زمین شناسی منطقه لار، دلایل و فرایندهای آبگذری سد لار
| دسته | زمین شناسی مهندسی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | نهمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | عبدالله - سعیدی |
| تاريخ برگزاری | ۲۷ بهمن ۱۳۶۹ |
سد لار و آبگذری آن، یکی از مشکلات عدیده مملکت در سالهای دهه 60 بوده که علیرغم بررسی مطالعه آن از دیدگاه تخصص های مختلف و اتخاذ ترفندهای گوناگون، تا حال، توفیقی در مهار ابگذری آن به دست نیامده است. حتی تزریق چهار ساله بتون توسط کارشناسان یوگسلاوی در بدنه راست (جنوبی) و بخشی از کف این سد بدون هیچ نتیجه مثبتی در چاه ویل کارتها محو و نابود می شده است.
نگارنده که در چند سال اخیر در تماس نزدیک با مشکلات این سد بوده، همواره علاقه خاصی در مورد عمل آبگذری این سازه داشته است. مشکلات کنونی ناشی از عدم شناخت و مطالعه دقیق و گسترده اولیه پیش از بر پا کردن این سد است، و بررسیهای بعدی نیز به دلیل محصور بودن در یک منطقه محدود نتیجه ای به دست نداده، بر اینجانب پوشیده است که آیا مسئولین سازمان آب تهران و یا وزارت نیرو در رفع ابگذری به نتیجه ای رسیده اند یا خیر؟ ولی گویا گفتگو هایی جهت مطالعات جدید زمین شناسی و زمین شناسی مهندسی شده است، بنابراین هنوز به این مهم دست نیافته اند.
به هر حال با اتمام برداشتها و مطالعات زمین شناسی ورقه بلده از چهار گوش آمل توسط نگارنده در اجرای برنامه های تدوین شده جاری سازمان انجام پذیرفت. نتایج مدللی در مورد علل آبگذری سد لار و حوضه آبریز آن در رابطه با فرایند های زمین شناسی به دست آمد. این فرایند ها عبارتند از:
1- جنس سنگ های تشکیل دهنده بدنه، تکیه گاه و بستر سد.
2- کارستی بودن سنگ های کف و کوله راست و چپ سد
3- آتشفشان دماوند
4- زمین ساخت
II- نگاهی بر مطالعات پیشین:
سد لار به وسیله مهندسین مشاور الکساندر گیب Alexander gibb مطالعه و طراحی توسط شرکت ایتالیایی Impregilo ساخته و در سال 1356 تحویل شده است. مطالعات زمین شناسی که به وسیله مشاورین الکساندر گیب و به قیمت هنگفتی انجام شده، بسیار ابتدائی و بدون داشتن احساس مسئولیت از چند صفحه تجاوز نمی کند با این بررسی پایه و اولیه چنین سدی ساخته و وبال گردن مسئولین وزارت نیرو گردید.
پس از احداث سد و انباشته شدن آب در پشت آن، معلوم گردید که سطح آب هیچگاه به سطح پیش بینی شده نرسیده و یا اگر می رسد به سرعت کاهش می یابد.
بدین منظور بررسیهایی در این باره انجام و مشخص گردید که مقداری از آب سد از طریق چشمه های موجود در پایین دست سد و چشمه هایی در حاشیه رودخانه هراز به خارج راه می یابد. در این راه مطالعات زمین شناسی چندی نیز به وسیله تعدادی از زمین شناسان در سالهای 1365 به بعد انجام پذیرفت و نقشه های زمین شناسی متعددی به مقیاسهای گوناگون تهیه گردید، ضمن آنکه به موازات مطالعات زمین شناسی، مطالعات زمین شناسی مهندسی نیز بوسیله کارشناسان دیگر یا مشاورین لار انجام شده. کلیه این بررسیها بر روی بدنه راست و دریاچه سد متمرکز بوده، زیرا تصور بر این بود که کلیه آبهای فرار از این طریق به بیرون نشست می کنند.
بر پایه مطالعات بالا کارشناسان یوگسلاوی با قرار دادی یکساله کار تزریق سیمان را از بدنه راست آغاز کردند که بعد از چهار سال تزریق سیمان به بدنه راست و کف هیچ نتیجه ای به دست نیامده و کماکان آب با همان دبی همیشگی در حال خارج شدن از آن می باشد.
III- زمین شناسی منطقه لار (حوضه آبریز و اطراف دریاچه و سد لار)
سنگهای رخنموده در منطقه لار در قالب چند سازند شناخته شده مشهود و به واحد های سنگی کوچکتری نیز قابل تقسیم بندی می باشد. محدوده زمانی این سازندها از ژوراسیک تا عهد حاضر است، ضمن آنکه رخداد های زمین ساختی پیوسته ای که بر البرز حاکم بوده، باعث به هم ریختگی و پیچیدگی های زیادی در این سازندها شده و در برداشتها و تعبیر و تفسیر های چینه شناسی مشکلاتی ایجاد می نماید.از آنجایی که این منطقه بدون پوشیدگی سطحی می باشند، تشخیص جنس و سن هر واحد سنگی بسیار آسان است، ضمن اینکه ردیف های رسوبی از نظم خاصی تبعیت نمی کند. بطور فشرده و خلاصه سازندهای گوناگون و واحد های سنگی هر سازند به شرح زیر است:
1- سازند شمشک:
مشخص ترین سازند منطقه لار والبرز است، متشکل از ماسه سنگ و شیل و سیلیت سنگ می باشد و بر خلاف سایر نقاط البرز در این منطقه، دارای گسترش بسیار کمی است و بیشتر در بخش های شمالی باختری سد لار رخنمون دارد. این سازند در بخش باختر پلور و بین تیز کوه و کوه دارای گسترش نسبتاٌ زیادی است. به دلیل موفولوژی پست، در بخش های شمالی، غالباٌ به وسیله زمین لغزشها و واریزه های آهکی سازند لار و یا تیز کوه پوشیده شده است. این سازند در بخش های شمالی تر به واحد های چندی تقسیم گردیده است.
2- سازند دلیچای:
در مناطق شمالی سد لار، به ندرت می توان سازند دلیچای را به وضوح مشاهده کرد. زیرا تغییر رخساره جانبی ویا عملکرد فعالیت های زمین ساختی باعث عدم رخنمونی آن به صورت مقطع تیپ شده است. به دلیل جنس سنگ های تشکیل دهنده که بیشتر مارنی و یا آهکی مارنی است، شدیداٌ فرسایش یافته و باعث ریزش و لغزش سنگ های بالایی شده و از طرفی راندگی روی این سازند به راحتی صورت گرفته است. سنگهای تشکیل دهنده سازند دلیچای شامل تناوب آهک مارنی و مارنهای سبز رنگ بوده، حاوی آمونیت فراوان می باشد.
4- سازند تیز کوه:
سازند تیز کوه در این منطقه از سنگ آهک های بستر لایه به رنگ خاکستری تا خاکستری تیره تشکیل که با داشتن فسیل های اوربیتولین و رودیست به مقدار بسیار فراوان به راحتی قابل شناسایی است. سنگ آهک های این سازند نیز مانند سنگ آهک های بالایی سازندلار، در مقابل فشارها و نیرو های زمین ساختی به صورت شکستگی و خرد شدگی عکس العمل نشان داده اند. در بخش های شمالی رودخانه دیو آسیاب و دلیچای، بیشتر همبریهای آن با سنگ های دیگر گسله و از نوع راندگی است، به ویژه این سنگ ها بیشتر روی سنگ های تشکیل دهنده سازند کرج رانده شده اند، و اغلب به صورت توده های آهکی منفرد رخنمون دارند. در کوله راست سد لار نیز آهک های سازند لار در بخش زیرین بریده است، و همبری آن با واحد ب (Jl2) ناگهانی است.
5- سنگ آهک های کرتاسه پیشین:
در بخش های شمالی دریاچه سد لار سنگ آهک های کرتاسه پسین دارای گستردگی و ستبرای اندکی بوده و بیشتر در بین گسله ها به صورت واحدی شدیداٌ چین خورده و خرد شده رخنمون پیدا کرده است. گاهی خرد شدگی به حدی است که لایه بندی در این سنگ ها قابل تشخیص نیست. سنگ آهک های متعلق به کرتاسه پسین را می توان به دو واحد سنگی متمایز ساخت:
الف- سنگ آهک نازک لایه خاکستری روشن متمایل به آبی که در بخش های شمالی و شمال باختری سد لار بیشتر رخنمون دارد، و دارای چین خوردگی و شکستگی فراوان است.
ب- سنگ آهک ستبر لایه، که تنها در بیرون زدگی های بخش جنوبی دریاچه و سد لار به چشم می خورد، که بخشهای رویی آهک های سازند تیز کوه را با واسطه یک واحد کنگلومرایی ماسه سنگی قرمز رنگ می پوشانند. بخش های رویی این سنگ آهک ها را، سنگ آهک های نازک لایه واحد الف می پوشانند. این دو واحد در منطقه سد لار دارای چین خوردگی شدیدی بوده و در مرکز یک ناودیس قرار دارند.
6- سازند فجن:
سازند کنگلومرایی و قرمز رنگ فجن به طور پراکنده و با ستبرای بسیار متغیر در سطح منطقه رخنمون دارد. در بسیاری از نقاط البرز کنگلومرای فجن، واحدی ستبر لایه، توده ای و بسیار مقاوم و پابرجا است، ولی در این محدوده معمولاٌ دارای ستبرا و گستردگی اندک بوده و یا به شدت فرسایش یافته و از هم پاشیده شده است. در کوههای ورزاب و فرسنگ در جنوب رودخانه لار، این کنگلومرا توده ای ضخیم است. دلیل از هم پاشیدگی آن در حوضه لار، به دلیل قرار داشتن این واحد و سایر واحد های سنگی در معرض فرایند های زمین ساختی است. در کوله راست سد لار نیز بخشی از سنگ آهک های کرتاسه پسین به وسیله کنگلومرای قرمز فجن پوشیده می شوند.
7- سازند زیارت:
سازند زیارت از آهک های تخریبی و کنگلومرایی فسیل دار تشکیل شده در بخش های زیرین که آهک های کنگلومرایی می باشند، سنگ آهک بیشتر نومولیتی است و در بخش های بالایی- آهک ها دارای آلوئولین فراوان می باشند.
سازند زیارت نیز مانند سازند فجن دارای گسترش و ضخامت زیادی نبوده و حضور آن در همه جای منطقه یکسان نبوده و بیشتر با نازک شدگی جانبی و محو شدن همراه است. سنگ آهک های سازند زیارت در این منطقه نیز چون سنگ های سازند های دیگر از رخدادهای زمین ساختی بی نصیب نمانده و به شدت خرد شده و شکسته شده اند. در بسیاری مقاطع سازند زیارت، به دلیل راندگی بر روی آهک های کرتاسه و یا لار به سختی قابل تشخیص و تفکیک می باشند. بنابراین تنها با مطالعه دقیق و از نزدیک می توان این سنگ ها را از یکدیگر متمایز ساخت.
8- سازند کرج:
واحد های سنگی سازند کرج در بخش البرز مرکزی متنوع است و در بخش های شمال، شمال باختری و شمال خاوری تهران دارای بیشترین ستبرا می باشد. ولی در منطقه مورد مطالعه تنها از سه واحد سنگی متفاوت و از ستبرای کم برخوردار است. گرچه در سر شاخه اصلی رودخانه لار، سازند کرج دارای گسترش زیادی می باشد. واحد های سنگی قابل تفکیک این سازند شامل
الف- سنگ های ولکانیکی پایه: که با یک واحد ولکانیکی ضخیم شروع می شود معمولا بر روی سنگ آهک های سازندزیارت قرار دارد. این سنگ های ولکانیکی دارای ترکیب متنوعی بوده و شامل بازالت، آندزیت، تا توفهای آندزیتی و آگلومرا می باشد. سنگ های نامبرده به شدت فرسوده شده و در نقاطی که سنگ آهک های سازند زیارت و کنگلومرای فجن موجود نیست، به طور مستقیم روی سنگ های قدیمی تر را می پوشاند.
ب- توفهای سبز:
این واحد یکی از ستبرترین واحد های سنگی تشکیل دهنده سازند کرج است، دارای لایه بندی منظم بوده و گهگاه دارای تناوبی با لایه های سنگ های ولکانیکی است. در بخشهایی که دارای تناوب با سنگ های ولکانیکی است، در بخش هایی که دارای تناوب با سنگ های ولکانیکی است لایه های چرت سیاه رنگ و نسبتاٌ ضخیم نیز موجود است، و ضخامت لایه ها نیز زیاد می باشد. در حالتی که از توف سبز یکنواخت تشکیل شده دارای لایه بندی بسیار شمخص و بدون چرت می باشد. در محدوده اطراف سد لار و دریاچه آن راندگیهای پیاپی باعث به تله افتادن بخشهای کم ضخامتی از توفهای سبز رنگ سازند کرج در بین سنگ آهک های سازند لار شده است. این توفها به رنگ سبز فیروزه ای و بدون لایه بندی و یا شدیداٌ چین خورده می باشد.
ج: شیل های توفی:
روی توفهای سبز رنگ را در بخش های شمالی، یک واحد شیل توفی به رنگ خاکستری تا خاکستری تیره مایل به سبز می پوشاند که ستبرای آن متغیر است، در پایین دست سد لار و در امتداد گسله ای خاوری- باختری که دقیقاٌ از وسط تاج سد و دریاچه عبور می کند شیلهای توفی، آهکی توفی، آهکی به سختی رخنمون دارد که دارای لایه های آهک ماسه ای و حاوی نومولیت می باشد.
9- سنگ های ولکانیکی دماوند
سد لار در پای رفیع ترین کوه ایران ساخته شده است، قله ای آتشفشانی که آخرین فعالیت آن حدود ده هزار سال (هولوسن) پیش بوده است. آین آتشفشان در حال حاضر خاموش بوده و تنها بخارات حاوی گوگرد و.... از دهانه آن خارج می شود. گدازه های این آتشفشان مخروطی شکل، بخش های زیادی از سرزمین های اطراف به ویژه نقاط پست را فرا گرفته است. در فورانهای اولیه در محل کنونی سد لار، سدی طبیعی بوجود آورد، که حاصل آن ایجاد دریاچه ای در پشت آن و بجا گذاشتن رسوبات دریاچه ای نسبتاٌ وسیعی است، که گاه و بیگاه بخشی از آن از زیر آبهای دریاچه کنونی سد لار خارج می شود. آتشفشان دارای چند فاز فعالیت بوده و جنس سنگ های آن از بازالت تا تراکی بازالت تغییر می کند.
خروج مواد گدازه ای و انفجارات و ارتعاشات ناشی از این آتشفشان اثرات مکانیکی و شیمیایی وسیعی بر روی سنگ های اطراف گذاشته است. نهشته های دریاچه ای و کواترنر موجود در منطقه، نقش برجسته ای در موضوع مقاله نداشته و بنابراین از بررسی آنها گرچه به طور خلاصه صرفنظر می گردد.
- فرایند های آبگذری سد لار:
عوامل زیادی باعث شده اند که آب انباشته شده در پشت سد لار، به بیرون رخنه کرده و از دست برود و در نتیجه هیچگاه سطح آب به مقدار پیش بینی شده نرسد. مگر در اثر بارندگیهای فراوان امری که به ندرت اتفاق می افتد. بنابراین هرگز نمی توان جهت مصارف کشاورزی و آشامیدنی سالیانه آب آن برنامه ریزی کرد. زیرا در مدت زمان کوتاهی سطح آب آن کاهش یافته و آبی که از سد خارج می شود مانع این مهم می گردد. فرایند هایی که باعث آبگذری سد لار می شوند به قرار زیر هستند.
1- کارستی بودن Carsting:
سنگ های تشکیل دهنده کوله راست سد لار- از سنگ آهک های ستبر لایه سازند لار تشکیل شده که در سطح آن تنها درز و شکاف های فراوان همراه با زون های گسله Fault Zone قابل مشاهده هستند. بر اساس مطالعات زمین شناسی انجام شده، تزریق سیمان درکوله راست سد و دریاچه آغاز گردید و به جای یک سال مدت چهار سال تزریق ادامه پیدا کرده و ظاهراٌ نتیجه ای عاید نشده کوله راست سد لار بسان کالبد بیماری با ظاهری سالم بود که با بازکردن و کالبد شکافی مشاهده شد که چه فاجعه و فسادی در درون این بدنه وجود دارد. در این بخش غارها و مجراهایی به وسعت چندین متر مکعب از لحاظ حجمی وجود دارد با وجود تعداد بیشمار کارستها که به هم پیوسته نیز می باشند و نیز آبی که با فشار بسیار زیاد از دریاچه به داخل آنها نفوذ پیدا می کند، عمل تزریق سیمان کاری عبث و بیهوده می باشد.
2- زمین ساخت:
در حقیقت رخدادهای زمین ساختی مهمترین و اصلی ترین عوامل در بوجود آوردن چنین پدیده رسی (پدیده آبگذری) در سد لار شده اند. بدین ترتیب که محصول فعالیت های زمین ساختی، چین خوردگی، گسلش درز و شکاف برداشتن و خرد شدن سنگ های حول و حوش سد و دریاچه می باشد.درز و شکافها به مانند لوله های موئین به یکدیگر راه پیدا کرده و در نهایت وارد رگ های اصلی یعنی گسلهای اصلی شده و آب راه یافته به خود را به اعماق و یا نقاط دور دست منتقل می کنند، در واقع درز و شکاف ها، ساختارهای اولیه تشکیل دهنده کارستهای بعدی هستند که تاثیر فرایند های ثانوی باعث انحلال آهک ها و خوردگی در سطح درز و شکاف ها و در نتیجه منجر به تعریض و حجیم شدن آنها شده و آنها را تبدیل به کارستهای کوچک و بزرگ می کنند. منطقه، تحت تاثیر شدید ترین نیروهای زمین ساختی بوده و سنگ های موجود به شدت گسل خورده، شکسته شده و به سختی چین خورده اند.
3- آتشفشان دماوند:
گرچه سنگ های ولکانیکی آتشفشان دماوند در کوله چپ تکیه گاهی محکم و به ظاهر غیر قابل نفوذ را بوجود اورده ولی یکی از عوامل مهم آبگذری در کوله راست، چپ و کف شده است. سنگ های ولکانیکی دماوند گرچه ظاهری محکم در بخش های بالایی و اطراف قله و خارج از محدوده سد و رودخانه لار از خود نشان می دهند،ولی بخش های زیادی در زمان فوران و جاری شدن گدازه ها به سمت نقاط ژرف با آب در تماس بوده و باعث ایجاد سد طبیعی در مکان کنونی سد لار شده است. این سنگ ها با داشتن حرارت زیاد و تماس با آب ناگهان سرد شده، به طور فیزیکی شکسته شده و خرد شده و به دلیل فعل و انفعالات شیمیایی نیز آلتره می شوند. و از طرفی به دلیل اسیدی کردن آب محیط و دریاچه طبیعی، نیز کانیهای حلال موجود در سنگ، حل شده و باعث سست شدن و از هم پاشیدگی سنگ می گردند. این سوال مطرح است که آیا تصور می شود، این سنگ های ولکانیکی تا اعماق زیادی ادامه دارند؟ مشاهدات اطراف قله دماوند، نشان می دهد که گدازه ها، ضخامت چندان زیادی نداشته و در ژرفای کمی از سطح، می توان سنگ اولیه را در زیر آنها مشاهده نمود، این سنگ های زیر گرفته شده، متنوع و گوناگونند: از آهک های ژوراسیک تا نهشته های کواترنر.
4- سنگ شناختی:
در همان محدوده کوچک احداث سد، سنگ های تشکیل دهنده بستر، بدنه و تکیه گاهها دارای تنوع فراوانی می باشد. این سنگ ها به جز سنگ های ولکانیکی دماوند و آهک های ژوراسیک لار، که به فراوانی در سطح قابل مشاهده هستند، سنگ های کنگلومرایی سازند فجن، شیل های توفی آهکی و توفهای سبز رنگ سازند کرج و علاوه بر آن سنگ ها آهک های سازند زیارت نیز موجودند که دارای لیتولوژی متفاوت می باشند، و سنگ هایی هستند که می توان آنها را در سطح و در لابلای سنگ های گسل خورده و رانده شده به مقدار کم مشاهده کرد. ولی احتمالاٌ در بخش های زیرین و در کف بستر نیز سنگ ها مربوط به سازند های دلیچای و شمشک وجود دارند، که کلیه این سنگ ها دارای عکس العمل های متفاوت در مقابل نیروهای فشاری، کششی، گسلش، آبخوردگی، آبهای اسیدی و یا قلیایی می باشند. پاره ای غیر قابل نفوذ و تعدادی دارای نفوذ پذیری بالایی می باشند.
V- دلایل بوجود آمدن فرایند های آبگذری:
1- کارست ها و آتشفشان دماوند:
به ندرت بتوان در نقطه ای از کوههای البرز آهک های سازند لار را به این شدت کارستی پیدا کرد. پس از بروز آبگذری سد لار و مشخص شدن کارستی بودن سنگ آهک های سازند لار واقع در بدنه و تکیه گاه راست سد لار، این تصور بوجود امده که آهک های سازند لار در همه جا کارستی است، در صورتیکه در بسیاری مقاطع دور و نزدیک سد لار، سنگ آهک های این سازند بسیار مقاوم بوده و در آنها کارستی مشاهده نمی شود.
این سوال پیش می آید که چرا در این نقطه (سد لار9 سنگ های اهکی تا این حد کارستی شده اند؟ و جواب این است: به دلیل وجود آتشفشان دماوند.
- چگونه؟
- به دلیل زیر:
اگر در بخش های باختری و شمال باختری قله دماوند بررسی زمین شناسی انجام شود ملاحظه می گردد که کلیه سازند های کربناته و غیر کربناته موجود در این بخش که روند خاوری- باختری دارند، در زیر گدازه ها و سنگ های ولکانیکی حاصل از فوران دماوند مدفون شده اند، به بیان دیگر پیش از فوران آتشفشان دماوند، سازند های بیرون زده در محل کنونی قله دماوند، به همان صورت و وضعیت دارای همان ریخت شناسی باختر و خاور این قله بوده اند. پس از فوران دماوند، ریخت شناسی منطقه و اسیدیته، PH بخش بزرگی از آبهای منطقه تغییر کرده، ضمن آنکه سنگ های اطراف و بویژه در نقطه مجاورت خروج و فوران دگر سان شده اند.
پیش از فوران دماوند در محل کنونی سد لار، هر دو طرف رود خانه لار از سنگ های کربناته ژوراسیک و کرتاسه و سنگ های کربناته و توفی ائوسن پوشیده بوده اند، با شروع فوران و بیرون ریختن مواد مذاب و ایجاد قله دماوند ظهور این رخداد به دو صورت بر سنگ های همجوار تاثیر گذاشت:
الف- آغاز یک فعالیت ولکانیکی همراه با انفجار، و ایجاد افزایش حجم است، انفجار و ارتعاش حاصل از فوران و بیرون ریختن گدازه ها، ایجاد شکستگی و درز و شکاف درسنگ های اطراف می کند، و علاوه بر آن به دلیل باز شدن دهانه آتشفشان و فشار وارده به سنگ های اطراف از محل فوران جهت باز کردن مجرای خروج نیز، سبب درز و شکاف دار شدن سنگ های همجوار می شود. این درز و شکاف ها مقدمه اولین فرایند های آبگذری در سنگ های کربناته تکیه گاه و بدنه سد هستند.
ب- فوران و جاری شدن گدازه با 1000 تا 1200 درجه سانتی گراد حرارت، که از داخل سنگ های کربناته به بیرون رخنه پیدا کرده اند و روی آنها را می پوشاند، باعث خردکردن، پختن و از هم پاشیدن این سنگ ها می شود. به طور حتم در زیر سنگ های ولکانیکی کوله چپ سد لار، این گونه آهک های پخته و پودر شده موجود است، و کاملاٌ اشتباه است که تصور شود کوله چپ بر روی سنگ مقاوم و غیر قابل نفوذی چون سنگ های بازالتی دماوند قرار گرفته است. مطمئناٌ مقدار زیادی از آب دریاچه پشت سد از این طریق خارج می شود و چنانچه به بیرون رخنه پیدا نکرده و یا نمی کند (که حتماٌ می کند)، به داخل تنور داغ دماوند ریخته، تبخیر شده و دیگ دربسته ای را بوجود می آورد، که افزایش بخار اب زمانی ممکن است باعث انفجار و یا زمین لرزه و یا فعالیت مجدد آن شود، جاری شدن گدازه و انباشته شدن ان در مناطق پست، از رودخانه های اطراف دماوند سرچشمه می گرفته و می گیرند. در زمان فعالیت دماوند مواد مختلف سولفوره، نیتراته، و کربناته، آبهای جاری منطقه را به شدت کربناته کرده، از طریق درز و شکاف های ایجاد شده، به داخل آهک ها نفوذ کرده و همزمان با انحلال آهک ها باعث ایجاد غارهای بزرگ و کوچک در این آهک ها شده که اکنون ما شاهد آنها در این سنگ آهک ها هستیم، که بخش عمده ای از آب دریاچه را به صورت کانالهای بزرگ به بیرون هدایت می کند.در حال حاضر نیز آب رودخانه های دلیچای و دیو آسیاب که بخش زیادی از آب آنها از قله دماوند سرچشمه می گیرند اسیدی هستند، یعنی انحلال و ایجاد کارست هنوز ادامه دارد.
2- نیروهای زمین ساختی:
البرز ایالت همیشه فعال زمین ساختی بوده و هست. با مطالعاتی که در سالهای اخیر انجام شده زمین ساخت البرز بهتر شناخته شده و متفاوت با تعبیر و تفسیرهای پیشین است. البرز ایالتی زمین ساختی است که به زبان عامیانه سنگ روی سنگ آن بند نیست. در ورقه برداشت شده بلده، کمتر سنگ و یا سازندی یافت می شود که تحت تاثیر این رخدادها قرار نگرفته باشد. واحد های سنگی البرز متشکل از ورقه های SHEET متعدد رانده شده و نپ Napp شده پیاپی و پشت سر هم است. یکی از سازند هایی که تحت تاثیر این راندگیها قرار گرفته سازند لار است، که البرز خاوری تا این قسمت از البرز، بیش از همه سازند ها با این رخداد های زمین ساختی همراه بوده است. در بدنه و کوله راست سد لار، سنگ های سازند لار حداقل دو بار روی هم و یا روی نهشته های پالئوسن و ائوسن رانده شده اند. بحث مفصل در مورد زمین ساخت البرز از حوصله این مقوله خارج است، تنها اشاراتی بدان شد که چگونه و به چه دلیل سنگ های حول و حوش سد لار شکسته و خرد شده و از هم گسیخته شده اند. همانطور که بر همه روشن است، نتیجه راندگی عبارت است از برشی شدن، چین خوردن، درز و شکاف برداشتن، فرسوده شدن و از استحکام افتادن سنگ های سخت است.
بنابراین درز و شکاف دار شدن سنگ های کربناته و غیر کربناته پیرامون سد و دریاچه لار، پیش از عملکرد فرایند فوران در معرض رخداد های زمین ساختی مداوم قرار داشته و آتشفشان دماوند نیز نیروی مضاعف و تشدید کننده آن بوده است. علاوه بر ساختارهای زمین ساختی کوچک مقیاس، شکستگیهای بزرگ نیز مزید بر علت می باشند. گسله های زیادی از نوع راندگی، گسله های راستا لغز و کراویتی، سنگ های اطراف سد را قطع و جابجا کرده اند. گسله مهم و بسیار بزرگی دقیقاٌ در امتداد رودخانه لار و با راستای جنوب خاور- شمال باختر- از زیر تاج سد و کف دریاچه عبور میکند. شیب این گسله حدود 75-80درجه و به طرف شمال است. این گسله و گسله های موجود در کوله راست می تواند به صورت زه کش، شکستگیهای کوچکتر و درز و شکاف ها و حتی کارستها عمل کرده و آب موجود در آنها را به نقاط دیگر و خارج از دریاچه سد لار هدایت کنند. بنابراین عوامل و فرایند های متعددی در آبگذری سد لار شرکت داشته که به صورت یک گروه مکمل و هم وظیفه این عمل را انجام می دهند.
اینجانب سد لار را به آبکشی تشبیه می کنم که آن را از آب پر کرده و بخواهیم با مسدود کردن یک، دو و یا چند منفذ آب را در ابکش حفظ کنیم. در منطقه لار جایگاههای بسیار مناسبی برای احداث سد و ذخیره آب به ویژه برای انتقال آب به سد لتیان جهت کمبود آب تهران و تولید انرژی موجود است. فاصله بسیار کمتر و مخارج بسیار ناچیز از ویژگیهای این جایگاهها می باشد. سد لار با همین ویژگیها می تواند برای آب مصرفی کشاورزی استان مازندران مورد استفاده قرار گیرد.
نگارنده که در چند سال اخیر در تماس نزدیک با مشکلات این سد بوده، همواره علاقه خاصی در مورد عمل آبگذری این سازه داشته است. مشکلات کنونی ناشی از عدم شناخت و مطالعه دقیق و گسترده اولیه پیش از بر پا کردن این سد است، و بررسیهای بعدی نیز به دلیل محصور بودن در یک منطقه محدود نتیجه ای به دست نداده، بر اینجانب پوشیده است که آیا مسئولین سازمان آب تهران و یا وزارت نیرو در رفع ابگذری به نتیجه ای رسیده اند یا خیر؟ ولی گویا گفتگو هایی جهت مطالعات جدید زمین شناسی و زمین شناسی مهندسی شده است، بنابراین هنوز به این مهم دست نیافته اند.
به هر حال با اتمام برداشتها و مطالعات زمین شناسی ورقه بلده از چهار گوش آمل توسط نگارنده در اجرای برنامه های تدوین شده جاری سازمان انجام پذیرفت. نتایج مدللی در مورد علل آبگذری سد لار و حوضه آبریز آن در رابطه با فرایند های زمین شناسی به دست آمد. این فرایند ها عبارتند از:
1- جنس سنگ های تشکیل دهنده بدنه، تکیه گاه و بستر سد.
2- کارستی بودن سنگ های کف و کوله راست و چپ سد
3- آتشفشان دماوند
4- زمین ساخت
II- نگاهی بر مطالعات پیشین:
سد لار به وسیله مهندسین مشاور الکساندر گیب Alexander gibb مطالعه و طراحی توسط شرکت ایتالیایی Impregilo ساخته و در سال 1356 تحویل شده است. مطالعات زمین شناسی که به وسیله مشاورین الکساندر گیب و به قیمت هنگفتی انجام شده، بسیار ابتدائی و بدون داشتن احساس مسئولیت از چند صفحه تجاوز نمی کند با این بررسی پایه و اولیه چنین سدی ساخته و وبال گردن مسئولین وزارت نیرو گردید.
پس از احداث سد و انباشته شدن آب در پشت آن، معلوم گردید که سطح آب هیچگاه به سطح پیش بینی شده نرسیده و یا اگر می رسد به سرعت کاهش می یابد.
بدین منظور بررسیهایی در این باره انجام و مشخص گردید که مقداری از آب سد از طریق چشمه های موجود در پایین دست سد و چشمه هایی در حاشیه رودخانه هراز به خارج راه می یابد. در این راه مطالعات زمین شناسی چندی نیز به وسیله تعدادی از زمین شناسان در سالهای 1365 به بعد انجام پذیرفت و نقشه های زمین شناسی متعددی به مقیاسهای گوناگون تهیه گردید، ضمن آنکه به موازات مطالعات زمین شناسی، مطالعات زمین شناسی مهندسی نیز بوسیله کارشناسان دیگر یا مشاورین لار انجام شده. کلیه این بررسیها بر روی بدنه راست و دریاچه سد متمرکز بوده، زیرا تصور بر این بود که کلیه آبهای فرار از این طریق به بیرون نشست می کنند.
بر پایه مطالعات بالا کارشناسان یوگسلاوی با قرار دادی یکساله کار تزریق سیمان را از بدنه راست آغاز کردند که بعد از چهار سال تزریق سیمان به بدنه راست و کف هیچ نتیجه ای به دست نیامده و کماکان آب با همان دبی همیشگی در حال خارج شدن از آن می باشد.
III- زمین شناسی منطقه لار (حوضه آبریز و اطراف دریاچه و سد لار)
سنگهای رخنموده در منطقه لار در قالب چند سازند شناخته شده مشهود و به واحد های سنگی کوچکتری نیز قابل تقسیم بندی می باشد. محدوده زمانی این سازندها از ژوراسیک تا عهد حاضر است، ضمن آنکه رخداد های زمین ساختی پیوسته ای که بر البرز حاکم بوده، باعث به هم ریختگی و پیچیدگی های زیادی در این سازندها شده و در برداشتها و تعبیر و تفسیر های چینه شناسی مشکلاتی ایجاد می نماید.از آنجایی که این منطقه بدون پوشیدگی سطحی می باشند، تشخیص جنس و سن هر واحد سنگی بسیار آسان است، ضمن اینکه ردیف های رسوبی از نظم خاصی تبعیت نمی کند. بطور فشرده و خلاصه سازندهای گوناگون و واحد های سنگی هر سازند به شرح زیر است:
1- سازند شمشک:
مشخص ترین سازند منطقه لار والبرز است، متشکل از ماسه سنگ و شیل و سیلیت سنگ می باشد و بر خلاف سایر نقاط البرز در این منطقه، دارای گسترش بسیار کمی است و بیشتر در بخش های شمالی باختری سد لار رخنمون دارد. این سازند در بخش باختر پلور و بین تیز کوه و کوه دارای گسترش نسبتاٌ زیادی است. به دلیل موفولوژی پست، در بخش های شمالی، غالباٌ به وسیله زمین لغزشها و واریزه های آهکی سازند لار و یا تیز کوه پوشیده شده است. این سازند در بخش های شمالی تر به واحد های چندی تقسیم گردیده است.
2- سازند دلیچای:
در مناطق شمالی سد لار، به ندرت می توان سازند دلیچای را به وضوح مشاهده کرد. زیرا تغییر رخساره جانبی ویا عملکرد فعالیت های زمین ساختی باعث عدم رخنمونی آن به صورت مقطع تیپ شده است. به دلیل جنس سنگ های تشکیل دهنده که بیشتر مارنی و یا آهکی مارنی است، شدیداٌ فرسایش یافته و باعث ریزش و لغزش سنگ های بالایی شده و از طرفی راندگی روی این سازند به راحتی صورت گرفته است. سنگهای تشکیل دهنده سازند دلیچای شامل تناوب آهک مارنی و مارنهای سبز رنگ بوده، حاوی آمونیت فراوان می باشد.
4- سازند تیز کوه:
سازند تیز کوه در این منطقه از سنگ آهک های بستر لایه به رنگ خاکستری تا خاکستری تیره تشکیل که با داشتن فسیل های اوربیتولین و رودیست به مقدار بسیار فراوان به راحتی قابل شناسایی است. سنگ آهک های این سازند نیز مانند سنگ آهک های بالایی سازندلار، در مقابل فشارها و نیرو های زمین ساختی به صورت شکستگی و خرد شدگی عکس العمل نشان داده اند. در بخش های شمالی رودخانه دیو آسیاب و دلیچای، بیشتر همبریهای آن با سنگ های دیگر گسله و از نوع راندگی است، به ویژه این سنگ ها بیشتر روی سنگ های تشکیل دهنده سازند کرج رانده شده اند، و اغلب به صورت توده های آهکی منفرد رخنمون دارند. در کوله راست سد لار نیز آهک های سازند لار در بخش زیرین بریده است، و همبری آن با واحد ب (Jl2) ناگهانی است.
5- سنگ آهک های کرتاسه پیشین:
در بخش های شمالی دریاچه سد لار سنگ آهک های کرتاسه پسین دارای گستردگی و ستبرای اندکی بوده و بیشتر در بین گسله ها به صورت واحدی شدیداٌ چین خورده و خرد شده رخنمون پیدا کرده است. گاهی خرد شدگی به حدی است که لایه بندی در این سنگ ها قابل تشخیص نیست. سنگ آهک های متعلق به کرتاسه پسین را می توان به دو واحد سنگی متمایز ساخت:
الف- سنگ آهک نازک لایه خاکستری روشن متمایل به آبی که در بخش های شمالی و شمال باختری سد لار بیشتر رخنمون دارد، و دارای چین خوردگی و شکستگی فراوان است.
ب- سنگ آهک ستبر لایه، که تنها در بیرون زدگی های بخش جنوبی دریاچه و سد لار به چشم می خورد، که بخشهای رویی آهک های سازند تیز کوه را با واسطه یک واحد کنگلومرایی ماسه سنگی قرمز رنگ می پوشانند. بخش های رویی این سنگ آهک ها را، سنگ آهک های نازک لایه واحد الف می پوشانند. این دو واحد در منطقه سد لار دارای چین خوردگی شدیدی بوده و در مرکز یک ناودیس قرار دارند.
6- سازند فجن:
سازند کنگلومرایی و قرمز رنگ فجن به طور پراکنده و با ستبرای بسیار متغیر در سطح منطقه رخنمون دارد. در بسیاری از نقاط البرز کنگلومرای فجن، واحدی ستبر لایه، توده ای و بسیار مقاوم و پابرجا است، ولی در این محدوده معمولاٌ دارای ستبرا و گستردگی اندک بوده و یا به شدت فرسایش یافته و از هم پاشیده شده است. در کوههای ورزاب و فرسنگ در جنوب رودخانه لار، این کنگلومرا توده ای ضخیم است. دلیل از هم پاشیدگی آن در حوضه لار، به دلیل قرار داشتن این واحد و سایر واحد های سنگی در معرض فرایند های زمین ساختی است. در کوله راست سد لار نیز بخشی از سنگ آهک های کرتاسه پسین به وسیله کنگلومرای قرمز فجن پوشیده می شوند.
7- سازند زیارت:
سازند زیارت از آهک های تخریبی و کنگلومرایی فسیل دار تشکیل شده در بخش های زیرین که آهک های کنگلومرایی می باشند، سنگ آهک بیشتر نومولیتی است و در بخش های بالایی- آهک ها دارای آلوئولین فراوان می باشند.
سازند زیارت نیز مانند سازند فجن دارای گسترش و ضخامت زیادی نبوده و حضور آن در همه جای منطقه یکسان نبوده و بیشتر با نازک شدگی جانبی و محو شدن همراه است. سنگ آهک های سازند زیارت در این منطقه نیز چون سنگ های سازند های دیگر از رخدادهای زمین ساختی بی نصیب نمانده و به شدت خرد شده و شکسته شده اند. در بسیاری مقاطع سازند زیارت، به دلیل راندگی بر روی آهک های کرتاسه و یا لار به سختی قابل تشخیص و تفکیک می باشند. بنابراین تنها با مطالعه دقیق و از نزدیک می توان این سنگ ها را از یکدیگر متمایز ساخت.
8- سازند کرج:
واحد های سنگی سازند کرج در بخش البرز مرکزی متنوع است و در بخش های شمال، شمال باختری و شمال خاوری تهران دارای بیشترین ستبرا می باشد. ولی در منطقه مورد مطالعه تنها از سه واحد سنگی متفاوت و از ستبرای کم برخوردار است. گرچه در سر شاخه اصلی رودخانه لار، سازند کرج دارای گسترش زیادی می باشد. واحد های سنگی قابل تفکیک این سازند شامل
الف- سنگ های ولکانیکی پایه: که با یک واحد ولکانیکی ضخیم شروع می شود معمولا بر روی سنگ آهک های سازندزیارت قرار دارد. این سنگ های ولکانیکی دارای ترکیب متنوعی بوده و شامل بازالت، آندزیت، تا توفهای آندزیتی و آگلومرا می باشد. سنگ های نامبرده به شدت فرسوده شده و در نقاطی که سنگ آهک های سازند زیارت و کنگلومرای فجن موجود نیست، به طور مستقیم روی سنگ های قدیمی تر را می پوشاند.
ب- توفهای سبز:
این واحد یکی از ستبرترین واحد های سنگی تشکیل دهنده سازند کرج است، دارای لایه بندی منظم بوده و گهگاه دارای تناوبی با لایه های سنگ های ولکانیکی است. در بخشهایی که دارای تناوب با سنگ های ولکانیکی است، در بخش هایی که دارای تناوب با سنگ های ولکانیکی است لایه های چرت سیاه رنگ و نسبتاٌ ضخیم نیز موجود است، و ضخامت لایه ها نیز زیاد می باشد. در حالتی که از توف سبز یکنواخت تشکیل شده دارای لایه بندی بسیار شمخص و بدون چرت می باشد. در محدوده اطراف سد لار و دریاچه آن راندگیهای پیاپی باعث به تله افتادن بخشهای کم ضخامتی از توفهای سبز رنگ سازند کرج در بین سنگ آهک های سازند لار شده است. این توفها به رنگ سبز فیروزه ای و بدون لایه بندی و یا شدیداٌ چین خورده می باشد.
ج: شیل های توفی:
روی توفهای سبز رنگ را در بخش های شمالی، یک واحد شیل توفی به رنگ خاکستری تا خاکستری تیره مایل به سبز می پوشاند که ستبرای آن متغیر است، در پایین دست سد لار و در امتداد گسله ای خاوری- باختری که دقیقاٌ از وسط تاج سد و دریاچه عبور می کند شیلهای توفی، آهکی توفی، آهکی به سختی رخنمون دارد که دارای لایه های آهک ماسه ای و حاوی نومولیت می باشد.
9- سنگ های ولکانیکی دماوند
سد لار در پای رفیع ترین کوه ایران ساخته شده است، قله ای آتشفشانی که آخرین فعالیت آن حدود ده هزار سال (هولوسن) پیش بوده است. آین آتشفشان در حال حاضر خاموش بوده و تنها بخارات حاوی گوگرد و.... از دهانه آن خارج می شود. گدازه های این آتشفشان مخروطی شکل، بخش های زیادی از سرزمین های اطراف به ویژه نقاط پست را فرا گرفته است. در فورانهای اولیه در محل کنونی سد لار، سدی طبیعی بوجود آورد، که حاصل آن ایجاد دریاچه ای در پشت آن و بجا گذاشتن رسوبات دریاچه ای نسبتاٌ وسیعی است، که گاه و بیگاه بخشی از آن از زیر آبهای دریاچه کنونی سد لار خارج می شود. آتشفشان دارای چند فاز فعالیت بوده و جنس سنگ های آن از بازالت تا تراکی بازالت تغییر می کند.
خروج مواد گدازه ای و انفجارات و ارتعاشات ناشی از این آتشفشان اثرات مکانیکی و شیمیایی وسیعی بر روی سنگ های اطراف گذاشته است. نهشته های دریاچه ای و کواترنر موجود در منطقه، نقش برجسته ای در موضوع مقاله نداشته و بنابراین از بررسی آنها گرچه به طور خلاصه صرفنظر می گردد.
- فرایند های آبگذری سد لار:
عوامل زیادی باعث شده اند که آب انباشته شده در پشت سد لار، به بیرون رخنه کرده و از دست برود و در نتیجه هیچگاه سطح آب به مقدار پیش بینی شده نرسد. مگر در اثر بارندگیهای فراوان امری که به ندرت اتفاق می افتد. بنابراین هرگز نمی توان جهت مصارف کشاورزی و آشامیدنی سالیانه آب آن برنامه ریزی کرد. زیرا در مدت زمان کوتاهی سطح آب آن کاهش یافته و آبی که از سد خارج می شود مانع این مهم می گردد. فرایند هایی که باعث آبگذری سد لار می شوند به قرار زیر هستند.
1- کارستی بودن Carsting:
سنگ های تشکیل دهنده کوله راست سد لار- از سنگ آهک های ستبر لایه سازند لار تشکیل شده که در سطح آن تنها درز و شکاف های فراوان همراه با زون های گسله Fault Zone قابل مشاهده هستند. بر اساس مطالعات زمین شناسی انجام شده، تزریق سیمان درکوله راست سد و دریاچه آغاز گردید و به جای یک سال مدت چهار سال تزریق ادامه پیدا کرده و ظاهراٌ نتیجه ای عاید نشده کوله راست سد لار بسان کالبد بیماری با ظاهری سالم بود که با بازکردن و کالبد شکافی مشاهده شد که چه فاجعه و فسادی در درون این بدنه وجود دارد. در این بخش غارها و مجراهایی به وسعت چندین متر مکعب از لحاظ حجمی وجود دارد با وجود تعداد بیشمار کارستها که به هم پیوسته نیز می باشند و نیز آبی که با فشار بسیار زیاد از دریاچه به داخل آنها نفوذ پیدا می کند، عمل تزریق سیمان کاری عبث و بیهوده می باشد.
2- زمین ساخت:
در حقیقت رخدادهای زمین ساختی مهمترین و اصلی ترین عوامل در بوجود آوردن چنین پدیده رسی (پدیده آبگذری) در سد لار شده اند. بدین ترتیب که محصول فعالیت های زمین ساختی، چین خوردگی، گسلش درز و شکاف برداشتن و خرد شدن سنگ های حول و حوش سد و دریاچه می باشد.درز و شکافها به مانند لوله های موئین به یکدیگر راه پیدا کرده و در نهایت وارد رگ های اصلی یعنی گسلهای اصلی شده و آب راه یافته به خود را به اعماق و یا نقاط دور دست منتقل می کنند، در واقع درز و شکاف ها، ساختارهای اولیه تشکیل دهنده کارستهای بعدی هستند که تاثیر فرایند های ثانوی باعث انحلال آهک ها و خوردگی در سطح درز و شکاف ها و در نتیجه منجر به تعریض و حجیم شدن آنها شده و آنها را تبدیل به کارستهای کوچک و بزرگ می کنند. منطقه، تحت تاثیر شدید ترین نیروهای زمین ساختی بوده و سنگ های موجود به شدت گسل خورده، شکسته شده و به سختی چین خورده اند.
3- آتشفشان دماوند:
گرچه سنگ های ولکانیکی آتشفشان دماوند در کوله چپ تکیه گاهی محکم و به ظاهر غیر قابل نفوذ را بوجود اورده ولی یکی از عوامل مهم آبگذری در کوله راست، چپ و کف شده است. سنگ های ولکانیکی دماوند گرچه ظاهری محکم در بخش های بالایی و اطراف قله و خارج از محدوده سد و رودخانه لار از خود نشان می دهند،ولی بخش های زیادی در زمان فوران و جاری شدن گدازه ها به سمت نقاط ژرف با آب در تماس بوده و باعث ایجاد سد طبیعی در مکان کنونی سد لار شده است. این سنگ ها با داشتن حرارت زیاد و تماس با آب ناگهان سرد شده، به طور فیزیکی شکسته شده و خرد شده و به دلیل فعل و انفعالات شیمیایی نیز آلتره می شوند. و از طرفی به دلیل اسیدی کردن آب محیط و دریاچه طبیعی، نیز کانیهای حلال موجود در سنگ، حل شده و باعث سست شدن و از هم پاشیدگی سنگ می گردند. این سوال مطرح است که آیا تصور می شود، این سنگ های ولکانیکی تا اعماق زیادی ادامه دارند؟ مشاهدات اطراف قله دماوند، نشان می دهد که گدازه ها، ضخامت چندان زیادی نداشته و در ژرفای کمی از سطح، می توان سنگ اولیه را در زیر آنها مشاهده نمود، این سنگ های زیر گرفته شده، متنوع و گوناگونند: از آهک های ژوراسیک تا نهشته های کواترنر.
4- سنگ شناختی:
در همان محدوده کوچک احداث سد، سنگ های تشکیل دهنده بستر، بدنه و تکیه گاهها دارای تنوع فراوانی می باشد. این سنگ ها به جز سنگ های ولکانیکی دماوند و آهک های ژوراسیک لار، که به فراوانی در سطح قابل مشاهده هستند، سنگ های کنگلومرایی سازند فجن، شیل های توفی آهکی و توفهای سبز رنگ سازند کرج و علاوه بر آن سنگ ها آهک های سازند زیارت نیز موجودند که دارای لیتولوژی متفاوت می باشند، و سنگ هایی هستند که می توان آنها را در سطح و در لابلای سنگ های گسل خورده و رانده شده به مقدار کم مشاهده کرد. ولی احتمالاٌ در بخش های زیرین و در کف بستر نیز سنگ ها مربوط به سازند های دلیچای و شمشک وجود دارند، که کلیه این سنگ ها دارای عکس العمل های متفاوت در مقابل نیروهای فشاری، کششی، گسلش، آبخوردگی، آبهای اسیدی و یا قلیایی می باشند. پاره ای غیر قابل نفوذ و تعدادی دارای نفوذ پذیری بالایی می باشند.
V- دلایل بوجود آمدن فرایند های آبگذری:
1- کارست ها و آتشفشان دماوند:
به ندرت بتوان در نقطه ای از کوههای البرز آهک های سازند لار را به این شدت کارستی پیدا کرد. پس از بروز آبگذری سد لار و مشخص شدن کارستی بودن سنگ آهک های سازند لار واقع در بدنه و تکیه گاه راست سد لار، این تصور بوجود امده که آهک های سازند لار در همه جا کارستی است، در صورتیکه در بسیاری مقاطع دور و نزدیک سد لار، سنگ آهک های این سازند بسیار مقاوم بوده و در آنها کارستی مشاهده نمی شود.
این سوال پیش می آید که چرا در این نقطه (سد لار9 سنگ های اهکی تا این حد کارستی شده اند؟ و جواب این است: به دلیل وجود آتشفشان دماوند.
- چگونه؟
- به دلیل زیر:
اگر در بخش های باختری و شمال باختری قله دماوند بررسی زمین شناسی انجام شود ملاحظه می گردد که کلیه سازند های کربناته و غیر کربناته موجود در این بخش که روند خاوری- باختری دارند، در زیر گدازه ها و سنگ های ولکانیکی حاصل از فوران دماوند مدفون شده اند، به بیان دیگر پیش از فوران آتشفشان دماوند، سازند های بیرون زده در محل کنونی قله دماوند، به همان صورت و وضعیت دارای همان ریخت شناسی باختر و خاور این قله بوده اند. پس از فوران دماوند، ریخت شناسی منطقه و اسیدیته، PH بخش بزرگی از آبهای منطقه تغییر کرده، ضمن آنکه سنگ های اطراف و بویژه در نقطه مجاورت خروج و فوران دگر سان شده اند.
پیش از فوران دماوند در محل کنونی سد لار، هر دو طرف رود خانه لار از سنگ های کربناته ژوراسیک و کرتاسه و سنگ های کربناته و توفی ائوسن پوشیده بوده اند، با شروع فوران و بیرون ریختن مواد مذاب و ایجاد قله دماوند ظهور این رخداد به دو صورت بر سنگ های همجوار تاثیر گذاشت:
الف- آغاز یک فعالیت ولکانیکی همراه با انفجار، و ایجاد افزایش حجم است، انفجار و ارتعاش حاصل از فوران و بیرون ریختن گدازه ها، ایجاد شکستگی و درز و شکاف درسنگ های اطراف می کند، و علاوه بر آن به دلیل باز شدن دهانه آتشفشان و فشار وارده به سنگ های اطراف از محل فوران جهت باز کردن مجرای خروج نیز، سبب درز و شکاف دار شدن سنگ های همجوار می شود. این درز و شکاف ها مقدمه اولین فرایند های آبگذری در سنگ های کربناته تکیه گاه و بدنه سد هستند.
ب- فوران و جاری شدن گدازه با 1000 تا 1200 درجه سانتی گراد حرارت، که از داخل سنگ های کربناته به بیرون رخنه پیدا کرده اند و روی آنها را می پوشاند، باعث خردکردن، پختن و از هم پاشیدن این سنگ ها می شود. به طور حتم در زیر سنگ های ولکانیکی کوله چپ سد لار، این گونه آهک های پخته و پودر شده موجود است، و کاملاٌ اشتباه است که تصور شود کوله چپ بر روی سنگ مقاوم و غیر قابل نفوذی چون سنگ های بازالتی دماوند قرار گرفته است. مطمئناٌ مقدار زیادی از آب دریاچه پشت سد از این طریق خارج می شود و چنانچه به بیرون رخنه پیدا نکرده و یا نمی کند (که حتماٌ می کند)، به داخل تنور داغ دماوند ریخته، تبخیر شده و دیگ دربسته ای را بوجود می آورد، که افزایش بخار اب زمانی ممکن است باعث انفجار و یا زمین لرزه و یا فعالیت مجدد آن شود، جاری شدن گدازه و انباشته شدن ان در مناطق پست، از رودخانه های اطراف دماوند سرچشمه می گرفته و می گیرند. در زمان فعالیت دماوند مواد مختلف سولفوره، نیتراته، و کربناته، آبهای جاری منطقه را به شدت کربناته کرده، از طریق درز و شکاف های ایجاد شده، به داخل آهک ها نفوذ کرده و همزمان با انحلال آهک ها باعث ایجاد غارهای بزرگ و کوچک در این آهک ها شده که اکنون ما شاهد آنها در این سنگ آهک ها هستیم، که بخش عمده ای از آب دریاچه را به صورت کانالهای بزرگ به بیرون هدایت می کند.در حال حاضر نیز آب رودخانه های دلیچای و دیو آسیاب که بخش زیادی از آب آنها از قله دماوند سرچشمه می گیرند اسیدی هستند، یعنی انحلال و ایجاد کارست هنوز ادامه دارد.
2- نیروهای زمین ساختی:
البرز ایالت همیشه فعال زمین ساختی بوده و هست. با مطالعاتی که در سالهای اخیر انجام شده زمین ساخت البرز بهتر شناخته شده و متفاوت با تعبیر و تفسیرهای پیشین است. البرز ایالتی زمین ساختی است که به زبان عامیانه سنگ روی سنگ آن بند نیست. در ورقه برداشت شده بلده، کمتر سنگ و یا سازندی یافت می شود که تحت تاثیر این رخدادها قرار نگرفته باشد. واحد های سنگی البرز متشکل از ورقه های SHEET متعدد رانده شده و نپ Napp شده پیاپی و پشت سر هم است. یکی از سازند هایی که تحت تاثیر این راندگیها قرار گرفته سازند لار است، که البرز خاوری تا این قسمت از البرز، بیش از همه سازند ها با این رخداد های زمین ساختی همراه بوده است. در بدنه و کوله راست سد لار، سنگ های سازند لار حداقل دو بار روی هم و یا روی نهشته های پالئوسن و ائوسن رانده شده اند. بحث مفصل در مورد زمین ساخت البرز از حوصله این مقوله خارج است، تنها اشاراتی بدان شد که چگونه و به چه دلیل سنگ های حول و حوش سد لار شکسته و خرد شده و از هم گسیخته شده اند. همانطور که بر همه روشن است، نتیجه راندگی عبارت است از برشی شدن، چین خوردن، درز و شکاف برداشتن، فرسوده شدن و از استحکام افتادن سنگ های سخت است.
بنابراین درز و شکاف دار شدن سنگ های کربناته و غیر کربناته پیرامون سد و دریاچه لار، پیش از عملکرد فرایند فوران در معرض رخداد های زمین ساختی مداوم قرار داشته و آتشفشان دماوند نیز نیروی مضاعف و تشدید کننده آن بوده است. علاوه بر ساختارهای زمین ساختی کوچک مقیاس، شکستگیهای بزرگ نیز مزید بر علت می باشند. گسله های زیادی از نوع راندگی، گسله های راستا لغز و کراویتی، سنگ های اطراف سد را قطع و جابجا کرده اند. گسله مهم و بسیار بزرگی دقیقاٌ در امتداد رودخانه لار و با راستای جنوب خاور- شمال باختر- از زیر تاج سد و کف دریاچه عبور میکند. شیب این گسله حدود 75-80درجه و به طرف شمال است. این گسله و گسله های موجود در کوله راست می تواند به صورت زه کش، شکستگیهای کوچکتر و درز و شکاف ها و حتی کارستها عمل کرده و آب موجود در آنها را به نقاط دیگر و خارج از دریاچه سد لار هدایت کنند. بنابراین عوامل و فرایند های متعددی در آبگذری سد لار شرکت داشته که به صورت یک گروه مکمل و هم وظیفه این عمل را انجام می دهند.
اینجانب سد لار را به آبکشی تشبیه می کنم که آن را از آب پر کرده و بخواهیم با مسدود کردن یک، دو و یا چند منفذ آب را در ابکش حفظ کنیم. در منطقه لار جایگاههای بسیار مناسبی برای احداث سد و ذخیره آب به ویژه برای انتقال آب به سد لتیان جهت کمبود آب تهران و تولید انرژی موجود است. فاصله بسیار کمتر و مخارج بسیار ناچیز از ویژگیهای این جایگاهها می باشد. سد لار با همین ویژگیها می تواند برای آب مصرفی کشاورزی استان مازندران مورد استفاده قرار گیرد.