برآورد پارامترهای دینامیکی زمین‌ لرزه‌ها و نرخ گشتاور ژئودتیک در جنوب و باختر بلوک لوت، خاور ایران

نوع مقاله : علمی -پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه بیرجند

2 سازمان نقشه برداری کشور، تهران

3 دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

پارامترهای دینامیکی بدست آمده از زمین­ لرزه­های روی داده در باختر و جنوب بلوک لوت (در طی سال­های 2006 تا 2015) و نرخ گشتاور ژئودتیک بدست آمده، نشان از بالا بودن دگرشکلی لرزه­ای و بین لرزه­ای و خطر بالای لرزه خیزی در منطقه است. براساس بررسی بیش از 280 نگاشت بسامدی مناسب از 28 زمین­لرزه روی داده در یک دهه اخیر (با بزرگای MN≥4.5) نتایج حاصله عبارتند از: بزرگای گشتاوری بین 7/3 تا 4/6 ریشتر، گشتاور لرزه­ای بین 4.16869E+14 (N.m) تا (N.m) 5.01187E+18، افت تنش بین 94/13 تا 08/331 بار، بسامد گوشه فازهای P,S از 33/0 تا 02/3 هرتز و پهنای شکسته شده پوسته (ابعاد چشمه) از 42/0 تا 99/5 کیلومتر. بیش­ترین مقدار افت تنش روی داده در منطقه 08/331 بار، مربوط به زمین­لرزه ریگان (27/01/2011) است. مقدار افت تنش این زمین­لرزه بسیار بیش­تر از میانگین آن برای 27 زمین­لرزه دیگر (9/97 بار) است. مقدار نرخ گشتاور ژئودتیک در منطقه بین 6.00E+16 Nm.yr تا 7.75E+17 Nm.yr بدست آمد. در دهه اخیر در مناطقی که نرخ گشتاور ژئودتیک بیش­تر بوده است، افت تنش کم­تری اتفاق افتاده است. به عبارتی در این مناطق (مناطق با واتنش کند) انرژی به صورت ناگهانی خارج نشده است، بلکه به­ صورت آرام و پیوسته آزاد گردیده است. در طی یک دهه اخیر برای کل منطقه مورد مطالعه، نرخ گشتاور لرزه­ای مقدار  7.42557E+17 Nm.yو نرخ گشتاور ژئودتیک مقدار 6.44E+18 Nm.yr محاسبه شد. برای منطقه مورد مطالعه رابطه بین Mw (بزرگای گشتاوری) و Log (m0) (لگاریتم گشتاور لرزه­ای)، رابطه بین (Log (m0 با Sr (اندازه پهنه شکسته شده در هر زمین­لرزه)، رابطه بین Sr و Ss (مقدار لغزش در محل چشمه هر زمین­لرزه) و رابطه بین اندازه پهنه شکسته شده و افت تنش در هر زمین­لرزه (St) به ترتیب: Mw = 0.600Log(m0)-5.054، Log (m0) = 0.643Sr +15.47، Sr = 0.013Ss +0.869، Ss = 0.673St -31.59 بدست آمدند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of dynamic parameters of earthquakes and geodetic moment rate in the south and west of Lut block, East Iran

چکیده [English]

In South and West Lut block, Dynamic parameters from the earthquakes and geodetic moment rate obtained, during years 2006 to 2015, indicates, in this area seismic and interseismic deformation and risk of seismicity are too much.
In this study, the frequency range of 28 earthquakes with magnitudes MN≥4.5 is studing. By study more than 280 suitable frequency records of earthquakes, dynamic parameters of the earthquakes, for example source dimension, scalar moment, P and S corner frequencies, dynamic parameter of stress drop and moment magnitude, that are important in seismology, are calculated and processed. According to our calculations, moment magnitude (Mw) is between 3.7 to 6.4, seismic moment is between 4.16869E + 14 (Nm) to 5.01187E + 18 (Nm), stress drop is between 13.94 (Bar) to 331.08 (Bar), corner frequency of P, S are 0.33 (HZ) to 3.02 (HZ) and the width of the crust that has been broken is 0.42 (Km) to 5.99 (Km).
In study area, most of stress drop is 331.08. This stress drop is related to Reagan's earthquake that occurred in date 2011.01.27 with Mw = 6.4 on the southern branch of Kahorak fault zone. The stress drop of this earthquake is much higher than the average of 27 other earthquakes (97.9Bar).
Geodetic moment rate in the region is between 6E+16 Nm.yr to 7.75E + 17 Nm.yr.
In the last decade, in parts of area that geodetic moment rate are higher, stress drop is less. In other words, in these areas (areas with slow strain) energy is not free suddenly.It is free slowly.
For study area in recent decades, the rate of seismic moment is 7.42557E + 17 Nm.y and geodetic moment rate is 6.44E + 18 Nm.yr.
In the study area, relationship between moment magnitude (Mw) and seismic moment logarithm (Log (m0)), relationship between seismic moment logarithm with Broken zone (Sr) in the earthquake, relationship between the Broken zone and the slip in the spring of each earthquake (Ss) and relationship between spring of each earthquake and stress drop are respectively Mw=0.600Log(m0)-5.054, Log (m0)=0.643Sr +15.47, Sr=0.013Ss +0.869, Ss=0.673St -31.59.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stress Drop- Magnitude of Moment
  • Dynamic Parameters
  • South and West Lut Block
  • Geodetic Moment Rate
-اسدی سرشار، م.، بحرودی، ع.، قرشی، م. و قاسمی، م.ر.، 1389. مقایسه نرخ‌های گشتاور لرزه‌ای، زمین‌شناسی و ژئودتیک در البرز مرکزی، فصلنامه علوم زمین، شماره 75، ص 19-24.
-خرمی، ف.، حسامی، خ.، نانکلی، ح.ر. و توکلی، ف.، 1390. بررسی زمین ساخت جنبا در منطقه البرز با استفاده از مشاهدات شبکه دائمی Gps، فصلنامه علوم زمین، شماره 82، ص 223-230.
رحیمی، ح.، کمالیان، ن. و قاسمی، ه.، 1385. برآورد پارامترهای چشمه، ضریب جذب و پارامتر افت طیفی، به روش طیفی با استفاده از رکوردهای شتاب نگاشتی زلزله بم (2003)، مجله فیزیک زمین و فضا، شماره (1) 22، ص 67-75.
-طالبیان، م.، طباطبایی، س.، فتاحی، م.، قرشی، م.، بیت الهی، ع.، قلندرزاده، ع. و ریاحی، م.ر.، 1388. برآورد نرخ لغزش گسل‌های پیرامون بم و کاربرد آن در ارزیابی خطر زمین لرزه، فصلنامه علوم زمین، شماره 74، ص 149-156.
-نعمتی، م.، 1393. برآورد گسترش هندسی و بررسی برخی پارامترهای دینامیکی خرد زمین‎لرزه‎ها در البرز شرقی به کمک ویژگی‌های بسامدی آن‌ها، مجله ژئوفیزیک ایران، شماره (4)8، ص 1-14.
-Angelica, C., Bonforte, A., Distefano, G., Serpelloni, E. and Gresta, S., 2013. Seismic potential in Italy from integration and comparison of seismic and geodeticstrain rates, Tectonophysics, v. 608, p. 996-1006.
-Bakun, W.H., Bufe, C.G. and Stewart, R.M., 1976. Body wave spectra of central California earthquakes: Bulletin of the Seismological Society of America, v. 61, p. 55-64.
-Brnne, J.N., 1970. Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthquakes: Journal of Geophysical Research, v. 75, p. 4997-5009.
-Douglas, B.M. and Ryall, A., 1972. Spectral characteristics and stress drops for microearthquakes near Fairview peak, Nevada: Journal of Geophysical Research, v. 77, p. 351-359.
-Havskov, J., 2005. Q and spectral analysis in SEISAN, version 8.1, (www.geo.uib.no/ Seismologi/SOFTWARE).
-Johnson, L.R. and Mc Eviuy, R.V., 1974. Near-field observation and source parameters of central California earthquakes: Bulletin of the Seismological Society of America, v. 64, p. 1855-1866.
-Kreemer, C., Chamot-Rooke, N. and Pichon, X.L., 2004. Constraints on the evolution and vertical coherency of deformation in the Northern Aegean from a comparison of geodetic, geologic and seismologic data: Earth and Planetary Science, v. 225, p. 329-346.
-Kreemer, C., Holt, W.E., Goes, S. and Govers, R., 2000. Active deformation in eastern Indonesia and the Philippines from GPS and seismicity data: Journal of Geophysical Research, v. 105, p. 663-680.
-Lee, W.H., Kanamori, H., Jennings, P.C. and Kisslinger, C., 2002. International Handbook of Earthquake & Engineering Seismology, IASPEI.
-Madariaga, R., 1976. Dynamics of an expanding circular fault: Bulletin of the Seismological Society of America, v. 66, p. 639-666.
-Modiano, T. and Hatzfeld, D., 1982. Experimental Study of the Spectral Content for Shallow Earthquakes: Bulletin of the Seismological Society of America, v. 72(5), p. 1739-1758.
-Papazachos, C. and Kiratzi, A., 1992. A formulation for reliable estimation of active crustal deformation and its application to central Greece: Geophysical Journal International, v. 111, p. 424-432.
-Rautian, T.G. and Khalturin, V.I., 1978. The use of coda for the determination of the earthquake source spectrum: Bulletin of the Seismological Society of America, v. 68, p. 923-948.
-Savage, J.C., 1974. Relation between P- and S-wave corner frequencies in the seismic spectrum: Bulletin of the Seismological Society of America, v. 64, p. 1621-1627.
-Stein, S. and Wysession, M., 2003. An Introduction to Seismology: Earthquakes and Earth Structure, Blackwell Publishing, ISBN 0-86542-078-5.
-Shen-Tu, B., Holt, W.E. and Haines, A.J., 1999. Deformation kinematics in the western United States determined from Quaternary fault slip rates and recent geodetic data: Journal of Geophysical Research, v. 104, p. 28927-28955.
-Tacher, W. and Hanks, T.C., 1973. Souce Parametrs of the Southern California earthquake: Journal of Geophys. pes, v. 78, p. 8547-8576.
-Tucker, B.E. and Brune, J.N., 1977. Source mechanisms and rob-Ms analysis of aftershocks of the San Fernando earthquake: Geophysical Journal International, v. 49, p. 371-426.
-Ward, S.N., 1998. On the consistency of earthquake rates, geological fault data, and space geodetic strain: the United States: Geophysical Journal International, v. 134, p. 172-187.