بررسی وضعیت تنش در محدوده پهنه گسلی سیاه چشمه- خوی (شمال باختر ایران) و استفاده از روش تحلیل جدایش تنش‌ها در جدایش تنش‌های نوزمین‌ساخت از تنش‌های دیرین

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

محدوده مورد مطالعه در این پژوهش، در شمال­باختری ایران و در استان آذربایجان­ غربی قرار دارد و شهر خوی به عنوان بزرگ‌ترین منطقه مسکونی در حاشیه جنوب­ خاوری منطقه یاد شده قرار گرفته است. در این پژوهش وضعیت رژیم تنش در محدوده گسل سیاه چشمه- خوی، بر پایه روش تحلیل وارون، بر مبنای داده­های سازوکار کانونی زلزله­ها و داده­های صحرایی لغزش گسل­های فعال بررسی شده است که متوسط رژیم تنش حاکم را تنش امتداد لغز با روند NW-SE  به‌دست داده است.  نتایج این مطالعه نشان داد که تنش‌های متوسط به‎‌دست آمده برای داده‌های لرزه‌ای و داده‌های صحرایی اختلاف دارند که مربوط به عملکرد تنش‌های چندگانه در این ناحیه است. اما انجام تحلیل جداسازی تنش‌ها با به‌وجود آوردن امکان شناسایی تنش‌های چندگانه انطباق قابل قبول دو مورد یاد‌شده را با هم نشان ­داده است به گونه‌ای که مقایسه نتایج تحلیل جداسازی تنش‌ها برای داده‌های صحرایی و لرزه‌ای نشان داد که رژیم تنش اول و دوم هر دو به طور کامل با یکدیگر همخوان هستند. همچنین مقایسه نتایج حاصل در این پژوهش در ارتباط با رژیم‌های تنش تحلیل شده از داده‌های لرزه‌ای همراه با داده‌های صحرایی نشان داده است که رژیم تنش دوم وسوم به‌دست آمده، تنش‌های نوزمین‌ساختی حاکم بر این گسل هستند. تنش چهارم نیز با توجه به این که در تحلیل داده‌های لرزه‌ای ظاهر شده است یک تنش نوزمین‌ساختی است ولی احتمالا" تنها در بخش‌های ژرفایی وگسل‌های پی‌سنگی عمل می‌کند که آثار آن در گسل‌های اندازه‌گیری شده در سطح زمین دیده نمی شود. اما رژیم تنش اول به‌دست آمده از تحلیل همزمان داده‌های لرزه‌ای و صحرایی احتمالا رژیم تنش دیرینی است که در تحلیل داده‌های لرزه‌ای دیده نشده است. مقایسه نتایج به‌دست آمده از بازسازی رژیم‌های تنش در این پژوهش با نتایج بررسی دیگر پژوهشگران در این محدوده و به ویژه با نتایج اندازه گیری‌های ژئودزی با GPS همخوانی خوبی نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Stress State Study of Siah Cheshmeh-Khoy Fault Zone (NW-Iran) and Using Stress Separation Method in Separation of Neotectonic Stresses from Paleostresses

نویسنده [English]

  • B Zamani Gharechamani
Assistant Professor, Department of Geology, Natural Science Faculty, Tabriz University, Tabriz, Iran
چکیده [English]

In the present study, the state of stress in SiahCheshme-Khoy fault zone area in the North-West of Iran has been analyzed based on the systematic inversion of focal mechanisms of earthquakes, and fault slip data, to characterise the stress regime controlling of most faults and earthquakes in this area. The calculated average stress regime in this area indicates major NW-SE trending compression which dominates stress regime in strike slip mode with an intermediate stress axis, σ2, close to vertical. Reconstructed stress has shown that average seismotectonic stress and average stress obtained from fault slip data do not have consistency due to of the multi stress regimes in this fault zone. Nonetheless stress separation analysis results for fault slip data and earthquake data have good consistency and their first and second analyzed stress regimes have the same trend. Also comparison between the results of the stress separation analysis between fault slip data and earthquake data, has shown that the second and third stress regime of this analysis are neotectonic stresses that controlling this fault zone movements. The forth stress regime also is a neostress regime that has been shown in seismotectonic stress separation analysis also, but it seems related to the deep faults. The first stress regime that have resulted from stress separation analysis of both field and earthquake data, it seems a paleostress regime which is not shown in seismic data analysis. Also reconstructed stresses in this study, have good consistency with the latest studies in this area especially with geodetic studies.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Siah Cheshmeh- Khoy
  • Fault
  • Neotectonic stress
  • Paleostress
Angelier, J., 1984 - Tectonic analyses of fault slip data sets. Journal of Geoph. Res, Vol. 89, No. B7, pp. 5835-5848.
Angelier, J., 2002- Inversion of earthquake focal mechanisms to obtain the seismotectonic stress (a new method free of choice among nodal planes) IV. Geophys. J. Int, 150: 588-609.
Angelier, J., 2004- Inversion of earthquake focal mechanisms to reconstruct multiple seismotectonic stress regimees: Refinig and separation processes. Geophy. Research Abst, Vol. 6,03901.
Angelier, J., 2006- Dyngli and Invigli softeware. Pierr and Mari Curri University Paris VI.
Berberian, M. & Arshadi, M., 1976- On the eviderne of the youngest activity of the North Tabriz city. In Geological Survey of Iran, Report No. 39, pp.397-418.
Berberian, M. & Hamdi, B., 1977- First discovery of the Ordovician beds and conodonts in the slightly metamorphosed rocks of the Kun-e-Agh Baba, Maku quadrangle, Azarbaidjan. Geol. Surv. Iran, Internal Report. 7p.
Berberian, M. & Yeats, R., 1999- Patterns of Historical Earthquake Rupture in the Iranian Plateau. Bulletin of the Seismological society of America, 89: 120-139.
Berberian, M., 1997- Seismic sources of the Transcaucasian historical earthquakes. In: Historical and Prehistorical Earthquakes in the Caucasus (D. Giardini and S. Balassanian, eds.),  NATO ASI Series, 2. Environment- Vol. 28, 233-311, Kluwer Academic Press, the Netherlands.
Carver, G. &  McCalpin, J., 1996- Paleoseismology, 1996, Chapter  5, 587p. Academic press, New York.
CMT, Centroid Moment Tensor Catalogue, Harvard University, 2006- Department of geological Sciences, available online at: http://www.seismology.harvard.edu/CMTsearch.html.
DeMets, C., Gordon, R. G.,  Argus, D. F. & Stein., S., 1990- Current plate motions. Geophys. J. Int, 101, 425-478.
Jackson, J. A. & McKenzie, D., 1984- Active tectonics of the Alpine-Himalayan Belt between western Turkey and Pakistan, Geophys. J. R. Astr. Soc., 77, 185-264.
Jackson, J., 1992- Partitioning of strik- slip and convergent Motion Between Eurasia and Arabia in Eastern Turkey. Journal of Geophysical Research, 97: 12,471-12,479.
Masson, F., Anvari, M., Djamour, Y., Walpersdorf, A., Tavakoli, F., Daigni`eres, M., Nankali, H. & 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.
Masson, F., Chery, J., Martinod, J., Hatzfeld, D., Vernant, P., Tavakoli, F. & Ghafori-Ashtiani, M., 2005- Seismic versus aseismic deformation in Iran inferred from earthquake and geodetic data, Geophys. J. Int., 160, 217-226.
McClusky, S., Reilinger, R., Mahmoud, S., Ben Sari, D. & Tealeb, A., 2003- GPS constraints on Africa (Nubia) and Arabia plate motions, Geophys. J. Int., 155, 126– 138.
McKenzie, D., 1972- Active tectonics of the Mediterranean Region. Geophys. J. R. Astr. Soc., 30., 109-165.
Mostriouk, A. O. & Petrov, V. A., 1994- Catalogue of focal mechanisms of Earthquakes 1964-1990, Materials of World Data Center B., Moscow, pp. 87, available online at http://www.brk.adm.yar.ru/russian/1-512/1-512-3e.htm.
Nilforoushan, F., Masson, F., Vernant, P., Vigny, C., Martinod, J., Abbassi, M., Nankali, H., Hatzfeld, D., Bayer, R., Tavakoli, F., Ashtiani, A., Doerflinger, E., Daignie` res, M., Collard, P. & Che´ry, J., 2003- GPS network monitors the Arabia-Eurasia collision deformation in Iran. Journal of Geodesy, 77: 411–422.
Ramsay, J., 1986- Modern structural geology, Vol. 2, Press, London.
Rebai, S., Philip, H., Dorbath, L., Borissoff, B., Haessler, H. & Cisternas, A., 1993- Active tectonics in the Lesser Caucasus: coexistence of compressive and extensional structures, Tectonics 12: 1089-1114.
SED, Schweizericher Erdbebendienst, Swiss Seismological Service, 2006- available online at, http// siesmo.ethz.ch/info/mt.htmI.
Vernant, P. & Chery, J., 2006- Low fault friction in Iran implies localized deformation for the Arabia-Eurasia collision zone, EPSL, 246, 197–206.
Vernant, Ph., Nilforoushan, F., Hatzfeld, D., Abbassi, M. R., Vingy, C., Masson, F., Nankali, H., Martinod, J., Ashtiani, A., Bayer, R., Tavakoli, F. & Chery, J., 2004- Present-day crustal deformation and plate kinematics in the Middle East constrained by GPS    Measurements in Iran and northern Oman. Geophys. J. Int, 157: 381-398.
ZamaniGharechamani, B., Angelier, J. & Zamani, A., 2008- State of stress induced by plate convergence and stress partitioning in northeastern Iran, as indicated by focal mechanisms of earthquakes. Journal of Geodynamics, 45, 120-132.
ZamaniGharechamani, B., 2011-  State of stress in the northern Tabas block, east-central Iran, as inferred from focal mechanisms of the     1978 Tabas earthquake sequence, Central European Journal of Geoscinces, 3(1), 77-89.
Zamani Gharechamani, B. & Masson, F., 2014- Recent tectonic of East (Iranian) Azarbaijan from stress state reconstruction. Tectonophysics, 611, 61-82..