لرزه خیزی ناحیه بوئین زهرا بر اساس داده های شبکه های لرزه نگاری محلی
| دسته | لرزه زمین ساخت |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | محمد رضا قیطانچی |
| تاريخ برگزاری | ۰۲ اسفند ۱۳۸۵ |
مقدمه
ناحیه مورد مطالعه تحت عنوان بوئین‌زهرا محدود به چهارچوبى بطول جغرافیائى ۴۱ الى ۵۱ درجه شرقى و به عرض جغرافیائى ۳۵ الى ۳۶ درجه شمالى مى‌باشد. زمین‌لرزه‌مخرب سال ۱۹۶۲ بوئین‌زهرا در قرن جارى نشان مى‌دهد که این ناحیه یکى از نواحى فعال و لرزه‌خیز فلات ایران بشمار مى‌آید. از آنجائیکه در گذشته در البرز مرکزى که ناحیه بوئین‌زهرا را شامل مى‌گردد، پایگاه زلزله‌نگارى به‌تعداد لازم وجود نداشت، مطالعه لرزه‌خیزى ناحیه بوئین‌زهرا دچار ابهاماتى بوده‌است. از سال ۱۹۷۵ که شبکه لرزه‌نگارى تله‌مترى قم – ساوه با علامت اختصارى ایلپا(ILPA) واقع در جنوب غربى تهران نصب و راه‌اندازى شد، زمین‌لرزه‌هاى ثبت شده توسط شبکه مذکور این امکان را بوجود آورد که فعالیت لرزه‌خیزى ناحیه بوئین زهرا بطور مشروح‌تر و کاملتر مورد مطالعه قرار گیرد. بدین ترتیب صفت لرزه‌خیزى منطقه که قبلا قابل بررسى نبود مورد ارزیابى قرار گیرد. در تابستان سال ۱۹۹۵، شبکه لرزه‌نگارى تله مترى تهران بعنوان قسمتى از شبکه لرزه نگارى کشورى، در البرز مرکزى نصب و راه‌اندازى گردید. این شبکه با تعداد ایستگاههاى بیشتر و پوشش دستگاهى کاملتر، زمین‌لرزه‌هاى زیاد‌ترى را در مدت پس از نصب و راه‌اندازى، ثبت نموده است.
در این پژوهش، در مرحله نخست اطلاعات کامل گسلهاى منطقه تهیه و بصورت رقمى در آورده شده اند. در مرحله بعدى مشخصات زمین‌لرزه‌هاى محلى ثبت شده توسط شبکه لرزه‌نگارى ایلپا و تهران بطور جداگانه بر روى نقشه گسلهاى منطقه آورده شده‌اند. بدین‌ترتیب با ارزیابى و تحلیل نقشه‌هاى تهیه شده، روند لرزه‌خیزى و خصوصیات لرزه زمینساخت منطقه مورد بررسى قرار گرفته اند. در همین راستا شبکه لرزه‌نگارى موقتى در منطقه به مدت دو ماه کار گذاشته شده که نتایج آن مورد بررسى قرار مى‌گیرد. ۴>
ناحیه بوئین‌زهرا قسمتى از کمربند زلزله البرز در قسمت البرز مرکزى را شامل مى‌گردد و نقشه گسلهاى منطقه در شکل ۱ آمده است. گزارش کاملى از زمین‌لرزه‌هاى تاریخى این ناحیه وجود ندارد (Ambraseys&Mellvi, ۱۹۸۲). تا سال ۱۹۶۲ زمینلرزه مهمى در منطقه گزارش نشده است. پس از وقوع زمینلرزه سال ۱۹۶۲ تاکنون نیز در ناحیه، زمینلرزهاى به بزرگى بیش از ۷ درجه ریشتر رخ نداده‌است. پس از وقوع زمینلرزه سال ۱۹۶۲ نیز بغیر از چند پس لرزه، تعداد زمین‌لرزه‌هاى گزارش شده بسیار محدود مى‌باشد(Berberian, ۱۹۷۱&۱۹۷۶; Mohaje&Pierce, ۱۹۶۳; Abdalian, ۱۹۶۳ ). کانون تمام زمین‌لرزه‌ها‌ئیکه تاکنون توسط مراکز لرزه‌نگارى جهانى در این ناحیه گزارش شده اند، روى نقشه گسلهاى منطقه رسم شده و در شکل ۱ نشان داده شده‌است. همانطور که در شکل مشخص است، رو کانون زمینلرزه سال ۱۹۶۲ بوئین زهرا و پس لرزه هاى گزارش شده آن با سیستم گسلى ایپک همخوانى دارد. در غرب منطقه مورد مطالعه نیز زمین لرزه اخیر چنگوره – آوج و پس لرزه هاى آن با گسل آوج و گسلهاى فرعى آن ناحیه همخوانى دارند.
۱>
۲> بحث۲>
با استفاده از پلاریته اولین رسید موج حجمى P در پانزده ایستگاه لرزه‌نگارى، سازوکار زمینلرزه تعیین گردیده‌است (Petresw & Purearu,۱۹۶۴). جابجائى گسل از نوع رورانده و عمدتا در اثر نیروهاى فشارشى با راستاى افقى بوجود آمده است. الگوى تشعشعى امواج سطحى بدست آمده از این زمینلرزه درایستگاههاى جهانى WWSSN، با مدل‌هاى ریاضى مختلف مورد مقایسه و بحث قرار گرفته است (Wu & Ben-Menahem, ۱۹۶۵). نتیجه نشان مى‌دهد که چشمه زمینلرزه بوئین‌زهرا را با دو جفت نیروى معادل با گسلى در راستاى N۸۰W و شیب ۷۸ درجه بسمت جنوب‌غرب و با زاویه لغزش ۶۳ درجه و عمق ۱۱ کیلومتر مى‌توان نشان داد. این نتیجه با جواب بدست آمده از طریق پلاریته و همینطور نتایج بدست آمده از مطالعات صحرائى همخوانى دارد. تا سال ۱۹۷۵ پایگاه لرزه‌نگارى تهران بعنوان تنها پایگاه لرزه‌نگارى در البرز مرکزى و در فاصله تقریبی۱۲۰ مترى ناحیه بوئین زهرا قادر به ثبت زمین‌لرزه‌هاى این ناحیه بود. از این رو تعیین پارامتر‌هاى زمین‌لرزه‌هاى محلى بطور کامل و قابل اطمینان، امکان‌پذیر نبوده است. بدین ترتیب تا سال ۱۹۷۵ داده قابل اعتماد براى ارزیابى فعالیت خرد‌لرزه‌اى منطقه موجود نبوده است. شبکه ایلپا بعنوان تنها شبکه لرزه‌نگارى تله‌مترى با هفت ایستگاه درون چاهى که شش ایستگاه آن در روى محیط دایره اى به شعاع ۵۰ کیلومتر و ایستگاه هفتم در مرکز دایره قرار دارند، در جنوب غربى تهران در سال ۱۹۷۵ نصب و راه‌اندازى گردید. بدین ترتیب، این امکان بوجود آمد تا زمینلرزهاى محلى ناحیه ایکه شبکه قرار دارد، از جمله زمین‌لرزه‌هاى ناحیه بوئین زهرا را ثبت و تعیین محل نماید. خصوصیات و موقعیت شبکه ایلپا توسط عکاشه و همکاران ارائه گردیده است(Akasheh et al, ۱۹۷۶). شبکه لرزه‌نگارى ایلپا در فاصله زمانى ۱۹۷۵ الى ۱۹۹۶ با چهار ایستگاه پرید کوتاه درون چاهى که در مدت فوق قابل استفاده بودند، تعداد زیادى زمینلرزه در حوالى ناحیه بوئین زهرا ثبت نموده است. توزیع رو کانون زمینلرزهاى ثبت شده توسط شبکه لرزه‌نگارى تله‌مترى ایلپا با گسلهاى منطقه در شکل ۲ آمده است. توزیع کانونى خردزمین‌لرزه‌هاى ثبت شده با گسلهاى منطقه همخوانى دارند. همانطوریکه نتایج در شکل ۲ نشان مى‌دهند، عمده فعالیت در اطراف ناحیه کانونى زمینلرزه سال ۱۹۶۲ بوئین‌زهرا و گسل مسبب آن متمرکز گردیده است. علاوه بر ناحیه بوئین‌زهرا، گسلهاى اطراف در شرق و غرب ناحیه نیز فعال بوده‌اند و خردزمین‌لرزه‌هاى قابل ملاحظه‌اى در این نواحى ثبت شده‌اند. در سال ۱۳۷۴ شبکه لرزه‌نگارى تله‌مترى در البرز مرکزى و اطراف تهران براى ثبت زمین‌لرزه‌هاى محلى نصب و راه‌اندازى شد. از آن تاریخ تاکنون زمین‌لرزه‌هاى محلى زیادى را شبکه لرزه‌نگارى تهران ثبت نموده است. شبکه لرزه‌نگارى تهران داراى دوازده ایستگاه لرزه‌نگارى تله‌مترى مى‌باشد و توزیع ایستگاهها طورى طراحى شده است که قسمت مرکزى البرز شامل تهران، بزرگترین شهر ایران با دوازده میلیون نفر جمعیت را بپوشاند. اطلاعات بدست آمده از شبکه لرزه‌نگارى تله‌مترى در البرز مرکزى، نشان میدهند که در ناحیه مرکزى البرز یکنوع نبود لرزه‌اى نیز قابل تشخیص مى‌باشد و بدین ترتیب اهمیت و ضرورت وجود شبکه لرزه‌نگارى در این منطقه را گوشزد مینماید. توزیع رو کانونى زمینلرزهاى ثبت شده توسط شبکه لرزه‌نگارى تله‌مترى در البرز مرکزى و اطراف تهران با گسلهاى منطقه در شکل ۳ آمده است. توزیع رو کانونى خردزمین‌لرزه‌هاى ثبت شده توسط شبکه لرزه‌نگارى تهران نشان مى‌دهد که ناحیه بوئین‌زهرا از سال ۱۳۷۴ تاکنون فعال بوده و تعداد قابل ملاحظه‌اى زمینلرزه در اطراف رو کانون زمینلرزه سال ۱۹۶۲ بوئین‌زهرا ثبت گردیده است. توزیع کانونى خردزمین‌لرزه‌هاى ثبت شده با گسلهاى منطقه همخوانى دارند. نتایج نشان مى‌دهند که علاوه بر ناحیه بوئین‌زهرا، گسلهاى اطراف در شرق و غرب ناحیه نیز فعال بوده‌اند و خردزمین‌لرزه‌هاى قابل ملاحظه‌اى را ثبت نموده‌اند. پس از وقوع زمین لرزه مخرب سال ۲۰۰۲، فعالیت لرزه اى متمرکزى درحوالى ناحیه کانونى زمینلرزه چنگوره – آوج بوجود آمده است. توزیع رو کانونى زمینلرزهاى ثبت شده توسط شبکه لرزه‌نگارى تله‌مترى در منطقه و گسلهاى منطقه در شکل ۳ آمده است. نتایج نشان مى‌دهد که علاوه بر ناحیه کانونى زمینلرزه چنگوره – آوج، قسمت شرقى منطقه و اطراف کانون زمینلرزه سال ۱۹۶۲ بوئین‌زهرا نیز در اثر وقوع زمینلرزه چنگوره – آوج از لحاظ لرزه اى فعال گردیده است. براى بدست آوردن اطلاعات تکمیلى و تعیین مشخصات گسل هاى فعال، پس از وقوع زمینلرزه اصلى چنگوره – آوج، اقدام به برقرارى شبکه موقت لرزه‌نگارى در محل مورد مطالعه شد(بزرگى،۱۳۸۲). این شبکه شامل پنج دستگاه لرزه‌نگارى رقمى از نوع PDAS مى‌باشد. زمان و مختصات ایستگاهها بوسیله GPS کنترل گردیده‌اند. این شبکه پس از نصب و راه‌اندازى، خرد لرزه‌هاى متعددى را ثبت نموده است. محل وقوع اغلب این پس لرزه‌ها نیز با امتداد سیستم گسل مسبب زمین لرزه اصلى همخوانى‌دارند(Bozorgi et al; ۲۰۰۳).
شکل – ۳: توزیع کانونى زمین لرزه هاى محلى گزارش شده توسط شبکه لرزه نگارى تله مترى تهران در فاصله زمانى ۱۹۹۶ الى ۲۰۰۲ که روى نقشه گسل هاى منطقه مورد مطالعه آورده شده اند . همانطور که در شکل مشخص است کانون زمین لرزه ها با گسل هاى منطقه همخوانى قابل قبولى دارند.
نتیجه گیرى۳>
زمینلرزه سال ۱۹۶۲ بوئین‌زهرا قدیمى‌ترین زمینلرزه در فلات ایران مى‌باشد که امواج حجمى آن توسط ایستگاههاى شبکه جهانى WWSSN ثبت گردیده است. توزیع رو کانونى زمینلرزهاى ثبت شده توسط شبکه لرزه‌نگارى ایلپا بعنوان تنها شبکه لرزه‌نگارى تله‌مترى از سال ۱۹۷۵ تا سال ۱۹۹۶ و نیزاطلاعات بدست آمده از شبکه لرزه‌نگارى تله‌مترى در البرز مرکزى از سال ۱۹۹۶ تا کنون همگى نشان میدهند که ناحیه بوئین‌زهرا از سال ۱۳۷۴ تاکنون فعال بوده و تعداد قابل ملاحظه‌اى زمینلرزه در اطراف رو کانون زمینلرزه سال ۱۹۶۲ بوئین‌زهرا ثبت گردیده است. توزیع کانونى خردزمین‌لرزه‌هاى ثبت شده با گسلهاى منطقه همخوانى دارند وعلاوه بر ناحیه بوئین‌زهرا، گسلهاى اطراف در شرق و غرب ناحیه نیز فعال بوده‌اند و خردزمین‌لرزه‌هائى را ثبت نموده‌اند. فعالیت لرزه اى متمرکزى پس از وقوع زمینلرزه چنگوره – آوج، در ناحیه کانونى آن بوجود آمد و نشان داد که قسمت شرقى منطقه و اطراف کانون زمینلرزه سال ۱۹۶۲ بوئین‌زهرا نیز در اثر وقوع زمینلرزه چنگوره – آوج از لحاظ لرزه اى فعال گردیده است. شبکه موقت لرزه‌نگارى در محل مورد مطالعه، خرد لرزه‌هاى متعددى را ثبت نمود و محل وقوع آنها با امتداد سیستم گسلهاى موجود همخوانى‌دارند.
با توجه به نزدیکى منطقه مورد مطالعه به شهرهاى پر جمعیتى بمانند تهران، قزوین و کرج، مطالعات تکمیلى و شناسایى مکانهاى مستعد براى شکست‌هاى احتمالى بعدى حائز اهمیت مى‌باشد.
منابع۳>
Abdalian, S., ۱۹۶۳, Report on the Great Buyin-Zahra of Sep. ۱st ۱۹۶۲, Inst. Geophys., Tehran۱:placename> Univ.۱:placetype>۱:place>, ۱۵, III, ۴۳-۷۲.
Akasheh, B., Eshghi, I.۱:place>, and Soltanian, R., ۱۹۷۶, The Iranian Long Period Array (ILPA), J. Geophys., ۴۲, ۱۵۹-۱۶۲.
Ambrasesy, N.N. and Melville, C.P.;۱۹۸۲, A history of Persian earthquakes, Combridge۱:placename> University۱:placetype>۱:place> press.
Berberian M., ۱۹۷۱, Preliminary report on the structural analysis of Ipak active fault, Geol. Surv. Iran, Int. Rep.
Berberian M., ۱۹۷۶, The ۱۹۶۲ earthquake and earlier deformations along the Ipak earthquake fault, Geol. Surv. Iran۱:place>۱:country-region>, Rep. ۳۹, ۴۱۹-۴۲۷.
Bozorgi, M., Gheitanchi, M.R., Sadidkhoy, A.; ۲۰۰۳, The June ۲۲, ۲۰۰۲, Avaj aftershock sequence in north cental Iran۱:place>۱:country-region>, IUGG۲۰۰۳, Abstracts, Sapparo۱:city>, Japan۱:country-region>۱:place>.
Mohajer, G.A., Pierce, G.R., ۱۹۶۳, Qazvin۱:city>, Iran۱:country-region>۱:place> earthquake, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., ۴۷(۱۰), ۱۸۷۸-۱۸۸۳.
Mohajer, G.A., ۱۹۶۴, Qazvin۱:place>۱:city> earthquake, Bull. Iran۱:place>۱:country-region> Petrol. Inst., ۱۵, ۴۲۸-۴۲۹ (in Farsi).
Petrescu, G., Purcaru, G., ۱۹۶۴, The mechanism and stress pattern at the focus of the September ۱, ۱۹۶۲, Buyin Zahra (Iran) earthquake, Ann. Geoph., ۲۰, p. ۲۴۲-۲۴۷.
محمد رضا قیطانچی ، عضو هیئت علمی موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران
چکیده
ناحیه بوئین‌زهرا در استان قزوین در سال 1962 (مطابق با 1341 شمسی) زمین لرزه مخربی با بزرگی 3/7 در مقیاس امواج سطحی را تجربه نموده است. شناخت ما از این زمین لرزه و سابقه لرزه خیزی منطقه خیلی محدود می باشد. دلیل عمده آن استکه تا سال 1975 فقط یک پایگاه لرزه نگاری تهران در البرز مرکزی وجود داشت و قادر به ثبت و تعیین محل زلزله های منطقه نبود. شبکه لرزه‌نگاری تله متری ایلپا با هفت ایستگاه درون چاهی در جنوب غرب تهران در سال 1975 نصب و راه اندازی شد و شبکه لرزه‌نگاری تهران با دوازده ایستگاه تله متری در اطراف تهران در سال 1996 به بهره برداری رسید. در این مطالعه، زمین‌لرزه‌های محلی ثبت شده توسط شبکه لرزه‌نگاری ایلپا و شبکه لرزه‌نگاری تهران بصورت جداگانه بر روی نقشه گسلهای منطقه آورده شده‌اند. بدین‌ترتیب با ارزیابی و تحلیل نقشه‌های تهیه شده، روند لرزه‌خیزی و خصوصیات لرزه زمینساخت منطقه، مورد بررسی قرار گرفته اند. در همین راستا شبکه لرزه‌نگاری موقتی در منطقه به مدت دو ماه کار گذاشته شده بود که نتایج آن نیز مورد استفاده قرار گرفته اند. زمین‌لرز‌های ثبت شده توسط شبکه لرزه‌نگاری ایلپا و نیزاطلاعات بدست آمده از شبکه لرزه‌نگاری تله‌متری در البرز مرکزی همگی نشان میدهند که ناحیه بوئین‌زهرا از لحاظ لرزه ای فعال بوده و تعداد قابل ملاحظه‌ای زمینلرزه در اطراف زمینلرزه سال 1962 بوئین‌زهرا ثبت گردیده است. توزیع کانونی خردزمین‌لرزه‌های ثبت شده با گسلهای منطقه همخوانی دارند. علاوه بر ناحیه بوئین‌زهرا، گسلهای اطراف در شرق و غرب ناحیه نیز فعال بوده‌اند و خردزمین‌لرزه‌هائی را ثبت نموده‌اند. فعالیت لرزه ای متمرکزی پس از وقوع زمینلرزه چنگوره – آوج، در ناحیه کانونی آن بوجود آمد و نشان داد که قسمت شرقی منطقه و اطراف کانون زمینلرزه سال 1962 بوئین‌زهرا نیز در اثر وقوع زمینلرزه چنگوره – آوج از لحاظ لرزه ای فعال گردیده است. شبکه موقت لرزه‌نگاری در محل مورد مطالعه، خرد لرزه‌های متعددی را ثبت نموده و محل وقوع آنها با امتداد سیستم گسلهای موجود همخوانی‌دارند. با توجه به نزدیکی این ناحیه به شهرهای پر جمعیتی بمانند تهران، قزوین و کرج، مطالعات تکمیلی و شناسایی مکانهای مستعد برای شکست‌های احتمالی بعدی حائز اهمیت می‌باشد.
Abstract
The Buyin-Zahra region has experienced a destructive earthquake in 1962 with magnitude Ms=7.3. There is very limited information about the characteristics of this earthquake. Since then, the seismicity pattern of the regin in the vicinity of the major city Qazvin and at the distance of about 100 km from the capital Tehran was not studied in details. From 1975 the Iranian Long Period Array system (ILPA), in southwest Tehran, recorded many local events in Buyin-Zahra. From 1996 the newly installed Tehran seismic network with 12 telemetric stations also recorded more local events. The instrumentally recorded earthquakes were limited to the Buyin-Zahra earthquake, its several strong aftershocks, and a few teleseismic events in the region. From 1975 that the Iranian Long Period Array system (ILPA) has started its operation in southwest Tehran, not far from the Buyin-Zahra region, recorded many local events. The new Tehran seismic network with more seismic stations also has recorded many local events since 1996 when it was operational. The epicenters of these earthquakes extended to east and west parts of the epicentral region of the 1962 Buyin-Zahra earthquake. It is concluded that east extension of activated fault could be activated by another strong earthquake in future. Regarding the east extension of epicenral area is near to densely populated Tehran region, extensive observations as well as study of crustal deformation is strongly recommended.