ارزیابی و پهنه‌بندی خطرهای مرتبط با فوران احتمالی آتشفشان سبلان
محورهای موضوعی :
احمد عباس نژاد
1
*
,
احمد خیاط زاده
2
,
حجت الله رنجبر
3
,
حمید احمدی پور
4
,
بهنام عباس نژاد
5
1 - دانشگاه شهید باهنر کرمان
2 - گروه زمین شناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
3 - گروه مهندسی معدن، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
4 - گروه زمین شناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
5 - گروه زمین شناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
کلید واژه: آتشفشان سبلان, خطر لاهار, خطر گدازه, خطر ابر سوزان, خطر خاکستر آتشفشانی,
چکیده مقاله :
استراتوولکان سبلان یکی از آتشفشان‌های نیمه فعال ایران است و احتمال فوران آن در آینده منتفی نیست، زیرا که دارای چشمه‌های آبگرم فراوان و مورفولوژی سرپا (با فرسایش کم) است و از آخرین فوران آن، در مقیاس زمین‌شناسی، زمان اندکی طی شده است. براساس رژیم فوران این نوع آتشفشان‌ها، و نیز، فوران‌های قبلی حاصل از مطالعات زمین‌شناسی ، فوران احتمالی این آتشفشان می‌تواند با تهدیدهای خاکستر (تفرا)، گدازه، پیروکلاستیک‌های جریانی و لاهار همراه باشد. شدت فوران احتمالی آن در مقیاس VEI در حد سه تا پنج پیش‌بینی می‌شود. درصورتی¬که این آتشفشان نشانه‌های شروع فوران را بروز دهد باید براساس نقشه‌های پهنه¬بندی مربوط به خطرهایی که می‌تواند ایجاد کند اقدامات اضطراری صورت گیرد. بنابراین، تهیه این نقشه‌ها برای اقدامات اضطراری ضروری است. در این مطالعه، از مدل ارتفاعی رقومی آتشفشان، تصاویر ماهواره‌ای و نرم‌افزارهای Arc GIS، ENVI و VORIS و داده‌های جوی پایگاه NCEP/NCAR استفاده شد. برای تهیه نقشه خطر پیروکلاستیک‌های جریانی از مدل مالین و شریدان (Malin and Sheridan, 1982) استفاده شد. در تهیه نقشه گسترش و موقعیت جریان‌های گدازه مدل شبیه‌سازی جریان گدازه مورد استفاده قرار گرفت، و بالاخره، برای تعیین مسیرهای احتمالی و موقعیت جریان‌های لاهاری از تلفیق مدل ارتفاعی رقومی آتشفشان و تصویرهای ماهواره‌ای موزائیک شده، آبراهه‌های اصلی شناسائی و بافرگذاری شدند. براساس این مطالعه، خاکستر آتشفشان به سمت شرق حرکت کرده و شهر اردبیل و آبادی‌های دیگری را مورد تهدید قرار خواهد داد. لاهارهای آن هم کاربری‌های متعددی در اطراف مخروط را تهدید می‌کنند و امکان ورود به شهرهای مشکین‌شهر و اردبیل را هم دارند. جریان‌های گدازه اکثر جان¬پناه‌ها، تأسیسات استفاده از آبگرم و پیست اسکی آلوارس را تهدید خواهند کرد. همچنین، مشکین‌شهر، روستای موئیل، پیست‌های اسکی و جان¬پناه‌ها در معرض پیروکلاستیک‌های جریانی (ابر سوزان) هم قرار خواهند داشت.
Sabalan is one of dormant stratovolcanoes of Iran with likely eruption, because there are many thermal springs around it. It has a slightly- eroded cone and, geologically, a short time has passed from its last eruption. According to eruption regime of such volcanoes, as well as its former activities, Sabalan volcanic eruptions may happen along with such hazards as tephra, lava, pyroclastic flows and lahars. Its eruption intensity on VEI scale is anticipated to be 3 to 5. Whenever this volcano shows awakening evidence, it would be necessary to take appropriate actions according to hazard zoning maps which are the subject of this study. That is, these maps are necessary for taking emergency actions. In this study, digital elevation data (DEM); satellite pictures; Arc GIS, ENVI and VORIS softwares; as well as atmospheric data of NCEP/NCAR center were used. For construction of pyroclastic density current spreads, the Malin and Sheridan (1982) model was employed. For preparation of lava flow hazard map, simulation model was used, and for preparation of lahar hazard zones, major valleys on the cone and its surroundings were identified and buffered using DEM and satellite data. According to this study, volcanic ashes will move eastward and threat Ardabil city and several nearby villages. Lahars would threaten many surrounding land uses and probably Meshkinshahr and Ardabil cities. Lava flows would damage many mountaineering shelters and ski facilities of Alvares. Additionally, Meshkinshahr, Moil, ski resorts as well as many shelters are at the threat of nuee ardentes.
اسفندیاری درآباد، ف. و خیام، م.، 1386. تحلیلی بر اثرات ژئومورفیک برفاب در دامنه شرقی سبلان، پژوهش‌های جغرافیائی، 6، 83-97.
امامی، م.، 1379. ماگماتیسم در ایران، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 608.
باباخانی، ع.، 1387. کوه آتشفشان سبلان، گزارش سازمان زمین‌شناسی کشور، مرکز تبریز، 122.
بیاتی خطیبی، م.، 1386. تحلیل و بررسی نقش عوامل توپوگرافی و دینامیک رودخانه‌ای بر اندازه مخروط واریزه‌ای؛ مطالعه موردی: دامنه شمال غربی سبلان (شمال غرب ایران)، پژوهش‌های جغرافیائی، 6، 157- 175.
خیاط زاده، ا. و عباس نژاد، ا.، 1395. کاربرد روش‌های تصمیم‌گیری EN- SAW و ANP در مطالعات زمین‌شناسی: ارزیابی و اولویت‌بندی خطر فعال شدن استراتوولکان‌های ایران به‌عنوان مطالعه موردی، فصلنامه علوم زمین، (102)26، 137- 146.
خیاط زاده، ا.، عباس نژاد، ا. و رنجبر، ح.، 1395. پهنه‌بندی خطر تفرا، گدازه و ابرهای سوزان احتمالی آتشفشان تفتان، فصلنامه جغرافیا و مطالعات محیطی، (18)5، 17- 30.
خیاط زاده، ا.، عباس نژاد، ا.، رنجبر، ح.، احمدی پور، ح. و عباس نژاد، ب.، 1402. ارزیابی و پهنه‌بندی خطر تفرا، گدازه و ابرهای سوزان ناشی از فوران احتمالی آتشفشان بزمان. زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته, 13(2)، 455-468.
خیاط زاده، ا.، عباس نژاد، ا.، رنجبر، ح.، احمدی پور، ح. و عباس نژاد، ب.، 1402. پهنه‌بندی خطر تفرا، گدازه، ابر سوزان و لاهار ناشی از فوران احتمالی آتشفشان دماوند. فصلنامه علمی علوم زمین, 32(4)، 355-366.
دلال اوغلی، ع. و رجبی، م.، 1394، بررسی اختلافات ساختاری و فرسایشی در مخروط‌های استراتوولکانوسهند و سبلان، اولین همایش ملی علوم زمین و توسعه شهری.
دلال اوغلی، ع.، 1382. بررسی مورفولوژی و نحوه فعالیت یخچال‌های سنگی دامنه شمالی کوه سبلان، پژوهش‌های جغرافیائی، 45، 1- 12.
رحیمی، ع.، 1375. زمین‌شناسی میدان زمین گرمائی شمال غرب سبلان (جنوب مشکین‌شهر) و ژئوشیمی دگرسانی و ته نشست‌های گرمابی منطقه، پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تهران، 284.
زماني، ر.، امامي، م.، وثوقي عابديني،م. و كريم زاده ثمرين، ع.، 1394. مطالعه شيمي بلور و منطقه بندي کلينوپيروکسن هاي موجود در سنگ‌های آتشفشاني آلکالن شمال غرب مشکین‌شهر، ايران، فصلنامه زمین‌شناسی ایران، (33)9، 31-44.
شاه بیک، ا.، 1372. آب‌های معدنی و گرم ایران، سازمان زمین‌شناسی کشور، 212.
فتح الهی، م. و خیرخواه، م.، 1394. منشاء و جایگاه تکتونو ماگمائی سنگ‌های آتشفشانی کواترنری سبلان، فصلنامه کواترنری ایران، جلد 1، 2، 125- 136.
فتح الهی، م.، امامی، م. و خیرخواه، م.،1392. پتروگرافی و پترولوژی سنگ‌های آتشفشانی ماگماتیسم نهایی سبلان، فصلنامه زمین‌شناسی محیط‌زیست (7)23، 51-68.
فتح الهی، م.، امامی، م. و خیرخواه، م.، 1389. تاثیر فرایند اختلاط ماگمائی و آلایش پوسته‌ای در پیدایش سنگ‌های آتشفشانی سبلان، بیست و نهمین گردهمایی علوم زمین.
قربانی، م.، 1382. آتشفشان شناسی با نگرشی بر آتشفشان‌های ایران، نشر آرین زمین، 362.
قلمقاش، ج.، کتابی، ز.، اصفهانی، ا. و موسوی، ز.، 1398. مقایسه زمین‌شناسی، پتروگرافی، زمین‌شیمی و منشاء ایگنیمبریت در آتشفشان‌های سبلان و سهند، زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، (131)9، 17- 24.
کمالی نژاد، م. و عباس نژاد، ا.، 1398. مطالعه چشمه‌های آبگرم و معدنی ایران (ویژگی‌های شیمیائی، درمانی و گردشگری)، انتشارات سنجش و دانش، 435.
مبشر گرمی، م.، احمدزاده، غ. و آقازاده، ا.، 1397، برآورد ویژگی‌های فیزیکوشیمیایي و محیط تکتونیکی تشکیل توده‌های بازیک جنوب شهرستان گرمی (استان اردبيل) بر اساس شيمي بلورهای آمفیبول و پلاژیوکلاز، )، فصلنامه زمین‌شناسی ایران، (12) 48، 81-98.
یادگاری، ن.، علوی، غ. و مؤید، م.، 1402، بررسی زمین‌ساخت، داده‌های گسلی و ارتباط آن‌ها با کانه‌زایی و دگرسانی در گستره اسبخان هریس (استان آذربایجان‌شرقی - شمال‌غرب ایران)، فصلنامه زمین‌شناسی ایران، (17)65، 33-47.
Abdollahzadeh Bina, F., 2009. Geothermal resource assessment of the NW- Sabalan Field, Iran, Through well testing, Geothermal training programe, United Nations University (UNU), 6, 15- 44.
Alatorre-Ibargüengoitia, M.A., Morales-Iglesias, H., Ramos-Hernández, S.G., Jon-Selvas, J. and Jiménez-Aguilar, J.M., 2016. Hazard zoning for volcanic ballistic impacts at El Chichón Volcano (Mexico). Natural Hazards, 81(3), 1733-1744.
Amini, B., 1994. Geological map of Meshkinshahr, Geological Survey of Iran.
Blong, R. J., 1984. Volcanic hazards: a sourcebook on the effects of eruptions, Elsevier.
Calder, E., Wagner, K. and Ogburn, S., 2015. Volcanic hazard maps. Global volcanic hazards and risk, 335-342.
Capra, L., Norini, G., Groppelli, G., Macías, J.L. and Arce, J.L., 2008. Volcanic hazard zonation of the Nevado de Toluca volcano, México. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 176(4), 469-484.
Charlton, D., 2018. New approaches to volcanic hazard mapping at Campi Flegrei, Southern Italy (Doctoral dissertation, UCL (University College London)).
Chevrel, M.O., Favalli, M., Villeneuve, N., Harris, A.J., Fornaciai, A., Richter, N., Derrien, A., Boissier, P., Di Muro, A. and Peltier, A., 2021. Lava flow hazard map of Piton de la Fournaise volcano. Natural Hazards and Earth System Sciences, 21(8), 2355-2377.
Connor, C. B., Hill, B. E., Winfred, B., Franklin, N. W. and La Femina, P. C., 2001. Estimation of volcanic hazards from tephra fallout, Natural Hazards Review, 2, 33- 42.
Didon, J. and Gemain, Y. A., 1976. La Sabalan, volcan plio- Quaternaire de l, Azerbaijan oriental Iran, Etude Geologique et Scientifique et Medical de Grenoble, France.
Emami, M., 1994. Geological Map of Iran, Meshkinshahr quadrangle (1: 100000), Geological Survey of Iran.
Felpeto, A., 2009. VORIS, a GIS based tool for volcanic hazard assessment, User Guide, Observatorio Geofisico Central, IGN.
Felpeto, A., Marti, J. and Ortiz, R., 2007. Automatic GIS- based system for volcanic hazard assessment, Journal of volcanology and Geothermal Research, 166, 106- 116.
Fotouhi, M., 1995. Geothermal development in Sabalan, Iran, in: proceedings of world geothermal congress, Italy, 191- 196.
Ghaedrahmati, R., Moradzadeh, A., Fathianpour, N., Lee, S. K. and Porkhial, S., 2013. 3D inversion of MT data from Sabalan geothermal field, Ardabil, Iran, Journal of Applied Geophysics, 93, 12- 24.
Ghalamghash, J., Mousavi, S. Z., Hassanzadeh, J. and Schmitt, A. K., 2016. Geology, zircon geology, and petrogenesis of Sabalan volcano (northwestern Iran), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 327, 192- 207.
Haynes, K., Barclay, J. and Pidgeon, N., 2008. The issue of trust and its influence on risk communication during a volcanic crisis. Bulletin of Volcanology, 70, 605-621.
Latter, J. H. (ED.), 2013. Volcanic hazards: assessment and monitoring, Springer Science and Business Media.
Loughlin, S. C., Sparks, R. S. J., Sparks, S., Brown, S. O K., Jenkins, S. F. and Vye- Brown, C., (Eds). 2015. Global volcanic Hazards and risk, Cambridge University Press.
Malin, M. C. and Sheridan, M. F., 1982. Computer- assisted mapping of pyroclastic surges, Science, 217 (4560), 637- 640.
Mastin, L. G., Guffanti, M., Servrankx, R., Webley, P., Barsotti, S. and Dean, K. et al., 2009. A multidisuplinary efforf to assign realistic source parameters to models of volcanic ash- cloud transport and dispersion during eruptions, Journal of volcanology and Geothermal Research, 186, 10- 21.
Mc Guire, W. J., 1998. volcanic hazards and their mitigation, Geological Society, London, Engineering Geology Special Publications, 15 (1), 79- 95.
Michaud-Dubuy, A., Carazzo, G. and Kaminski, E., 2021. Volcanic hazard assessment for tephra fallout in Martinique. Journal of Applied Volcanology, 10(1), 1-20.
Mousavi, S. Z., Darvishzadeh, A., Ghalamghash, G. and Vosoughi Abedini, M., 2014. Volcanology and geochronology of Sabalan volcano, the hieghest stratovolcano in Azerbaijan region, NW Iran, Nautilus, 128, 85- 98.
Nakasuji, A. and Satake, j., 2004. Volcanic Hazard Map An Introduction and Overseas Cases. Journal of the Japan Society of Engineering Geology, 44(6), 341-348.
Negro, C.D., Cappello, A., Neri, M., Bilotta, G., Hérault, A. and Ganci, G., 2013. Lava flow hazards at Mount Etna: constraints imposed by eruptive history and numerical simulations. Scientific Reports, 3(1), 1-8.
Neri, M., Le Cozannet, G., Thierry, P., Bignami, C. and Ruch, J., 2013. A method for multi-hazard mapping in poorly known volcanic areas: an example from Kanlaon (Philippines). Natural Hazards and Earth System Sciences, 13(8), 1929-1943.
Salvatici, T., Di Roberto, A., Di Traglia, F., Bisson, M., Morelli, S., Fidolini, F., Bertagnini, A., Pompilio, M., Hungr, O. and Casagli, N., 2016. From hot rocks to glowing avalanches: Numerical modelling of gravity-induced pyroclastic density currents and hazard maps at the Stromboli volcano (Italy). Geomorphology, 273, 93-106.
Tarigan, A.P.M., Suwardhi, D., Fajri, M.N. and Fahmi, F., 2017. March. Mapping a volcano hazard area of Mount Sinabung using drone: preliminary results. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 180(1), 012277.
Thompson, M. A., Lindsay, J. M. and Leonard, G. S., 2018. More than meets the eye: volcanic hazard map design and visual communication. Observing the volcano world: volcano crisis communication, 621-640.
Tilling, R. J., 1984. Volcanic hazards: a sourcebook on the effects of eruptions, Elsevier.
Wagner, K., Ogburn, S.E. and Calder, E.S., 2015. Volcanic Hazard Map Survey.
Walker, G. P., 1982. Volcanic hazards, Interdisciplinary Science Reviews, 7 (2), 148- 157.
Xu, J., Wa, Y., Wa X., Pan, B., Ya, H., Zh. B. and Ya W., 2022. Review on the development of volcanic hazard zonation in china. Geology and Resources, 1;31(3).