گفتوگوی استقامت با دکتر سپهوند؛ زلزلهشناس و استادیار دانشگاه؛
شناخت گسلهای کرمان راجدی نگرفتیم
فرصت شناخت گسل هجدک دارد از دست میرود
اسما پورزنگیآبادی ـ حالا مردم کرمان باید یک چیز را از مسئولین طلب کنند؛ اینکه پول و تجهیزات به استان بیاورند تا گسلهای استان شناسایی شود. گسلی که اخیرا موجب وقوع زمینلرزه در هجدک و دیگر مناطق شده کاملا ناشناخته است و فرصت کنونی برای تشخیص و شناخت آن، یک فرصت طلایی است که دارد از دست میرود.
در اینباره و حالا که این روزها زلزله و هراس از آن، خود را در صدر اخبار استان نشانده؛ با محمدرضا سپهوند گفتوگو کردم. او اهل خرمآباد است. لیسانس فیزیک خود را از دانشگاه اصفهان و فوق لیسانس ژئوفیزیک را از دانشگاه تهران گرفته است. او اکنون دارای مدرک دکترای زلزلهشناسی از «پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله» است و در دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان به عنوان استادیار تدریس میکند. بخشی از این گفتوگو را میخوانید:
آقای دکتر؛ چرا زلزله قابل پیشبینی نیست؟
چون شناخت کاملی از زمین نداریم. زلزله در اثر واکنش زمین به تنشهای صفحات تکتونیکی رخ میدهد. فلات ایران هم از پایین توسط صفحهی عربستان و از بالا توسط اوراسیا تحت فشار قرار گرفته و پهنهی ایران هر سال ۲۲ میلیمتر دارد کوتاه میشود. توزیع این همگرایی نیز در کل گسلها تحمل میشود و در نتیجهی آن، بخشی عوارض سطحی و چینخوردگی در لایههای زمین پیدا میشود و بخشی هم، گسلها میشکنند تا این کوتاه شدگی را بپذیرند. پس زمین دارد شکسته میشود و اطلاعات عمق زمین تقریبا برای ما ناشناخته است؛ پس نمیتوان پیشبینی دقیقی کرد. البته میتوان حدسهایی دربارهی آینده زد. ما تعیین خطر زمینلرزه انجام میدهیم؛ براساس پیشینهی لرزهخیزی منطقه و زلزلههای قبلی، دربارهی آیندهی آن پیشبینی میکنیم.
یا پیش نشانگرهایی وجود دارد که نشان بدهد منطقه دارد تغییر میکند. یکی از پیشنشانگرها، ابر زلزله است. بعضی اوقات بالای یک گسل، ابر خطی تشکیل میشود. بقیهی ابرها میآیند و میروند این ابر اما چند روز میماند. قبل از زلزلهی ریگان همین اتفاق افتاد. البته ما بعد از زلزله که مطالعه کردیم دیدیم این ابر روی گسل موجود است. اگر سازمانی باشد اینها را رصد کند به عنوان پیشنشانگر میتوان از آن استفاده کرد. از دیگر پیش نشانگرها میتوان به تغییر «دمای سطح زمین» قبل از زلزله اشاره کرد؛ به این صورت که، قبل از زمینلرزه گرم میشود و روز زلزله افت شدید گرما را داریم یا سطح ایستابی آب بالا میرود یا گاز رادون و مقاومت ویژه الکتریکی زمین تغییر میکند ولی برای رصد هر کدام از این پارامترها باید دستگاهی در منطقه باشد تا اطلاعات را به ما بدهد. آیا در هجدک راور چنین دستگاههایی داریم؟!
در دنیا چنین امکانات و دستگاههایی وجود دارد؟
بله. اما الان اگر ما هم بخواهیم این کار را در کرمان انجام بدهیم، نمیدانیم دستگاه را در کدام نقطه از زمین نصب کنیم؟ نمیتوان پوشش کاملی ایجاد کرد اما ممکن است بتوان برای گسلهایی که اهمیت بالایی دارند و برای شهرهای مهم، چنین کاری انجام داد. دقت هم داشته باشید پیش نشانگر با پیشبینی فرق دارد؛ در پیشبینی باید سه فاکتور «زمان، مکان و بزرگی» زلزله اعلام شود؛ وقتی این سه را نگویید هر اطلاعات دیگری را هم بدهید، خیلی فایده ندارد. اینکه من بگویم هجدک زلزله میآید؛ کاملا درست است. حتما میآید، چون منطقه گسلی است و پیشینهاش هم میگوید زلزله میآید. اما چه بزرگی؟ کی؟ در هیچ جای دنیا این سه فاکتور را نمیتوان پیشبینی کرد و هرکس این ادعا را دارد، قطعا اشتباه میکند. متاسفانه الان خیلی باب شده افراد مختلف چنین اظهارنظرهایی میکنند؛ کافی است یک دورهی چند روزه دنبالشان کنید و میبینید اشتباه میکنند. این را هم بگویم درست است مثلا گاز رادون را که داریم اندازهگیری میکنیم، نمودار آن یک پیک دارد، اما هر پیک آن هم زلزله ایجاد نمیکند. تنها میتوان وقتی پیک را مشاهده کرد، نسبت به تغییرات هشدار و آمادهباش داد ولی اینکه بگوییم حتما زلزله میآید چنین چیزی فعلا امکان ندارد.
زلزلههایی که موجب تخریب گسترده میشود، چه ویژگیهایی دارند؟
زلزله پارامترهای مهمی دارد؛ عمق و بزرگی و سازوکار کانونی آن مهم است. هر چه زلزله بزرگی بیشتری داشته باشد، یعنی انرژی بیشتری آزاد شده و تخریب بیشتر است. خیلی اوقات همه فکر میکنند اگر از گسل دور باشند دیگر جای نگرانی نیست. باید بگویم این تصور درست نیست. سالیان قبل زلزلهای رخ داد که شهر مکزیکوسیتی ۳۰۰ کیلومتر از مرکز آن فاصله داشت. در مرکز زلزله هیچ اتفاقی نیفتاد ولی مکزیکوسیتی تخریب شد. چرا؟ به دلیل پارامترها و ویژگیهای خاک که باعث میشود در هنگام زلزله در نقاط مختلف شهر تخریب یکسانی نداشته باشیم. به این پارامترها اثر ساختگاه میگوییم که ویژگیهای خاک بوده که باعث تقویت دامنه شده و طیف فرکانسی خاص خود را هم دارد؛ اگر یک سازه در آن طیف فرکانسی خاک باشد بیشترین خسارت را میبیند. مثلا فرکانس طبیعی یک سازه، دو هرتز باشد، اگر خاک هم همین فرکانس را داشته باشد؛ در دو هرتز بیشترین تشدید را دارد و ساختمان هم بیشترین تخریب را خواهد داشت. پس بزرگی زلزله و شرایط ساختگاهی در میزان تخریب خیلی تاثیرگذار است. عمق هم میتواند خیلی موثر باشد به ویژه در فاصلههای نزدیک گسل؛ هرچه عمق کمتر باشد تخریب بیشتر خواهد بود.
عمق کم منظور چه عددی است؟
از لحاظ علمی زیر ۷۰ کیلومتر است. اما در مجموع، هرچه زلزلهها سطحیتر باشد، تخریب آن نیز بیشتر است. در ایران پهنهی زلزلهخیز ما عمق حدود ۱۰ تا ۱۵ کیلومتر دارد و اگر دقت کنید اکثر زلزلههای ما در کمتر از این رنج قرار میگیرد. فقط در ناحیهی مکران و سیستان کمی عمق بیشتر است چون پوسته دارد زیر میرود.
آقای دکتر؛ در لحظهی زلزله دقیقا چه اتفاقی زیر زمین میافتد؟
سنگها شکسته میشود. فرض کنید دارید به شیشهای فشار وارد میکنید؛ تا حدی آن را تحمل میکند و تغییر شکل میدهد اما دیگر تحمل خود را از دست میدهد و ناچار میشکند. در مورد سنگها هم همینطور است و شکسته که شدند، انرژیای که در خود جمع کرده و داشتند تحمل میکردند را یکدفعه آزاد کرده و باعث میشوند انرژی مثل یک موج در محیط منتشر شود. گاهی موج حاصل از زمینلرزه یک بار، دور کرهی زمین میچرخد؛ در هجدک این اتفاق افتاد.
به تغییر دمای سطح زمین به عنوان یکی از پیشنشانگرهای زلزله اشاره کردید. مردم اغلب گرما یا سرمای خیلی شدید هوا را هم به وقوع زلزله ارتباط میدهند. چقدر مرتبط هستند؟
ببینید دما که عرض کردم فقط در حوزهی گسل و همان منطقه که تحت فشار است، تغییر میکند و اینطور نیست که مثلا دمای کل ایران گرم بشود و تغییر کند. مثلا یک ورقهی قرص را چند بار حرکت دهید و به یک نقطه آن را تا کنید؛ میبینید آن نقطه گرم شد. در زمین هم تنش روی گسل جمع میشود و فقط همان محدودهی چند کیلومتریِ گسل دما بالا میرود. تغییر دما هم خیلی زیاد نیست؛ بین پنج تا ۱۲ درجه آن هم طی سه، چهار روز اتفاق میافتد. در مورد سردی و گرمی هوا اصلا نمیتوانیم بگوییم با وقوع زلزله ارتباط دارند.
خشکسالی چطور؟ مردم میگویند چون میزان بارشها کم شده، زلزلهها افزایش یافته است!
ببینید؛ تغییراتی مثل سردی و گرمی هوا و یا کاهش و افزایش بارشها سطحی هستند در حالیکه زلزلههای ما در عمق ۱۰ کیلومتری زیر زمین اتفاق میافتد و نمیتواند وابستگی به این عوامل سطحی داشته باشند. شاید بد نباشد بدانید که دریای سرخ دارد باز میشود و قرار است در یک دورهی زمینشناسی به اقیانوس تبدیل شود؛ در اثر این باز شدگی دارد به زمین ایران فشار وارد میکند. ایران به شکل امروزی خود، ۱۰ میلیون سال عمر دارد. قبلا دو اقیانوس داشته؛ یکی بین نوار البرز تا ایران مرکزی؛ یعنی در اراک و یزد و اصفهان از تهران یک اقیانوس داشتیم؛ این اقیانوس بسته میشود و اقیانوس دیگری بین شیراز و لرستان و کرمانشاه و اراک باز میشود؛ بعد مجدد این اقیانوس بسته میشود و ایرانِ امروزی پدید میآید. الان هم دریای سرخ دارد فشار میآورد تا تبدیل به اقیانوس شود و تحت این فشارها فرآیندهای تکتونیکی زیر زمین اتفاق میافتد. پس خشکسالی و چنین عوامل سطحی نمیتواند تاثیری بر زلزلهها داشته باشد. دریای سرخ دارد باز میشود و هر وقت فشارها بر زمین ایران برداشته شود ما دیگر زلزله نخواهیم داشت.
فرونشست زمین که بر اثر برداشت بیرویه از منابع زیرزمینی اتفاق میافتد چطور؟ تاثیر دارد؟
گاهی زلزلههایی رخ میدهد که به دلیل شکست سنگ نیست؛ مثلا ابعاد غار علیصدر را در نظر بگیرید؛ یکدفعه حجمی مثل این غار نشست کند. در پی آن، آوار شدیدی از خاک مثل یک چکش روی زمین کوبیده و باعث ایجاد زلزله میشود. ولی این نشستهای ناشی از برداشت آب نمیتواند پارامتری برای زلزلهای بزرگ بشود اما میتواند شکست منطقهای ایجاد کند. یا جایی شما یک سد میسازید، قبلا دره بود اما بعد از سد، میلیونها مترمکعب آب ذخیره و این آب به زمین فشار میآورد و ممکن است باعث شکست سنگهای اطراف بشود. اینها را زلزلههای القایی میگویند که بزرگترین آن در اثر احداث سد در هند ایجاد شد. یا در معادن روباز که دارید برداشت انجام میدهید؛ یکدفعه حجم زیادی را از روی زمین برمیدارید و این ممکن است باعث شود سنگها باز شود.
در جریان وقوع زلزلههای شدید؛ ما پیشلرزه و پسلرزههایی داریم. از کجا به بعد، وضعیت هشداردهنده است؟
وقتی زلزلهی بزرگی رخ میدهد همه نگرانند که آیا پیشلرزه بود یا زلزلهی اصلی؟ اینکه بگوییم پیشلرزه هست یا نه؟ نیاز به اطلاعاتی بعد از زلزلهی بزرگ است و سریعا نمیتوان چیزی گفت و باید صبر کرد واکنش بعدی گسل را ببینیم. حالا ممکن است بگویید چرا پیشلرزه و پسلرزه و زلزلهی اصلی داریم؟ جنس سطح زمین در نقاط مختلف متفاوت است و شما در طبیعت این را کاملا مشاهده میکنید، در عمق هم، جنس این ۴۰،۵۰ کیلومتری که در اثر زلزله شکسته میشود قطعا یکسان نیست؛ چون جنس صفحهی گسل یکسان نیست، بعضی سنگها مقاومت خیلی پایینی دارند و در اثر تنش وارده، خیلی زود شکسته میشوند و باعث ایجاد پیشلرزه میشوند. بعد زلزلهی اصلی اتفاق میافتد؛ یعنی بخش عمدهای که از لحاظ جنس همگنتر هستند با هم میشکنند. اما باز هم بخشهایی هستند که مقاومت بالاتری داشته و در مرحلهی بعدی شکسته میشود که پسلرزه را ایجاد میکنند.
چطوری تشخیص بدهیم زلزلهی شدیدتر، همان زلزلهی اصلی بود یا پیشلرزه؟
اگر زلزلهی بزرگی اتفاق افتاد و بعد از آن پسلرزههای زیادی رخ داد به احتمال قوی زلزلهی اصلی همان بوده که رخ داده است. مثلا پس از زلزلهی هجدک که شش و یک دهم ریشتر بود؛ بلافاصله دیدیم مدام پسلرزههای دو، سه ریشتری دارد رخ میدهد و در طول روز تعداد خیلی زیادی پسلرزه ثبت شد. اما اگر پسلرزه نداشت و مثلا یک زلزلهی چهار و پنج ریشتری آمد و پسلرزهها شکل نگرفت؛ اینجا هشدار جدی است و باید منتظر بمانید واکنش بعدی زمین را ببینید که تا چند ساعت و یا حتی گاهی چند روز بعد، آن را نشان خواهد داد. در زاگرس اما شانسی که داریم این است عموما پیشلرزه داریم. مثلا همین زلزلهی ازگلهی کرمانشاه پیشلرزه داشت.
اما زلزلهی اخیر هجدک نداشت.
بله. نباید انتظار داشته باشیم هر زلزلهای پیشلرزه داشته باشد. دربارهی هجدک بگویم که این گسل، پیشینهی فعالیت درازمدتی ندارد. خود من از اردیبهشتماه که پنج ریشتر زلزله در اینجا داشتیم توجهم به این منطقه جلب شد و یک دانشجو گذاشتم که روی این منطقه کار کند تا آن را بشناسیم؟ چون قبلا گسل زمینشناسی اینجا معرفی نکردهاند و نمیدانیم آیا امتداد لکرکوه است یا به کوهبنان ارتباط دارد یا خودش یک گسل مجزاست؟ آن نقطه محل اشتراک چند تا گسل است. حالا اینکه کدامیک از این گسلها زلزله را موجب شد؟ ما اطلاعات خیلی کمی در اینباره داریم اما زلزله باعث شد همه انگیزه پیدا کنند و بیایند روی منطقه کار کنند. این را بگویم؛ اگر اطلاعات ما از منطقهی هجدک کافی بود میتوانستیم بگوییم بعد از هجدک کجا ممکن است زلزله بیاید؟ متاسفانه ما چنین اطلاعاتی را در اختیار نداریم. وقتی زلزلهی ازگلهی کرمانشاه را بررسی کردیم، انتظار داشتیم در ایلام هم زلزله بیاید؛ چون جزو سیستم گسلی مشخصی بودند که چند تکه است. وقتی یکی از این تکهها شکست، احتمال دادیم بقیه هم بشکنند. در هجدک اما متاسفانه ما چنین اطلاعاتی را در اختیار نداریم.
به طور کلی در منطقهی کرمان چهقدر گسلها شناسایی شده است؟
گسلهای سطحی که عوارضی دارند شناخته شده است اما در پهنهی کرمان گسلهای پنهان خیلی زیادی داریم؛ در خود شهر کرمان هم گسل هست و زمینشناسان احتمال میدهند از این منطقه گسلی عبور کرده باشد ولی هیچ مطالعهای روی آن انجام نشده است.
اما گاهی صحبتهایی مطرح میشود که مثلا فلان شهرک یا منطقه در شهر کرمان روی گسل قرار دارد. این ادعاها چهقدر قابل تایید است؟
بله؛ ما در همین مناطق، گسلهایی را شناختهایم که اما فقط تکهای از آن را میشناسیم و امتدادش نامعلوم است؛ در حالیکه چیزی که باعث ایجاد خطر میشود، طول گسل است. هرچه طول گسل بزرگتر باشد؛ پتانسیل ایجاد زمینلرزهی بزرگتر در آن بیشتر است. ولی در شهر کرمان هیچ مطالعهای انجام نشده که بتوانیم سر و ته این گسلها را مشخص کنیم که بدانیم تا کجا امتداد دارد و چه پتانسیلی برای لرزهخیزی شهر دارد؟ متاسفانه در استان کرمان هیچ تجهیزات مناسبی برای انجام مطالعات زلزله نداریم ما فقط یک دستگاه لرزهنگاری داریم در حالیکه در هجدک که گسل آن الان فعال شده؛ باید حداقل ۱۵ تا ۲۰ دستگاه میگذاشتیم. اگر این کار انجام شده بود، میتوانستیم گسل را بهطور کامل شناسایی کنیم. الان فرصت مناسبی برای شناخت این گسل است اما متاسفانه دستگاه و امکانات برای آن نداریم.
**استان کرمان چنین دستگاه و امکاناتی ندارد یا در کل کشور شرایط اینگونه است؟
الان پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی حدود ۲۰ دستگاه در منطقهی ازگله گذاشته و دارد روی منطقه مطالعه میکند اما اینجا و در استان کرمان که هم در خیلی از محصولات قطب کشاورزی است و هم قطب صنعتی است و این همه گسل فعال و این همه پیشینهی لرزهخیزی که دارد میتوانستند بخشی از منابع را صرف این مطالعات پایهای کنند که بدانند کجا و با چه ریسکی دارند سرمایهگذاری میکنند.
این مطالعات خیلی مهمتر از آن است که فقط سرمایه را به استان بیاوریم. هزینهی این مطالعات هم بالا نیست. مثلا در شهر برای یک ساختمان ۱۰ طبقه، دو، سه میلیارد هزینه میشود ولی حاضر نیستند سه، چهار میلیون تومان بدهند تا مطالعات خاک را انجام بدهند و فرکانس طبیعی خاک را دربیاورند. شهرک صنعتی را میسازند بدون اینکه مطالعات برآورد خطر زمینلرزه برای آن انجام بدهند. در گلگهر سیرجان، وقتی دستگاهها کار میکند، سازهها میلرزند. اینها به خاطر عدم مطالعات خاک است. متاسفانه مطالعات در سطح استان خیلی کم است.
انجام این مطالعات زمانبر است؟
منظورتان از زمانبر بودن چیست؟
مثلا ۱۰ سال، ۱۵ سال طول میکشد؟
نه. نه. برای مطالعه روی یک گسل، شش ماه برداشت اولیه زمان میبرد و بعد مطالعه و بررسی نیاز است. نهایتا یک سال بیشتر نیاز نیست تا تشخیص بدهید در منطقهای گسل دارید یا خیر؟ همه چیز به منابع مالی وابسته است که متاسفانه در کرمان این منابع را نداریم.