تهران و زمين‌لرزه‌هاي درون ورقي
مهدي زارع
يك‌سال قبل در 23 ژانويه 2024، زمين‌لرزه‌اي به بزرگاي ۷ در سين‌كيانگ چين، نزديك مرز قرقيزستان رخ داد. منطقه كانوني تقريبا خالي از سكنه بود و تلفات به سه نفر محدود شد. زمين‌لرزه مذبور كه رخدادي درون ورقي بود رشته كوه تين‌شان چين را لرزاند. بيست و سوم ژانويه سالروز زمين‌لرزه ۱۸۱۲ نيومادريد در شرق ميانه امريكا نيز بود كه از قضا آن رخداد هم درون‌ورقي بود! زمين‌لرزه‌هاي درون‌ورقي در داخل ورقه‌هاي زمين‌ساختي رخ مي‌دهند، نه در مرزهاي ورقه‌هاي زمين‌ساختي. جامعه علمي زلزله‌شناسي بسيار در مورد زلزله‌هاي درون‌ورقي كنجكاو است چرا كه زمين‌لرزه‌هاي درون‌ورقي ممكن است در مكان‌هاي غيرمنتظره رخ دهند. نمونه‌اي از زلزله‌هاي درون‌ورقي در ايران زمين‌لرزه 25 شهريور 1357 طبس بود كه در جايي رخ داد كه دست كم در هزاره قبل از آن تاريخ هيچ زمين‌لرزه مهمي اتفاق نيفتاده بود. چهار زمين‌لرزه بزرگ نيومادريد (1812-1811) مجموعه‌اي از رخدادهاي لرزه‌اي مهمي بودند كه در پهنه لرزه‌اي نيو مادريد در شرق ميانه امريكا رخ داد. اين منطقه فعاليت لرزه‌اي متوسط دارد اما برخي از بزرگ‌ترين زمين‌لرزه‌هاي تاريخ ايالات متحده را تجربه كرده است. درك چرايي وقوع چنين زمين‌لرزه‌هاي بزرگي در اين منطقه مستلزم بررسي چندين عامل زمين‌شناختي و زمين‌ساختي است. 16دسامبر 1811، زلزله با بزرگاي ۷.۲ در شمال شرقي آركانزاس كنوني به دليل جمعيت كم در ناحيه مركزي خسارت كمي داشت . شش ساعت بعد زلزله دوم با بزرگاي ۷.۴ رخ داد. 38 روز بعد در 23 ژانويه 1812، زلزله با بزرگاي 7 در گسل شمالي نيو مادريد رخ داد. دو هفته بعد در 7 فوريه 1812 در زلزله چهارم با بزرگاي 7 نيومادريد ويران شد. در ساحل شرقي امريكا و در كاروليناي جنوبي در سال ۱۸۸۶ زلزله‌اي با بزرگاي بيش از 7 رخ داد. زمين‌لرزه چارلستون در ۳۱ آگوست 1886 در كاروليناي جنوبي باعث 60 كشته و 5 تا 6 ميليون دلار - معادل ارزش حدود ۲۰۰ ميليون دلار در ۲۰۲۵ - و خسارت به 2000 ساختمان در جنوب شرقي ايالات متحده شد . زلزله چارلستون هم رخداد درون‌ورقي شناخته مي‌شود.
پهنه لرزه‌اي نيومادريد درداخل ورقه زمين‌ساختي امريكاي شمالي در مقايسه با مناطق نزديك به مرزهاي ورقه فعال - مثلا در غرب امريكا- نسبتا پايدار در نظر گرفته مي‌شود. البته در اين پهنه نيز گسل‌هاي فعال وجود دارد . اين گسل‌ها براي دوره‌هاي طولاني خاموش بوده‌اند اما به دليل تغيير استرس‌هاي مختلف دوباره فعال مي‌شوند. ورقه يخي لورنتايد يك صفحه يخي عظيم بوده كه بخش قابل‌توجهي از امريكاي شمالي را در طول آخرين حداكثر يخبندان، تقريبا 20000 سال پيش، پوشانده بود. با گرم شدن اقليم، اين لايه يخي شروع به ذوب شدن كرده كه منجر به تغييرات زمين شناختي و هيدرولوژيكي قابل‌توجهي در منطقه شد. اعتقاد بر اين است كه ذوب ورقه يخي لورنتايد نقش مهمي در ايجاد فعاليت‌هاي لرزه‌اي در مناطقي مانند پهنه لرزه‌اي نيو مادريد داشته است.
يكي از ساز وكارهاي اوليه كه از طريق آن ذوب ورقه يخي لورنتايد بر فعاليت‌هاي لرزه‌اي اثر مي‌گذارد، از طريق فرآيندي به نام بازگشت ايزواستاتيك است. وقتي ورقه‌هاي يخي بزرگ ذوب مي‌شوند، وزن روي پوسته زمين را كاهش مي‌دهند. اين كاهش وزن به پوسته اجازه مي‌دهد تا در پاسخ به فشار كاهش يافته، به آرامي بالا بيايد يا بازگردد. اين فرآيند البته هزاران سال طول مي‌كشد. در مناطقي كه قبلا با يخ ضخيم پوشيده شده بود، مانند بخش‌هايي از امريكاي شمالي، اين بازگشت منجر به تجمع تنش در امتداد گسل‌هاي موجود مي‌شود. وقتي پوسته تنظيم مجدد مي‌شود و باز مي‌گردد، مي‌تواند تنش‌هاي جديدي ايجاد كند يا گسل‌هاي قديمي را كه براي هزاران سال خاموش بوده‌اند، دوباره فعال كند. در مورد پهنه لرزه‌زاي نيومادريد، اين تنظيم احتمالا به افزايش تنش زمين ساختي در امتداد گسل‌هاي از قبل موجود كمك كرده است.
ذوب ورقه يخي لورنتايد همچنين منجر به تغييرات هيدرولوژيكي قابل توجهي در سراسر امريكاي شمالي شد. با ذوب شدن يخچال‌هاي طبيعي، حجم زيادي از آب به رودخانه‌ها و درياچه‌ها رها شد و سطح آب و بار رسوب در مناطق مختلف تغيير كرد. اين تغييرات با اثر بر فشار منفذي در مناطق گسله، پايداري گسل را تحت اثر قرار مي‌دهد. افزايش فشار منفذي مي‌تواند اصطكاك را در امتداد گسل‌ها كاهش دهد و لغزش آنها را هنگام قرار گرفتن در معرض تنش‌هاي زمين ساختي آسان‌تر كند. اين سازوكار احتمالا به فعال شدن مجدد گسل‌ها درپهنه لرزه‌زاي نيومادريد در زمان يا پس از دوره‌هاي ذوب يخبندان كمك كرده است.
زمان‌بندي اين فرآيندها و در‌نظر گرفتن رابطه آنها با رويدادهاي لرزه‌اي مانند آنچه در سال‌هاي 1812-1811 رخ داده‌اند، حياتي است. در‌حالي كه ايجاد رابطه مستقيم بين ذوب يخبندان و زمين‌لرزه‌هاي خاص به دليل فعل و انفعالات زمين‌شناختي پيچيده در بازه‌هاي زماني طولاني چالش‌برانگيز است، شواهدي وجود دارد كه نشان مي‌دهد اثرهاي بازگشت پس از يخبندان همچنان بر لرزه‌خيزي در دوران تاريخي اثر مي‌گذارد. فعاليت لرزه‌اي قابل‌توجه در مناطق درون‌ورقي مانند پهنه لرزه‌زاي نيومادريد به الگوهاي عقب‌نشيني يخبندان از دوره‌هاي قبلي مرتبط است. تنش انباشته شده طي زمان به دليل بازگشت ايزواستاتيك و تغييرات هيدرولوژيكي درحدود سال‌هاي (1812-1811) به نقطه اوج رسيده و منجر به سري زمين لرزه‌هاي قدرتمند(1812-1811) شده است. هنگامي كه اين تنش انباشته شده از قدرت سنگ‌هاي محل گسله بيشتر شود، منجر به گسيختگي ناگهاني و يك زلزله مي‌شود.
رشته‌كوه‌هاي البرز تحت تاثير فعاليت‌هاي يخبندان در 25000 سال گذشته، به‌ويژه در طول و پس از آخرين عصر يخبندان، قرار گرفته‌اند. پوشش يخبندان در آخرين عصر يخبندان طي 110 هزار تا حدود 10 هزار سال قبل وجود داشته و حدود 25000 سال پيش يخچال‌هاي طبيعي به حداكثر وسعت خود رسيدند. يخچال‌هاي كاسپين عمدتا در دامنه‌هاي جنوبي رشته كوه البرز قرار داشته‌اند. فازهاي ذوب پس از عصر يخبندان با شروع افزايش دما در پايان آخرين عصر يخبندان اتفاق افتاده و به تدريج اين يخچال‌ها شروع به عقب‌نشيني كردند. در هولوسن اوليه (11700 - 8200 سال پيش): ذوب قابل‌توجهي در اين دوره با افزايش دماي جهاني رخ داد. بسياري از يخچال‌هاي طبيعي دره‌ها به سرعت شروع به عقب‌نشيني كردند. در اواسط هولوسن (8200 - 4200 سال پيش): گرم شدن مداوم منجر به عقب‌نشيني بيشتر يخچال‌هاي طبيعي شد. برخي از يخچال‌هاي كوچك‌تر ممكن است در اين مدت كاملا ذوب شده باشند. در هولوسن پاياني (4200 سال پيش تاكنون): در حالي كه برخي از بقاياي يخچال‌ها تا اين دوره باقي مانده بودند، اندازه بسياري از آنها به‌طور قابل‌توجهي كاهش يافته يا به دليل تغييرات اقليمي مداوم ناپديد شده بودند. يخچال‌هاي خاص كه به دليل ذوب شدن تقريبا ناپديد شده‌اند عبارتند از: يخچال علم‌كوه كه در نزديكي قله علم‌كوه واقع شده است، در دهه‌هاي اخير عقب‌نشيني قابل‌توجهي از خود نشان داده است. يخچال توچال در شمال تهران كه نشانه‌هايي از عقب‌نشيني قابل‌توجه را نشان مي‌دهد.
توجه خاص به اين ذوب‌هاي بزرگ يخچالي در پايان آخرين عصر‌يخ براي درك بزرگ‌ترين زمين‌لرزه محتمل در شمال تهران، كه فراتر از حد بزرگاي شناخته شده تاكنون است، بسيار در درك فرآيند يك زمين‌لرزه مهم درون ورقي در محدوده تهران قابل توجه است.