آموزش و فناوری

گسل‌ها ، آشنایی و تعاریف

گسل‌ها شکستگی‌هایی در پوسته زمین هستند که در طول آنها تغییر شکل‌های قابل‌توجهی ایجادشده است. گاهی اوقات گسل‌ های کوچک در ترانشه های جاده، جایی که لایه‌های رسوبی چند متر جابجا شده‌اند، قابل‌تشخیص هستند. گسل‌ هایی در این مقیاس و اندازه معمولاً به‌صورت تک گسیختگی جدا اتفاق میافتد. در مقابل گسل‌ های بزرگ، شامل چندین صفحه گسل درگیر می‌باشند. این منطقه‌های گسله، می‌توانند چندین کیلومتر پهنا داشته باشند و معمولاً از روی عکس‌های هوایی راحت‌تر قابل‌تشخیص هستند تا سطح زمین.

در واقع حضور گسل در یک منطقه نشان می‌دهد که در یک زمان گذشته، در طول آن جابجایی رخ‌داده است. این جابجایی‌ها می‌توانسته یا به‌صورت جابجایی آرام باشد که هیچ‌گونه لرزشی در زمین ایجاد نمی‌کند و یا اینکه به‌صورت ناگهانی اتفاق بیفتد که جابجایی‌های ناگهانی در طول گسل‌ها عامل ایجاد اغلب زلزله‌ها می- باشد. بیشتر گسل‌ها غیرفعال هستند، و باقیمانده‌ای از تغییر شکل‌های گذشته می‌باشند. در امتداد گسل‌های فعال، حین جابه‌جائی فرسایشی دو قطعه پوسته‌ای در کنار هم، سنگ‌ها شکسته و فشرده می‌شوند. در سطح صفحات گسلی، سنگ‌ها به‌شدت صیقلی و شیاردار می‌شوند. این سطوح صیقلی و شیاردار به زمین شناسان در شناخت جهت آخرین جابجایی ایجادشده در طول گسل کمک می‌کند. که زمین شناسان بر اساس جهت حرکت گسل‌ها، آنها را به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌کنند که در قسمت انواع گسل‌ها به این تقسیم‌بندی می‌پردازیم.

مشخصات گسل‌ها

برای تعریف گسل‌ها، از مشخصات هندسی آنها، یعنی موقعیت قرارگیری آنها در یک فضای سه بعدی، استفاده می‌شود که عمده‌ترین این مشخصات هندسی راستا و شیب می‌باشند. شناخت این پارامترها در سطح، زمین شناسان را قادر می‌سازد تا ساختار سنگ‌ها و گسل‌ها را در زیرزمین و قسمت‌های دور از دیدشان، پیش‌بینی نمایند.

راستا:

جهت و راستای خط تلاقی صفحه گسل با افق تحت عنوان راستا شناخته می‌شود. راستا معمولاً به‌صورت زاویه‌ای با شمال مشخص می‌گردد. برای مثال عبارت N20E نشان می‌دهد که راستای گسل ۲۰ درجه به سمت شرق نسبت به جهت شمال متمایل است.

شیب:

عبارت است از شیب سطح یک توده سنگی یا صفحه گسل، نسبت به صفحه افق. شیب شامل زاویه انحراف و نیز جهت آن می‌باشد. جهت متصور شدن شیب یک گسل، به خاطر سپاری این نکته است که آب همیشه در صفحه موازی با شیب گسل به سمت پایین جاری خواهد شد.

نمایش خط راستا و شیب و نیز جهت شیب

برای نمایش گسل‌ها بر روی نقشه‌های زمین‌شناسی، بدین ترتیب عمل می‌شود که با یک خط راستای گسل را نشان می‌دهند و با یک خط کوتاه‌تر و عمود بر خط قبلی، جهت شیب را مشخص کرده و درجه شیب را در کنار آن می‌نویسند.

کمر بالا و پائین

قطعه‌ای واقع در بالایی سطح گسل بنام کمر بالا و قطعه پایین آن بنام کمر پائین نامیده می‌شود. بدیهی است این تعاریف در مواردی صادق است که گسل قائم نباشد زیرا در این حالت بالا و پائین صفحه گسل مفهومی نخواهد داشت.

اثر گسل

محل تقاطع صفحه گسل با سطح زمین به نام اثر گسل یا خط گسل نامیده می‌شود. خط گسل در بسیاری حالات یک خط مستقیم است اما در مواردی که شیب صفحه کم بوده و پستی‌وبلندی سطح زمین زیاد باشد، ممکن است به حالت نامنظم دیده شود.

زاویه ریک یا پیچ

این زاویه عبارت است از زاویه بین خطی که اثر حرکت گسل را در روی صفحه آن نشان می‌دهد یا خط افقی که در صفحه گسل قرار دارد.

زاویه میل

زاویه‌های بین خط موجود در صفحه گسل با صفحه افقی را زاویه میل نامند.

انواع گسل‌ها

تقسیم‌بندی گسل‌ها فقط بر اساس هندسه و جهت جابه‌جائی نسبی ایجادشده در آنها صورت می‌پذیرد. گسل‌های راستا لغز و گسل‌های شیب‌لغز دو تقسیم‌بندی کلی گسل‌ها می‌باشند که در زیر تعاریف مربوط به آنها آورده می‌شود.

گسل‌های امتدادلغز

گسل‌هایی که امتداد اصلی لغزش در امتداد راستای گسل باشد، گسل امتدادلغز نامیده می‌شوند. بر اساس جهت حرکت در امتداد راستای گسل، گسل‌های چپ‌گرد و یا راست‌گرد را می‌توان تشخیص داد. نحوه تشخیص بدین ترتیب است که اگر در یک سمت از گسل بایستیم و حرکت سمت دیگر را نظاره نماییم، اگر حرکت آن از سمت چپ به راست باشد، گسل راست‌گرد و در حالت برعکس چپ‌گرد خواهد بود. به‌عنوان‌مثال شکل زیر یک گسل امتدادلغز راست‌گرد را نشان می‌دهد.

تقسیم‌بندی بر اساس وضعیت گسل‌ها نسبت به هم:

گسل‌های موازی

در بعضی موارد گسل‌های موجود در یک منطقه دارای شیب و امتداد یکسان یا تقریباً یکسان‌اند که به مجموعه آنها گسل‌های موازی اطلاق می‌کنند. اگر امتداد عمومی گسل‌های منطقه یکسان بوده شیب آنها متفاوت باشد، می‌توان آنها را به دو یا چند دسته گسل‌های موازی تقسیم کرد.

گسل‌های پوششی

گسل‌های نسبتاً کوچکی که یکدیگر را می‌پوشانند بدین نام خوانده می‌شوند.

گسل‌های محیطی

این دسته گسل‌های دایره‌ای یا قوسی شکل هستند که یک منطقه دایره‌ای شکل یا قسمتی از منطقه دایره‌ای شکل را محدود می‌کند.

گسل‌های شعاعی

این به گروه گسل‌هایی اطلاق می‌شود که تقریباً همگی از یک منطقه منشعب می‌شوند. گسل جداشونده نوعی خاص از گسل‌های عادی است که دران زاویه شیب گسل کم است.

گسل‌های شیب‌لغز:

گسل‌هایی که امتداد اصلی لغزش موازی جهت شیب گسل باشد، گسل‌های شیب‌لغز نامیده می‌شوند. گسل‌های شیب‌لغز نرمال و معکوس بر اساس جهت حرکت دو قطعه نسبت به هم تعریف می‌شوند. درصورتی‌که نیروی وارده فشاری بوده و دو قطعه را به هم نزدیک کند، گسل شیب‌لغز معکوس و در صورت دور شدن دو قطعه از هم گسل شیب‌لغز نرمال نامیده می‌شود.

بر اساس حرکت‌های قائم دو قطعه نسبت به هم، فرادیواره و فرودیواره قابل‌تشخیص است. در زبان انگلیسی به فرادیواره Hanging wall (دیواره آویز) و به فرودیواره Footwall اطلاق می‌شود. دلیل این نام‌گذاری برمی‌گردد به معدن کارانی که در معادن زیرزمینی کار می‌کردند. چون غالباً معادن در محل تقاطع دو قطعه قرار دارند، فرادیواره سقف معادن را تشکیل می‌دهد که محل آویزان کردن چراغ‌ها در داخل معادن بود (Hanging wall) و فرودیواره کف معدن یا محلی که پا بر روی آن قرار می‌گیرد است که به آن Footwall اطلاق می‌شود. در زبان فارسی از دو اصطلاح فرادیواره و فرودیواره برای نام‌گذاری استفاده می‌شود.

در عمل لغزش گسل، ترکیبی از شیب‌لغز و راستا لغز می‌باشد که گسل مایل نامیده می‌شود. در شکل زیر تمام حالت‌های ممکن به نمایش گذاشته‌شده است.

گسل مورب لغز

در این دسته از گسل‌ها، لغزش کلی نسبت به امتداد یا شیب به سطح گسل مورب می‌باشد. بدیهی است در این گسل‌ها لغزش کلی دارای هر دو مؤلفه امتدادی و شیبی خواهد بود. زاویه ریک لغزش کلی در این حالت از صفر بیشتر و از ۹۰ درجه کمتر می‌باشد.

تقسیم‌بندی بر اساس زاویه شیب گسل

در این روش، زاویه شیب گسل مبنا قرارگرفته می‌شود:

گسل های پر شیب

گسل‌هایی پرشیب آنهایی هستند که زاویه شیبشان از ۴۵ درجه بیشتر است.

گسل‌های کم شیب

هرگاه زاویه شیب کل کمتر از ۴۵ درجه باشد، بدین نام خوانده می‌شود.

تقسیم‌بندی زایشی گسل‌ها

معیار تقسیم‌بندی در اینجا حرکت ظاهری گسل است:

گسل رانده

گسلی که دران کمر بالا نسبت به کمر پائین به سمت بالا حرکت کرده باشد. معمولاً گسل‌های رانده را برحسب زاویه شیب به سه دسته تقسیم می‌کنند. اگر زاویه شیب بیش از ۴۵ درجه باشد گسل، بنام گسل معکوس و اگر کمتر از ۴۵ درجه باشد بنام رانده خوانده می‌شود. اگر زاویه شیب این گسل‌ها کمتر از ۱۰ درجه و لغزش کلی آنها زیاد باشد گسل بنام رورانده موسوم است تشکیل گسل‌های رانده با کوتاه شدن لایه‌ها و طبقات همراه است.

گسل عادی

هرگاه کمر بالا به کمر پائین به‌طرف پائین حرکت کرده باشد، گسل حاصل بنام گسل عادی یا مستقیم موسوم است، این گسل‌ها بنام گسل‌های وزنی نیز خوانده می‌شوند.

گسل مورب

گسلی است که امتداد آن نسبت به امتداد لایه‌بندی یا شیستوزیته سنگ‌های اطراف به حالت مورب می‌باشد.

گسل طولی

هرگاه امتداد گسل تقریباً موازی امتداد عمومی ساختمان‌های زمین‌شناسی منطقه باشد، بنام گسل طولی خوانده می‌شود.

گسل عرضی

هرگاه امتداد گسل، عمود یا تقریباً عمود بر امتداد عمومی ساختمان‌های زمین‌شناسی منطقه باشد، بنام گسل عرضی خوانده می‌شود.

انواع گسل‌ها

با تشکر از دکتر علی بیت اللهی و خانم ها نگار سودمند ، فاطمه سعیدا و نوشین سپهری

منبع
دکتر علی بیت‌اللهی
برچسب ها
نمایش بیشتر

محمد احمدی اکبری

مؤسس و مدیر عمران آنلاین | کارشناسی مهندسی اجرایی عمران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن