره2، شماره4. صص144-130.
  • کرمی، فریبا؛رجبی، معصومه؛ اباذری، کلثوم؛(1397)،«تحلیل ناهنجاری­های شبکه زهکشی و ارتباط آن با تکتونیک فعال در حوزه­های آبریز شمال تبریز»، پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی، دوره 7، شماره1.صص 47-30.
  • مددی، عقیل؛ مختاری، داود؛ شیرزادی، حمدیه؛ مهرورز، ارسلان؛(1395)، «بررسی عملکرد نئوتکتونیک برمخروط­ افکنه­هابا تاکید برتوان لرزه­خیزی گسل­ها (منطقه موردمطالعه: دامنه­های شمالغرب سهند)»، جغرافیا ومخاطرات محیطی، دوره 5 شماره 18. صص 41-31.
  • موسوی حرمی، رضا؛(1377)،«رسوب شناسی»، انتشارات آستان قدس رضوی. چاپ پنجم 474 صفحه.
  • میلانی، فاطمه؛ نعمتی، مجید؛(1397)، «شاخص­های زمین­ریخت­شناختی، زمین­ساخت جنبا و لرزه­خیزی حوضه­های لوت و جازموریان (استان کرمان)»، زمین­شناسی محیط زیست،دوره12، شماره42. صص 45-33.
  • یمانی، مجتبی؛ علیزاده، شهناز؛(1395)، «بررسی فعالیت­های نو زمین­ساخت حوضه آبخیز کرج از طریق شاخص­های ژئومورفیک»، فصل­نامه جغرافیای طبیعی، دوره 9، شماره31. صص18-1.
  • Erdik, M. Demircioglu, M. Sesetyan, K. Durukal, E. Siyahi, B. , 2004. Earthquakehazard in Marmara Region, Turkey, soil Dynamics and EarthquakeEngineering 24 (2004) 605-631.
  • Hamdouni, R.E. , Irigaray, C. Fernandez, T.  Chamcon ,    Keller,  E. A ,. 2008.Assessmentof relative active tectonic,south west border of the Sierra Nevada (Southern Spain).Geomorphology 96, 150-173.
  • Han, L. Zhang, J. Zhang, Y. Ma, Q. Alu, S. Lang, Q. 2019, Hazard Assessment of Earthquake Disaster Chains Based on a Bayesian Network Model and ArcGIS, Geo-Information, 8(210): 1-15.
  • Hannich, Dieter, Et al ., 2006. A GIS-based study of earthquake hazard as atool for the microzonation of Bucharest, Engineering Geology 87(2006) 13-32.
  • Kaller, E. A. Pinter, N. 2002, Active Tectonics, Earthquake Uplift, and Landscape. Prentice Hall, Newjersey.
  • Lantada, N. Pujades, L. Barbat, A., 2009. Vulnerability index and capacity spectrum based methods for urban seismic risk evaluation. A comparison, NetHazards 51(2009) 501- 524.
  • Valkanou, K. Karymbalis, E. Papanastassiou, D. Soldati, M. Chalkias, Ch. Gaki-Papanastassiou, K. 2019, Assessment of Neotectonic Landscape Deformation in Evia Island, Greece, Using GIS-Based Multi-Criteria Analysis, Geo-Information, 10(118): 1-27.