به گزارش خبرآنلاین، مهدی زارع، استاد پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، با اشاره به این رخداد میگوید: «توالی لرزهای دو زلزله ۷.۲ و ۷.۵ به فاصله ۳۹ ثانیه، بحث داغی را در میان زلزلهشناسان ایجاد کرده است. در حالی که گزارشهای اولیه این رخداد را به عنوان یک دوگانه کلاسیک طبقهبندی کردند، فاصله زمانی بسیار کوتاه میان دو شوک باعث شده برخی پژوهشگران این پرسش را مطرح کنند که آیا بهتر نیست این اتفاق را به عنوان یک گسیختگی آبشاری واحد توصیف کنیم؟»
او ادامه میدهد: «در یک نگاه، توالی ۷.۲ و ۷.۵ را میتوان در قالب فرضیه دوگانه تحریکشده یا همان اثر دومینو توضیح داد. در این حالت، دو رویداد مجزا با بزرگای نزدیک به هم، به صورت متوالی در یک سامانه گسلی شامل مجموعهای از قطعات گسل رخ دادهاند.»
زارع توضیح میدهد که در این سناریو، گسیختگی نخست با بزرگای ۷.۲ در عمق تقریبی ۲۰ کیلومتری اتفاق افتاده است. این شکست ناگهانی باعث انتقال تنش استاتیک به بخش مجاور و بهشدت قفلشده سامانه امتدادلغز شده؛ سامانهای که با سرعت حدود ۲ سانتیمتر در سال در مرز ورقههای کارائیب و آمریکای جنوبی جابهجا میشود.
این زلزلهشناس میگوید: «همراه با انتشار تنش دینامیکی ناشی از شوک ۷.۲، یک بخش کمژرفای همسایه در عمق حدود ۱۰ کیلومتری، به سرعت از آستانه شکست اصطکاکی خود عبور کرده و ۳۹ ثانیه بعد، رویداد بزرگتر ۷.۵ را آغاز کرده است.»
اما به گفته زارع، تفسیر دیگری نیز وجود دارد که این فاصله زمانی کوتاه را نشانهای از یک رخداد پیوسته میداند.
او با اشاره به فرضیه گسیختگی آبشاری واحد ادامه میدهد: «بر اساس این دیدگاه، فاصله ۳۹ ثانیهای تقریباً برای آنکه بتوان دو زلزله مستقل و تحریکشده را از هم جدا دانست، بسیار کوتاه است. بنابراین ممکن است آنچه رخ داده، یک گسیختگی آبشاری واحد و چندمرحلهای باشد.»
زارع توضیح میدهد: «یک زمینلرزه با بزرگای ۷.۲ تقریباً به ۲۰ تا ۳۰ ثانیه زمان نیاز دارد تا فرآیند گسیختگی خود را کامل کند. از آنجا که رویداد ۷.۵ تنها ۳۹ ثانیه پس از آغاز گسیختگی نخست شروع شده، بسیار محتمل است که هیچ مکث ساختاری واقعی میان این دو مرحله وجود نداشته باشد.»
او ادامه میدهد: «در این حالت، جبهه گسیختگی ممکن است از یک مانع هندسی یا خمیدگی در گسل عبور کرده و بلافاصله به سمت شمالشرق، یعنی بخش بعدی گسل، گسترش یافته باشد. بنابراین با یک رویداد واحد، پیوسته و بسیار پیچیده روبهرو هستیم که شامل دو زیررویداد اصلی یا همان ناهمواریهایی است که پشت سر هم شکستهاند.»
تفاوت دو برداشت از یک زلزله
زارع تأکید میکند که این اختلاف نظر تنها یک بحث نامگذاری نیست، بلکه پیامدهای مهمی برای مدلسازی خطر زلزله دارد.
او میگوید: «اینکه این رخداد را یک گسیختگی دوتایی کلاسیک یا یک گسیختگی آبشاری واحد بدانیم، نحوه مدلسازی انتقال تنش استاتیک کولمب بر روی بخشهای باقیمانده سیستم گسل در شرق و غرب را تغییر میدهد.»
به گفته این استاد پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی، فارغ از اینکه چه عنوانی برای این رخداد انتخاب شود، پنجره زمانی بسیار کوتاه ۳۹ ثانیهای، شرایطی بسیار سخت ایجاد کرده است.
او توضیح میدهد: «انرژی دینامیکی مستقیماً به سمت شرق، یعنی به سوی مناطق کاراکاس و لاگوایرا هدایت شد. در چنین شرایطی، شوک نخست میتواند شکلپذیری سازههای بتنی را تنها چند ثانیه پیش از رسیدن موج شدیدتر ناشی از زمینلرزه ۷.۵ کاهش دهد.»
زارع با اشاره به مجموع انرژی آزادشده در این دو رخداد میگوید: «کل گشتاور لرزهای آزادشده توسط این دو زمینلرزه، در مجموع معادل یک زمینلرزه با بزرگای ۷.۶ است. بنابراین چه این انرژی در قالب دو شوک مجزا با فاصله ۳۹ ثانیه آزاد شده باشد و چه آن را معادل یک رویداد مگاتراست ـ ابرراندگی با بزرگای ۷.۶ در نظر بگیریم، نحوه انتشار پارگی دینامیکی، شتاب سطحی و اثر تخریبی بر زیرساختها تفاوت قابل توجهی خواهد داشت.»
او ادامه میدهد: «یک زمینلرزه ۷.۶ ریشتری به طور اساسی بزرگتر و مخربتر از توالی واقعی احساس میشود، حتی اگر بودجه انرژی آزادشده در هر دو حالت یکسان باشد. دلیل آن این است که نحوه آزادسازی انرژی، زمان وقوع و تمرکز نیروهای لرزهای نقش مهمی در شدت حرکت زمین دارد.»
این زلزلهشناس توضیح میدهد که در توالی واقعی ونزوئلا، زمین ابتدا یک رخداد با بزرگای ۷.۲ را تجربه کرده و سپس تنها ۳۹ ثانیه بعد با زمینلرزه شدیدتر ۷.۵ مواجه شده است.
او میگوید: «اگر همین مقدار انرژی در قالب یک زمینلرزه واحد با بزرگای ۷.۶ آزاد میشد، حداکثر لغزش روی صفحه گسل به شکل قابل توجهی افزایش پیدا میکرد. این موضوع میتوانست باعث ایجاد بیشینه شتاب زمین یا PGA بسیار بالاتر و همچنین افزایش انرژی گسیختگی با فرکانس بالاتر هنگام رسیدن موج اصلی شود.»
به گفته زارع، چنین شرایطی میتوانست پیامدهای متفاوتی برای سازهها داشته باشد.
او ادامه میدهد: «در چنین حالتی، به جای آسیبدیدگی تدریجی، احتمال فروپاشی سریعتر و شدیدتر سازههای آسیبپذیر افزایش پیدا میکرد، زیرا بخش بزرگتری از انرژی در یک بازه زمانی کوتاهتر آزاد میشد.»
جهتپذیری لرزهای؛ عاملی که شدت تخریب را تغییر میدهد
زارع با اشاره به یکی دیگر از ویژگیهای مهم گسیختگیهای بزرگ، یعنی اثر جهتپذیری لرزهای، میگوید: «وقتی یک گسل به صورت پیوسته و در قالب یک رویداد بزرگ دچار گسیختگی میشود، میتواند پدیدهای به نام جهتپذیری لرزهای رو به جلو ایجاد کند. در این حالت، تکانهای شدیدتر زمین عمود بر راستای انتشار جبهه موج ایجاد میشود.»
او توضیح میدهد: «اگر گسیختگی در امتداد گسل با سرعتی نزدیک به سرعت امواج برشی حرکت کند، انرژی لرزهای در جلوی جبهه گسیختگی جمع میشود و یک پالس واحد، عظیم و هماهنگ از حرکت زمین ایجاد میکند؛ همان چیزی که به عنوان پالس سرعت بزرگ شناخته میشود.»
به گفته این زلزلهشناس، این پالس میتواند در امتداد گسل و با حرکتهای بزرگ عمود بر راستای آن، انرژی بیشتری به سطح منتقل کند.
زارع ادامه میدهد: «اما در یک رخداد دوگانه با فاصله زمانی ۳۹ ثانیه، این هماهنگی از بین میرود، زیرا جبهه گسیختگی عملاً متوقف شده و دوباره شروع میشود. در نتیجه، جبهه موج به دو پالس جداگانه و کوچکتر تقسیم میشود.»
چرا زلزله ۷.۶ واحدی رخ نداد؟
زارع با اشاره به هندسه سامانه گسلی ونزوئلا میگوید: «برای ایجاد یک زمینلرزه واحد با بزرگای ۷.۶، لازم است یک قطعه بسیار بزرگ و پیوسته از گسل، احتمالاً با طول بیش از ۱۵۰ تا ۲۰۰ کیلومتر، در یک حرکت شکسته شود.»
او توضیح میدهد که بسیاری از سامانههای گسلی در جهان دارای پیچیدگیهای هندسی هستند که مانع از ادامه یافتن یک گسیختگی بزرگ میشوند.
این استاد پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی میگوید: «پلهها، خمیدگیها و ناهمواریهای ساختاری در گسلها مانند ترمزهای طبیعی عمل میکنند. زمانی که یک توالی لرزهای به جای یک رخداد واحد، به دو زمینلرزه تقسیم میشود، معمولاً یکی از دلایل اصلی آن همین پیچیدگیهای هندسی است که باعث توقف موقت یا تغییر مسیر گسیختگی میشود.»
او ادامه میدهد: «اگر این رخداد یک زمینلرزه واحد با بزرگای ۷.۶ بود، به این معنا بود که افت تنش زمینساختی در سراسر این موانع به اندازهای زیاد بوده که میتوانسته تمام مرزهای هندسی موجود در گسل را در یک مرحله بشکند.»
آزاد شدن انرژی در دو مرحله چه تفاوتی ایجاد میکند؟
زارع با اشاره به مفهوم «توان» در فرایند لرزهای میگوید: «توان، انرژی تقسیم بر زمان است. وقتی انرژی در یک بازه زمانی طولانیتر، یعنی حدود ۴۰ ثانیه تا یک دقیقه و در قالب دو رویداد آزاد میشود، سامانه گسل عملاً حداکثر توان تحویلی به سطح زمین را در هر لحظه کاهش میدهد.»
او اضافه میکند: «اما اگر همین انرژی عظیم در قالب یک زمینلرزه واحد ۷.۶ آزاد شود، تمام این انرژی در یک بازه زمانی کوتاهتر و انفجاریتر آزاد خواهد شد و شدتهای اوج لرزش به شکل قابل توجهی افزایش خواهد یافت.»
زارع در پایان با اشاره به مجموعه شواهد موجود درباره این رخداد میگوید: «بر پایه شواهد فعلی، به نظر میرسد این رخداد را باید در عمل یک توالی دو زمینلرزه پیدرپی در نظر گرفت، نه یک زمینلرزه واحد و طولانی. البته بحث درباره جزئیات مکانیزم این رخداد همچنان از نظر علمی ادامه خواهد داشت، زیرا چنین توالیهایی اطلاعات ارزشمندی درباره رفتار سامانههای گسلی و نحوه انتقال تنش در زمین در اختیار پژوهشگران قرار میدهد.»
۴۷۴۷
