تحلیل کیفی زلزله رودبار
| دسته | لرزه زمین ساخت |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | نهمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | علی اکبراسلامی - پرویز مظفری |
| تاريخ برگزاری | ۲۷ بهمن ۱۳۶۹ |
مقدمه:
آنچه به نام فرضیه کانکانی (1904) خوانده شده برای نخستین بار در تاریخ دانش زلزله شناسی مقیاس دوازده گانه و تخمینی مرکالی را با شتاب زمین در همان نقطه مرتبط ساخته است. چند سال بعد (1906) این فرضیه توسط کووس لیکتی تعمیم داده شده و نامبرده رابطه زیر را برای ارتباط این دو عامل پیشنهاد نموده است+ I= Plog 10 a در اینجا I درجه شدت لرزشی نقطه مورد بررسی در مقیاس اصلاح شده مرکالی می باشد که بر پایه عوارض مشهود ارزیابی و با داوری تخمین می شود.
همچنین a شتاب زمین در همان نقطه بر حسب سانتیمتر بر ثانیه بطور کمی اندازه گیری شده و پایاهای P , q نیز با تجربه در محل های مختلف محاسبه می شوند. در این رابطه آنچه توسط گوتنبرگ و ریشتر (1943) با تجربه برآورد شده به گونه I= 3Log
a+ 1.5 نشان داده شده است. از طرفی با در نظر گرفتن فرضیه های اولیه در یک نوسان هم آهنگ با دوره ثابت انرژی هم با توان دوم دامنه نوسان موج و هم با عکس توان دوم فاصله از چشمه موج متناسب می باشد یعنی: E/E¹~Ar/Ar~r²/r² همچنین شتاب با دامنه نوسان متناسب است a/a¹~A/ A¹ بنابراین شتاب با عکس فاصله متناسب خواهد بود.a/a¹~ r¹/r
پس با استفاده از رابطه (1) گوتنبرگ- ریشتر، اختلاف شدت لرزشی در دو نقطه به صورت زیر نوشته می شود. Io-I=3log a/a¹=3log r¹/r هر گاه این اختلاف شدت نسبت به شدت بیشینه در نظر گرفته شود:
Io-I=3log r/h و چون r²=d²+h² می باشد پس:
½ [ Io-I=3log [(d/h)² + 1
گوتنبرگ از این بستگی با اندازه گیری میانگین شعاع حوزه ای که شدت آن بین شش و هفت درجه مرکالی تخمین می شود ژرفای کانونی را محاسبه نموده است. کاستی این برآورد این است که در آن از عامل ضریب جذب انرژی توسط سنگ و خاک صرفنظر شده است، در حالیکه این عامل در روند توزیع شدت تاثیر ملموسی می گذارد به نحوی که پربند های هملرز زمین لرزه ها به پیروی از تنوع ساختار منطقه وقوع اشکالی گوناگون آشکار می سازند. چنین تاثیری گوتنبرگ را بر آن داشت تا باور نماید که دامنه نوسان موج در فاصله r بر حسب کیلومتر با دامنه آن در مرکز زلزله به سبب جذب انرژی در طول مسیر موج با تابع نمایی A=Ao exp (-rα در ارتباط می باشد. با این باور ضریب e rα در مسیر 2 پیدا شده سبب کاهش بیشتر انرژی موج میشود.بنابراین با در نظر گرفتن پدیده تخفیف انرژی نسبت به شتاب در دو نقطه از منطقه ای با میانگین ضریب جذب α چنین است:
( a/a¹= r¹/r xeα(r¹-r و اختلاف شدت لرزشی در دو نقطه به صورت( Io-I=3log r¹/r Xeα(r¹-r و نسبت به شتاب بیشینه( Io-I=3log r¹/r Xeα (r¹-h میشود(رابطه 3).
روش کار:
نخست با بررسی عوارض مشهود و به جای مانده زلزله سی و یکم خرداد ماه 1369 شمسی رودبار اطلاعاتی مقدماتی از مرکز مهلرزه ای رویداد، منطقه شدید لرزه و سایر حوزه های شدت حاصل شد. آنگاه با وارسی های بیشتر و گام به گام با دیدن نحوه خرابی ها، زمین لرزه ها، سنگ ریزش ها، ترک ها و در تلفیق با پاسخ پرسشنامه هایی که در سراسر منطقه توزیع شده بود دریافتی پویاتر برای تشخیص حوزه های شدت از یکدیگر فراهم شد. جداسازی پر بند ها با عبور از بین دو نقطه نزدیک به هم با درجه آغاز و در وضعیت های مشابه به هم پیوند داده شد. دوگانگی شدت در محل های خیلی نزدیک به هم چولگی هایی را در انتهای برخی از حوزه ها موافق طبیعت منطقه و روند حرکت آشکار ساخت. باید گفت که پیوند گستره ای نیز در قسمتی از پربند ها به سبب نبود مدرک به گونه خطای اتفاقی وارد شده است.
در هر حال برای رقم سازی از این دریافت های کیفی بر پایه تحلیل ویلهم اشپون هوئر (1960) و با تصحیح اثر خطای اتفاقی (اسلامی 1986) به کمک ضریب همبستگی خطی محاسبات زیر انجام گرفته است.
نخست با صرفنظر کردن از جذب انرژی و با قرار دادن شعاع متوسط منطقه ای که شدت در آن بین شش و هفت درجه مرکالی تخمین می شود در جمله اول رابطه (3) ژرفا حدود یازده کیلومتر حاصل شده است. سپس با بسط رابطه (3) به گونه زیر، فرضی h/11 کیلومتر، دسته بندی اطلاعات، بردن آنها در صفحه مختصات قائم، با روش کمترین توانهای دوم رگرسیون و همبستگی خط تحلیل شده است
(Io-I= 3Log r/h + 3α E( r-h
Io+3Log h+3α -B=α Eh=A
I+3 Log r= Yi 3Er=Xi Log e= E
در این تحلیل بیراهی استارد برآورد، بیراهی B, A در فاصله اطمینان 90% محاسبه شده است. چنانچه در این فاصله میانگین ضریب جذب منطقه 0/001± 0/010 و ژرفای زلزله اصلی رودبار 19+2 کیلومتر از مصداق در رابطه A-Io/log h³+Eh=0
به دست آمده ضریب همبستگی در این محاسبات 99% می باشد. بزرگی زلزله با این داده ها به یاری رابطه تجربی شبالین 0/10± 7/24 برآورد می شود. از طرفی دریافتهای ثبت شده توسط شبکه لرزه نگاری سراسر کشور و شبکه های صحرایی مستقر در منطقه با کمک برنامه رایانه ای و با استفاده از یک مدل سه لایه ای نیز موقعیت و مشخصات زلزله اصلی و پس لرزه ها را تعیین نموده است.
آنچه به نام فرضیه کانکانی (1904) خوانده شده برای نخستین بار در تاریخ دانش زلزله شناسی مقیاس دوازده گانه و تخمینی مرکالی را با شتاب زمین در همان نقطه مرتبط ساخته است. چند سال بعد (1906) این فرضیه توسط کووس لیکتی تعمیم داده شده و نامبرده رابطه زیر را برای ارتباط این دو عامل پیشنهاد نموده است+ I= Plog 10 a در اینجا I درجه شدت لرزشی نقطه مورد بررسی در مقیاس اصلاح شده مرکالی می باشد که بر پایه عوارض مشهود ارزیابی و با داوری تخمین می شود.
همچنین a شتاب زمین در همان نقطه بر حسب سانتیمتر بر ثانیه بطور کمی اندازه گیری شده و پایاهای P , q نیز با تجربه در محل های مختلف محاسبه می شوند. در این رابطه آنچه توسط گوتنبرگ و ریشتر (1943) با تجربه برآورد شده به گونه I= 3Log
a+ 1.5 نشان داده شده است. از طرفی با در نظر گرفتن فرضیه های اولیه در یک نوسان هم آهنگ با دوره ثابت انرژی هم با توان دوم دامنه نوسان موج و هم با عکس توان دوم فاصله از چشمه موج متناسب می باشد یعنی: E/E¹~Ar/Ar~r²/r² همچنین شتاب با دامنه نوسان متناسب است a/a¹~A/ A¹ بنابراین شتاب با عکس فاصله متناسب خواهد بود.a/a¹~ r¹/r
پس با استفاده از رابطه (1) گوتنبرگ- ریشتر، اختلاف شدت لرزشی در دو نقطه به صورت زیر نوشته می شود. Io-I=3log a/a¹=3log r¹/r هر گاه این اختلاف شدت نسبت به شدت بیشینه در نظر گرفته شود:
Io-I=3log r/h و چون r²=d²+h² می باشد پس:
½ [ Io-I=3log [(d/h)² + 1
گوتنبرگ از این بستگی با اندازه گیری میانگین شعاع حوزه ای که شدت آن بین شش و هفت درجه مرکالی تخمین می شود ژرفای کانونی را محاسبه نموده است. کاستی این برآورد این است که در آن از عامل ضریب جذب انرژی توسط سنگ و خاک صرفنظر شده است، در حالیکه این عامل در روند توزیع شدت تاثیر ملموسی می گذارد به نحوی که پربند های هملرز زمین لرزه ها به پیروی از تنوع ساختار منطقه وقوع اشکالی گوناگون آشکار می سازند. چنین تاثیری گوتنبرگ را بر آن داشت تا باور نماید که دامنه نوسان موج در فاصله r بر حسب کیلومتر با دامنه آن در مرکز زلزله به سبب جذب انرژی در طول مسیر موج با تابع نمایی A=Ao exp (-rα در ارتباط می باشد. با این باور ضریب e rα در مسیر 2 پیدا شده سبب کاهش بیشتر انرژی موج میشود.بنابراین با در نظر گرفتن پدیده تخفیف انرژی نسبت به شتاب در دو نقطه از منطقه ای با میانگین ضریب جذب α چنین است:
( a/a¹= r¹/r xeα(r¹-r و اختلاف شدت لرزشی در دو نقطه به صورت( Io-I=3log r¹/r Xeα(r¹-r و نسبت به شتاب بیشینه( Io-I=3log r¹/r Xeα (r¹-h میشود(رابطه 3).
روش کار:
نخست با بررسی عوارض مشهود و به جای مانده زلزله سی و یکم خرداد ماه 1369 شمسی رودبار اطلاعاتی مقدماتی از مرکز مهلرزه ای رویداد، منطقه شدید لرزه و سایر حوزه های شدت حاصل شد. آنگاه با وارسی های بیشتر و گام به گام با دیدن نحوه خرابی ها، زمین لرزه ها، سنگ ریزش ها، ترک ها و در تلفیق با پاسخ پرسشنامه هایی که در سراسر منطقه توزیع شده بود دریافتی پویاتر برای تشخیص حوزه های شدت از یکدیگر فراهم شد. جداسازی پر بند ها با عبور از بین دو نقطه نزدیک به هم با درجه آغاز و در وضعیت های مشابه به هم پیوند داده شد. دوگانگی شدت در محل های خیلی نزدیک به هم چولگی هایی را در انتهای برخی از حوزه ها موافق طبیعت منطقه و روند حرکت آشکار ساخت. باید گفت که پیوند گستره ای نیز در قسمتی از پربند ها به سبب نبود مدرک به گونه خطای اتفاقی وارد شده است.
در هر حال برای رقم سازی از این دریافت های کیفی بر پایه تحلیل ویلهم اشپون هوئر (1960) و با تصحیح اثر خطای اتفاقی (اسلامی 1986) به کمک ضریب همبستگی خطی محاسبات زیر انجام گرفته است.
نخست با صرفنظر کردن از جذب انرژی و با قرار دادن شعاع متوسط منطقه ای که شدت در آن بین شش و هفت درجه مرکالی تخمین می شود در جمله اول رابطه (3) ژرفا حدود یازده کیلومتر حاصل شده است. سپس با بسط رابطه (3) به گونه زیر، فرضی h/11 کیلومتر، دسته بندی اطلاعات، بردن آنها در صفحه مختصات قائم، با روش کمترین توانهای دوم رگرسیون و همبستگی خط تحلیل شده است
(Io-I= 3Log r/h + 3α E( r-h
Io+3Log h+3α -B=α Eh=A
I+3 Log r= Yi 3Er=Xi Log e= E
در این تحلیل بیراهی استارد برآورد، بیراهی B, A در فاصله اطمینان 90% محاسبه شده است. چنانچه در این فاصله میانگین ضریب جذب منطقه 0/001± 0/010 و ژرفای زلزله اصلی رودبار 19+2 کیلومتر از مصداق در رابطه A-Io/log h³+Eh=0
به دست آمده ضریب همبستگی در این محاسبات 99% می باشد. بزرگی زلزله با این داده ها به یاری رابطه تجربی شبالین 0/10± 7/24 برآورد می شود. از طرفی دریافتهای ثبت شده توسط شبکه لرزه نگاری سراسر کشور و شبکه های صحرایی مستقر در منطقه با کمک برنامه رایانه ای و با استفاده از یک مدل سه لایه ای نیز موقعیت و مشخصات زلزله اصلی و پس لرزه ها را تعیین نموده است.