زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

ارزیابی حریم گسلش در مناطق شهری (مطالعۀ موردی گسل جنوب مشهد)

نویسندگان
1 دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکدۀ علوم، گروه زمین‌شناسی
2 دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، دانشکدۀ مهندسی عمران
چکیده
طراحی سازه‌های ایمن نسبت به اثرات مخرب گسلش سطحی نظیر برش و نشست نامتقارن بسیار هزینه بر و بعضا از نظر اجرا غیرممکن است، از این‌رو، مناسب‌ترین راهکار مقابله با گسلش سطحی تعیین حریم خطر و پرهیز از آن و یا احداث سازه‌های با ریسک پایین در حریم گسل است. در تحقیق حاضر ابتدا اختصاصات گسل جنوب مشهد براساس داده‌های ژئوفیزیکی و مورفوتکتونیکی بررسی شد و سپس براساس معیاری‌های موجود، گسل مزبور رده‌بندی شد و حریم آن پیشنهاد شده است. این پژوهش‌ها نشان می‌دهد که گسل جنوب مشهد از نوع امتداد لغز راست‌گرد با مؤلفه نرمال است که به‌وضوح نهشته‌های کواترنری را جابهجا کرده است. میانگین نرخ لغزش گسل براساس جابه‌جایی ظاهری در آبراهه‌ها mm/yr 59/0 و دورۀ بازگشت آن 2930 سال تخمین زده شده است. مسیر گسل در غرب و جنوب شهر مشهد براساس بررسی‌های ژئوالکتریک، مغناطیس‌سنجی و آریه میکروترمورها تعیین شده است. با استناد به میزان دقت این بررسی‌ها و معیارهای موجود، حریم گسلش در داخل محدودۀ شهری 80 متر در سمت جنوب (فرا دیواره) و 70 متر در سمت شمال (فرودیواره) پیشنهاد شد.






کلیدواژه‌ها

1. امینی حسینی ک.، مهدویفر م.، بخشایش م.، رخشنده م.، "گزارش مقدماتی زمین‌شناسی مهندسی و پدیده‌های ژئوتکنیکی همراه با زلزله 1382 بم"، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله (1382). ## 2. حسامی خ.، کارخانیان، آ.، جمالی ف.، "گزارش مقدماتی شناسایی تعدادی از گسل‌های فعال منطقۀ آذربایجان»، مؤسسۀ بین‌المللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله (1375). ## 3. حسامی خ.، جمالی ا.، طبسی ه.، "نقشه گسل‌های فعال ایران"، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله ایران (1382). ## 4. مختاری د.، "آسیب‌پذیری سکونتگاه‌های روستایی از فعالیت گسل و ضرورت جابه‌جایی آنها (نمونه موردی: روستاهای واقع در امتداد گسل شمالی میشو)"، پژوهش‌های جغرافیایی، شمارۀ 51 (1384). ## 5. حافظی مقدس ن.، "گزارش طرح پژوهشی تعیین حریم گسل جنوب مشهد"، طرح پژوهشی مشترک دانشگاه فردوسی مشهد و سازمان نظام مهندسی استان خراسان رضوی (1396). ## 6. حافظی مقدس ن.، غفوری م.، "گزارش دلایل خرابی سد باطله کارخانه پتروشیمی بجنورد"، دانشگاه فردوسی مشهد (1372). ## 7. حافظی مقدس ن.، آزادی ا.، "گزارش نهایی طرح مطالعات ژئوفیزیکی دشت مشهد"، شرکت زمین فیزیک پویا، سازمان زمین شناسی کشور (1394). ## 8. Abbassi M. R., Y., Farbod, "Faulting and folding in quaternary deposits of Tehran’s piedmont (Iran)", Journal of Asian Earth Sciences, 34, Elsevier (2009). ## 9. Aki K., "Generation and propagation of G waves from the Niigata earthquake of June 16, 1964, 2, Estimation of earthquake moment, released energy, and stress-strain drop from the G wave spectrum", Bull. Earthquake Res. Inst. Tokyo Univ., 44 (1966) 73-88. ## 10. Anastasopoulos I., Gazetas G., Bransby F., Davies M. C. R., Nahas El. A., "Fault Rupture Propagation through Sand : Finite-Element Analysis and Validation through Centrifuge Experiments", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering", American Society of Civil Engineers , (ASCE), Vol. 133, No. 8, (2007) 943-958. ## 11. Barka A., Akyüz H. S., Altunel E., Sunal G., Çakir Z., Dikbas A., Yerli B., Armijo Meyer B., de Chabalier J.B., Rockwell T., Dolan J.R., Hartleb R., Dawson T., Christofferson S., Tucker A., Fumal T., Langridge R., Stenner H., Lettis W., Bachhuber J., Page W., "The Surface rupture and slip distribution of the17August 1999 Izmit earthquake (M7.4, North Anatolian Fault" Bull. Seismol. Soc. Am. 92 (1) (2002) 43-60. ## 12. Bray J. D., Kelson K. I.," Observations of surface fault rupture from the 1906 earthquake in the context of current practice” Earthquake Spectra 22, (2006) S69-S89, ## 13. Bray J. D., Seed R. B., Cluff L. S., Seed H. B., "Earthquake Fault Rupture Propagation through Soil,” Journal of Geotech. Engrg. , ASCE, 120 (3), (1994a) 543-561. ## 14. Bray J. D., "Developing mitigation measures for the hazards association with earthquake surface fault rupture", seismic fault-induced failures, 55, (2001 January) 55-80. ## 15. Bryant W. A., "Barka A., Alquist-Priolo Earthquake Fault Zoning ", California Geological Survey, Surface Fault Displacement Hazard Workshop U.C. Berkeley May 20‐21 (2009). ## 16. Bryant W. A., "History of the Alquist-Priolo Earthquake Fault Zoning Act, California, USA", Environmental and Engineering Geoscience 16 (1) (March 2010) 7-18. ## 17. Gledhill K. R., Ristau J., Reyners M., Francois-Holen C., "The Darfield (Canterbury) Mw 7.1 Earthquake of September 2010: Preliminary Seismological Report", Bull. N. Z. Soc. Earthquake Eng., (2010). ## 18. Quigley M., Van Dissen R., Litchfield N., Villamor P., Duffy B., Barrell D., Furlong K., Stahl T., Bilderback E., Noble D., "Surface rupture of the Greendale fault during the Mw 7.1 Darfield (Canterbury) earthquake, New Zealand: Initial findings" Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering, Vol. 43 (2010) 236-242. ## 19. Califirnia Department of Conservation, Division of Mines and Geology, "Fault-Rupture Hazard Zones in California", (1997). California Agencies. Paper 387. ## 20. Cluff L. S., Cluff J. L., "Importance of assessing degrees of fault activity for engineering decisions", in Proceeding of the 8th World Conference on Earthquake Engineering, Vol. 2, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J., (1984) 629-636. ## 21. Clark M. M., Sharp R. P., Castle R. O., Harsh P. W., "Surface faulting near Lake Oroville, California, in August, 1975" Bull. Seismol. Soc. Am., 66 (1976) 1101-1110, 22. Cole D. A. Jr., Lade P. V., "Influence zones in alluvium over dip-slip Faults. Journal of Geotechnical Engineering Division", ASCE 110:5, (1984) 599-615. ## 23. Kerr J., Nathan S., Van Dissen R., Webb P., Brunsdon D., King A. "Planning for development of land on or close to active faults: a guideline to assist resource management planners in New Zealand, Ministry for the Environment", ME number 565, (2003) 67. ## 24. García-Mayordomo J., Insua-Arévalo J. M., Martínez-Díaz J. J., Jiménez-Díaz A., Martín-Banda R., Martín-Alfageme S., Masana E., "The Quaternary Active Faults Database of Iberia (QAFI v. 2.0)/La Base de Datos de Fallas Activas en el 10 Cuaternario de Iberia (QAFI v. 2.0)", Journal of Iberian Geology, 38 (1) (2012) 285. ## 25. Van Dissen R. J., Berryman K., Webb T., Stirling M., Villamor P., Wood, P. R., Nathan S., Nicol A., Begg J., Barrell D., McVerry G., Langridge R., Litchfield N., Pace B., "An interim classification of New Zealand’s active faults for the mitigation of surface rupture hazards", In proceedings, Pacific Conference on Earthquake Engineering, Christchurch, New Zealand, February, 2003, Paper No.155, (2003). ## 26. Goel R. K., Chopra A. K., "Linear analysis of ordinary bridges crossing fault rupture zones." Journal of Bridge Engineering, 14 (3) (2009a) 203-215. ## 27. Goel R. K., Chopra A. K. "Nonlinear analysis of ordinary bridges crossing fault rupture, zones." Journal of Bridge Engineering, 14 (3) (2009b) 216-224. ## 28. Hanks T. C., H. Kanamori. A., "Moment magnitude scale, Journal of Geophysical Research", 84, 5, (1979) 2348-2350, 9B0059. ## 29. Fraser J. G., Hubert-Ferrari A., Verbeeck K., Garcia-Moreno D., Avsar U., Maricq N., Coudijzer A., Vlamynck N., and Vanneste K., "A 3000-year record of surface rupturing earthquakes at Gunalan: variable fault-rupture lengths along the 1939 Erzincan earthquake-rupture segment of the North Anatolian Fault, Turkey." Annals of Geophysics, 55(5), (2012) 895-927. ## 30. Kerr J., Nathan S., Brunsdon D., King A., Van Dissen R., "Interim guidelines: Planning for development of land on or close to active faults. Institute of Geological & Nuclear Sciences Client Report 2002/124", (prepared for Ministry for the Environment, New Zealand) (2002). ## 31. King A. B., Brunsdon D. R., Shephard R. B., Kerr J. E., Van Dissen "Building adjacent to active faults: a risk-based approach. In proceedings, Pacific Conference on Earthquake Engineering", Christchurch, New Zealand, February, (2003) Paper No.158. ## 32. Langridge R. M., Stenner H. D., Fumal T. E., Christofferson S. A., Rockwell T. K., Hartleb R. D., Bachhuber, J., Barka, A. A.,"Geometry, slip distribution, and kinematics of surface rupture on the Sakarya fault segment during the 17 August 1999 Izmit", Turkey, earthquake. Bull. Seismol. Soc. Am. 92 (2002) 107-125. ## 33. Langridge R., Ries W., "Mapping and fault rupture avoidance zonation for the Alpine Fault in the West Coast region", GNS Science Consultancy Report 2009/18, (2009) 47. ## 34. Langridge R., Ries W., "Active fault mapping and rupture avoidance zonation for the Alpine Fault in West Coast region", GNS Science Consultancy Report 2009/18, (2010). ## 35. Lazarte C. A., "The response of Earth structures to surface fault rupture", Ph.D. Thesis, Department of Civil Engineering, Univ. of California, Berkeley (1996). ## 36. Nilforoushan F., Masson F., Vernant P., Vigny C., Martinod J., Abbassi M., Nankali H., Hatzfeld D., Bayer R., Tavakoli F., Ashtiani A., Doerflinger E., Daignières M. , Collard P., Chéry J., "GPS network monitors the Arabia-Eurasia collision deformation in Iran" Journal of Geodesy, Volume 77, Issue 7-8, (2003) 411-422. ## 37. Van Dissen R., Barrell D., Litchfield N., Villamor P., Quigley M., King A., Furlong K., J. Begg, Townsend D., Mackenzie H., Stahl T., Noble D., Duffy B., Bilderback E., Claridge J., Klahn A., Jongens R., Cox S., Langridge R., Ries W., Dhakal R., Smith A., Hornblow S., Nicol R., Pedley K., Henham H., Hunter R., Zajac A, Mote T., "Surface rupture displacement on the Greendale Fault during the 1Mw 7.1 Darfield (Canterbury) earthquake, New Zealand, and its impact on man-made structures" Proceedings of the Ninth Pacific Conference on Earthquake Engineering Building an Earthquake-Resilient Society 14-16 April, (2011), Auckland, New Zealand Paper Number 186. ## 38. Wells D. L., Coppersmith K. J. "New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement" Bulletin of the seismological Society of America, 84 (4) (1994) 974-1002. ##