بررسی پارامترهای لرزه خیزی ، محاسبه گشتاور لرزه ای و زمین شناسی پهنه کپه داغ درشمال شرق ایران

علی نیا, هادی; خطیب, محمد مهدی

doi:10.22111/jneh.2020.33544.1633

بررسی پارامترهای لرزه خیزی ، محاسبه گشتاور لرزه ای و زمین شناسی پهنه کپه داغ درشمال شرق ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری زمین شناسی گرایش تکتونیک دانشگاه بیرجند

² عضو هیت علمی گروه زمین شناسی دانشگاه بیرجند

10.22111/jneh.2020.33544.1633

چکیده

زون کپه داغ، شمالی ترین زون تغییر شکل ناشی از همگرایی صفحه ی عربستان و اوراسیا است که پهنه ی زمین ساختی فعالی را با روند شمال غربی- جنوب شرقی تشکیل می دهد. از آنجا که ساخت و سازهای قدیمی موجود در شهر بجنورد که یکی از شهرهای پر جمعیت این پهنه، طول عمری بیش از 50 سال دارند و برخی بناها نیز از ارزش و اهمیت تاریخی و مذهبی برخوردارند و نیز با توجه به وجود زلزله های بزرگ در پیشینه لرزه خیزی آن، ضرورت انجام پژوهش حاضر را آشکار می سازد. هدف از انجام این پژوهش، تهیه نقشه های پهنه بندی عمقی لایه لرزه زا، پهنه بندی خطر زمین لرزه و برآورد نرخ گشتاور لرزه ای و زمین شناسی به منظور تامین اطلاعات پایه جهت شناخت و برنامه ریزی کلان منطقه مورد مطالعه و به دست آوردن اطلاعاتی روشن از وضعیت خطر پذیری لرزه ای است. با توجه به نقشه پهنه بندی عمقی لایه لرزه زا، سوی تمرکز کم عمق بودن لایه لرزه زا با راستای گسل های معکوس پهنه کپه داغ حدودا زاویه 45 درجه می سازد. در قسمت غربی این پهنه، گسلش معکوس و امتداد لغزی مشهود نمی باشد ولی لرزه خیزی وجود دارد که می تواند در آینده پیامد ایجاد یک زون برشی جدید در این ناحیه باشد. با بررسی پارامترهای لرزه خیزی، بیشینه شتاب افقی میانگین وارد بر شهر بجنورد حاصل گسل قرلق با توان لرزه زایی 4/6 ریشترg 7338/0 محاسبه شد؛ این در صورتی است که گسل در فاصله34/2 کیلومتری شهر بجنورد فعالیت نماید. در نهایت با توجه به PGA برآورد شده، نقشه پهنه بندی خطر لرزه خیزی در نرم افزار ArcGIS با استفاده از ابزار تحلیل گر زمین آماری ترسیم گردید. در گستره مورد مطالعه میانگین نرخ گشتاور زمین شناسی "(3/48151E+17 Nm/yr)" و گشتاور لرزه ای ("1/1597E"×"14 Nm/yr" ) برآورد گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of seismic parameters, calculation of Seismic moment and Geologic moment Kopeh-Dagh zone in Northeast of Iran

نویسندگان [English]

Hadi Alinia ¹
Mohammad Mahdi Khatib ²

¹ PhD student of Geology, Faculty of Geological Sciences, Birjand University, Iran

² Professor of Geology, Faculty of Geological Sciences, Birjand University, Iran.

چکیده [English]

The Kopeh-Dagh zone is the northern deformation zone due to the convergence of the Arabian and Eurasian plates Which forms an active area with a northwest-southeast trend. Since old construction in the Bojnourd city, which is one of the most populous cities in this area, have over 50 years, and some of the historical and religious buildings have their importance, and due to the presence of large earthquakes in the background seismicity of the zone, the necessity of the study is obvious. The aim of this study is to provide the seismiogenic layer maps, seismic hazard zoning map and Estimate of rate geologic moment and seismic moment In order to provide basic information for recognition and large-scale planning of the study area and to obtain clear information about the seismic hazard situation. According to the deep seismic map of the seismiogenic layer, To focus the depth of the seismiogenic layer along the reverse faults of the Kopeh-Dagh zone creates an angle of about 45 degrees. In the western part of this zone, reverse faulting and strike-slip faulting are not evident, , but there are seismicity. That could in the future be the result of a new shear zone in the area. By investigation of seismic parameters, Maximum average horizontal acceleration on the Bojnourd city resulted from Qhorlogh fault with seismic potential of 6.4 Richter 0.7338 g; This is when the fault is located about 2.34 km from Bojnourd city. Finally, according to the estimated PGA, the seismic hazard zoning map using Geostatistical Analyst tool in ArcGis software was plotted. In the study area, geologic moment average rate (3/48151E+17 Nm/yr) and seismic moment average rate ("1/1597E"×"14" Nm/Y)were estimated

کلیدواژه‌ها [English]

Geologic moment
Seismic moment
seismiogenic layer
Seismic Parameters
Kopeh-Dagh Zone

مراجع

آمبرسز، نیکلاس.، ملویل، چارلز.، (1370)، ترجمه ابوالحسن رده، موسسه انتشارات آگاه.

حسن زاده، بهرام.، رحیمی، بهنام.، میرزایی، نوربخش.،(1394)، بررسی لرزه زمین ساخت کپه داغ مرکزی برپایه پارامترهای لرزه خیزی و بعد فرکتال، با نگرش ویژه به زون گسلی بخاردن-قوچان، مجله زمین ساخت، دوره1، شماره1

طالبیان، مرتضی.، (1391)، مقایسه گشتاور لرزه ای ، ژئودتیک و زمین شناسی در البرز خاوری و کپه داغ، مجله علوم زمین، شماره 86، صفحه183تا192 .

Berberian, M., (1994) , Natural Hazards and the first earthquake catalogue of Iran, Vol. 1: Historical Hazards in Iran Prior to 1900, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, Tehran, 603 p. in English & 66 p. in Persian.

Campbell, K.W., ( 1981) , Near source attenuation of peak horizontal acceleration, Bull. Seism. Soc. Am. 71, pp. 2039-2070.

Donovan,N.,(1973) , Earthquake hazards for building practices for disaster mitigation,building Science Series 46,Nat. Bur. of Standards,U.S. Dept. of Commerce, Washington.D.C,pp.82-110.

Esteva,L.,(1970), Seismic risk and design criteria for nuclear power plants, R.J.Jansen(ed),MT Press, Cambridge, Mass. p 142-182.

Hollingsworth, J., Jackson, J., Walker, R., Gheitanchi, M., Bolourch, M., (2006) ,Strike-slip faulting, rotation, and along-strike elongation in the Kopeh-Dagh Mountains, NE Iran. UGeophys. J. Int.U 166, pp. 1161–1177.

International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES), http://www.iiees.ac.ir

Jackson, J., Priestley, K., Allen, M. , Berberian, M., (2002), Active tectonics of the South caspian Basin, Geophys. J. Int. 148 , pp. 214-245.

Lyberis, N., and Manby, G., )1999( , Oblique to orthogonal convergence across the Turan block in the post-Miocene, American Association of Petroleum Geologists Bulletin, v. 83, pp. 1135–1160.

McKenzie, D. P .,( 1972) ,Active tectonics of the Mediterranean region, Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society 30, pp. 109-185.

McKenzie, D .,( 1978) , Some remarks on the development of sedimentary basins, Earth and Planetary Science Letters, 40, pp. 25-32.

Mohajer-Ashjai, A. & Nowroozi, A.A., (1987), Observed and probable intensity zoning of Iran, Tectonophysics, Vol.49, pp. 21-30.

Nowroozi, A.A., (1985), Empirical relations between magnitudes and fault parameters for earthquake in Iran, Bull Seis. Soc. Am., Vol. 75 (5) , pp.1327-1338.

Nowroozi, A.A, Ahmadi, G.,( 1986), Analysis of earthquake risk in Iran based on seismotectonic provinces, Tectonophysic, volume: 122.

Shabanian, E., Bellier, O., Abbassi, M. R., Siame, L., Arnaud, N. & Cocheme´, J. J., (2009), New tectonic configuration in NE Iran: Active strikeslip Faulting between the Kopeh Dagh And Binalud mountains, Tectonics, 28: TC5002.

Slemmons, D.b., (1982), Determination of design earthquake magnitude for micrizonation. Proc. 3rd Int. Earthquake Micro. Conf., VI , pp. 119-130.

Tchalenko, J. S., )1975(, Seismicity and structure of the Kopet Dagh (Iran,U.S.S.R.), Royal Society, London, PTRMAD v. 278, n. 1275, pp. 1-28 .

Trifunac, M.D, and Brady, A.G., ( 1975), On the correlation of seismic intensity scales with peaks an recorded strong motion, Bull. Seism. Soc. Am., 65, pp. 139-173

Wells, D.L. and Coppersmith, K.J., (1994),New empirical relationship among magnitude, rupture length, rupture area and surface displacement, Bull. Seism. Soc. AM., Vol. 84, No. 4, pp.974-1002.