تعیین منحنی تضعیف تجربی و مقیاس بزرگی محلی (ML) برای شمال باختر ایران بر پایه روش JHD

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

2 دانشیار، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

چکیده

وجود داده‌های زیاد که توسط شبکه لرزه‌نگاری تبریز در  سال‌های اخیر ثبت شده است، سبب شد تا در این نوشتار منحنی تضعیف و مقیاس بزرگی محلی (ML) با استفاده از روش JHD  (Joint Hypocentral Determination) برای منطقه شمال‌باختر ایران تعیین شود. ML یک مقیاس بسیار مفید در مهندسی است. بسیاری از سازه‌ها دارای پریود طبیعی نزدیک به دستگاه         وود- اندرسون (8/0 ثانیه) هستند و گستره خسارت زمین‌لرزه خیلی مرتبط با این مقیاس است. بنابراین، برای تحلیل خطر جامع، وجود کاتالوگی با این مقیاس مورد نیاز است. در این پژوهش از 6518 رویداد با 103467 رکورد (شامل 68978 مؤلفه افقی و 34489 مؤلفه قائم ) که از سال 1996 تا 2009 در محدوده جغرافیایی 43 تا 52 درجه خاوری و 34 تا 41 درجه شمالی رخ داده‌اند و توسط شبکه لرزه‌نگاری تبریز ثبت شده‌اند، استفاده شد .پس از تبدیل شکل ‌موج‌ها به رکورد ساختگی وود- اندرسون دامنه‌ها بر پایه اندازه‌گیری دامنه قرائت شده بر پایه میانگین حسابی مقادیر افقی خط مبنا تا پیک استخراج و در محاسبه بزرگی استفاده شد. در روش‌های جاری وارون‌سازی (Inversion) برای تعیین مقیاس بزرگی مقادیر بزرگی‌ زمین‌لرزه‌ها، تصحیح ایستگاه‌ها و دو ثابت موجود در رابطه بزرگی (مرتبط با پدیده گسترش هندسی و تضعیف ناکشسان) که بازتاب کننده تغییرات دامنه به عنوان تابعی از فاصله هستند، به طور همزمان تعیین می‌شوند. در این روش‌ها افزون بر این که نیازمند مقداردهی اولیه و حل تکراری هستند، مقادیر بزرگی و تصحیح ایستگاهی سرشکن می‌شوند. ولی در روش JHD امکان حل سامانه معادلات در دو مرحله و بدون تکرار و مقادیر اولیه وجود دارد و از سوی دیگر مقادیر بزرگی و تصحیح ایستگاهی سرشکن نمی‌شوند. بنابراین، در این پژوهش از این روش برای تعیین مقادیر کالیبراسیون استفاده شد که در پایان تابع تصحیح تجربی به‌صورت -logA0=1.4050log(r/100)+0.0019(r-100)+3.0 به‌دست آمد که r  فاصله کانونی به کیلومتر و A0 دامنه برحسب میلی‌متر است. با محاسبه دوباره MN رخدادها و مقایسه آنها با ML برای زمین‌لرزه با بزرگی‌های 1≤ML≤6.2 در این پژوهش رابطهMN=0.9177ML+0.6159  به‌دست آمد که نشان می‌دهد برای بزرگی‌های با 3.5≤ML≤6 فرض برابری MN=ML  فرض منطقی‌ است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Empirical Distance Attenuation and the Local-Magnitude Scale for Northwest Iran with JHD Technique

نویسندگان [English]

  • R Emami 1
  • R Rezaei 1
  • M Rezapour 2
1 M.Sc., Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran.
2 Associate Professor, Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

The availability of a large amount of seismic waveform data recorded by the Tabriz seismic network during the recent years has motivated this study to develop relations for the Empirical Distance Attenuation and the Local-Magnitude Scale with Joint Hypocentral Determination (JHD) technique for the northwest of Iran from digital horizontal components of the seismic waveform data records. ML is a very useful scale for engineering. Many structures have natural periods close to that of a Wood-Anderson instrument (0.8 s), and the extent of earthquake damage is closely related to ML. Therefore, any comprehensive seismic hazard analysis one needs a calibrated magnitude relationship as well as an earthquake catalog for the study region. It is a well-known fact that regional geology has a great influence on the magnitude relations. We considered a large data set of waveforms (68978 recordings for the horizontal components and 34489 for the vertical) to calibrate a local magnitude scale valid for northwestern Iran. The data refer to 6518 events occurring in the period from 1996 to 2009 in the area between 34 and 41 N and 43 and 52 E. We calculated the associated synthesized Wood Anderson seismogram for each SS-1 waveform, which is a velocity instrument. The procedure of calculating coefficients is based on the arithmetic mean of Horizontal component amplitudes. Current techniques for the development of a local magnitude scale involve the simultaneous determination of the following: the magnitudes of a number of earthquakes, site-specific correction terms for each of the recording stations, and the two constants in the equation engaged to represent the variation of amplitude as a function of distance. Therefore, we used the JHD technique for inversion. The resulting distance-correction function can be expressed as –log A0=1.4050 log (r/100) + 0.0019 (r-100) +3.0, with amplitude A0 in millimeters and hypocentral distance r in kilometers, showing a strong attenuation with distance. The distance-correction function can be expressed as –log A0=1.4050 log (r/100) +0.0019 (r-100) +3.0, with amplitude A0 in millimeters and hypocentral distance r in kilometers, showing a strong attenuation with distance. The Nuttli`s MN magnitude for each event was determined and compared with ML. ML is related to MN by MN=0.9177ML +0.6159 for earthquakes with 1≤ML≤6.2 in this region. This equation indicates that ML=MN is a reasonable inference in a wide magnitude range of 3.5≤ML≤6 in the northwest of Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Empirical Distance Attenuation
  • Local-Magnitude Scale (ML)
  • Tabriz Seismic Network
  • JHD Method