شناسایی گسل های جدید احتمالی برپایه سنجش از دور در شمال غرب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 مدیریت اکتشاف شرکت ملی نفت ایران، تهران، ایران

چکیده

محدوده مورد نظر در شمال غرب ایران واقع شده است و استان‌های آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، اردبیل و زنجان را دربر می‌گیرد. از مهم‌ترین ساختارهای موجود در این پهنه گسل شمال تبریز، گسل‌های ارس، اردبیل_ میانه و آستارا می‌باشند که زمین شناسی منطقه را تحت کنترل خود قرار داده است. گسل شمال تبریز، از مهم ترین ساختارهای موجود در منطقه شمال غرب می‌باشد. این گسل‌ها نقش مهمی در لرزه خیزی این منطقه داشته و زلزله‌های بزرگی در تاریخ این سرزمین به وجود آورده‌اند.

با توجه به اینکه بسیاری از خطواره‌های گسلی در شمال غرب ایران تاکنون شناسایی و مطالعه نشده اند و یا بخش‌هایی از آن‌ها پنهان است، از این رو در این پژوهش سعی شده ابتدا نقشه‌ای ازگسل‌های شناخته شده و ترسیم شده در منابع مختلف، تهیه گردد و سپس با بررسی آن‌ها و مطالعات سنجش از دور خطواره‌‌ها و گسل‌های مهم و موثر ناشناخته شمال غرب ایران شناسایی و معرفی گردد.

منطقه شمال غرب ایران در روی کمربند کوهزایی آلپ -هیمالیا، در ناحیه‌ای بین پوسته خزر جنوبی، جنوب کوهزاد قفقاز، شرق آناتولی و شمال کوهزاد زاگرس قرار گرفته و متأثر از حرکات ناشی از همگرایی صفحات‌ عربی و اوراسیا است.

شناسایی گسل‌ها و خطواره‌ها و همچنین شناسایی منشا آن‌ها، لحاظ اهمیت آن‌ها در ساخت و سازهای عمرانی و مقاوم سازی سازه‌ها در آینده بسیار مهم است.

داده هایی که جهت این تحقیق به کار گرفته شده اند شامل نقشه های زمین‌شناسی 1:250000 منطقه مورد مطالعه، نقشه زمین ساخت ایران(اوویسی و همکاران، 2019)، نقشه زمین شناسی شمال غرب ایران(شرکت ملی نفت، 1978)، نقشه لرزه زمین ساخت بربریان(1976)، می باشد، نقشه گسل‌های فعال ایران(حسامی و همکاران، 2003)، نقشه لرزه خیزی گسل‌ها و خطوط مغناطیسی ایران تهیه شده توسط شرکت ملی نفت( 1375). پس از تهیه لایه های اطلاعاتی از نقشه های یاد شده و زمین مرجع نمودن آن‌ها، ابتدا گسل‌های مشترک مربوط به نقشه‌های مختلف شناسایی و یکسان سازی شده، سپس موقعیت مکانی تمامی گسل‌ها با توجه به عدم رعایت شبکه و سیستم مختصات جهانی در اکثر نقشه‌هایی که تا کنون به چاپ رسیده اند، از نظر مکانی موقعیت گسل‌ها بررسی تصاویر با قدرت تفکیک مکانی 15متر تصحیح گردید.

در این ارتباط در این پژوهش با بهره گیری از روش‌های دور سنجی به شناسایی چنین ساختارهای تکتونیکی اقدام شده است. سنجش از دور می‌تواند به عنوان ابزار مؤثری جهت آشکارسازی خطواره‌های زمین‌شناسی مورد استفاده قرار گیرد. با بکارگیری روش‌های مختلف پردازش رقومی بر روی تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان اطلاعات مهمی را آشکارسازی نمود. تکنیک‌های به کار گرفته شده در این پروژه عبارتنداز: ترکیب رنگی تصاویر(RGB)، اعمال فیلتر(Filtering) و استفاده از تصاویر DEM .



با بررسی ‌گسل‌های موجود در لایه مرجع با استفاده از تصاویر و فیلترهای بکار رفته) (Gussian , Laplacian ,Sobel مشخص شد که هر یک از گسل-های استخراج شده‌ از نقشه‌های مختلف در موقعیت‌های متفاوت قرار داشته و در برخی مواقع مشاهده می‌گردد که گسل‌ها از روی ستیغ‌ها عبور کرده‌اند. تلفیق اطلاعات و داده‌های مرتبط با بهبود تصاویر به روش سنجش از دور و نقشه های زمین شناسی، لرزه زمین ساخت کمک قابل توجهی در تحلیل و پردازش خطواره‌ها نمود.

جهت استخراج خطواره‌های گسلی جدید از شواهد مختلفی کمک گرفته شده است که از جمله آنها جابجایی لایه‌ها، تغییر لیتولوژی، کشیدگی طبقات، نشانه های سنجش از دور می باشد.

خطواره‌های بدست آمده متقاطع با گسل‌های موجود و روند تقریبا غربی -شرقی همسو با روندهای اشاره شده توسط نوگل سادات (1978) است و با گسل‌های پی سنگی اشاره شده توسط ایشان روند نزدیک نشان می‌دهند.

نتایج به دست آمده از این تحلیل، تصحیح مکانی گسل‌های استخراج شده‌ از نقشه‌های منابع گوناگون که در موقعیت‌های مختلف قرار داشته با استفاده از تصاویر ماهواره ای در محل دقیق ترسیم شدند، گسل های پنهان و خطواره های جدید با کمک تصاویر لندست 8 و همچنین نشانه‌های تشخیص گسل‌ها در منطقه مورد مطالعه شناسایی شد. در حدود 38 خطواره در کل منطقه مورد مطالعه شناسایی شده است که اغلب آن‌ها دارای روند شرقی-غربی و شمال شرق-جنوب غرب می‌باشند.

خطواره‌های جدید شناسایی شده در منطقه براساس شواهد و نشانه‌های خارجی تشخیص گسل و با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و فیلترهای موجود استخراج شده است بنابراین نامیدن یک خطواره به عنوان گسل نیازمند شناسایی نشانه‌های صحرایی تشخیص گسل‌ها از جمله سطوح گسل، آینه‌گسلی، خش‌لغزهای موجود روی آن و‌... است از این رو در این پژوهش از نام خطواره برای آن‌ها استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Identification of probable new faults based on remote sensing in northwestern Iran

نویسندگان [English]

  • Behzad Zamani G 1
  • Parisa Nayebi 2
  • Nurazar Shokrzadeh 3
1 University of Tabriz
2 Department of Earth Sciences, Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 Exploration Management of National Iranian Oil Company, Tehran, Iran
چکیده [English]

The area is located in Northwestern Iran and includes the provinces of East Azerbaijan, West Azerbaijan, Ardabil and Zanjan. One of the most important structures in this area is the North Tabriz fault, Aras, Ardabil-Miyaneh and Astara faults, which have controlled the geology of the region. North Tabriz fault is one of the most important structures in the northwestern region of Iran, which has controlled the geology of the region. These faults have played an important role in the seismicity of this region and have caused major earthquakes in the history of this land. It is also very important to identify the origin of named faults and lineaments and their importance in future construction and reinforcement of structures. Therefore, detection of the pattern of distribution and spatial epicenter of earthquakes, and Lineation in GIS, help to relocated the faults and revealed the new faults.

Considering that many fault lineation in the North-West of Iran have not been identified and studied so far, or parts of them are hidden, therefore, in this research, an attempt has been made to first prepare a map of the known faults drawn from the different sources. Then by examining them and remote sensing studies, the unknown important and effective fault lineation in the Northwestern Iran should be identified and introduced.

The northwestern region of Iran is located on the Alpine-Himalayan orogenic belt, in an area between the South Caspian, the South Caucasus Orogen, the Eastern Anatolia Plateau and the Northern Zagros, and is affected by the movements caused by the convergence of the Arabian and Eurasian Plates.

The data used for this research include Geological, Tectonic and seismic maps of the of Iran.

After preparing information layers from the mentioned maps and referencing them to the ground, first the faults related to different maps were identified and unified, then the location of all the faults due to the non-observance of the grid and the global coordinate system in most of the maps that have been Now they have been published, from the point of view of the location of the faults, the images with a spatial resolution of 15 meters were corrected. In this connection, in this research, the identification of structures has been carried out with the use of Remote Sensing. Remote sensing can be used as a method to reveal geological Lineaments by using different digital processing methods on satellite images, important information can be revealed. The techniques used in this project are: combining color images (RGB), performance filters and using DEM images. By examining the faults in the reference layer using the images and filters used (Gussian, Laplacian, Sobel).

It was found that each of the faults extracted from different maps are located in different positions and sometimes it is observed that the faults cross the boundaries. In the other cases in some of the geological maps one could see that faults are on the virtues of the mountains. The integration of information and data related to the improvement of remote sensing images and geological maps, tectonic earthquakes significantly helped in the analysis and processing of the lineaments. In this research a lot of these errors have corrected and renew the design of the fault maps in the North-West of Iran.

In order to extract new fault lines, various evidences have been used, among them are shifting of layers, lithology change, stretching of strata, and remote sensing signs. The results obtained from this analysis, the spatial correction of the faults extracted from the maps that reduced from various sources which were located in different positions were drawn at the exact location using satellite images, hidden faults and new lineaments with the help of Landsat 8 images. Also fault detection signs were identified in the studied area and thy help about 38 lineaments have been identified in the entire study area. Mainly these faults have East-West and North-East and South-West trend that was for the first time have identified and introduced.

The new lineaments identified in the study area have been extracted based on evidence and external signs of fault detection and using satellite images and existing filters, so calling a lineament as a fault, they require identifying the field signs for fault detection, including fault surfaces, fault mirrors, crash on it, etc., therefore, in this research, the name of the lineation is used for them.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lineaments
  • Hidden fault
  • North West
  • Remote Sensing
  • fault