پمپاژ آب، تهدیدی خاموش برای گسل شمال تهران: ارتباط فرونشست زمین با زلزله

به گزارش بخش اقتصاد وبانگاه به نقل از ایسنا، دکتر مهدی زارع، استاد تمام پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، با اشاره به ارتباط پمپاژ آب و تحریک گسل شمال تهران، اظهار داشت: ادعای عدم ارتباط پمپاژ آب زیرزمینی در ورامین، ری و دشت تهران با فعالیت گسل شمال تهران دقیق نیست.

وی افزود: فرونشست زمین به دلیل استخراج بی‌رویه آب زیرزمینی باعث کاهش فشار آب منفذی و فشرده شدن لایه‌های خاک و رسوب می‌شود. این فرونشست، به‌ویژه در جنوب و جنوب غرب تهران با نرخ بیش از 30 سانتی‌متر در سال، تغییرات تنشی قابل توجهی در پوسته و پهنه‌های گسلی مجاور ایجاد می‌کند که می‌تواند فشارهای برشی روی گسل‌ها را افزایش دهد و آنها را به آستانه گسیختگی نزدیک‌تر کند.

زارع با بیان اینکه زلزله ملارد در سال 1396 در پهنه‌ای با فرونشست شدید رخ داده است، تصریح کرد: این پهنه در مجاورت گسل‌های اصلی منطقه، از جمله گسل شمال تهران، قرار دارد و تغییر تنش در اثر فرونشست بر انتقال تنش کولمب به پهنه‌های مجاور مؤثر است.

این محقق حوزه مخاطرات با اشاره به اینکه تغییرات تنش ایجاد شده با فرونشست در دشت‌های محدوده تهران به انتهای غربی گسل شمال تهران و همچنین محدوده گسل‌های ری، مشا و ماهدشت-جنوب کرج منتقل می‌شود، تاکید کرد: این زنجیره از تغییرات تنش می‌تواند بر بارگذاری تنش روی گسل شمال تهران نیز اثر بگذارد و احتمالاً آن را تسریع کند.

زارع با تاکید بر اینکه تغییرات هیدرولیکی و مکانیکی ناشی از پمپاژ آب در دشت‌های آبرفتی از طریق سازوکارهای انتقال تنش و فرونشست زمین، بر تحریک و تسریع فعالیت گسل شمال تهران و سایر گسل‌های فعال منطقه مؤثر است، گفت: ادعای ارتباط پمپاژ آب با لایه‌های سطحی تا عمق 200 تا 300 متری، در حالی که زلزله‌ها در گسل‌های محدوده تهران در عمق 5 تا 20 کیلومتری رخ می‌دهند، صحیح نیست.

وی توضیح داد: پمپاژ بی‌رویه آب‌های زیرزمینی با تغییرات تنش ایجاد شده در سطح زمین و لایه‌های کم‌عمق می‌تواند به صورت مکانیکی به صفحه گسل در عمق منتقل شود. برداشت بی‌رویه آب زیرزمینی در دشت‌های آبرفتی ورامین، ری، شهریار و ملارد باعث کاهش فشار آب منفذی و فشرده‌شدن لایه‌های رسی و آبرفتی در ژرفاهای کم تا متوسط می‌شود. این فشرده‌سازی در سطح زمین به شکل فرونشست با نرخ‌های بالا تا بیش از 30 سانتی‌متر در سال مشاهده می‌شود.

زارع خاطر نشان کرد: جابه‌جایی و تغییر شکل عظیم ناشی از فرونشست در لایه‌های سطحی، بارهای مکانیکی و تغییرات تنش، به ویژه تنش برشی و تنش قائم را در لایه‌های ژرف‌تر و به ویژه در انتهای گسل‌ شمال تهران و رد سطحی گسل ماهدشت-جنوب کرج و گسل پردیسان ایجاد می‌کند.

وی افزود: بسیاری از زمین‌لرزه‌های کوچک تا متوسط اخیر در منطقه تهران، مانند زلزله ملارد در سال 1396، در پهنه فرونشست ملارد رخ داد که این شواهد، ارتباط بین فرونشست و تحریک گسل‌هایی مانند گسل ماهدشت-جنوب کرج را تقویت می‌کند.

زارع موضوع ارتباط بین پمپاژ آب زیرزمینی یا تخلیه سیالات زیرسطحی و تحریک گسل‌ها (لرزه‌خیزی القایی) را یک موضوع صرفاً محلی در ایران ندانست و گفت: استخراج آب زیرزمینی و فرونشست در سایر کشورها نیز سازوکار مشابهی با آنچه در تهران رخ داده، مطرح است.

وی با اشاره به نمونه‌هایی از کشورهای اسپانیا و ایالات متحده آمریکا، تاکید کرد: مطالعات علمی نشان می‌دهد که زلزله «لورکا» سال 2011 در اسپانیا و همچنین فرونشست در دره سن خوواکین کالیفرنیا، با استخراج بی‌رویه آب زیرزمینی مرتبط بوده‌اند.

زارع در پایان به تاثیر فعالیت‌های نفتی بر تحریک لرزه‌ای اشاره کرد و گفت: در میدان گازی گرونینگن هلند، استخراج گسترده گاز موجب بروز زمین‌لرزه‌های متعددی شد که خسارت‌های قابل توجهی برجای گذاشت.