تشخیص تنشگاه های بزرگ در البرز با استفاده از لرزه خیزی دهه گذشته و معرفی محتمل ترین مکان های رویداد زمین‌لرزه های بزرگ آینده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران.

2 دانشجوی دکتری، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران.

چکیده

در این نوشتار با استفاده از پیشینه لرزه­خیزی در منطقه زمین‌ساختی البرز، به شناسایی مکان­هایی می­پردازیم که بیشترین احتمال را برای رویداد زمین­لرزه در این ناحیه دارند. در این راستا، متغیرهای لرزه­خیزی (a، b) در ناحیه البرز، به صورت محلی و برای نقاطی با فاصله 10 کیلومتر از یکدیگر محاسبه شده و نقشه متغیرهای لرزه­خیزی منطقه به‌دست آمده است. نقاطی از نقشه مش­بندی شده منطقه که دارای کمینه­ مقدار b هستند، متحمل بیشترین میزان تنش می­شوند، در نتیجه چنین نقاطی معرف تنشگاه­های البرز یعنی محتمل­ترین نقاط برای رخداد زمین‌لرزه هستند. محاسبه متغیر زمان بازگشت محلی (TL) با استفاده از متغیرهای a و b، به عنوان متغیری که محل تنشگاه­ها را به صورت تجمع­یافته­تری نسبت به متغیر b  برآورد می‌کند، به تعیین دقیق­تر مکان تنشگاه­ها انجامیده است. با رسم نقشه احتمال خطر محلی (PL) در ناحیه البرز که با استفاده از مطالعه لرزه­خیزی ناحیه پیش از زمین­لرزه 2004 کجور- فیروزآباد (3/6MW=) به‌دست آمده است، نشان داده می­شود که روش یاد شده، محل رخداد زمین­لرزه یاد‌شده را به عنوان یک ناحیه با احتمال زیاد برای رخداد زمین­لرزه بزرگ معرفی کرده است. نقشه متغیرهای یاد‌شده برای لرزه­خیزی ناحیه در دو بازه زمانی قبل و بعد از زمین­لرزه کجور- فیروزآباد رسم شده تا تغییرات زمانی متغیرهای لرزه­خیزی تحت‌تأثیر این زمین­لرزه مطالعه شود. نقشه لرزه­خیزی منطقه پس از رخداد زمین­لرزه، نشان می­دهد که رخداد آن باعث تغییر الگوی توزیع تنش در منطقه شده است. این زمین­لرزه محل تنشگاه­ها را تغییر داده و رژیم انباشت تنش در ناحیه را از نیمه باختری البرز به نیمه خاوری انتقال داده است.  به نظر می­رسد، گسیختگی قطعه باختری گسل خزر در زمین­لرزه کجور­- فیروزآباد و لرزه­خیزی بالای بخش میانی این گسل، باعث انتقال قفل­شدگی از انتهای باختری به انتهای خاوری آن شده است. بنابراین قطعه انتهای خاوری گسل خزر به عنوان مکانی که به‌تازگی تنش بالایی را تحمل می­کند و به عنوان یک تنشگاه جدید در ناحیه البرز معرفی می­شود. به همین ترتیب، محدوده بین نیمه خاوری گسل شمال البرز و گسل عطاری و همچنین گسل جاجرم به عنوان تنشگاه­های جدید و در نتیجه نواحی خطر جدید در ناحیه البرز معرفی می‌شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Major Asperities of the Alborz Tectonic Region and Finding the Maximum Probable Location of Future Large Eearthquake

نویسندگان [English]

  • Kh. Hessami Azar 1
  • Kh. Motaghi 2
  • M. Mostafazadeh 1
1 Assistant Professor, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES), Tehran, Iran
2 PhD Student, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES), Tehran, Iran
چکیده [English]

In this study, we estimated a local seismic hazard map for the Alborz tectonic region located in north of Iran. The technique of mapping local recurrence time, TL, was used to map major asperities of the region and the asperities considered as the area with maximum hazard probability. The analysis was done on the epicenter of more than 5000 events recorded in 19 stations of the Institute of Geophysics, University of Tehran (IGUT), during 1996-2008. Based on the idea that b-value is inversely related to applied stress, we calculated local b-values for each grid and areas with lowest b- and a-values, and as a result shortest TL were interpreted as asperities. Because the ruptures start from the asperities, the mentioned regions have considered as the region with the maximum seismic hazard. The rupture location of MW 6.3 Kojour-Firooz Abad earthquake compared to the recurrence time map and it resulted in the location of this event had showed anomalously short TL based on the background seismicity of region in a decade before it. We computed TL map based on the seismicity before and after Kojour-Firooz Abad earthquake and showed that this large event redistributed the applied stress in the Alborz region. Redistribution by large earthquake led to migration of the applied stress from west of region to east. Based on the microseismicity of the region after Kojour-Firouz Abad earthquake, there are three anomalies in TL map positioned in eastern Alborz. These anomalies are introduced as the regions with maximum seismic hazard for future large earthquake.

کلیدواژه‌ها [English]

  • b-value
  • Local recurrence time
  • Earthquake prediction
  • Asperity
  • Microseismicity
References
Aki, K., 1984- Asperities, barriers, characteristic earthquakes and strong motion prediction, J. Geophys. Res. 89: 5867-5872
Allen, M. B., Vincent, S. J., Ian Alsope, G., Ismail-Zadeh, A. & Felcker, R., 2003- Late Cenozoic Deformation in the South Caspian Region: Effects of a Rigid Basement Block Within a Collision Zone, Tectonophysics 366: 223–239
Ambraseys, N. N. & Melville, C. P., 1982 - A history of Persian earthquakes, Cambridge University Press, UK, 219 p
Berberian, M. & Yeats, R. S., 1999- Patterns of Historical Earthquake Rupture in the Iranian Plateau, Bull. Seism. Soc. Am. 89: 120-139
Berberian, M. & Yeats, R. S., 2001- Contribution of Archeological Data to Studies of Earthquake History in the Iranian Plateau, Journal of Structural Geology 23: 563-584
Ghods, A. & Sobouti, F., 2005- Quality assessment of seismic recording: Tehran seismic telemetry network, Asian Journal of Earth Sciences 25: 687-694
Gorshkov, A. I., Kuznetsov, I. V., Panza, G. F. & Soloviev, A. A., 2000- Identification of Future Earthquake Sources in the Carpatho-Balkan Orogenic Belt Using Morphostructural Criteria, Pure and Applied Geophysics 157: 79-95
Hessami, H., Jamali, F. & Tabassi, H., 2003 - Major Active Fault of Iran, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, Tehran, Iran.
Jackson, J., Priestley, K., Allen, M. & Berberian, M., 2002-  Active tectonics of the South Caspian Basin, Geophys. J. Int. 148: 214– 245
Novelo-Casanova, D. A., Martı´nez-Bringas, A. & Valde´s-Gonza´lez, C., 2006- Temporal variations of QC-1 and b-values associated to the December 2000–January 2001 volcanic activity at the Popocatepetl volcano, Mexico, Journal of Volcanology and Geothermal Research 152: 347–358
Öncel, A. O., Alptekin, Ö. & Main, I., 1995- Temporal variations of the fractal properties of seismicity in the western part of the north Anatolian fault zone: possible artefacts due to improvements in station coverage, Nonlinear Processes in Geophysics 2: 147-157
Öncel, A. O. & Wyss, M., 2000 - The Major asperities of the 1999 Mw= 7.4 Izmit earthquake defined by the microseismicity of the two decades before it, Geophys. J. Int. 143: 501-506
Scholz, C. H., 1968- The Frequency-Magnitude Relation of Microfracturing in Rock and its Relation to Earthquakes, Bull. Seism. Soc. Am. 58: 399-415
Tatar, M., Jackson, J., Hatzfeld, D. & Bergman, E., 2007- The 2004 May 28 Baladeh earthquake (Mw 6.2) in the Alborz, Iran: overthrusting the South Caspian Basin margin, partitioning of oblique convergence and seismic hazard of Tehran, J. Geophys. Res. 170: 249-261
Urbancic, T. I., Trifu, C. I., Long, J. M. & Young, R. P., 1992- Space-time correlations of b-values with stress release, Pageoph 139: 449-462
Wiemer, S., 2001- A software package to analyze seismicity: ZMAP, Seism. Res. Letts. 72: 373-382
Wiemer, S. & Wyss, M., 1997- Mapping the frequency-magnitude distribution in asperities: An improved technique to calculate recurrence times?, J. Geophys. Res. 102: 15115-15128
Wiemer, S. & Wyss, M., 2000- Minimum magnitude of completeness in earthquake catalogs: examples from Alaska, the Western United States, and Japan, Bull. Seism. Soc. Am. 90: 859-869
Wiemer, S. & Wyss, M., 2002- Mapping spatial variability of the frequency-magnitude distribution of earthquakes, Advances in Geophysics 45: 259-302
Wyss,  M., 1973 - Towards a physical understanding of the earthquake frequency distribution, Geophys. J. R. Astron. Soc. 31: 341-359
Wyss, M., Schorlemmer, D. & Wiemer, S., 2000 - Mapping asperities by minima of local recurrence time: The San Jacinto-Elsinore fault zones, J. Geophys. Res. 105: 7829-7844
Zuniga, R. & Wyss, M., 2001- Most and Least Likely Locations of Large to Great Earthquakes Along the Pacific Coast of Mexico, Estimated from Local Recurrence Times Based on b-values, Bull. Seism. Soc. Am. 91: 1717-1728