بررسی سکونتگاه‌های انسانی واقع در حریم گسل‌های فعال( مورد مطالعه استان کرمان )

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری رشته مخاطرات ژئومورفولوژی، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی، دانشگاه اصفهان.

2 دانشیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی، دانشگاه اصفهان.

3 دانشیار ژئومورفولوژی، گروه جغرافیا، دانشگاه شهید باهنر کرمان.

10.22034/gmpj.2023.376328.1394

چکیده

.وجود گسل‌های متعدد و فعال، استان کرمان را از جمله مناطق لرزه‌خیز قرار داده است. گسل کوهبنان، لکرکوه و نایبند در شمال کرمان، گسل گوک و شهداد در مرکز و گسل‌های بم و سبزواران در جنوب استان جنباترین گسل‌های منطقه را تشکیل می دهند. آنچه در مورد گسل اهمیت دارد، بزرگی زمین‌لرزه احتمالی در اثر جنبش یک گسل و توان لرزه‌زایی گسل می‌باشد، تعیین حریم و پهنای گسل‌ برای سکونتگاه‌های شهری و روستایی دارای اهمیت فراوان می‌باشد. وجود چندین شهر و هزاران روستا در حریم گسل و یا در شعاع چند کیلومتری آن در منطقه، که در خطر زلزله و مخاطرات ناشی از آن واقع شده‌اند ضرورت بررسی و تعیین حریم گسل‌ها را بیان می‌کند. تعیین حریم گسل بر اساس راستای حرکت و نوع گسل به دو روش IBC و پهنه‌بندی انجام می‌شود. در این پژوهش پس از شناسایی و بررسی گسل‌های فعال منطقه با تحلیل آماری توان لرزه‌زایی گسل‌ها با توجه به فرمول MS= logL + 5/4، محاسبه شد. همچنین با تاکید بر راستای جابجایی گسل‌ها (راستالغز، کششی، معکوس) نقشه پهنای حریم گسل‌های مختلف به روش دوم (پهنه‌بندی) ترسیم گردید. سپس با انطباق حریم گسل‌ها و موقعیت قرارگیری مراکز جمعیتی شهری و روستایی، مناطق در معرض خسارات زلزله مشخص گردید. یافته‌های حاصل از پژوهش نشان می‌دهد شهرهای کوهبنان، کیانشهر، هجدک و بروات درست در حریم گسل و شهر گلباف در نزدیکی حریم گسل و همچنین صدها روستا در حریم گسل‌ها استقرار یافته اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of human settlements located in the active fault zone (the study of Kerman province)

نویسندگان [English]

  • narjes salari 1
  • Mojgan Entezari 2
  • mostafa khabazi 3
1 university of Isfahan
2 university of Isfahan
3 shahid bahonar university
چکیده [English]

.Pacific and Alpine-Himalayan belts are two major seismic zones in the world, and Iran is situated in the middle of the Alpine-Himalayan belt. The presence of numerous active faults has made Kerman province one of the earthquake-prone regions. The Kohbanan, Lekarkoh and Naiband faults in the north of Kerman, the Gok and Shahdad faults in the center and the Bam and Sabzevaran faults in the south of the province are the most prominent faults in the region. What is important about the fault is the magnitude of the possible earthquake due to the movement of the fault and the seismic power of a fault. Determining the zone and width of the fault is very important for settlements and villages with cities. The existence of the city and thousands of villages in the fault zone or within a radius of a few kilometers in the region, which is at risk of earthquakes and the dangers caused by it, and the determination of the faults zone. In this research, an attempt is made to determine the boundaries of the faults by studying and investigating the location of the faults in the region, while measuring the seismic power of the active and important faults, according to the fault mechanism. It has also been introduced and identified areas and areas favorable for earthquakes. Therefore, the main goal of the current research is to determine the urban and rural settlements located in the fault zone according to the fault mechanism.



Methodology

The research method is descriptive-analytical and is a type of applied research that identifies residential centers located in the area of active faults zone in Kerman province. Data collection tools in this study include written documents, statistical data (quantitative and qualitative statistics), visual documents and field studies. Also, topographic maps, geology, digital elevation model (DEM), altitude maps, slope maps, major and minor fault maps, regional earthquake maps, urban points maps and rural points maps were used in the research. Research Society: Regional faults, Urban and rural residential areas. Software used: GIS, Global mapper, Google Earth.



Fig1: Flowchart of research stages

Results and Discussion

The investigations and studies performed in this work confirmed that Kerman Province is a tectonically active region. The presence of numerous seismically active major faults and the occurrence of too many earthquakes in the province have made it a seismically active site in Iran. In general, the regional faulting systems follow some northwest – southeast and north/northwest – south/southeast trends, which is in agreement with the regional tectonic setting. In this respect, the Kuhbanan, Gok(Golbaf), Rafsanjan, Shahr-e-Babak, Bam, Boloord, and Davaran Faults exhibited the first trend, while the Lakar-Kooh, Sabzevaran(Jiroft), Nayband, and Anar Faults followed the second trend. In principle, the studied faults showed some dextral reverse directions. Accordingly, the Kuhbanan, Lakarkuh, Gok, Bam, Lalezar, Rafsanjan and Davaran Faults were a dextral reverse fault, the Nayband Fault was a strike-slip dextral feature, the Sabzevaran, Anar and Ravar Faults were dextral, and the Rayn Fault was reversed. In terms of activity, the Kuhbanan, Gok, Sabcevaran, Lale-Zar, Rafsanjan, and Rayn Faults were active, while the other faults were either semi-active or inactive. An important thinking to note about a fault is the magnitude of the probable earthquake upon the fault movement. A very significant hazard associated with an earthquake event is the possible rupture at the fault on the ground surface, which can be addressed only through previous recognition of the hazard and respecting the fault zone by banning any construction activity within the zone. The fault zone refers to an area around a seismically active fault wherein ground displacement and, possibly, rupture occur or are likely to occur upon later earthquakes. In the present research, statistical analysis was performed to calculate the seismic potential of different active faults across the studied area. According to the modified equation of Mohajer-Ashjaee for the Iranian faults, all of the studied active faults exhibited seismic potentials (Ms) above 7. Moreover, the map of the fault setback zone was prepared for the active faults across the region considering the fault type and the faulting mechanism using the geographic information system (GIS). Next, superimposing the fault zone map onto the map of the populated urban and rural areas, the situation of different cities and villages to the studied faults was investigated.

Conclusion

In the present work, once finished with identifying and investigating the active faults across the region, statistical analyses were used to calculate their seismic potential followed by investigating the adverse historical fault-driven earthquakes across the region considering the fault movement direction(dextral,normal,reversed) to prepare a map of the fault zone using the latter method. Subsequently, the fault zone map was superimposed on the populated urban and rural areas to identify the areas exposed to the risk of earthquake. The survey of urban and rural areas of Kerman province shows that 27 cities and 2266 villages are located within one kilometer of faults in the region, as well as 43 cities and 7095 villages located within one to five kilometers of faults in the region. Among them, the cities of Kohbanan, Kianshahr, Hajdak and Barwat are right in the fault zone, and the city of Golbaf is 200 meters away from the fault zone, as well as hundreds of villages are located right in the active faults zone, which is at risk of earthquakes and the dangers caused by it, hence the observance of security Buildings from design to implementation based on engineering principles are very necessary for earthquake-prone areas.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Seismicity
  • displacement direction
  • seismic power
  • fault zone
  • Kerman province
آزاده، س. ر.، تقوایی، م. 1396، تحلیل فضایی آسیب پذیری سکونتگاه های شهری و روستایی در برابر مخاطره زلزله مطالعه موردی: استان گیلان، نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، سال چهارم، شماره 3، پاییز 1396.
آقانباتی، ع.، 1383، زمین‌شناسی ایران، انتشـارات سازمان زمین‌شناسی کشور.
آل طه، ب.، شرکتی، ش.، 1375، گزارش نهایی طرح تحقیقاتی مطالعه لرزه خیزی و سایسموتکتونیک شهر کرمان، جلد های 1،2 و 3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد زرند.
ادیب، ا.، آقاحسینی، آ.، پورکرمانی، م.، 1394، لرزه‌خیزی و حریم گسلش پیرامون گسل لاله‌زار کرمان، نشریه زمین‌شناسی ژئوتکنیک، سال10، شماره1: 1-14.
امبرسز. ن.، ملویل. چ (1370) تاریخ زمین‌لرزه‌ها ی ایرا ن، ترجمة ا بوالحسن رده، تهران:آگاه.
ایران‌بدی، د.، زارع، م.، 1393، حریم ساخت وساز روی گسل‌های شیب لغز ، مطالعه‌ی گسل پیشوا در جنوب تهران، فصلنامه‌ی علوم زمین، شماره ی 94.
بربریان، م.، قریشی، م.، ارژنگ روشن، ب.، مهاجر اشجعی، ا.، 1364، پژوهش و بررسی ژرف نوزمین ساخت، لرزه زمین ساخت و خطر زمین لرزه- گسلش در گستره تهران و پیرامون، گزارش 56 ، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
 بربریان، م.، قریشی، م.، ارژنگ روشن، ب.، مهاجر اشجعی، ا.، 1371، پژوهش و بررسی ژرف نوزمین ساخت، لرزه زمین ساخت و خطر زمین لرزه - گسلش در گستره قزوین بزرگ و پیرامون، گزارش 61 ، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
زارع، م. (1380) خطر زمین لرزه و ساخت وساز در حریم گسل شمال تبریز و حریم گسلش گسل‌های زمین‌لرزه‌ای ایران، پژوهشنامه‌ی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، ساال چهارم، شماره ی دوم و سوم.
شفیعی بافتی، ا.، شاکراردکانی، ع.، الهی، ع.، تراز، ح.، ایرانمنش، م (1389) بررسی زون مخرب گسل‌های امتدادلغز با نگرشی جدید در تعیین حریم گسل و نقش آن درتعیین ضریب ایمنی جهت احداث سازه‌های مهندسی، کنفرانس بین‌المللی سبک سازی و زلزله، کرمان.
شاه‌پسندزاده. م.، حیدری. م.، 1375، بررسی مقدماتی لرزه‌خیزی، لرزه‌زمین‌ساخت و خطر رویداد زمین لرزه- گسلش در پهنه استان کرمان، مؤسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله،21 ص.
شایان. س.، زارع. غ.م (1392) تعیین محدوده‌های خطر زمین‌لرزه در مخروط‌افکنه‌های فعال با روش تحلیل فضایی بربریان (مطالعة موردی: مخروط افکنة گرمسار)، مجله برنامه‌ریزی و آمایش فضا، دوره هفدهم، شماره2،تابستان 1392.
صبوری، س.، م. حاجی علی بیگی، ح (1401) بررسی شواهد تکتونیک فعال و ویژگی های حریم گسل کوشک و آسیب پذیری سکونتگاه های روستایی، استان قزوین، مجله مسکن و محیط روستا، شماره 177، بهار1401.
طالبیان. م.، قرشی. م.، کوثری. ا.، 1397، زمین‌ریخت‌شناسی و سازوکارگسلش زمین‌لرزه‌های 10 و 21 آذرماه 1396 هجدک کرمان، فصلنامه علمی پژوهشی علوم زمین، زمستان 97 ، سال بیست و هشتم، شماره 110، صفحه 247 تا 254.
عباس نژاد. ا.، داستانپور. م.، 1378، زلزله‌ها و زلزله‎خیزی استان کرمان، سازمان مسکن و شهرسازی استان کرمان، انتشارات خدمات فرهنگی کرمان، 255 ص.
علوی‌پناه، س.، ک.، قربانی، م.، ص. 1386، نقش سنجش از دور و بررسی های میدانی در تجزیه و تحلیل های مورفوتکتونیکی: مطالعه موردی زلزله بم، پژوهش های جغرافیایی، شماره 60 ، تابستان 1386.
عنابستانی، ع.ا.، 1387، گسل درونه و استقرار سکونتگاه های انسانی در منطقه کاشمر، پژوهش های جغرافیایی – شماره 63، 1387.
مجرب، م .،زارع، م (1388) تعیین حریم مهندسی گسل شمال تهران، جهاد دانشگاهی، سال چهارم، شماره1.
محمدی، ع. ر.، جاوید مغوان، ب. 1395 ، سنجش میزان آسیب‌پذیری سکونتگاه‌های غیررسمی در برابر خطر وقوع زمین‌لرزه با استفاده از GIS (مورد پژوهش: محله زیر نهر تراب شهر پارس آباد)، نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی ، شماره 3،3.
نعمتی، م.، عباس‌نژاد، ا. 1400، زمین‌ریخت‌شناسی و زمین‌ساخت جنبا وابسته به گسل‌های استان کرمان، فصلنامه زمین ساخت، سال چهارم ، شماره 1، بهار 1400.
نگارش. ح (1384) زلزله، شهرها و گسل‌ها، مجله پژوهش‌های جغرافیایی شماره 52.
یغمائی. م.ع،. 1371، طرح مطالعه لرزه‌خیزی استان کرمان، جلد اول، وزارت معادن وفلزات، شرکت توسعه علوم زمین.  
Ambraseys, N.N., & Melville, C., P. (1982) A History of Persian earthquakes, Cambridge university press ،Cambridge 219 PP.
Amini,Samar,. Roland Roberts,. Bjorn Lund. (2020) Directivity analysis of the 2017 December Kermanearthquakes in Eastern Iran, Journal Seismol, 24:531–54.
Arian, mehran. 2015, Seismotectonic-Geologic Hazards Zoning of Iran, Earth Sci. Res. J. vol.19 no.1 Bogotá Jan./June 2015.
Bommer, J.J.; N.A. Abrahamson, F.O. Strasser, A. Pecker, P.Y. Bard, H. Bungum, F. Cotton, D. Fäh, F. Sabetta, F. Scherbaum, and J. Studer. 2004. The challenge of defining upper bounds on earthquake ground motions. Seismological Research Letters.
Berberian, M., 1979, Evaluation of the instrumental and relocated epicentres of Iranian earthquakes,R. Astr. Soc. 58, 625-630.
Dimitrijevic, M.,C. 1973, Geology Kerman of rigion: geological. survey of Iran, Rep No yu/52, 334p.
Huckreide. R, Kursten.M, Venzlaff.I, T. (1962) Zur geologie des Gebietes zwischen Kerman and Sagand (Iran), Hannover Bundesanstact for Bodn for schung 197pp.
Mohajer -Ashjai, A. & Nowroozi, A.,A. (1978) Observed and probable Intensity Zoning of Iran, Tectonophysics, 49, 249-260.
Kim, J. K. 2014. A conceptual framework for assessing post-earthquake fire performance of buildings.
Nowroozi, A. A, 1985, Empirical relations between magnitudes and fault parameters for earthquakes in Iran, Bulletin of the Seismological Society of America, 75(5):1327-1338.
Peng Guo , Zhujun Han ,Shaopeng Dong , Zebin Mao,  Nan Hu,  Fan Gao, and Jiani Li, 2021, Latest Quaternary Active Faulting and Paleoearthquakes on the Southern Segment of the Xiaojiang Fault Zone, SE Tibetan Plateau, GeoScienceWorld, Lithosphere Volume 2021, Article ID 7866379, 17 pages.
Slemmons, D. B., 1982, Relationship between total fault length, surface rupture length and maximum displacement and earthquake magnitude, Abstract Earthquake Note 53, 66.
Tocher, D., 1985, Earthquake energy an dground breakage Bell, Seim. Soc Am. 48, 147-153.
Vernant, P., Nilforoushan, F., Hatzfeld, D., Abbassi, M.R., Vigny, C., Masson, F., Nankali, H., Martinod, J., Ashtiani, A., Bayer, R. and Tavakoli,F. (2004) Present-day crustal deformation and plate kinematics in the Middle East constrained by GPS measurements in Iran and northern Oman.Geophysica Journal International, 157(1), pp.381-398.
Walker, R. and Jackson, J. (2002( Offset and evolution of the Gowk fault, SE Iran: a major intra-continental strike-slip system. Journal of structural Geology, 24(11), pp.1677-1698.
Wells, D.L. & K.J. Coppersmith (1994) New Empirical Relationship among Magnitude, Rupture Length, Rupture Area and Surface Displacement, Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 84, No. 4, Pp. 974-1002.