زمین‌لرزه ۱۳۷۶ قائن

پیشینه و زمین‌شناسی

ایران همواره در معرض زمین‌لرزه‌های متعدد قرار می‌گیرد؛ به گونه‌ای که در سی سال اخیر با ۶۲ زمین‌لرزه با بزرگی بین ۷٫۳ تا ۹ پس از چین و اندونزی، سومین کشوری بوده که در معرض زمین‌لرزه‌های فاجعه‌آفرین قرار گرفته‌است. ایران در منطقهٔ زمین‌ساختی پیچیده‌ای واقع شده‌است. ورقهٔ عربستان در جنوب آن و ورقهٔ اوراسیا در شمال آن قرار دارند. ورقهٔ عربستان به آرامی در جهت شمال به سوی ورقهٔ اوراسیا در حرکت است و ایران در منطقهٔ برخوردی این دو ورقه جای گرفته‌است. این منطقه خود به چندین بلوک کوچک‌تر موسوم به خردقاره تقسیم می‌شود که تحت تأثیر حرکت ورقهٔ عربستان قرار می‌گیرند. اکثریت فعالیت‌های لرزه‌ای ایران در امتداد مرزهایش به وقوع می‌پیوندند، به این دلیل که اغلب مساحت این کشور بر روی یک خردقاره قرار گرفته‌است. همان‌طور که ورقهٔ عربستان به سمت شمال حرکت می‌کند، ایران به سمت شمال شرقی رانده و فشرده می‌شود. این امر باعث می‌شود که رشته‌کوه‌های متعددی در امتداد مرزهای شمالی و شرقی ایران به وجود آید. وجود گسل‌های امتدادلغز در امتداد مرزهای شمالی و شرقی ایران شاهدی بر این مدعاست.
زمین‌لرزهٔ قائن در زون‌درزهٔ سیستان که از لحاظ لرزه‌خیزی یکی از فعال‌ترین مناطق ایران است، به وقوع پیوست. زون‌درزهٔ سیستان که در شمال شرق منطقهٔ برخورد ورقه‌های زمین‌ساختی عربستان و اوراسیا واقع شده‌است، در تقاطع با قطعهٔ پوسته‌ای افغانستان، کرانهٔ شرقی خردقارهٔ ایران را مشخص می‌سازد. نقشه‌های لرزه‌زمین‌ساختی حاکی از آن است که این منطقه از پتانسیل لرزه‌خیزی بالایی برخوردار است و زمین‌لرزه‌های زیادی در این منطقه روی داده‌است. زمین‌لرزه‌های ۱۹۰۳ درخش، ۱۶ فوریهٔ ۱۹۴۱ محمدآباد، ۲۳ سپتامبر ۱۹۴۷ دوست‌آباد، ۳۱ اوت ۱۹۶۸ دشت بیاض، ۱ آوریل ۱۹۶۸ فردوس، و ۱۴ نوامبر ۱۹۷۹ کریزان برخی از مهم‌ترین زمین‌لرزه‌هایی هستند که در سدهٔ بیستم میلادی در منطقه روی داده‌است.

ویژگی‌ها

ساعت ۱۲ و ۲۷ دقیقه و ۲۹ ثانیه به وقت ایران روز ۲۰ اردیبهشت ۱۳۷۶ خورشیدی مطابق با ساعت ۷ و ۵۷ دقیقه و ۲۹ ثانیه به وقت هماهنگ جهانی روز ۱۰ مهٔ ۱۹۹۷ زمین‌لرزهٔ قائن به وسیلهٔ حدود ۲۹ دستگاه شتاب‌نگار نگاشته شد. مؤسسهٔ ژئوفیزیک دانشگاه تهران بزرگای موج سطحی زمین‌لرزه را Mₛ=۷٫۱، و شدت آن را IX+‎ در مقیاس مدودف–شپونهویر–کارنیک برآورد و گزارش کرد. اما سازمان زمین‌شناسی آمریکا و دانشگاه برکلی زمین‌لرزه را با مشخصات بزرگای گشتاوری Mw=۷٫۳، بزرگای موج سطحی Mₛ=۷٫۲، بزرگای انرژی Mₑ=۷٫۷ و شدت X یا فجیع در مقیاس مرکالی گزارش کردند. این زمین‌لرزه از سال ۱۹۷۹ که دو زمین‌لرزهٔ کُریزان و کولی به فاصلهٔ زمانی کمتر از دو هفته منطقهٔ قائنات را به لرزه درآوردند تاکنون مهیب‌ترین زمین‌لرزه در منطقه بوده‌است. گسترهٔ بیشترین شدت زمین‌لرزه به صورت یک بیضی کشیده‌شده‌است که بخش جنوب شرقی گسلش سطحی را در بر می‌گیرد و از جنوب غربی روستای آهنگران تا جنوب روستای آبیز گسترش می‌یابد. محور بزرگ این بیضی بر گسل مسبب رویداد زمین‌لرزه منطبق است و درازایی افزون بر ۵۰ کیلومتر دارد و محور کوچک بیضی در جهت عمود بر گسل درازایی حدود ‍۱۰ کیلومتر دارد.
زمین‌لرزهٔ قائن نیز همچون زمین‌لرزهٔ دشت بیاض (بزرگی ۷٫۳ و تلفات ۱۲٬۰۰۰ تا ۲۰٬۰۰۰) بر اثر گسل‌های امتدادلغز رخ داد؛ بدین معنی که قطعات پوسته‌ای در دو طرف گسل در جهت خلاف یکدیگر به موازات راستای گسل (سطح افق) جابه‌جا شدند. زمین‌لرزهٔ قائن احتمالاً بر اثر یک گسیختگی در امتداد گسل آبیز که جزئی از زون‌درزهٔ سیستان در شرق ایران محسوب می‌شود به وقوع پیوسته‌است. این احتمال از آنجا نشأت می‌گیرد که منحنی‌های هم‌شدت زمین‌لرزهٔ قائن با گسل آبیز هماهنگی کامل دارد. گسل آبیز گسلی‌است راست‌لغز راست‌گرد بزرگ‌زاویه که راستای عمومی آن شمال شمال غرب–جنوب جنوب شرق (N15–25W) بوده و در دو پایانه به‌ویژه در پایانهٔ شمال غربی راستای آن به N15W نزدیک می‌شود اما در بخش میانی راستای آن به N25W نزدیک‌تر است. گسل آبیز از شمال کریزان تا نزدیکی گزیک کشیده شده‌است و احتمالاً در زمین‌لرزهٔ ۱۴ نوامبر کریزان ایجاد شده‌است.
افزون بر جابه‌جایی غالب امتدادلغز، نشانه‌هایی حاکی از گسلش معکوس نیز وجود داشت به‌گونه‌ای که سازوکار ژرفی زمین‌لرزه، راست‌لغز راست‌گرد با مؤلفهٔ معکوس کوچکی است. گسلش سطحی‌ای که موجب بروز زمین‌لرزه شد، ۱۲۵ کیلومتر طول داشت که با حداکثر جابه‌جایی ۲۳۰ سانتی‌متری نمود پیدا کرده بود. مؤلفهٔ قائم گسل نسبت به مؤلفهٔ افقی آن کوچک‌تر است، اما تأثیر توپوگرافی، قائم بودن گسل، و عملکرد مؤلفهٔ افقی باعث می‌شد که در برخی موارد جابه‌جایی قائم کاذب تا حدود نیم متر نیز مشاهده شود. اما در مجموع پهلوی غرب–جنوب غربی گسل نسبت به پهلوی دیگر بالا آمده‌است. گروهی از پژوهشگران ژاپنی که برای مطالعه و بررسی زمین‌لرزه به منطقه اعزام شده بودند درازای گسلش سطحی را ۱۱۰ کیلومتر و جابه‌جایی افقی آن را بین ۱ تا ۲٫۱ متر اندازه‌گیری کردند. درازای گسلش سطحی با توجه به بزرگی زمین‌لرزه، از آنچه انتظار می‌رفت طویل‌تر بود. با فرض جابه‌جایی افقی متوسط دو متری، نسبت جابه‌جایی افقی به درازای ۱۲۵ کیلومتری گسلش سطحی بسیار کم است و این نشان‌دهندهٔ افت تنش ایستایی اندکی در حدود ۵ بار می‌باشد؛ در نتیجه زمین‌لرزهٔ قائن بیشتر با یک زمین‌لرزهٔ بین‌ورقه‌ای جور در می‌آید تا یک زمین‌لرزهٔ درون‌ورقه‌ای. بیشینهٔ شتاب افقی جنبش زمین به هنگام زمین‌لرزه تقریباً برابر ۶٫۹ متر بر ثانیه—تقریباً سه چهارم شتابی که یک جسم به هنگام سقوط آزاد دارد—و در نزدیکی رومرکز زمین‌لرزه بود. لایهٔ پوسته‌ای که درگیر گسیختگی بود ۲۰ تا ۲۵ کیلومتر ضخامت داشت.
ژرفای کانونی این زمین‌لرزه توسط مؤسسهٔ ژئوفیزیک دانشگاه تهران ۱۸ کیلومتر، توسط سازمان زمین‌شناسی آمریکا ۱۰ کیلومتر، و توسط دانشگاه هاروارد ۲۷ کیلومتر برآورد شد. بررسی پس‌لرزه‌ها، درازای گسلش، و گسترهٔ بیشترین شدت زمین‌لرزه حاکی از آن است که ژرفای کانونی زمین‌لرزه می‌تواند بین ۱۰ تا ۱۲ کیلومتر باشد. رومرکز زمین‌لرزه در روستای اردکول در جنوب استان خراسان (امروزه در استان خراسان جنوبی) قرار داشت. روستای اردکول محصور در کوه‌ها و تپه‌هاست. اگرچه دولت ایران بیش از ۸۰۰ لرزه‌نگار را در سرتاسر کشور توزیع کرده بود اما به سبب اقلیم بیابانی منطقهٔ قائنات و دورافتادگی‌اش، تعداد معدودی از لرزه‌نگارها در این منطقه نصب شده بود. مؤسسهٔ ژئوفیزیک دانشگاه تهران و مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن به صورت جداگانه لرزه‌نگارهایی موقت را در منطقه نصب کردند و طی دو ماه ۲۱۵ پس‌لرزه را به ثبت رساندند که شدیدترینشان با بزرگای گشتاوری ۵٫۹ در ۲۵ مه ۱۹۹۷ به وقوع پیوست. اکثر پس‌لرزه‌ها در امتداد گسیختگی و در گستره‌ای به طول ۱۰۰ کیلومتر و عرض ۳۰ کیلومتر به وقوع پیوست. فعالیت‌های پس‌لرزه‌ای عمدتاً در پایانهٔ جنوبی گسل گسیخته متمرکز بود اما بزرگ‌ترین پس‌لرزه در پایانهٔ شمالی گسل روی داد. مطالعات بر روی ژرفای پس‌لرزه‌ها حاکی از آن است که فعالیت‌های پس‌لرزه‌ای در ۲۵ کیلومتری بالایی پوسته متمرکز بوده‌اند و میانه‌ای با عمق ۱۱ کیلومتر داشته‌اند.

خسارات و تلفات

این زمین‌لرزه در منطقه‌ای به وسعت ۵۰۰٬۰۰۰ کیلومتر مربع از جمله در شهرهای مشهد، کرمان، و یزد احساس شد. روزنامهٔ نیویورک تایمز در گزارش اولیهٔ خود دربارهٔ زمین‌لرزه از ایسنا نقل کرد که بیش از ۲٬۰۰۰ نفر در روستاهای اطراف قائن، ۳۹۴ نفر در بیرجند، و ۲ نفر در شهر کوچک خواف جان خود را از دست داده‌اند. میزان تلفات این زمین‌لرزه در افغانستان ۵ نفر اعلام شد. با ادامهٔ عملیات امدادرسانی این ارقام مورد تجدیدنظر قرار گرفت؛ سازمان زمین‌شناسی آمریکا اعلام کرد که بر اثر این زمین‌لرزه ۱٬۵۷۲ نفر شامل ۱٬۵۶۷ نفر در ایران و ۵ نفر در هرات افغانستان کشته و بیش از ۲٬۳۰۰ نفر مجروح شده‌اند. همچنین این سازمان، زمین‌لرزهٔ قائن را مرگ‌بارترین زمین‌لرزهٔ سال ۱۹۹۷ توصیف کرد. روستای کوچک آبیز در ۹۰ کیلومتری شرق قائن شدیداً آسیب دید به گونه‌ای که یک سوم ساکنین این روستا بر اثر زمین‌لرزه کشته شدند. در روستای اردکول، ۱۱۰ دانش‌آموز دختر بر اثر فروریختن سقف دبستانشان جان باختند.
اجساد جان‌باختگان حادثه همزمان با عملیات جستجو و امداد و نجات، در گورهای دسته‌جمعی به خاک سپرده می‌شد. مقامات نگران بودند که نوسانات دمای هوا—از ۵ تا °۲۹ سانتی‌گراد در روز وقوع زمین‌لرزه—روند فاسد شدن اجساد را سرعت بخشد و باعث شیوع بیماری‌های عفونی در منطقه شود. بر اثر زمین‌لرزه آب و برق بسیاری از روستاهای منطقه قطع شد. فاصلهٔ نزدیک‌ترین بیمارستان تا اکثر مجروحین حادثه در حدود ۱۴۰ کیلومتر بود. یک پزشک، ضمن تأکید بر نیاز مبرم به پزشکان بیشتر برای درمان مجروحان، گفت: «نمی‌دانم امروز چه تعداد گچ‌گرفتگی را انجام داده‌ام، اما به نظرم صدها مورد باشد.» پس‌لرزهای شدید بازماندگان را وادار کرد حومهٔ محل سکونتشان را ترک کنند و در چادرها پناه گیرند.
شدیدترین ویرانی‌ها در نواری به طول ۹۰ کیلومتر میان بیرجند و قائن رخ داد. بنا بر گزارش رادیو تهران، ۲۰۰ روستا متحمل خسارات سنگین شده یا به‌کلی ویران گشته‌اند. سازمان زمین‌شناسی آمریکا تخمین زده‌است که بر اثر این حادثه ۱۰٬۵۳۳ خانه ویران و ۵٬۴۷۴ خانهٔ دیگر نیز متحمل درجات مختلفی از خسارت شده‌اند و پنجاه هزار نفر بی‌خانمان گشته‌اند. مقامات محلی در ابتدا میزان خسارات وارده را معادل ۶۷ میلیون دلار آمریکا (به ارزش سال ۱۹۹۷) تخمین زدند. اما این برآورد بعدها به ۱۰۰ میلیون دلار معادل ۳۰۰ میلیارد ریال افزایش یافت.
زمین‌لرزهٔ قائن باعث سنگ‌لغزش، سنگ‌ریزش، زمین‌لغزش، نشست‌های دینامیکی، روانگرایی در بستر رودخانهٔ کالشور، تغییر در سطح آب‌های زیرزمینی، ترک خوردن بدنه و هستهٔ رسی سد خاکی نیمه‌تمام داشگران، نشست موضعی سد سنگریزه‌ای رحیم‌آباد، و وارد آمدن آسیب‌های جدی به قنات‌های ۶۰ روستا شد.
زندگی ساکنان فقرزدهٔ منطقه بر پایهٔ کشاورزی دیم، دامپروری، و پرورش محصولاتی نظیر گندم و زعفران می‌چرخد. به هنگام وقوع زمین‌لرزه، اکثر جمعیت منطقه در حال کار بر روی زمین‌های کشاورزی بودند؛ در نتیجه بر اثر ریزش ساختمان‌ها مجروح نشدند و جان سالم به در بردند. به همین دلیل میزان تلفات زمین‌لرزه بسیار کمتر از آنی‌است که از چنین زمین‌لرزه‌ای با این حجم وسیع خرابی‌ها انتظار می‌رفته‌است. اگر زمین‌لرزه به‌جای ظهر در شب به وقوع می‌پیوست، میزان تلفات آن می‌توانست تا ۱۰ برابر افزایش پیدا کند. همچنین تراکم پایین جمعیت در منطقهٔ بیابانی و دورافتادهٔ قائنات و وقوع پیش‌لرزه‌ای حدوداً ۱۰ ثانیه پیش از لرزهٔ اصلی در پایین بودن میزان تلفات مؤثر بوده‌است.
با وجود آنکه در اغلب مناطق روستایی ایران سبک ساخت‌وساز متأثر از عواملی چون مصالح محلی در دسترس، تکنولوژی ساخت سنتی–تجربی، و آب‌وهوای منطقه‌است و اغلب واحدهای ساختمانی از نوع چینه‌ای و خشت سنتی‌است، در منطقهٔ زلزله‌زدهٔ قائنات سبک ساخت‌وساز چهرهٔ کاملاً متفاوتی با دیگر روستاهای ایران دارد. در این روستاها علاوه بر واحدهای ساختمانی سنتی که با گل، خشت یا سنگ ساخته شده‌اند، ساختمان‌های آجری بدون کلاف یا با کلاف‌های بتنی یا تک میل‌گردی و حتی ساختمان‌های مسلح‌شده با قاب بتن مسلح و اسکلت فلزی دیده می‌شود. علت این تفاوت، لرزه‌خیز بودن این مناطق است که موجب شده مسئولین نسبت به ساخت محله‌های جدید در روستاهای منطقه پس از زمین‌لرزه‌های ۱۹۷۹ کریزان و کولی، اعطای وام مسکن، و انبوه‌سازی اقدام کنند.
عمده‌ترین نقص مصالح مصرفی در روستاهای منطقه استفاده از مواد اولیهٔ نامرغوب و نیز عدم آشنایی روستاییان با اصول و دانش فنی لازم برای ساخت مصالح مصرفی است؛ به گونه‌ای که آجرهای مصرفی که نسبت به سایر مصالح بیشترین استفاده را داشته‌است، همگی از نوع توکار بوده‌اند که فاقد مقاومت خمشی، کششی، و برشی لازم می‌باشند. در اغلب ساختمان‌هایی که برای ساختشان از بتن استفاده شده‌است، کیفیت بتن مورد استفاده در سطح پایینی می‌باشد که موجب شده‌است بتن مصرفی مقاومت و چسبندگی لازم را نداشته باشد. پروفیل‌های فولادی نیز اگرچه در کارخانه تولید شده‌اند و عموماً از کیفیت مناسبی برخوردارند، اما استفاده از جوش نامناسب و ضعیف در اتصال آن‌ها به یکدیگر موجب شده‌است که کارایی بهینه نداشته باشند.

خطرات آتی

در گزارشی که در سال ۲۰۰۴ دربارهٔ کشورهایی با مهندسی زلزلهٔ بی‌کیفیت در وبگاه خبری ساینس‌دیلی منتشر شد ایران «متخلف‌ترین» کشورِ در حال توسعه با احتمال بالای وقوع زلزله‌های مرگ‌بار معرفی شد. از ابتدای قرن بیستم تاکنون از هر ۳٬۰۰۰ مرگ ثبت‌شده در ایران یک مورد بر اثر زمین‌لرزه رخ داده‌است. پروفسور راجر بیلهام، ژئوفیزیکدانی از دانشگاه کلرادو در بولدر شیوه‌های ناصحیح ساخت‌وساز را عامل اصلی این امر می‌داند. بیلهام که در زمینهٔ خطرات و تغییرشکل‌های ناشی از زمین‌لرزه تخصص دارد، عقیده دارد که «بیشتر ایران نیاز به بازسازی دارد». در ارزیابی عمومی کشوری سازمان ملل متحد برای ایران، به طرز مشابهی بیان شده‌است که «در حالی که مقررات ساخت‌وساز کافی برای شهرهای بزرگ وجود دارد، باور عمومی بر این است که با دقت و به شکل جدی به کار گرفته نشده‌اند . . . اغلب افرادی که از زلزله‌های شدید اخیر صدمه دیده‌اند در شهرهای کوچک و روستاها زندگی می‌کردند. ساخت‌وساز مطابق با استانداردهای زلزله در آن مناطق بسیار اندک است و مقررات لازم برای ساخت هنوز به خوبی جا نیفتاده‌است.» تحلیل عملکرد ساختمان‌های سنتی به هنگام وقوع زلزله نشان می‌دهد که عوامل متعددی از جمله هزینه‌های بالای ساخت‌وساز، مصالح نامرغوب، کمبود مهارت در نواحی روستایی، و نبود مقررات ساختمانی حاکم بر شگردهای سنتی ساخت‌وساز، موجب شده‌است که کیفیت ساخت چنین ساختمان‌هایی تنزل یابد. این پژوهش مقرراتی را جهت اعمال بر ساخت تاق‌های قوسی و گنبدهای سنتی پیشنهاد کرده‌است.
زمین‌لرزه‌های به وقوع پیوسته در ایران نگرانی‌های زیادی را در میان مردم این کشور ایجاد کرده و مانعی برای رشد اقتصادی ایران بوده‌است. دوازده زمین‌لرزه که هر یک شدتی بیش از ۷ ریشتر داشته‌اند در قرن گذشته در ایران رخ داده‌اند. سه‌چهارم از شهرهای بزرگ ایران در مناطق مستعد وقوع زلزله‌های مهیب واقع شده‌اند. زلزلهٔ مهیب منجیل و رودبار که تلفاتی بیش از ۴۲٬۰۰۰ نفر بر جای گذاشت، ۷ درصد از تولید ناخالص ملی ایران را در آن سال از بین برد و معادل دو سال رشد اقتصادی ایران را در عرض چند ثانیه نابود کرد.
در سال ۲۰۰۷ در واکنشی به وقوع زمین‌لرزه‌های متعدد در جنوب، جنوب غرب، و مرکز آسیا، «مرکز کاهش مخاطرات لرزه‌ای آسیا» بنیان گذاشته شد. هدف از تشکیل این سازمان «ترغیب همکاری و همفکری منطقه‌ای و بین‌منطقه‌ای برای کاهش مخاطرات لرزه‌ای» اعلام شد. زمین‌لرزه‌ها عامل ۷۳ درصد از مرگ‌های ناشی از بلایای طبیعی در این مناطق به حساب می‌آیند.