محاسبه بیشینه شتاب لرزه‎ای گسل شمال تبریز با استفاده از شبیه‌سازی لرزه‌ای چشمه گسل محدود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استاد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

4 دانشیار، پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین‎شناسی، تهران، ایران

5 دانشیار،گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

رخداد زﻣﯿﻦ‌ﻟﺮزه‌های تاریخی و دستگاهی در ﻧﺰدﯾﮑﯽ ﮔﺴﻞ شمال تبریز ﺷﺎﻫﺪی ﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ ﻟﺮزه‌ﺧﯿﺰی اﯾﻦ ﮔﺴﻞ است ﮐﻪ زﻣﯿﻦ‌ﻟﺮزه‌های تارﯾﺨﯽ ﺑﺎ ﺑﺰرﮔﯽ بیشتر از 7 را درکارنامه خود دارد. در این پژوهش ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از رواﺑﻂ ﺗﺠﺮﺑﯽ موجود، زﻣﯿﻦ‌ﻟﺮزه‌های تاریخی، مطالعات ﻟﺮزه‌ﺧﯿﺰی و ﻫﻨﺪﺳﻪ ﮔﺴﻞ شمال تبریز، ﯾﮏ ﺳﻨﺎرﯾﻮی ﻟﺮزه‌ای ﺑﺎ ﺑﺰرﮔﯽ 7/7 ﺗﻌﺮﯾﻒ شد. ﺑﺎ اﻧﺠﺎم ﺷﺒﯿﻪ‌سازی ﺑﻪ روش «ﺷﺒﯿﻪ‌سازی ﮐﺎﺗﻮره‌ای چشمه گسل محدود ﻣﺒﺘﻨﯽ ﺑﺮ بسامد ﮔﻮﺷﻪ دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ» ﻣﺸﺎﻫﺪه شد ﮐﻪ ﻫﻤﺎﻫﻨﮕﯽ ﺧﻮﺑﯽ میان ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﺷﺘﺎب ﺑﺮآورد شده و اﻟﮕﻮی رواﺑﻂ ﮐﺎﻫﯿﺪﮔﯽ وجود دارد. ﻧﻘﺸﻪ ﻟﺮزش ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪه ﻧﺸﺎن ﻣﯽ‌دهد ﮐﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ جنبش نیرومند زﻣﯿﻦ در ﻧﻮاﺣﯽ شمال باختر، شمال و شمال خاور شهر تبریز در امتداد مشابه با آزیموت گسل دیده می‌شود. همچنین بیشینه شتاب حاصل از شبیه‌سازی با بیشینه شتاب حاصل از روابط کاهندگی تقریباً یکسان است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Computing maximum seismic acceleration of North Tabriz Fault using earthquake simulation based on finite fault source

نویسندگان [English]

  • H. Amiranlou 1
  • M. Pourkermani 2
  • R. Dabiri 3
  • M. Qoreshi 4
  • S. Bouzari 5
1 Ph.D. Student, Department of Geology, Faculty of Basic Science, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Geology, Faculty of Basic Science, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
4 Assosiate Professor, Research Institute for Earth Sciences, Geological Survey of Iran, Tehran, Iran
5 Assosiate Professor, Department of Geology, Faculty of Basic Science, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The occurrence of historical and instrumental earthquakes near the North Tabriz Fault in NW Iran is an evidence for seismic activity of this fault, which recorded historical earthquakes with magnitudes greater than 7. In this study, existing experimental relations, historical seismicity, and the fault geometry were used to define a Mw 7.7 earthquake scenario. The stochastic finite fault modeling based on a dynamic corner frequency shows a good agreement between maximum estimated acceleration and common attenuation patterns. The derived shake map illustrates that the stongest ground motion is observed in the NW, N and NE of the tabriz city along a zone parallel to the fault. In addition, the maximum acceleration derived from simulation is almost equal to that computed from attenuation patterns.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Maximum acceleration
  • Ground motion
  • North Tabriz Fault
  • Finite fault source

حمزه‌لو، ح.، فرزانگان، ا. و میرزایی علویچه، ح.، 1389- سازوکار زمین‌لرزه 10 آذر 1386 تبریز با استفاده از داده‌های شتاب‌نگاری، فصلنامه علمی- پژوهشی علوم زمین، شماره 75.
سیاهکالی مرادی، ع.، تاتار، م.، هاتسفلد، د. و پل، آ.، 1387- مطالعه ساختار سرعتی پوسته و سازوکار گسلش در زون گسلی امتداد لغز تبریز، فصلنامه علمی- پژوهشی علوم زمین، شماره70.
شریفی، م.، بایرام‌نژاد، ا. و شمالی، ظ. ح.، 1391- تعیین ضریب میرایی تجربی برای شمال غرب ایران با استفاده از شتاب‌نگاشت‌ها، پانزدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، صص. 97 تا 100.

 



References
Ambraseys, N. N. and Melville, C. P., 1982- A history of Persian Earthquakes, Cambridge University Press, UK, 219pp.
Berberian, M., 1994- Natural Hazards and the First Earthquake Catalogue of Iran. Vol. 1, Historical hazards in Iran prior to 1900. A UNESCO/IIEES publication during UN/IDNDR: International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, Tehran, Iran.
Boore, D. M., 1983- Stochastic Simulation of High-Frequency Ground Motions Based on Seismological Models of the Radiated Spectra, Bull. Seismol. Soc. Am., 73: 1865–1894
Campbell, K. and Bozorgnia, Y., 2008-  NGA Ground Motion Model for the Meometric Mmean Horizontal Component of PGA, PGV, PGD and 5%-damped linear elastic response spectra for periods ranging from 0.01 to 10 s”, Earthquake Spectra 24(1), 139–171.
Hadley, D. M. and Helmberger, D. V., 1980- Simulation of Strong Ground Motions. Bulletin of theSeismological Society of America, 70(2), 617–630.
Hamzehoo, H., Akbarzadeh, N. and Mahood, M., 2012- Attenuation Relationship for the Horizontal Component of Peak Ground Acceleration and Acceleration Response Spectra in NW Iran, geophisice gournal of Iran,vol 6,no 1.
Hanks, T. C. and Kanamori, H., 1979- A Moment Magnitude Scale. Journal of Geophysical Research,84(B5), 2348–2350.
Hanks, T. C. and McGuire, R. K., 1981- The Character of High-Frequency Strong Ground Motion, Bulletin of the Seismological Society of America, 71(6), 2071–2095.
Irikura, K., 1983- Semi-Empirical Estimation of Strong Ground Motions During Large Earthquakes, Bull. Disas. Prev. Res. Inst., Kyoto lJniv., Vol. 33, Part 2, No 298.
Kamae, K., Irikura, K. and Pitarka, A., 1998- A Technique for Simulating Strong Ground Motion Using Hybrid Green’s Function, Bull. Seism. Soc. Am., 88, 357–367.  
Kanamori, H. and Anderson, D. L., 1975- Theoretical Basis of some Empirical Relations in Seismology, Bull. Seism. Soc. Am. 65(5), 1073–1095.
Midorikawa, S., 1993- Semi -Empirical Estimation of Peak Ground Acceleration from Large Earthquakes, Tectonophysics, vol. 218, P.P. 287-295.
Motazedian, D. and Atkinson, G. M., 2005- Stochastic Finite-Fault Modeling Based on a Dynamic Corner Frequency, Bull. Seism. Soc.Am. 95, 995-1010.
Somerville, P., Sen, M. and Cohee, B., 1991- Simulations of Strong Ground Motions Recorded During the 1985 Michoacan, Mexico and Valparaiso, Chile, earthquakes, Bull. 81(1), 1–27.
Stewart, J. P., 2001- Variations Between Foundation-Level and Free-Field Earthquake Ground Motion Earthquake Spectra, 16(2), 511–532.
Wells, D. L. and Coppersmith, K. J., 1994- New Empirical Relationships Among Magnitude Rupture Length, Rupture With Rapture Area and Surface Displacement, Bull seismol. Soc. Am., 84, 974-1002.