بررسي نفوذپذيري ساختارهاي همراه با پهنه هاي گسلي (گسل كوهبنان، شمال كرمان، ايران مركزي)

Permeability study of structures associated with Kuh Banan fault zone (north of Kerman, Central Iran

در اين پژوهش به بررسي نفوذپذيري ساختارهاي همراه با پهنه گسلي كوهبنان - يكى از لرزه‌خيزترين روندهاى ساختارى در استان كرمان - پرداخته شده است. رفتار پهنه ­هاي گسلي به هر صورت كه باشند (مجرا، سد و يا تركيبي از مجرا و سد) در برابر آب‌هاي زيرزميني بهطور نسبي توسط ساختار هسته گسل، پهنه خرد شده و نفوذپذيري شكستگي‌ها و سنگ‌شناسي پهنه گسلي كنترل مي‌شوند. در اين مطالعه، از داده‌هاي كيفي و كمي به همراه اطلاعات حاصل از برداشت‌هاي صحرايي و مدل‌هاي عددي استفاده شده است و در پايان داده‌ها در جدولها تنظيم و نمودارها رسم و تفسير شده است. در اندازه‌گيري ساختارهاي پهنه گسلي در 23 رخنمون از گستره مورد مطالعه ديده شد كه در 12 رخنمون آن پهنه گسلي به‌صورت سد، در 5 رخنمون به‌صورت مجرا و در 6 رخنمون به‌صورت تركيبي از سد و مجرا در برابر آب زيرزميني رفتار كرده است. بر پايه ميانگين اندازه‌گيري پهنه گسلي، 38 متر آن پهناي هسته گسل و 23 متر آن پهناي تخريب گسل در اين گستره مطالعاتي است. بنابراين قطعه جنوبي پهنه گسلي كوهبنان بهصورت تركيبي از سد متراكم (با درصد سدشدگي بيشتر) و مجرا در برابر جريان سيال‌ها رفتار ميكند؛ كه در اين صورت هسته گسل به خوبي و پهنه خرد شده نيز به مقدار كمي گسترش پيدا كرده است. بنابراين واتنش در هسته گسل متمركز و در پهنه خرد شده پراكنده است و براي بررسي هندسه پهنه گسلي از سه انديسFa ،Fm و Fs استفاده شده است. براي قطعه جنوبي پهنه گسلي كوهبنان ميانگين انديس Fa، به مقدار 0/47 و همچنين شاخص‌هاي Fm و Fsبه ترتيب مقادير 0/51 و 0/73 به دست آمده است. بنابراين با بررسي و اندازهگيرهاي انجام شده، مقدار به نسبت پايين Fa و نيز مقدار زياد Fs نشان‌دهنده اين است كه هندسه پهنه گسلي كوهبنان در اين ناحيه يكسان نيست، و نيز ظهور چشمه‌هاي گسلي فراوان در اين ناحيه متأثر از وضعيت پهنه گسلي كوهبنان است.

In this study, the permeability of structures associated with Kuhbanan fault zone has been investigated. The Kuhbanan fault zone is one of the most seismically active structural trends in Kerman province. The behaviour of fault zones against groundwater flow (conduit, barrier, or a combination of both) is relatively controlled by fault core, damage zone, and permeability of fractures and rock units in the fault zone. In this research, qualitative and quantitative data, together with field observations and numerical models have been used. In order to measure the structures in the Kuhbanan fault zone, 23 outcrops were selected for model parameters. Results show that the fault zone acted as barrier in 12 outcrops, conduit in 4 outcrops and a combined barrier-conduit in 6 outcrops. In total, the 61-m-wide southern part of the Kuhbanan fault zone is composed of a fault core of 38 m and a damage zone of 23 m wide, respectively. Therefore, this segment of the Kuhbanan faul zone acts as a combination of conduit and strong barrier for fluid flow. The fault core is well developed but the damage zone is weakly developed , and therefore deformation has been largely localized within the fault core and distributed in the damage zone. To analyze the architecture of the fault zone three Fa, Fs, Fm indices were used. For the southern segment of the Kuhbanan fault zone, the Fa, Fs and Fm were measured as 0.47, 0.73 and 0.51, respectively. The relatively low Fa and high Fs indicate that the Kuhbanan fault zone in this area is not associated with uniform architecture. Also the numerous fault springs in the area are affected by this fault zone.