تخمین احتمال گسیختگی قطعه‌ی شمال غربی گسل شمال تبریز، با لحاظ کردن عدم قطعیت‌های موجود

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله

چکیده

در این مقاله برآورد خطر گسیختگی و وقوع زلزله در قطعه‌ی شمال غربی گسل شمال تبریز، با استفاده از روش‌های آماری رایج انجام گرفته است که عدم قطعیت در داده‌ها و پارامترها را به حساب می‌آورد. شمال غرب ایران را با سطح بالایی از لرزه‌خیزی می‌شناسند که گسل شمال تبریز، مهم‌ترین منبع لرزه‌زا در آن به حساب می‌آید. این گسل امتدادلغز راستگرد، زلزله‌های مخرب بسیار بزرگی از جمله زلزله 1780 میلادی (4/7Ms) را تجربه کرده که محدوده‌ی قطعه‌ی شمال غربی آن را به طول حداقل 60 کیلومتر گسیخته است. برای برآورد احتمال بازگشت زلزله‌های قوی (زلزله‌هایی با بزرگای بیش از 7) از داده‌های به‌دست‌آمده از مطالعات دیرینه‌لرزه‌شناسی و تاریخی استفاده شده و برای توصیف دوره‌‌های بازگشت زلزله، توزیع ویبل به‌عنوان یک مدل وابسته به زمان و توزیع نمایی، نماینده‌ی مدل‌های مستقل از زمان، انتخاب گردیده‌اند. احتمال گسیختگی برای سال‌های آتی با لحاظ‌کردن عدم قطعیت در داده‌ها (تاریخ‌های گسیختگی، نرخ لغزش و متوسط جابه‌جایی یک زلزله) و پارامترهای مدل‌های زمان بازگشت (نرخ لرزه‌خیزی)، تخمین زده شده است. همچنین تأثیر نوع توزیع پیشین مفروض برای داده‌ی تاریخ‌های گسیختگی نیز مورد بررسی قرار گرفت که برای هر دو مدل توصیف دوره بازگشت اثر چندانی بر نتایج نداشت. به‌علاوه تأثیر کاهش عدم قطعیت در داده‌ی نرخ لغزش روی نتایج احتمالات برای این دو توزیع نیز بررسی شد که نتیجه‌ی آن تغییر حدود 40 درصدی در مقادیر احتمالات برای توزیع نمایی و 80 درصدی برای مدل ویبل بود.

کلیدواژه‌ها


Hessami, K., Pantosti, D., Tabassi, H., Shabanian, E., Abbassi, M.R., Feghhi, K.H., and Solaymani, S. (2003) Paleoearthquakes and slip rates of the North Tabriz fault, NW Iran: Preliminary results. Ann. Geophysics, 46, 903-915.
Amberaseys, N. and Melville, C.P. (1982) A History of Persian Earthquakes. Cambridge University Press, 236.
Berberian, M. (1997) ‘Seismic sources of the Transcaucasian historical earthquakes’. In: Historical and Prehistorical Earthquakes in the Caucasus. S. Giardini and Balassanian, S. (Eds.), Kluwer Academic Publishing, Dordrecht, Netherlands, 28, 233-311.
Berberian, M. and Yeats, R.S. (1999) Patterns of historical earthquake rupture in the Iranian plateau. Bull. Seismol. Soc. Am., 89, 120-139.
Jackson, J. (1992) Partitioning of strike-slip and convergent motion between Eurasia and Arabia in Eastern Turkey and the Caucasus. J. Geophys. Res., 97, 12471-12479.
Jackson, J. and McKenzie, D. (1984) Active tectonics of the Alpine-Himalayan Belt between western Turkey and Pakistan. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 77(1), 185-264.
Solaymani Azad, S., Philip, H., Doimnguez, S., Hessami, K., Shahpasandzadeh, M., Foroutan, M., Tabassi, H., and Lamothe, M. (2014) Paleoseismological and Morphological evidence of slip rate variations along the North Tabriz fault (NW Iran). Tectonophysics, Elsevier, 1-63.
Nabavi, M.H. (1976) Preface to Geology of Iran. Geological Survey of Iran, p. 109 (in Persian).
Berberian, M. and Arshadi, S. (1976) On the evidence of the youngest activity of the North Tabriz fault and the seismicity of Tabriz city. Geol. Surv. Iran Rep., 39, 397-418.
Djamour, Y., Vernant, P., Nankali, H.R., Tavakoli, F. (2011) NW Iran-eastern Turkey present day kinematics: results from the Iranian permanent GPS network. Earth Planet. Sci. Lett., 307, 27-34.
Moradi, A.S., Hatzfeld, D., and Tatar, M. (2011) Microseismicity and seismotectonics of the North Tabriz fault (Iran). Tectonophysics, 506, 22-30.
Rhoades, D.A., Van Dissen, R.J., and Dowrick, D.J. (1994) On the handling of uncertainties in estimating the hazard of rupture on a fault segment. Journal of Geophysical Research, 99(7), 13701-13712.
Rhoades, D.A. and Van Dissen, R.J. (2003) Estimates of the time – varying hazard of rupture of the Alpine Fault, New Zealand, allowing for uncertainties, New Zealand Journal of Geology and Geophysics, 46, 479-488.
Van Dissen, R.J., Rhoades, D.A., Little, T., Litchfied, N., Carne, R., and Vilamor, P. (2013) Conditional probability of rupture of the Wairarapa and Ōhariu faults, New Zealand. New Zealand Journal of Geology and Geophysics, 56(2), 53-67.
Parsons, T. (2008) Monte Carlo method for determining earthquake recurrence parameters from short paleosiesmic catalogs: Example calculations for California. Journal of Geophysical Research, 113, B03302.
Hagiwara, Y. (1974) Probability of earthquake occurrence as obtained from a Weibull distribution analysis of crustal strain. Tectonophysics, 23, 318-323.
Rikitake, T. (1991) Assessment of earthquake hazard in the Tokyo area, Japan. Tectonophysics, 199, 121-131.
Nazari, H., Ritz, J.F., Salamati, R., Shafei, A., Ghassemi, A., Michelot, J.L., Massault, M., and Ghorashi, M. (2009) Morphological and palaeoseismological analysis along the Taleghan fault (central Alborz, Iran). Geophysical Journal International, 178, 1028-1041.
Foroutan, M., Meyer, B., Sebrier, M., Nazari, H., Murray, A.S., Le Dortz, K., Shokri, M.A., Arnold, M., Aumaître, G., Bourlès, D., Keddadouche, K., Solaymani Azad, S., and Bolourchi, M.J. (2014) Late Pleistocene-Holocene right slip rate and paleoseismology of the Nayband fault, western margin of the Lut block, Iran. J. Geophys. Res. Solid Earth, 119(4), 3517-3560.
Grant, L.B. and Gould, M.M. (2004) Assimilation of paleoseismic data for earthquake simulation. Pure Appl. Geophys., 161, 2295-2306.
Biasi, G.P., Weldon II, R.J., Fumal, T.E., and Seitz, G.G. (2002) Paleoseismic event dating and the conditional probability of large earthquakes on the southern San Andreas fault, California. Bull. Seismol. Soc. Am., 92, 2761-2781.
Vernant, P., Nilforoushan, F., Hatzfeld, D., Abbassi, M.R., Vigny, C., Masson, F., Nankali, H., Martinod, J., Ashtiani, A., Bayer, R., Tavakoli, F., and Chery, J. (2004) Contemporary crustal deformation and plate kinematics in Middle East constrained by GPS measurement in Iran and northern Oman. Geophys. J. Int., 157, 381-398.
Masson, F., Djamour, Y., van Gorp, S., Chery, J., Tatar, M., Tavakoli, F., Nankali, H., and Vernant, P. (2006) Extension in NW Iran driven by motion of the South Caspian Basin. Earth Planet. Sc. Lett., 252, 180-188.
Rizza, M., Vernant, P., Ritz, J.F., Peyret, M., Nankali, H., Nazari, H., Djamour, Y., Salamati, R., Tavakoli, F., Chery, J., Mahan, S.-A., and Masson, F. (2013) Morphotectonic and geodetic evidence for a constant slip-rate over the last 45 KYR along the Tabriz fault (Iran). Geophys. J. Int., 193, 1083-1094.
Khodaverdian, A., Zafarani, H., and Rahimian, M. (2015) Long term fault slip rates, distributed deformation rates and forecast of seismicity in the Iranian Plateau. Tectonics, 34, doi:10.1002/ 2014TC003796.