گسل چیست، کجا پیدا می‌شود و چه ربطی به زلزله دارد؟

این لرزه‌شناس توضیح می‌دهد: «گسل جایی است که دو صفحه از کنار هم عبور می‌کنند، بنابراین شما یک بلوک توپُر در یک طرف و یک بلوک توپُر در سمت دیگر دارید و آنها در حال عبور از کنار هم هستند.»

آنها نسبت به یکدیگر بسیار آهسته حرکت می‌کنند (معمولاً فقط چند سانتی‌متر در سال)، اما یک حرکت یا لغزش ناگهانی می‌تواند مقادیر زیادی انرژی آزاد کند و سنگ را بشکند و باعث زلزله شود.

دکتر هاثورن توضیح می‌دهد که این اتفاق نسبتاً نزدیک به سطح زمین روی می‌دهد، زیرا سنگ داغ‌تر که به هسته زمین نزدیک‌تر است، مذاب است.

او می‌گوید: «برای وقوع زلزله، به جایی نیاز دارید که در آن اصطکاک نتیجه منفی بدهد، و این یعنی که چیزها باید آنقدر شکننده باشند تا به سرعت بشکنند.»

زمین لرزه‌ها بیشتر در مرزهای صفحات زمین‌ساخت رخ می‌دهند (اگرچه استثنائاتی در اعماق قاره‌ها وجود دارد) – در واقع، بیش از ۸۰ درصد از نمونه‌های عمده در امتداد لبه‌های اقیانوس آرام، در منطقه‌ای به نام «حلقه آتش» رخ می‌دهد، که در آن‌جا صفحه اقیانوس آرام دچار فرو رانش به زیر صفحات اطراف می‌شود.

به گفته دکتر هاثورن، اگرچه زمین لرزه‌ها گسل‌های جدیدی ایجاد می‌کنند، اما در بیشتر موارد مهم، گسل از قبل وجود دارد.

لغزش، روی یک گسلِ از پیش موجود اتفاق می‌افتد و می‌تواند به سه نوع اصلی طبقه‌بندی شود: گسل معمولی، گسل معکوس و گسل امتدادلغزنده.

این نوع گسل زمانی به وجود می‌آید که دو بلوک به صورت افقی از کنار یکدیگر عبور می‌کنند.

گسل‌های امتدادلغزنده معمولاً عمودی هستند و به طور عمقی شکاف ایجاد می‌کنند. و گاهی عمق آنها به ۱۵ تا ۲۰ کیلومتر می‌رسد.

یک نمونه از این نوع گسل آناتولی شرقی است. گسلی به طول ۷۰۰ کیلومتر که در امتداد مرز بین صفحات آناتولی و عربستان در ترکیه قرار دارد.

زمین‌لرزه‌های ۷.۵ و ۷.۸ که در هفته گذشته (فوریه ۲۰۲۳) ترکیه و سوریه را لرزاند، دو مورد از قوی‌ترین زمین‌لرزه‌های یک قرن اخیر در این منطقه بود که با گسل لغزش جانبی یا افقی رخ داد.

این زمین‌لرزه‌ها و پس لرزه‌ها در عمق کم (تنها چند کیلومتر زیر سطح زمین) رخ داده‌اند که تا حدی این عواقب ویرانگر را توضیح می‌دهد که تاکنون بیش از ۲۰ هزار نفر در آن جان باخته‌اند.

نمونه دیگری از این نوع، سیستم گسل سن آندریاس در کالیفرنیای ایالات متحده است که از گسل‌های مختلفی تشکیل شده است که حرکت بین صفحه اقیانوس آرام به غرب و صفحه آمریکای شمالی در شرق را در خود جای می‌دهد.

دکتر هاثورن گفت، نسبت به بقیه قاره، غرب کالیفرنیا به سمت آلاسکا می‌رود، زیرا این دو صفحه به صورت افقی در کنار یکدیگر می‌لغزند و منجر به زلزله می‌شوند.

این سیستمِ گسلی، منطقه‌ای پیچیده از سنگ‌های خرد شده و شکسته است که طول آن ۱۲۰۰ کیلومتر و عمق‌اش حداقل ۲۵ کیلومتر است.

بنابر گزارش مرکز زمین‌شناسی ایالات متحده، زمین‌لرزه کالیفرنیا در ۱۸ آوریل ۱۹۰۶، حدود ۴۷۷ کیلومتر از شمالی‌ترین بخش گسل سن آندریاس را شکست و سانفرانسیسکو را ویران کرد و «به عنوان یکی از مهم‌ترین زمین‌لرزه‌های تمام دوران‌ها» رتبه‌بندی شد.

گسل‌های معمولی شکستگی‌هایی هستند که در آن بلوک‌ها از هم جدا می‌شوند (واگرا می‌شوند) و یک بلوک به صورت عمودی فرومی‌افتد.

در منطقه آفار در اتیوپی، سه بخش جداگانه از پوسته زمین به هم می‌رسند که به تقاطع سه‌گانه آفار معروف است.

صفحه سومالی در حال دور شدن از بقیه قاره است که موجب تشکیل یک دره کافت و گسل‌های شیب‌دار شده است.

در همین حال، صفحات آفریقا و سومالی نیز در حال جدا شدن از صفحه عربستان در شمال هستند و یک سیستم کافت (ریفت) به شکل Y را تشکیل می‌دهند.

این حرکت باعث ایجاد تنش بر روی سنگ، ایجاد شکاف، گسل، آتشفشان و دیگر تغییر شکل‌های زمین می‌شود.

در سال ۲۰۰۵ مجموعه‌ای از شکافت‌ها در امتداد این فرورفتگی ظاهر شد که همراه با زلزله و ابرهای خاکستر بود و شکافی به عرض ۸ متر باز شد که ۶۰ کیلومتر طول داشت.

صفحات زمین‌ساخت آمریکای شمالی و اوراسیا به آرامی از یکدیگر دور می‌شوند و خط گسلی به نام پشته میانی اقیانوس اطلس در این مرز صفحه‌ای واگرا ایجاد شده است.

این پشته هزاران کیلومتر از شمال به جنوب در وسط اقیانوس اطلس شمالی و جنوبی امتداد دارد.

همانطور که این صفحات از هم دور می‌شوند، ماگمای مذاب از زیر سطح زمین به طور مداوم بیرون می‌آید و سنگ جدیدی را در این مرز تشکیل می‌دهد که سپس توسط مواد جدیدتر از پشته دور می‌شود.

این فرایند رشته کوهی که عمدتاً در زیر آب است ایجاد می‌کند که در مکان‌هایی به شکل جزیره ظاهر می‌شود – به عنوان مثال، ایسلند، مجمع‌الجزایر آزور یا جزیره آسنشن.

این اتفاق همچنین باعث ایجاد گسل در سطح زمین، زمین‌لرزه و مقادیر زیادی فعالیت آتشفشانی می‌شود.

گسل‌های معکوس یا گسل راندگی زمانی به وجود می‌آیند که بلوک‌ها به هم می‌رسند و یک بلوک به سمت بالا هل داده می‌شود.

به گفته دکتر هاثورن، این گسل‌ها با مرزهای همگرا مرتبط هستند و اغلب بزرگ‌ترین گسل‌ها هستند، زیرا «آنها تمایل دارند زمین را با یک زاویه برش دهند، که این امر منطقه وسیع‌تری را ایجاد می‌کند که در آن تغییر شکل شکننده می‌تواند رخ دهد.»

منطقه گسلی درازگودال ژاپن (Japan Trench) یک گودال زیردریایی عمیق است که از شمال به جنوب و شرق جزایر ژاپن امتداد دارد و صفحه اوراسیا را از صفحه اقیانوس آرام جدا می‌کند.

پس از زلزله ویرانگر توهوکو-اوکی به بزرگی ۹.۱ ریشتر که در مارس ۲۰۱۱ در سواحل ژاپن رخ داد، ۵۰ متر جابجایی در امتداد این گسل آشکار شد.

این گسیختِ بخشی از منطقه فرورانش در امتداد درازگودال ژاپن باعث ایجاد یک سونامی شد که مناطق ساحلی را ویران کرد و منجر به حادثه هسته‌ای در نیروگاه فوکوشیما شد و «فاجعه‌ای سه گانه» را موجب شد که باعث خسارات گسترده و تلفات جانی فراوانی شد.

این درازگودال که به عنوان سیستم گسلی آتاکاما نیز شناخته می‌شود، در شرق اقیانوس آرام، در حدود ۱۶۰ کیلومتری سواحل پرو و شیلی، بین صفحات زمین‌ساخت نازکا و آمریکای جنوبی قرار دارد.

پوسته اقیانوسی صفحه نازکا در زیر پوسته قاره‌ای صفحه آمریکای جنوبی حرکت می‌کند و باعث ایجاد فعالیت لرزه‌ای گسترده‌ای می‌شود.

در ۲۲ مه ۱۹۶۰ زمین‌لرزه‌ای به بزرگی ۹.۵ ریشتر در نزدیکی شهر والدیویا در جنوب شیلی رخ داد که تصور می‌شود بزرگترین زمین لرزه‌ای است که تا کنون اندازه‌گیری شده است.

دانشمندان تخمین زده‌اند که انرژی آزاد شده آن ۲۰ هزار برابر بمبی بود که در جنگ جهانی دوم بر روی هیروشیما انداخته شد.

با این حال، صرفا به این دلیل که نزدیک یک خط گسل زندگی می‌کنید، لزوماً دلیلی برای نگرانی نیست.

دکتر هاثورن خاطر نشان می‌کند که همه گسل‌ها موجب زلزله نمی‌شوند.

او گفت: «بسیاری از بخش‌های گسلی یا زلزله ندارند یا فقط دارای زمین‌لرزه‌های کوچک هستند. آنها فقط به تدریج در حال خزش هستند.»