تعیین ساختار سرعت پوسته فوقانی شمال‏شرق ایران با استفاده از وارون‌سازی زمان‏سیر زمین‎لرزه‏های محلی

نوع مقاله : سایر مقالات

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری زلزله‏شناسی؛ مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران

2 دانشیار زلزله‏شناسی؛ مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران

3 پژوهشگر پسادکتری زلزله‎شناسی؛ مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران

10.22044/jrag.2021.9943.1295

چکیده

همگرایی صفحه عربی به سمت اوراسیا منجر به شکل‏ گیری رویدادهای زمین‎ساختی متنوعی در ایران شده است از جمله برخورد قاره‏ای در البرز، زاگرس و کپه ‏داغ. در این میان، کمربند کوهستانی کپه‏داغ در شمال‏شرق ایران به عنوان مرز برخورد قاره‏ای صفحه ایران‏مرکزی و صفحه توران، دارای لرزه‏خیزی قابل توجهی است. تعیین ساختار سرعت در این ناحیه به منظور تفسیر فعالیت‏های زمین‏ساختی و نیز مکان‏یابی زمین‏لرزه‏های محلی حائز اهمیت است. در این پژوهش، مدل سرعتی یک بعدی پوسته فوقانی برای منطقه شمال‏شرق ایران با استفاده از روش وارون سازی یک بعدی زمان رسید امواج بدست آمده است. بدین منظور از نرم‏افزار ولست (کیسلینگ، 1995) استفاده گردید. داده‏های مورد استفاده در این پژوهش لرزه نگاشت‏های زمین لرزه‏های محلی با بزرگی 5/3ML≥ ثبت شده توسط 17 ایستگاه باند پهن مرکز لرزه‏نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، مرکز لرزه‏نگاری پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله و مرکز لرزه نگاری دانشگاه فردوسی مشهد واقع در محدوده جغرافیایی 55 تا 5/61 درجه طول شرقی و 34 تا 5/38 درجه عرض شمالی و در بازه زمانی 2012 تا 2018 می‏باشد. نتایج بدست آمده حاکی از وجود ناپیوستگی‏هایی در اعماق 4، 10، 14 و 18 کیلومتری است. سرعت میانگین امواج طولی برای لایه‏های متناظر با این ناپیوستگی‏ها به‏ترتیب 97/5، 04/6، 19/6، 35/6 و 55/6 کیلومتر بر ثانیه ‏برآورد شده است. در عین حال با استفاده از مدل سرعتی بدست آمده، زمین‏لرزه‏های محلی مجددا مکان‏یابی شدند و نتایج آن با مکان‏یابی صورت گرفته با مدل سرعتی بکارگرفته شده توسط مرکز لرزه‏نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران مقایسه گردید.

کلیدواژه‌ها


اظهری، س.م.، رضاپور، م. و متقی، ع.ا.، (1397)، بررسی ساختار سرعتی پوسته فوقانی در ناحیه شمال خاور ایران در محدوده گسل‏های کشف‏رود و بینالود، علوم زمین، دوره 27، شماره 108، صفحه
 95-104.
جوان مهری، م.، بایرام نژاد، ا.، قیطانچی، م.ر. و اظهری، س.م.، (1391)، بررسی ساختار سرعتی پوسته در زیر شبکه لرزه‌نگاری قوچان با استفاده از برگردان زمان سیر امواج لرزه ای محلی، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 38، شماره 3، صفحه 37-25.
متقی، خ.، (1390)، مطالعه لیتوسفر قاره­ای در ناحیه برخوردی شمال شرق ایران. پایان نامه دکتری، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله تهران.
نصرآبادی، ا.، سپهوند، م.ر.، لیموچی، ز.، (1397)، تعیین ناپیوستگی‏های لرزه‏ای پوسته شمال شرق ایران، مجله پژوهش‏های ژئوفیزیک کاربردی، دوره 4، شماره 2، صفحه 265 -251.
Alavi, M., 1992. Thrust tectonics of the Binalood region, NE Iran. Tectonics 11(2), 360-370.
Berberian, M., 1981, Active faulting and tectonics of Iran: Zagros-Hindukush-Himalaya Geodynamic evolution Gupta, H. K. and Delany, F. M. (eds), Am. Geophys. Union and Geol. Soc. Am., Geodyn., 3, 33-69.
Brunet, M.F., Korotaev, M.V., Ershov, A.V. and Nikishin, A.M., 2003, The South Caspian Basin: a review of its evolution from subsidence modelling, Sedimentary Geology, 156, 119–148.
Davoudzadeh, M. and Schmidt, K., 1984, A review of the Mesozoic paleogeography and paleotectonic evolution of Iran, Neues Jahrb. Geol. Palaeontol. Abh., 168, 182–207.
Ellsworth, W. L., 1977, Three-dimentional structure of the crust and mantel beneath the island of Hawaii. Ph.D. thesis, MIT, Massachussetts, USA.
Jackson, J., Mckenzie, D.P., 1984. Active tectonics of Aipine-Himalayan belt between western Turkey and Pakistan. Geophys. J. R. Astron. Soc. 77, 185- 264.
Javan Doloei, G., Ghafory-Ashtiany, M., 2004. Crustal structure of Mashhad area from time domain reciver functions analysis of teleseismic earthquake. Res. Bull. Seismol. Earthquake Eng. 27, 30-38.
Kissling, E., 1995, Institute of Geophysics, ETH Zurich, Program VELEST USERS GUIDE Short Introduction.
Kissling, E., 1988. Geotomography with local earthquake data. Reviews of Geophysics 26, 659-698.Geol. Surv. Open File Rep. 84-939,188-220.
Kissing, E., Ellsworth, W. L., and Cockerham, R., 1984, Three-dimensional structure of the Long Valley Caldera, California, region by geotomography. U. S. Geol. Surv. Open File Rep. 84-939, 188-220.Kissling, E., Ellsworth, w. L., Eberhart-phillips D., Kradolfer, U., 1994, Initial refrence models in local earthquake tomography, J. Geophys. Res., 99, 9635-9646.
Kissling E., Solarino S., Cattaneo M., 1995, Improved seismic velocity reference model from local earthquake data in Northwestern Italy, Terra Nova, Vol: 7, 528-534.
Lay T., Wallace C. T., 1995, Modern Global Seismology, Science, 521.Maheri-Peyrov, M., Ghods, A., Abbasi, M., Bergman, E., Sobouti, F., 2016, ML shear wave velocity tomography for the Iranian Plateau, Geophysical Journal International 205(1):179-191.
Maheri-Peyrov, M., Ghods, A., Abbasi, M., Bergman, E., Sobouti, F., 2016, ML shear wave velocity tomography for the Iranian Plateau, Geophysical Journal International 205(1):179-191.
Maksimov, S.P., 1992, Geological Structure and Economic Minerals of the USSR, vol 6, Kazakhstan and Middle Asia, Book 3, Platform Cover of the epi‐Paleozoic Plates and Depressions of Middle Asia and Kazakhstan [in Russian], Nedra, Moscow, 6, 148p.
Masson, F., Anvari, M., Djamour, Y., Walpersdorf, A., Tavakoli, F., Daignières, M., Nankali, H. and Van-Gorp, S., 2007, Large-scale velocity field and strain tensor in Iran inferred from GPS measurements: New insight for the present-day deformation pattern within NE Iran, Geophys. J. Int. 170, 436–440.
Mirzaei, N., Gao, M. and Chen, Y.T., 1998, Seismic sources regionalization for seismic zoning major Seismotectonic provinces, J. Earthquake prediction Research, 7, 465-495.
Mohammadi, E., Sodoudi, F., Sadidkhouy, A. and Gheitanchi, M.R., 2012. Moho depth and VP/VS variations in the kope Dagh region from analysis of Teleseismic receiver functions, Journal of the Earth & Space Physics, 37, No. 4, 2012, P. 1-12.
Motaghi, k., Tatar, M., Priestley, K., Romanelli, F., Doglioni, C., Panza, G.F., 2014. The deep structure of the Iranian Plateau. Gondwana Research.
Motavalli-Anbaran, S.H., Zeyen, H., Brunet, M.F., Ardestani, V.E., 2011. Crustal and lithospheric structure of the Alborz Mountains, Iran, and surrounding areas from integrated geophysical modeling. Tectonics 30(5).
Nowrouzi, G., Priestley, K.F., Ghafory- Ashtiany, M., Doloei, G.J., Rham, D.J., 2007. Crustal velocity structure in Irainian Kopeh-Dagh, from analysis of P-waveform reciver functions. J. Seismol. Earthquake Eng. 8, 187-194.
Ottemöller L., Voss P., Havskov J., "SEISAN Earthquake Analysis Software (version 10.5) for Windows, Solaris, Linux and Macosx", copyright@2016 Ottemöller, Voss and Havskov, http://seisan.info (2016).
Rahimi, H., Hamzehloo, H., Vaccari, F. and Panza, G. F., 2014, Shear-Wave Velocity Tomography of the Lithosphere–Asthenosphere System beneath the Iranian Plateau. Bulletin of the Seismological Society of America, 104(6), 2782-2798.
Roecker, S. W., 1977, Seismicity and tectonics of the Pamir-Hindu Kush region of centeral Asia. Ph.D. thesis, MIT, Massachussetts, USA.
ShadManaman, N. & Shomali, H., 2010. Upper mantle S-velocity structure and Moho depth variations across Zagros belt, Arabian-Eurasian plate boundary, Phys. Earth planet. Inter., 180, 92–103.
Tchalenko, J.S., 1975. Seismicity and structure of the Kopet Dagh (Iran, USSR). Philos, Trans. R. Soc. London A: Math., Phys. Eng. Sci. 278 (1275), 1-28.
Thurber, C. H., 1981, Earth structure and earthquake locations in the Coyote Lake area centeral California, Ph.D. thesis, Mass. Inst. Technol.
Vernant, P., Nilforoushan, F., Hatzfeld, D., Abbassi, M.R., Vigny, C., Masson, F., Nankali, H., Martinod, J., Ashtiani, A., Bayer, R., Tavakoli, F., 2004. Present-day crustal deformation and plate kinematics in the Middle East constrained by GPS measurements in Iran and Northern Oman. Geophysical Journal International 157 (1), 381-398.
Wadati K., 1933. On the travel time of earthquake waves. Part II, Geophys. Mag., 7, 101-111.
Zonenshain, L.P., Kuzmin, M.I. and Natapov, L.M., 1990, Geology of the USSR: A Plate‐Tectonic Synthesis, AGU, Washington, D.C., 242p.