آشنایی با رشته زمین شناسی مهندسی » ژئوتکنیک « ) تاریخچه و کاربردها(

به معنی زمین شناسی گرفته Geology به معنی مهندسی و Engineering زمین شناسی مهندسی از دو کلمه زمین شناسی مهندسی ضمن بررسی تاثیر »محیط زمین شناسی« بر سازه های مهندسی یا زمین.شده است

شناسی مهندسی ، راه حلهای مناسبی جهت کاهش یا برطرف نمودن خطرات احتمالی ارائه می دهد. باید توجه داشت که محیط زمین شناسی اطراف یک سازه به دو صورت با آن در ارتباط است. یکی توسط مصالح زمین شناسی ، یعنی سنگ ، خاک و آب ، دیگری فرآیندها و مخاطرات زمین شناسی مثل سیل ، زمین لرزه ، حرکات

ژئوتکنیک« به کار می برند. بطور»دامنه ای و مانند آن. برخی از مولفین زمین شناسی مهندسی را سهوا به جای کلی زمین شناسی مهندسی به توسط روشهای اکتشافی متنوع تاثیر محیط زمین شناسی اطراف را بر سازه

مهندسی یا پروژه عمرانی تعیین می کند. همچنین نقش احداث سازه را در تحریک و تغییر رفتار زمین مشخص. می سازد

تاریخچه و سیر تحولی

از قرنها پیش معماران و سازندگان بناها بر این نکته معترف بودند که برای جلوگیری از نشست، کج شدن یا البته ساختمانهای قدیمی همواره با توجه به. فرو ریختن ساختمانشان محتاج آگاهی از شرایط زمین هستند

و زمانی که »کولن« برای1776تجربیات سازنده بنا و اغلب به روش آزمون و خطا احداث می شد. در سال . اولین بار تئوریهای مربوط به فشار زمین را ارائه داد، استفاده از روشهای تحلیلی در بررسی زمین آغاز شد

بررسی های کولن بر روی دیواره های حائل نشان داد که وقتی دیوار حائلی کج می شود، گوه ای از خاک ناپایدار در پشت آن ایجاد می گردد که یک طرف آن ، دیوار و سمت دیگر آن یک سطح گسیختگی است. کولن فشار

اولیه وارده به دیوار را به وزن گوه و مقاومت برشی در امتداد سطح برش ، که برحسب اصطکاک داخلی بیان »اتو مور« فرضیه ای عمودی برای مقاومت مصالح زمین شناسی در برابر1871نمود، مربوط کرد. در سال

.گسیختگی ارائه داد مکانیک خاک را به صورت شاخه ای از مهندسی عمران مطرح نمود. دانش»ترزاقی«سالها گذشت تا آنکه

میالدی در1936مکانیک خاک با اولین کنفرانس بین المللی در مورد مکانیک خاک و مهندسی پی که در سال .دانشگاه هاروارد آمریکا برگزار شد، در سطح جهانی تثبیت گردید

از سالهای دور مهندسان و زمین شناسان مفاهیم مربوط به رفتار مکانیکی سنگها را در معدن کاری و صنعت که اولین کنفرانس بین1996 میالدی مخصوصا تا سال 60نفت به کار می گرفتند، ولی این رشته تا اوایل دهه

المللی مکانیک سنگ در شهر لیسبون پرتغال برگزار شد، هنوز به طور رسمی به عنوان شاخه ای از دانش.مهندسی به حساب نمی آمد

به کار گرفته شدانستیتوی مهندسان ساختمان بریتانیا میالدی توسط 1948واژه »ژئوتکنیک« اولین بار در سال به عنوان رشته ای خاص»مهندسی ژئوتکنیک« 1974و به تدریج مفهوم آن غنای بیشتری یافت، تا اینکه در سال

توسط انجمن مهندسان ساختمان ایاالت متحده امریکا نیز به رسمیت شناخته شد. زمین شناسی و مکانیک سنگ ، دانش مکانیک خاکامروزه واژه ژئوتکنیک به مفهوم مجموعه ای مشتمل بر سه

. به کار گرفته می شودمهندسی

زمین و سازه های مهندسی سازه های مهندسی صرفنظر از آن که ما آن را مجموعا »محیط شناسی« می نامیم ، تاثیر می پذیرند. شاید

:بتوان عناصر تشکیل دهنده محیط زمین شناسی را به نحو زیر به چهار جز مختلف تقسیم کرد

: چون فرسایش ، رسوب گذاری ، زمین لرزه و آتشفشانفرآیندهای زمین شناسی» : چون الیه بندی ، گسلها ، کوه یا دره یک رودساختمانهای زمین شناسی» چون سنگ و خاک و آب و هوامواد زمین شناسی:» . که همه چیز در ارتباط با آن در تغییر دائم استزمان:»

مواد و مصالح زمین شناسی از دیدگاه مهندسی.مواد جامد و طبیعی تشکیل دهنده ، بخشهای خارجی زمین را به دو گروه اصلی سنگ و خاک تقسیم می کنند

از نقطه نظر زمین شناسی ، سنگ به موادی از پوسته زمین اطالق می شود که از یک یا چند کانی که با : سنگ.یکدیگر پیوند یافته اند، درست شده است

خاک توده ای از ذرات یا دانه های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ بطور بر : خاک جا تشکیل شده است درجه سخت و سنگ شدگی خاک ناچیز تا صفر بوده و در بسیاری موارد حاوی مواد آلی

.است و گیاهان می توانند بر روی آن رشد کنند

ژئودینامیک یکی از وظایف مهم زمین شناسی مهندسی تشخیص احتمال وقوع فرآیندهای ژئودینامیکی ، مثل سیل و زمین

لرزه ، که شاید بتوان آنها را »بالیای زمین شناسی« نیز نامید، قادرند ضمن ایجاد تلفات جانی ، خسارات جبران

ناپذیری نیز به سازه مهندسی وارد آورند. مهندسانی که در پروژه های عمرانی و ساختمانی فعالیت دارند، باید از شرایط طبیعی که منجر به بروز این مشکالت می شود، آگاهی داشته باشند، تا به این وسیله بتوانند احتمال

. رخداد هر یک از آنها را در محدوده سازه مورد نظر برآورد نمایند

نقش زمین شناسی مهندسی و مسئولیت های حرفه ای زمین شناسی مهندسی واقعیت های علمی مشاهده شده یا اندازه گیری شده را که سرشت فیزیکی یگانه

پوسته زمین را توصیف می کند به صورت اطالعات زمین شناسی در می آورد و این اطالعات را بر تشخیص مرز محدودیت های مهم فیزیکی که می تواند در طراحی ، ساخت و نگهداری هر پروژه مهندسی موثر باشد به

دانسته های مهندسی تبدیل می کند. زمین شناسی مهندسی با ایفای این نقش ویژگیهای زمین شناختی محل اجرای پروژه را که در صورت داشتن شرایط نامطلوب سبب افزایش هزینه و در صورت داشتن شرایط

بدین ترتیب زمین شناسی مهندسی را می توان. مطلوب سبب کاهش هزینه خواهند شد، مشخص می کند صاحب حرفه ای دو سویه نگر در نظر گرفت که از یک سو فرآیندهای زمین شناسی را در نظر دارد و از طرفی:محصوالت مهندسی مورد نظر اوست. بطورکلی مسئولیت های حرفه ای او را بصورت زیر می توان خالصه کرد

( توصیف محیط زمین شناختی مربوط به پروژه مهندسی1 ( توصیف مواد زمین ، توزیع آنها ، و ویژگیهای فیزیکی- شیمیایی آنها2 ( استنتاج پیشینه رویدادهای موثر در زمین مواد3. ( پیش بینی رویدادهای آتی و شرایطی که می تواند ایجاد شود4 ( توصیه مواد معرف برای نمونه برداری و آزمون5( توصیه نحوه های کار و عمل با مواد و فرآیندهای گوناگون زمین . 6 ( توصیه یا ارائه معیارهای طراحی استخراج بخصوص در مورد زاویه شیبهای برش در موادی که آزمون7

. مهندسی آنها نامناسب بوده است، یا در جاهایی که عناصر زمین شناسی عامل کنترل پایداری هستند( وارسی حین کار ساختمانی برای تحقیق شرایط8

تعاریف و ها بندی تقسیم ، گسل انجام گسل سطح موازات به که هستند نسبی مکان تغییر با همراه هایی شکستگی ، ها گسل: گسل تعریف در ، است متر سانتی حدود در آنها جابجایی و دارند طول متر سانتی چند فقط ها گسل از بعضی . . اند گرفته

.شوند می دیده کیلومتر دهها حتی و کیلومتر چند حدود در جابجایی کیلومتر ها صد با هم هایی گسل که صورتی نزدیک و موازی گسله چندین ، حاالت پاره ای در ولی می شود دیده مجزا صورت به گسله یک ، موارد بعضی در در مشخص شکستگی یک که این بدون نیز گاهی. می شوند نامیده گسله منطقه نام به که می شوند دیده هم به

موسوم برش منطقه نام به ، آنها بین منطقه که می یابند مکان تغییر هم به نسبت سنگها شود، دیده سنگها. است

گسل های ویژگی و عناصر

گسل امتداد و شیب ( الف را ان امتداد و شیب لذا ، گرفت نظر در مستوی سطح یک صورت به توان می را گسل سطح کلی حالت در

در افقی خط یک امتداد ، گسل امتداد ، کلی حالت در . نمایند می گیری اندازه طبقات امتداد و شیب همانند شیب را گسل سطح و افق سطح بین زاویه .شود می بیان شمال به نسبت ان مقدار که ، است گسل سطح .نامند می گسل

پائین و باال کمر ( ب است بدیهی . شود می نامیده پائین کمر بنام ان پائین قطعه و باال کمر بنام گسل سطح باالی در واقع ای قطعه

مفهومی گسل صفحه پائین و باال حالت این در زیرا نباشد قائم گسل که است صادق مواردی در تعاریف این .داشت نخواهد

گسل اثر ( ج بسیاری در گسل خط . شود می نلمیده گسل خط یا گسل اثر بنام زمین سطح با گسل صفحه تقاطع محا

، باشد زیاد زمین سطح بلندی و پستی و بوده کم صفحه شیب که مواردی در اما است مستقیم خط یک حاالت .شود دیده نامنظم حالت به است ممکن

پیچ یا ریک زاویه ( د افقی خط یا دهد می نشان ان صفحه روی در را گسل حرکت اثر که خطی بین زاویه از است عبارت زاویه این .دارد قرار گسل صفحه در کهمیل زاویه ( ه

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

ها گسل هندسی بندی تقسیم

لغز امتداد گسل ( الف

معادل گسل کلی لغزش حالت این در باشد می گسل امتداد موازات به کلی لغزش ان در که است گسلی در کلی لغزش ریک زاویه همچنین . داشت نخواهد وجود لغزش مولفه ، شیب جهت در و بوده امتدادی لغزش

.بود خواهد صفر معادل حالت اینلغز شیب گسل ( ب

.ها گسل این مورد در دیگر عبارت به باشد می گسل سطح شیب جهت در کلی لغزش ان در که است گسلی لغزش ریک زاویه بود خواهد صفر معادل امتدادی لغزش مولفه و بوده مساوی یکدیگر با شیبی و کلی لغزش

.است درجه 90 معادل ها گسل از دسته این مورد در کلیلغز مورب گسل ( ج در است بدیهی . باشد می مورب گسل سطح به شیب یا امتداد به نسبت کلی لغزش ، ها گسل از دسته این در

حالت این در کلی لغزش ریک زاویه . بود خواهد شیبی و امتدادی مولفه دو هر دارای کلی لغزش ها گسل این .باشد می کمتر درجه 90 از و بیشتر صفر از

گسل شیب زاویه اساس بر بندی تقسیم

.است بیشتر درجه 45 از شیبشان زاویه که هستند آنهایی شیب پر هایی گسل : شیب پر های گسل ( الف .شود می خوانده نام بدین ، باشد درجه 45 از کمتر کل شیب زاویه هرگاه : شیب کم های گسل ( ب.می نامند عمودی را گسل باشد، درجه 80 از بیشتر گسل صفحه شیب اگر :عمودی گسل( ج

ظاهری حرکت اساس بر بندی تقسیم

.باشد کرده حرکت پائین طرف به پائین کمر نسبت باال کمر ان در که گسلی : مستقیم یا عادی گسل ( الف کلی حالت در . باشد کرده حرکت باال طرف به باال کمر آن در که معکوسی گسل : معکوس یا رانده گسل ( ب

.است درجه 45 از بیشتر گسل شیب

(گسل ظاهری حرکت اساس بر )ها گسل زایشی بندی تقسیم

گسل تشکیل . باشد کرده حرکت باال سمت به پائین کمر به نسبت باال کمر ان در که گسلی : رانده گسل ( الف سه به شیب زاویه حسب بر را رانده گسلهای معموال .است همراه طبقات و ها الیه شدن کوتاه با رانده های

: کنند می تقسیم دسته .دارد نام معکوس ،گسل گسل باشد درجه 45 از بیش شیب زاویه اگر« .شود می خوانده رانده بنام باشد درجه 45 از کمتر اگر« است موسوم رورانده بنام گسل باشد زیاد آنها کلی لغزش و درجه10 از کمتر ها گسل این شیب زاویه اگر« یا عادی گسل بنام حاصل گسل ، باشد کرده حرکت پائین بطرف پائین کمر به باال کمر هرگاه : عادی گسل ( ب

حالت اساس بر گسل ها این .شوند می خوانده نیز وزنی های گسل بنام ها گسل این است موسوم مستقیم:می شوند تقسیم زیر انواع به چینه بندی به نسبت گسل

. است طبقات شیب جهت در گسل سطح شیب حالت این در : هماهنگ گسل« .است طبقات شیب جهت خالف در گسل سطح شیب حالت این در : ناهماهنگ گسل« حالت به اطراف سنگهای شیستوزیته یا بندی الیه امتداد به نسبت ان امتداد که است گسلی : مورب گسل ( ج

.باشد می مورب ، باشد منطقه شناسی زمین ساختمانهای عمومی امتداد موازی تقریبا گسل امتداد گاه هر : طولی گسل ( د

.شود می خوانده طولی گسل بنام شناسی زمین ساختمآنهای عمومی امتداد بر عمود تقریبا یا عمود ، گسل امتداد هرگاه : عرضی گسل ( ر

.شود می خوانده عرضی گسل بنام ، باشد منطقه

هم به نسبت ها گسل وضعیت اساس بر بندی تقسیم

تقریبا یا یکسان امتداد و شیب دارای منطقه یک در موجود های گسل موارد بعضی در : موازی های گسل ( الف یکسان منطقه های گسل عمومی امتداد اگر . کنند می اطالق موازی های گسل آنها مجموعه به که یکسانند

.کرد تقسیم موازی های گسل دسته چند یا دو به را آنها توان می ، باشد متفاوت آنها شیب بوده. دارند پله ای حالت و پوشانند می را یکدیگر که کوچکی نسبتا های گسل : پوششی های گسل ( ب یا شکل ای دایره منطقه یک که هستند شکل قوسی یا ای دایره های گسل دسته این : محیطی های گسل ( ج

.کند می محدود را شکل ای دایره منطقه از قسمتی می منشعب منطقه یک از همگی تقریبا که شود می اطالق هایی گسل گروه به این : شعاعی های گسل ( د

.است کم گسل شیب زاویه آن در که است عادی های گسل از خاص نوعی شونده جدا گسل . شوند در دیگر عبارت به باشد می گسل امتداد موازات به کلی لغزش آن در که است گسلی : لغز امتداد گسل ( ح

.است ناچیز امتدادی لغزش با مقایسه در شیبی لغزش ، ها گسل دسته این. می شود ایجاد مانند شاخه یا پر منظره اصلی، به فرعی گسلهای پیوستن هم به از :مانند پر گسل( ر

چینه بندی به نسبت گسل حالت اساس بر طبقه بندی

. است چینه بندی سطح موازی گسل سطح حالت این در : چینه ای گسل( 1 گسل باشد، طبقات شیب جهت خالف یا جهت در گسلها شیب اینکه حسب بر : نامطابق و مطابق گسل( 2

.است مطرح مطابق نا یا مطابق

: اطراف طبقات به نسبت گسل وضعیت اساس بر طبقه بندی زیر انواع به گسلها آن در و می دهد تشکیل را طبقه بندی این اساس مجاور طبقات به نسبت گسل وضعیت:می شوند تقسیم

. است الیه بندی امتداد موازی تقریبا یا موازی آن امتداد که است گسلی : امتدادی گسل(1. است الیه بندی امتداد موازی تقریبا یا موازی آن امتداد که است گسلی :مورب گسل( 2. است جهت هم الیه بندی امتداد با گسل امتداد طولی گسل در :طولی گسل( 3 عمود تقریبا یا عمود ناحیه زمین شناسی ساختهای یا بندی الیه امتداد بر گسل امتداد چنانچه : عرضی گسل(4

. می نامند عرضی را گسل باشد، سیستوزیسته یا و الیه بندی شیب جهت موازی تقریبا یا موازی گسل امتداد ، شیبی گسل در : شیبی گسل( 5

. است اطراف سنگهای سطح بر عمود که محور یک حول گسل قطعه دو هر یا یک آن در که است گسل نوعی : چرخشی گسل( 6

.است نموده دوران است، گسل

گسل ها شناسایی نشانه های:کرد تقسیم داخلی نشانه های و خارجی نشانه های گروه دو به می توان را گسلها شناساسی نشانه های

تکرار ، قطعه ، جابجایی باعث زمین روی بر گسلها عملکرد :گسل ها تشخیص خارجی نشانه های( الف زیر موارد شامل می گیرند، جای گروه این در که نشانه هایی می شود، شناسی زمین دیگر ساختهای یا و الیه ها:است

خطواره ها ، زمین سطح در عادی غیر و طویل خطی شکل نوع هر وجود(: خطی انتظامهای ) خطواره ها( 1 الیه بندی دایک، درز، وجود دلیل به است ممکن خطواره ها زیرا گسل اند، یک برای کافی غیر ولی الزم نشانه ای

. شوند ایجاد نیز تورق یا.صاف نسبتا سطحی با طویل و شیب پر پرتگاههای وجود : پرتگاه( 2.ژئومورفولوژیکی اشکال دیگر یا رودخانه ها یا ارتفاعات رشته جابجایی :جابجایی( 3.برجستگی ها یا ارتفاعات ناگهانی شدن محو و قطع :شدگی قطع( 4 پوشش در خطی تغییرات و زمین رطوبت و چشمه ها ، برکه ها ، دریاچه ها طی امتداد : فرونشینی آبگیرهای( 5

.گیاهی وجود یا و هم کنار در الیه ها عادی غیر گرفتن قرار ، موارد بعضی در :رسوبی رخساره های ناگهانی تغییر( 6

.است گسل عملکرد بر دلیلی نمی شوند، تشکیل یکسانی شرایط در رسوبی رخساره نظر از که سنگهایی سنگهای زدگی باال از ناشی برجستگی های و افتادگی پایین از ناشی دره های وجود : فروزمین و فرازمین( 7

.گسل چند بین در واقع جهات در گسل سطح طرفین طبقات ، سنگها اصطکاک علت به ، گسل تشکیل هنگام به : طبقات کشیدگی( 8

تشخیص می توان نیز را گسل طرفین حرکت جهات کشیدگیها این از استفاده با. می شوند کشیده هم مخالف.داد.شده ثبت یا تاریخی لرزه های زمین خطی امتداد : خیزی لرزه( 9

به و است محل آن در گسله وجود از ناشی غالبا ، شود می دیده کوهها پای در که هایی چشمه ، ها چشمه( 10 حقیقت در . دانست ارتباط در ها گسله با را آنها توان می زیاد احتمال به باشد گرم ها چشمه اب اگر خصوص

.است زمین اعماق در گرم ابهای بخصوص و اب عبور معبر گسله حاالتی چنین در ، کند قطع بزرگی نسبتا زاویه طی را رودخانه امتداد ، ای گسله هرگاه ، ها رودخانه مسیر ناگهانی تغییر( 11

.شود آن مسیر ناگهانی تغییر باعث یا آمدن باال باعث ، آید بوجود گسلی ، رودخانه بستر حوالی در اگر ، رودخانه بستر نیمرخ در ناگهانی تغییر( 12

گسله حوالی در ، نباشد متناسب رفتن پائین یا آمدن باال با رودخانه فرسایش اگر و . شود می زمین رفتن پائین گسله تشخیص برای ای نشانه تواند می ، امر این که کند می پیدا تفاوت نقاط سایر با رودخانه بستر شیب ،

.باشد

گروه این در می باشد، گسل سطح به مربوط که نشانه هایی :گسل ها تشخیص داخلی نشانه های ( ب:است زیر موارد شامل و دارند جای

در برشی نیروهای عملکرد از ناشی که ( لغزشی خطوط ) لغزش خش دارای و صیقلی سطوح: گسل آیینه( 1. ضعیف ترند سنگهای

.مستحکمترند سنگهای ویژگیهای از که گسل طول در رسی عمدتا و شده پودر مواد:گوژ( 2

�رشی( 3 مشخصه برشها گسل خط امتداد در ریزتر زمینه یک زاویه دار نیمه تا زاویه قطعات وجود :شدن ب.باشند می مستحکمتر سنگهای

.سنگها خطی رنگ تغییر و شدگی سیمان ، تجزیه ، هوازدگی : تجزیه و هوازدگی( 4 باعث که می کند ایجاد زیرزمینی آب جلو در نقوذناپذیر سدی ، رسی گوژ ، مواردی در : ایستابی سطح( 5

.می شود گسل سوی دو در ایستابی سطح تفاوت

در گره رس یا شیل مثل نامقاوم الیه ای در گوژ از سانتی متر چند ضخامت به نازکی رگه : شیلی میلونیت( 6.گرفته اند قرار آهک سنگ و سنگ ماسه مثل مستحکتری الیه های بین

محلولهای ، گسل از حاصل شکافهای طول در است ممکن موارد بعضی در: کانیها تشکیل و شدن سیلیسی( 7.نمایند رسوب و عبور کانی حاوی

ها درزه است نداده رخ هم به نسبت شکستگی طرفین های بخش در جابجایی گونه هیچ ان در که است شکستگی درزه

گسل دهد رخ شکستگی طرفین در که صورتی در . شود نمی دیده مسلح غیر چشم با است کم قدری به یا و در اب دخول برای راهی درزه . است متفاوت متر صد چند تا متر سانتی چند از درزه ابعاد . شود می نامیده اثر در ولی است بسته ها درزه از بسیاری دهانه . کند می تسریع را فرسایش عمل و اورد می بوجود سنگها

.گردد می تبدیل باز شکاف یک به نهایت در و شده وسیعتر هوازدگی : پردازم می زیر موارد تشریح به مطلب ادامه درها درزه هندسی بندی تقسیم« هم به نسبت ها درزه وضعیت اساس بر بندی طبقه« ها درزه مطالعه اهمیت« ها درزه آورنده بوجود عوامل«

ها درزه هندسی بندی تقسیم

شیستوزیته یا بندی الیه امتداد موازی تقریبا یا موازی ان امتداد که استه درزه نوعی ، امتدادی درزه ( الف .باشد می اطراف طبقات

شیستوزیته یا بندی الیه سطح شیب جهت موازی تقریبا یا موازی ان امتداد که است ای درزه ، شیبی درزه ( ب .باشد می اطراف طبقات

اطراف سنگهای شیستوزیته یا بندی الیه سطح شیب جهت یا امتداد به نسبت درزه امتداد اگر ، مایل درزه ( ج .شود می خوانده نام بدین باشد مشخص غیر حالت به

.شود می خوانده ای طبقه درزه بنام باشد سنگها بندی الیه سطح موازی درزه سطح اگر ، ای طبقه درزه ( د

هم به نسبت ها درزه وضعیت اساس بر بندی طبقه

درزه انواع توان می ان اساس بر و گرفته قرار مطالعه مورد هم به نسبت ها درزه وضعیت بندی تقسیم این در :داد تشخیص را زیر های

خوانده منظم های درزه باشند موازی تقریبا یا موازی هم با منطقه یک های درزه اگر ، منظم های درزه ( الف های گسل امتداد یا و ناحیه اصلی خوردگی چین محور امتداد ها درزه این مشترک امتداد معموال شوند می

.باشد می اصلی

مجموعه معموال . اند پراکنده نامنظم بطور و نداشته مشخصی وضعیت ها درزه این ، نامنظم های درزه ( ب بنام درزه دسته چند یا دو اجتماع و شود می نامیده درزه دسته یک بنام ناحیه یا در موجود موازی های درزه

.شود می خوانده درزه سیستم

ها درزه مطالعه اهمیت ، ساختمانی سنگهای استخراج هنگام مثال . دارد ضرورت مهندسی های کار از بسیاری در ها درزه مطالعه

محل ها درزه شناسایی ،( تراورتن و مرمر مثل )شود استخراج بزرگ قطعات به بایستی که سنگهایی بخصوص بررسی را محا های درزه وضعیت قبال بایستی ، معدنی و راهسازی های تونل محل انتخاب هنگام .است ضروری

را ان نگهداری ، دیگر طرف از و اورد می بوجود تونل حفر امر در مسایلی طرفی از ، آنها وجود زیرا کرد منابع جویی پی هنگام . است ضروری منطقه های درزه مطالعه نیز ها سد احداث از قبل . سازد می مشک

های شکستدگی از ، معدنی ها رگه از بسیاری زیرا است ضروری محل های درزه وضعیت به وقوف نیز معدنی شایان اهمیت ها درزه مطالعه نیز ساختمانی شناسی زمین نظر از . کنند می تبعیت ها درزه جمله از و سنگها

.کرد مشخص را ناحیه سنگهای به وارده های تنش مشخصات توان می ، آنها آماری مطالعه با زیرا دارد

های نمونه ، حاصله های درزه و اعمالی خارجی نیروهای بین رابطه تحلیل و تجزیه برای : تجربی تحقیقات نتایج .دهند می قرار پیچش و کوپل ، فشارش ، کششی های آزمایش تحت را سنگها مختلف

ها درزه آورنده بوجود عوامل

تکتونیکی عوامل ( الفزمین در مانده باقی های تنش ( بانقباض ( ج

زمین سطحی حرکات ( د (لغز امتداد و همگرا و واگرا مرزهای مورد در بحث ) زمین پوسته صفحات مرز

با. هستند حرکت حال در یکدیگر به نسبت چسبیده، بهم توده یک بصورت کره سنگ دهنده تشکیل صفحات اندرکنشهای تمام ولی گردند، شکل تغییر مقداری متحمل است ممکن صفحات داخلی قسمتهای اینکه وجود کردن مشخص برای اولیه تالشهای حقیقت در. افتدمی اتفاق آنها بین مرز طول در جداگانه، صفحات بین اصلی

:دارند هم به نسبت کلی رفتار سه مرزها در صفحات. بود هالرزه زمین وقوع محل اساس بر صفحات بین مرز

بستر و شوندمی دور هم از گوشته از مواد آمدن باال نتیجه در صفحات که جائی (: واگرا ) دورشونده مزرهای( 1 .دهدمی رخ اقیانوسی میان کوههایرشته در غالبا صفحات، جداشدگی. شودمی ساخته اقیانوسها در جدیدی

.شوندپرمی آید،می باال استنوسفر از که مذاب سنگهای با بالفاصله صفحات، شدن دور اثر در شده ایجاد شکافهای بطور سال میلیونها پدیده این. دهندمی تشکیل را اقیانوسی جدید بستر و شده سرد آرامی به گرم، مواد این

.گرددمی ایجاد جدید بستر مکعب کیلومتر هزاران ترتیب بدین و شودمی تکرار مداوم گسترش "پدیده این به که است آورده پدید گذشته سال میلیون 160 در را آتالنتیک اقیانوس کف مکانیزم این

5/2 از سرعت این. است متفاوت مختلف قسمتهای در سازی بستر سرعت. شودمی اطالق" دریا بستر با. است متغیر آرام اقیانوس شرقی قسمت در سال در سانتیمتر 20 تا شمالی آتالنتیک در سال در سانتیمتر

اندازه به کرهسنگ تولید نرخ کمترین ولی است، کند بسیار بشر تاریخ مقیاس در سازی بستر نرخ بیشترین اینکه در. باشد کرده ایجاد را زمین اقیانوسهای تمام بستر گذشته سال میلیون 200 طول در که است سریع کافی

.کندنمی تجاوز سال میلیون 180 از اند شده عمر تعیین که اقیانوسها تمام بستر حقیقت

پدیده نتیجه در و کنندمی حرکت هم سوی به صفحات نواحی، این در ( : همگرا )شونده نزدیک مرزهای( 2 نیز ایقاره پوسته دو تصادم مرز در است ممکن همگرائی. افتدمی اتفاق گوشته در اقیانوسی پوسته فرونشست

اضافه اقیانوسی کوههایرشته در جدید پوسته که درحالی.گردد کوهستانی هایسامانه ایجاد باعث و بیفتد اتفاق به جادادن برای. ماندمی باقی ثابتی مقدار همواره آن سطحی مساحت و شودنمی بزرگتر زمین سیاره شوند،می

دو وقتی. گرددبازمی گوشته به دوباره همگرا مرزهای طول در اقیانوسی قدیمی پوسته شده، ایجاد تازه پوسته. لغزدمی آن زیر به و شده خم دیگر صفحه زیر به صفحات از یکی رسند،می هم به صفحه در. شوندمی شناخته" فرورانش مناطق "نام به است نابودی حال در اقیانوسی پوسته که صفحات از هاییحاشیه

از مقداری. شودمی باال فشار و دما با محیط وارد پایین، سمت به حرکت درحال فرورفته صفحه مناطق این به و شده ذوب گیرد،می قرار فرورفته صفحه باالی در که استنوسفر از بیشتری مقدار نیز و رفته فرو مواد

را آتشفشانی انفجارات و برسد زمین سطح به که است ممکن مذاب سنگ این بندرت. کندمی حرکت باال سوی ضخیمتر به و شده جامد عمق همان در و رسد نمی زمین سطح به مذاب مواد این بیشتر بهرحال. نمآید ایجاد . شود می ختم پوسته شدن

-می عبور هم کنار از سایشی بصورت صفحات آنها در که مرزهایی ( :ترانسفورم ) لغز امتداد گسل مرزهای( 3 در گسلها این. شودنمی نابود قدیمی پوسته و تولید جدیدی پوسته و نشده ایجاد مرزها در نابودی هیچگونه و کنند

باوجود. شوند می یافت اقیانوسی کوههای رشته امتداد در بار اولین برای شده ایجاد صفحات حرکت جهت هاقاره داخل در نیز تعدادی است، گرفته قرار اقیانوسی کوههای رشته طول در لغزامتداد گسلهای بیشتر اینکه طول در. باشدمی زالندنو در آلپین گسل و کالیفرنیا در آندریاسسن گسل گسلها، این از مثال دو. دارند وجود صفحه )مجاور صفحه به نسبت غربی شمال سمت به حرکت درحال" آرام "صفحه آندریاس، سن گسل

کرنش ایجاد باعث حرکت این که چرا است، نمانده ناشناخته مرز این درطول حرکت. است( شمالی آمریکای کنند،می رها بزرگی هایزلزله بصورت را شده ذخیره انرژی سنگها گاه و گرددمی گسل سمت دو سنگهای در

کرد ویران را فرانسیسکو سان که 1906 سال زلزله مانندگسل های زمین لرزه ای ایران

با مرورى بر تاريخچه لرزه خيزى ايران ديده مى شود که کشور ايران يکى از نواحى لرزه خيز دنيا است. در بخش بيشتر ايران، لرزه خيزى در ارتباط مستقيم با تجديد فعاليت گسل هاست و بيشترين تکاپو هاى لرزه خيزى در

امتداد گسل هاى فعال روى داده است. به گفته ديگر، بسيارى از زون هاى داراى گسل هاى عمده و همبرى هاى زمين ساختى غير عادى، داراى

آورند. گفتنى است حرکات لغزشى در امتداد گسل ها،هايى را به وجود ميلرزهنا آرامى هاى لرزه اى بوده و زمينممکن است از نوع خزش آرام و بدون زمين لرزه باشد.

لرز ه کم ژرفا توليد شده باشد و به طور کلى باگسل زمين لرزه اى، نوعى شکستگى زمين است که در اثر زمين تجديد حرکت دوباره گسل هاى پيشين همراه هستند. اين گونه گسل ها مى توانند درباره سازوکار رهاسازى انرژى

لرزه اى در طى زمين لرزه و نيز تنش هاى ناحيه اطالعات الزم را بدهند. کيلومتر د ارند و همه آنها با زلزله هاى40بيشتر گسل هاى زمين لرزه اى شناخته شده ايران، طولى بيش از

، همراه اند.7مخرب با بزرگى بيشتر از است که باNNE-SSWها، جهت گسل هاى زمين لرزه اى ايران گوياى جهت فشارى در راستاى در تمام حالت

جهت حرکت شمال خاورى صفحه عربستان هماهنگى دارد. هايى با توانايى جنبش به حسابهاى ج�نبا يا گسلهايى که برخوردار از يک يا چند ويژگى زير باشند، گسلگسل

( :1364آيند )بربريان و همکاران، ميهاى بزرگ در مکانى از درازاى گسل و يا در فراديواره آنلرزهيابى رو مرکز زمين* کانون

هاى کواترنرى پسين* گسلش در نهشته* داشتن ديواره حفظ شده

يابى روى زمين ونگارى محلى با خطاى کم در کانونهاى زياد که با شبکه کامل و بسته لرزه* داشتن ريزلرزهشوند.گيرى يکنواخت برداشت ميژرفى و زمان

* داشتن بستگى به يک گسل شناخته شده ج�نبا.خيزى در جدول زير خالصه شده است )گزارش ملى زلزله(.هاى ايران با پيشينه لرزههاى گسلنام و بعضى ويژگي

درازاموقعيت جغرافيايىنام)کيلومتر(

شيبامتداد

66NW-SESW( نيشابورNW کيلومترى )60خيزگسل زلزله300NW-SENEشمال کرمان- خاور زرندگسل فشارى کوهبنان

700NW-SE85حيدريهتربتگسل کوير بزرگ )دورونه(40E - WNعبدالعظيمکيلومترى شاه10گسل )راندگى( کهريزک35NW-SESWکيلومترى جنوب نهاوند15گسل راستالغز گارون

100NE-SWNNWشمال خاورى گرمسارگسل گرمسار200NNWSWکيلومترى خاور کرمان80گسل فشارى گوک )سروستان(

65NW-SESW کيلومترى جنوب نهاوند5/2گسل راستالغز نهاوند کيلومترى شمال30گسل فشارى نيشابور

نيشابور52NW-SENE

200NW-SEN-NEگسل فشارى م�شا52NW-SEsw30پهلوى جنوبى دره الموتگسل فشارى الموت85E-WNزهراجنوب بويينگسل فشارى ايپک

45NW-SENهزارشمال راهراندگى بايجان64E-WSجنوب طالقانگسل فشارى طالقان61NE-SWNWکيلومترى شمال تسوج5گسل فشارى تسوج

5/18E-Wعبدالعظيمجنوب شاهگسل جنوب رىN-NW

600E-WSاى مازندرانجنوب دشت کرانهگسل فشارى خزر140NW-SESWرفسنجانکيلومترىجنوب20گسل فشارى رفسنجان60NW-SENWخاور شاهرودشمال–شمالگسل فشارى شاهوار

115NE-SWNWشمال-شمال باخترى شاهرودکوهگسل فشارى شاه300E-WSدامنه شمالى البرزگسل فشارى شمال البرز150NW-SENEبالفصل شمالى تبريزگسل فشارى شمال تبريز

90E-WNبالفصل شمال تهرانگسل شمال تهران17E-WNزهراجنوب بهشتگسل )راندگى(شمال رى

60E-Wشمال قزوينگسل فشارى شمال قزوين

65NW-SEاوزن)منجيل(راندگى قزلN-NW

120NW-SENEرودگسل فشارى کشف                              

ويژگى هاى عمومى گسل هاى ايران جايى هستند که بر تحوالت زمين ساختى و همچنين تکوين حوضه هاىگسل ها نوعى ساختار خطى، همراه با جابه

رسوبى ايران اثر در خور توجه داشته اند. از اين ميان، اثر گسل هاى طولى عمده، همزمان با–ساختارى جنبش هاى کوهزايى کاتانگايى )پرکامبرين پسين( به مراتب بيشتر است. روند اين گسل ها در بيشتر جاها با

جنوبى قرار دارد،–روند هاى زمين ساختى مربوط به چين خوردگى کاتانگايى همخوان است و در راستاى شمالى جنوب خاورى )روند زاگرس( نيز گزارش شده است. جدا از دو روند گفته شده.–ولى روندهاى شمال باخترى

بر اساس مطالعاتي كهجنوب باخترى، بر گسل هاى ايران حاکم است، – روند سومى در راستاى شمال خاورى بر روي روند شكستگي هاي پوسته ايران صورت گرفته چهار روند اصلي در گسل ها قابل بررسي است ، كه

بترتيب اهميت اين چهار روند شامل :

: با جهت يافتگى لوت و تمام مناطق خاور گسل نايبند و شمال بزمان، مشخص است. « روند شمالي جنوبي« روند شرقي غربي

: با امتداد البرز خاورى، گودال کوير بزرگ موازى است.« روندشمال شرق - جنوب غرب سيرجان، کمان ماگمايى اروميه- بزمان و–با امتداد زاگرس، زون سنندج : « روند شمال غرب - جنوب شرق

البرز باخترى هم روند است.

رسوبى مختلف ايران را تشکيل مى دهند و با–گسل هاى ياد شده، به طور عموم مرز واحدهاى ساختارى فعاليت خود، موجب تغييرات عمده در رخساره هاى سنگى، ستبراى رسوبات به ويژه تحوالت زمين ساختى

( مى شوند و لذا، شناخت آنها از نظر زمان تشکيل،000)ماگماتيسم، دگرگونى، شدت و الگوى چين خوردگى ساخت بسيار ضرورى است.زمينفعاليت ها، تأثير آنها بر زمين شناسى ايران و لرزه

بين كليه واحدهاي ساختاري ايران مرز گسله ق¤رار دارد . ش¤ناخت گس¤له ه¤ا و بررس¤ي ويژگيه¤اي گس¤لي از دو دي¤¤دگاه مهم اس¤¤ت . اول اينك¤¤ه گس¤¤لهاي پوس¤¤تة ق¤¤اره اي ب¤¤دليل اينك¤¤ه زون برش¤¤ي ايج¤¤اد مي كنن¤¤د و بص¤¤ورت مجموعه اي از سنگهاي خرد شده ديده مي شوند، خاستگاه مواد معدني مي باشند . مطالعة گسله ها به شناسايي كانسارها، نحوة پراكندگي، اكتشاف و استخراج م¤واد مع¤دني كم¤ك مي كن¤د . از جمل¤ه اين گس¤ل ه¤ا در پوس¤تة ايران مي توان به گسله پشت بادام - حاوي تمركز ماده معدني س¤¤رب و روي - در مع¤¤دن س¤¤رب و روي راونج اشاره كرد . تمركز كانسارهاي آهن در طول زون گسلي ده شير- بافق كه معادن بزرگ آهن گل گ¤¤وهر، چغ¤¤ارت از آن جمله هستند . كانسارهاي بزرگ منيزيت و هونتيت در طول گسله هاي نهبندان و ميامي كه افيوليت مالنژها تمركز دارند يا معادن مس هيدروترمال از جمله معادن بزرگ مس قلعه زري در ارتباط با وج¤¤ود زونه¤¤اي گس¤¤لي تشكيل شده اند . از سوي ديگر مطالعه گسلها از آنجائيكه توان لرزه زايي دارند داراي اهميت است . شناس¤¤ايي زونهاي گسلي فعال و برآورد توان لرزه زايي اين گسله ها مي تواند در كاهش خسارت هاي ج¤¤اني و م¤¤الي مهم

باشد . را نشان مي دهد كه همان راستاي شمال غ¤¤رب -جن¤¤وبN130از دياگرام شكستگيهاي فالت ايران روند غالب

در درج¤¤ه دوم اهميت ، راس¤¤تاي شكس¤¤تگيN10E و N5Wشرق اس¤¤ت . رون¤¤د ش¤¤مالي جن¤¤وبي در حدفاص¤¤ل N50E در ردة سوم و حدفاصل N85 تا N110در راستاي چهارم قرار گرفت¤ه اس¤ت . رون¤د ش¤رقي غ¤ربي از

نظر سني جوانتر است و بيشترين گسله هاي امروزي را تشكيل مي دهند . با توجه به سه جهت نيروي وارده برفالت ايران كه شامل :

كه از طرف ورقة عربستان حاكم مي شود .N20Eمولفة ( 1 كه از طرف هندوستان اعمال مي شود .N50Wمولفة شمال غرب ( 2راستاي شمالي جنوبي كه در توران ) اورازيا ( و ناحية مكران اعمال مي شود .( 3

اين جهات نيرو باعث مي شوند چهار روند اصلي شكستگيهاي اي¤¤ران س¤¤ازوكارهاي متف¤¤اوتي داش¤¤ته باش¤¤ند . ب¤¤ه گونه اي كه گسله هاي شمال غرب - جنوب شرق اكثرا̈ فشاري برشي بوده و معكوس راستگرد هستند . گسله

ح¤¤ركت چپگ¤¤رد نش¤¤ان مي دهن¤¤د . گس¤¤له ه¤¤ايN20Eهاي شمال غرب - جنوب ش¤¤رق تحت ت¤¤اثير تنش غ¤¤الب و تنش شمالي جنوبي مكران حركت راستگرد دارد . گسله ه¤¤اي ش¤¤رقيN20Eشمالي جنوبي تحت تاثير تنش

غربي موجود، حركت چپگرد را نشان مي دهند كه مولفة شمالي نيز باعث معكوش شدن آن مي شود .به جز حالت هاى استثنايى، ويژگى هاى زير در گسل هاى ايران عموميت دارد.

جنوب خاورى، به سن پرکامبرين پسين، و حاصل– جنوبى و يا شمال باخترى –- گسل هاى داراى روند شمالى 1کوهزايى کاتانگايى هستند.

جنوب خاورى از انواع امتداد لغز راستگرد هستند.– جنوبى و شمال باخترى –- گسل هاى شمالى 2 جنوب باخترى، به سن دونين و حاصل عملکرد هاى احتمالى جنبش هاى–- گسل هاى داراى روند شمال خاورى 3

زمين ساختى کالدونى هستند جنوب باخترى تغيير شکل برشى چپگرد دارند.–- گسل هاى شمال خاورى 4 N140ساختى چرخه آلپى بيشتر موازى روند زاگرس، يعنى امتداد تقريبى هاى مربوط به رخدادهاى زمين- گسل5

درجه دارند. -گسل هاى ايران نقاط ضعيف پوسته هستند که رها شدن انرژى متمرکز را ممکن مى سازند و لذا گسل ها به6

ويژه انواع طولى عمده )با طول بيش از ده کيلومتر( در لرزه خيزى ايران نقش دارند )به جز گسل هايى که در هزار سال گذشته حرکت نداشته اند(. در اين ميان، نبايد گسل هاى بى نام ناديده گرفته شوند، چراکه700

ترين زمين لرزه ايران بابسيارى از گسل هاى بى نام نيز مى توانند لرزه زا باشند. براى مثال مى توان به بزرگ ( در شهر طبس اشاره کرد که بر روى يک گسل بى نام و1357 )شهريور 1978 سپتامبر 16 در 7/7بزرگى

(.1980ناشناخته روى داده است )بربريان، - قرارگيرى کانون زمين لرزه هاى سده بيستم در درازاى بسيارى از گسل هاى ايران، نشان مى دهد که بسيارى7

از گسل هاى ايران هنوز فعال هستند. ( نقش مؤثرى000- گسل ها در تحوالت زمين ساختى گوناگون )دگرشيبى، چين خوردگى، ماگماتيسم و 8

داشته اند. براى نمونه، بسيارى از تکاپوهاى آتشفشانى شکافى ايران از طريق گسل ها و بازشدگى آنها به سطحاند.زمين رسيده

اى که بسيارى ازساخت امروز ايران، گسل هاى طولى و عمده نقش سازنده داشته اند به گونه- در ريخت زمين9(.1-9ها است )شکل زمين نتيجه حرکت افقى و قائم گسلروندهاى ساختارى کنونى ايران

اند. به گفته- در بين گسل هاى ايران، انواع برگشته و راندگى ها، نقش بيشترى در دگرشکلى پوسته داشته10 ها، و کمتر درديگر، دگرشکلى کنونى ايران بيشتر در ارتباط گسل هاى معکوس حدکوه و دشت به ويژه راندگي

باشند.ارتباط با گسل هاى امتداد لغز مي

هاى فعال کنونى همگى امتدادهاى راستگرد هستند در حالى که گسلهاى قديمى داراى حرکت- بيشتر گسل11گرداند.لغزچپ

باشند. براى نمونه مى توان به گسل هاى- برخى از گسل هاى فعال کنونى ايران، از نوع عميق چند نقش مي12 رانده پهنه هاى مکران و کپه داغ اشاره کرد که در زمان تشکيل حوضه رسوبى از نوع عادى–طولى برگشته

بوده اند ولى پس از برقرارى رژيم هاى فشارشى به انواع برگشته تبديل شده اند.- يک گسل در گذر تکاملى فعاليت خود، ممکن است گاه راستگرد، گاه چپگرد و گاه بدون حرکت باشد.13 جايى، يکسان و همانند نيست و ممکن است بخشى از يک گسل- در طول يک گسل، مقدار و سازوکار جابه14

به صورت فشارشى و بخش ديگر آن به صورت کششى عمل کند.

دسته بندى گسل هاى ايرانگسل هاى ايران را مى توان بر اساس زمان پيدايش، زمان آخرين حرکت و پراکندگى جغرافيايى دسته بندى کرد.

( گسل هاى ايران به سه دسته عمده زير تقسيم شده اند:1976ساخت ايران )بربريان، زميندر نقشه لرزه : که در طى رويدادهاى زمين لرزه اى و مخرب زمان حال به وجود آمده اند و يا- گسل هاى زمين لرزه اى جوان1

.000اند مانند گسل ايپک، گسل دشت بياض و دوباره فعال شده گسل هايى هستند که در دو ميليون سال گذشته حرکت داشته اند )مانندگسل کلمرد( ولىگسل هاى کواترنرى:-2

به ظاهر زمين لرزه تاريخى و ثبت شده ندارند. ، اين گسل ها سنى بيش از دو ميليون سال دارند ولى به احتمال از زمان-گسل هاى پيش از کواترنرى3

هاى آلپ پايانى تاکنون حرکتى نداشته اند. با اين حال، نبايد اين گسل ها را مرده تصور کرد چراکه ممکنجنبش است حرکت هاى جوان آنها ناشناخته باشد. در ضمن، در بسيارى از حاالت، ممکن است در اثر فرسايش،

پوشش گياهى و يا عملکرد انسان، نشانهحرکت هاى جوان اين گسل ها از بين رفته باشد. لذا، هرگز نبايد اهميتاين گسل ها را ناديده گرفت.

در اين نوشتار، دسته بندى گسل ها بر اساس پراکندگى جغرافيايى آنها است درباره زمان پيدايش، زمان آخرينحرکت و لرزه خيزى آنها مطالبى بيان شده است.

ایران زاگرس گسل هاى

(Main Zagros thrust راندگى اصلى زاگرس )« « گسل دورود « گسل نهاوند « گسل گارون « گسل صحنه

« گسل مرواريد« گسل پيرانشهر

« گسل کازرون« گسل دنا )دينار(

گسل زندان(« گسل ميناب )« گسل ارد²ل

« گسل زردکوه« گسل آغاجارى

« گسل مارونمرکزى گسل ايران پ هاى

گسل دورونه )گسل کوير بزرگ(« گسل بينالود

« گسل ميامى )شاهرود(« گسل ترود و انجيلو

« گسل کلمردبادام« گسل پشت زفره–« گسل قم

« گسل ايندس بافت(–« گسل دهشير )نايين

« گسل سروستان« گسل شهداد

« گسل کوهبنان« گسل ج�رجافک

« گسل گلباف )گوک(« گسل نايبند

ایران غرب شمال و شمال های پگسل

« گسل آبيك - فيروزكوه

« گسل البرز « گسل الهيجان « گسل آستارا « گسل سمنان

« گسل تبريز « گسل اروميه