ساختار سرعتی پوسته و کاهندگی امواج P و S در شمال شرق ایران/ نوروزی غلامرضا

یکی از تحقیقات بنیادی در مطالعات زلزله‌شناسی یک منطقه، تعیین ساختار سرعتی زمین در مقیاس پوسته و اطلاع از کاهندگی امواج P و S در آن است. چنین مطالعاتی در منطقه شمال شرق ایران انجام نشده، لذا این موضوعات به عنوان اهداف این رساله در نظر گرفته شده است. منطقه مورد مطالعه از نظر جغرافیای عمومی در شمال شرق ایران قرار داشته و از نقطه نظر زمین‌شناسی، قسمت بسیار کوچکی از کمربند بزرگ لرزه‌خیز آلپ – هیمالیا می‌باشد. در شکل‎۱، موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه ، پهنه‌های زمین‌ریخت‌شناسی و همچنین موقعیت بعضی از شهرهای مهم وموقعیت ایستگاههای موقت، مشخص گردیده است. برای بدست آوردن ساختار سرعتی پوسته روشهای متعددی وجود دارد که در این تحقیق از روشهای توابع گیرنده، پراکندگی سرعت گروه امواج ریلی و تجزیه و تحلیل همزمان این دو گروه از داده‌ها استفاده شده است. در استفاده از این روشها، یکی از نیازهای اساسی، اطلاع از کاهندگی امواج P و S یا به عبارت دیگر فاکتور کیفیت امواج P و S یعنی Qp و Qs در پوسته است. علاوه بر این کاهندگی امواج P و S یکی از ویژگیهای مهم پوسته است که علاوه بر مطالعات زلزله‌شناسی ، نقش عمده‌ای نیز در مطالعات مهندسی زلزله و بررسیهای خطر لرزه‌ای و همچنین مطالعات مربوط به تاثیر محیط روی امواج لرزه‌ای و مطالعات چشمه دارد. بنابراین و بطور کلی اهداف این رساله را می توان به صورت زیر خلاصه کرد: تعیین ساختار سرعتی پوسته تعیین کاهندگی امواج P و S برای بدست آوردن کاهندگی امواج P و S نیز روشهای متعددی وجود دارد که در این مطالعه از روش کدای نرمالیزه شده توسعه یافته استفاده شده است. برای بدست آوردن ساختار پوسته، با استفاده از روشهای توابع گیرنده، پراکندگی امواج سطحی و تجزیه و تحلیل همزمان این روشها، نیاز به ثبت داده‌های دورلرزه و برای استفاده از روش کدای نرمالیز شده توسعه یافته، نیاز به ثبت داده‌های محلی بوده است. از آنجا که در منطقه مورد مطالعه، توزیع مناسبی از ایستگاههای لرزه‌نگاری وجود نداشت، لذا شبکه‌ای متشکل از ‎۲۰ ایستگاه لرزه‌نگاری به مدت ‎۸ ماه در منطقه نصب گردید. کلیه داده‌های مورد استفاده در این رساله با استفاده از این ایستگاهها ثبت شده‌اند. در مدت نصب ایستگاهها، تعداد زیادی داده دورلرزه ثبت گردید که از میان آنها ‎۴۱ دورلرزه که شرایط لازم را دارا بوده و از کیفیت بالاتری برخوردار بودند، برای بررسی ساختار پوسته انتخاب گردیدند. با استفاده از این داده‌های دورلرزه، توابع گیرنده و منحنیهای پراکندگی سرعت گروه امواج ریلی بدست آمده و پس از تجزیه و تحلیل و برگردان آنها به تابع عمق- سرعت، ساختار سرعتی پوسته در شمال شرق ایران به صورت زیر بدست آمده است: قسمت بالائی پوسته با ضخامت متوسط ‎۱۱ کیلومتر با انحراف استاندارد ۰٫‎۲ کیلومتر و سرعت موج برشی ۴٫‎۲ تا ۴٫‎۳ کیلومتر بر ثانیه قسمت میانی پوسته با ضخامت متوسط ‎۲۱ کیلومتر با انحراف استاندارد ۳٫‎۳ کیلومتر و سرعت موج برشی ۱٫‎۳ تا ۶٫‎۳ کیلومتر بر ثانیه قسمت پائینی پوسته با ضخامت متوسط ‎۱۷ کیلومتر با انحراف استاندارد ۳٫‎۳ کیلومتر و سرعت موج برشی ۶٫‎۳ تا ۳٫‎۴ کیلومتر بر ثانیه موهو با عمق متوسط ‎۴۹ کیلومتر و انحراف استاندارد ۰٫‎۲ کیلومتر مقطعی از ساختار پوسته و عمق موهو درشمال شرق ایران در شکل ‎۲ نشان داده شده است. داده‌های محلی زیادی توسط شبکه لرزه‌نگاری موقت، ثبت گردید که رکوردهای بسیاری از آنها دارای کیفیت مناسب بوده و مورد استفاده قرار گرفته‌اند. برای محاسبه کاهندگی امواج P و S در هر یک از ایستگاهها از داده‌های محلی با فاصله ‎۴۰ تا ‎۱۲۰ کیلومتر و از روش کدای نرمالیز شده توسعه یافته استفاده شده و کاهندگی در قالب عکس فاکتور کیفیت (۱-Q) به صورت توابعی از فرکانس بدست آمده‌اند. با تلفیق نتایج حاصل از ایستگاهها، ابتدا وابستگی فرکانسی کاهندگی در هر یک از پهنه‌های زمین‌ریخت‌شناسی منطقه، محاسبه و سپس این نتایج برای کل شمال شرق ایران ارائه شده‌اند. نتایج این بررسیها نشان داده است که کاهندگی امواج P و S در منطقه مورد مطالعه دارای وابستگی فرکانسی بوده و با افزایش فرکانس، کاهش می‌یابد این وابستگی فرکانسی به صورت روابطی برای کاهندگی امواج P و S به صورت زیر بدست آمده است. (وابستگی فرکانسی کاهندگی موج P در شمال‌شرق‌ایران) (وابستگی فرکانسی کاهندگی موج S در شمال‌شرق‌ایران)