فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

بررسی ناهمسانی لرزه‌ای پهنه‌ی خوزستان در جنوب باختری زاگرس به کمک تحلیل فرکتالی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
مهشید فدعمی 1
سعید زارعی 2
شبیر اشکپور مطلق 2
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه ژئوفیزیک، دانشکده علوم و فناوری نانو و زیستی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران
2 استادیار، گروه ژئوفیزیک، دانشکده علوم و فناوری نانو و زیستی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران
10.48303/bese.2021.245995
چکیده
استفاده از هندسه فرکتالی می‌توان توزیع نامنظم عوارض زمین‌شناسی را به صورت کمی بررسی نمود. اهمیت تحلیل فرکتالی در تعیین پویایی زمین‌ساختی، ناهمگونی لرزه‌ای و بلوغ زمین‌ساختی می‌باشد. در این پژوهش از روش مربع‌شمار برای اندازه‌گیری بعد فرکتالی گسل‌های فعال، پارامتر لرزه خیزی bو زمین‌لرزه‌های رخ داده در پهنه خوزستان به عنوان یکی از مهم‌ترین مراکز انرژی های هیدروکربوری خاورمیانه، طی سال‌های 2019-1900 استفاده شده است. برای این منظور کل منطقه به 16 زیرپهنه تقسیم شده میزان بعد فرکتال در هر پهنه محاسبه شده است. محاسبه بعد فرکتال گسل‌های فعال، پارامتر لرزه‌خیزیb و نسبت آنها و فرکتال زلزله‌های رخ داده در پهنه‌ی خوزستان، نشان‌دهنده‌ی کاهش پویایی زمین‌ساختی از خاور و شمال خاور به سمت مرکز و جنوب می‌باشد. ضریب همبستگی حدود 86/0 – نشان می‌دهد که بین دو پارامتر b-value و D-value همبستگی مناسبی برقرار می‌باشد که بیانگر افزایش میزان احتمال رخداد زمین‌لرزه‌های بزرگ بر روی گسل‌هایی با مساحت زیاد می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که در مناطقی که تعادلی بین فرکتال لرزه‌ای و گسل‌ها وجود ندارد می‌تواند به عنوان کاندید زلزله‌های آتی یا وجود گسل‌های پنهان معرفی گردد. با توجه به نتایج این پژوهش مناطق اطراف گسل‌های ایذه، گسل MFF و گسل لهبری از مناطق کاندید زمین‌لرزه‌های آتی در پهنه ی مورد مطالعه معرفی می‌گردند.
کلیدواژه‌ها
پویایی زمین‌ساختی
تحلیل فرکتالی
فراسنج لرزه‌خیزی
گسل‌های فعال

موضوعات

  1. Sadr, A., Alipoor, R., and Ghamarian, S. (2018) Analysis (investigating) the role of active structures of tectonic in fractal dimension of fractures and drainages of the Hassanabad fault zone (SW Qazvin). Journal of Tectonics, 2(5), 3-16, doi: 10.22077/jt.2018.867 (in Persian).
  2. Khalifeh Soltani, A., Alavi, S., and Ghassemi, M. (2016) The role of geological structures in fractal dimension of fractures and drainages in Southw-estern Lenjan-Isfahan. Geosciences, 26(101), 45-56. https://www.sid.ir/en/journal/ViewPaper.aspx?id=684707 (in Persian).
  3. Mandelbrot, B.B. (1982) The Fractal Geometry of Nature. Freeman, New York, 460.
  4. Turcotte, D.L. (1997) Fractals and Chaos in Geology and Geophysics. Cambridge University Press.
  5. Cheng, Q., Agterberg, F.P., and Ballantyne, S.B. (1994) The separation of geochemical anomalies from background by fractal methods. Journal of Geochemical Exploration, 51, 109-130.
  6. Berberian, M. (2014) Earthquake and Coseismic Surface Faulting on the Iranian Plateau. 1st Edition Elsevier.
  7. Ambraseys, N.N. and Melville, C.P. (1982) A History of Persian Earthquakes. Cambridg University Press, Britain, Translated by Abolhassan Radeh, Agah Publishers, Tehran (1991).
  8. Berberian, M. and King, G.P. (1981) Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, 18(11), 1764-1766, https://doi.org/10.1139/e81-163.
  9. Mirzaei, N., Gao, M., and Chen, Y.T. (1998)Seismic source regionalization for seismiczoning of Iran: major seismotectonicJournal of Earthquake Prediction Research, 7, 465-495.
  10. Aghanabati, A. (2004) Geology of Iran: The Main Sedimentary-Structural Zone of Iran (in Persian).
  11. Roy, S., Ghosh, U., Hazra, S., and Kayal, J.R. (2011) Fractal dimension and b-value mapping in the Andaman-Sumatra subduction zone. Natural Hazards, 57(1), 27-37.
  12. Yadav, R.B.S., Gahalaut, V.K., and Sumer Chopra, Bin Shan (2012) Tectonic implications and seismicity triggering during the 2008 Baluchistan. Pakistan earthquake sequence. Journal of Asian Earth Sciences, 45, 167-178.
  13. Delvaux, D., Macheyeki, A.S., Kervyn, F., Petermans, Verbeeck, T.K., and Temu, E.B. (2007) Session TS3.3/NH4.4. Earthquake Geology of the Kanda Fault System (Tanganyikaerukwa Rift, SW Highlands of Tanzania). Geophysical Research Abstracts, EGU General Assembly 2007, 9, 09129.
  14. Tosi, P. (1998) Seismogenic structure behaviour revealed by spatial clustering of seismicity in the Umbria-Marche Region (Central Italy). Annals of Geophysics, 41(2), University Press, Princeton, NJ, USA.
  15. Shahryari, S. and Khatib, M.M. (1376) Fractal analysis of Nehbandan fault system. Journal of Earth Sciences, 6(23-24), 32-39 (in Persian).
  16. Cowie, P.A., Sornette, D., and Vanneste, C. (1995) Multifractal scaling properties of a growing fault population. Geophysic Journal International, 122, 457-469.
  17. Cherchi, , KHatib, M., Mozafarkhah, M., and Barjasteh, A. (1390) Using fractal analysis to determine the tectonic dynamics of the northern Lali region in northeastern Khuzestan. Shahid Chamran University of Ahwaz. Journal of Advanced Applied Geology, 1(1) (in Persian).
  18. Öncel, A.O. and Wilson, T.H. (2002) Space-time correlations of seismotectonic parameters: examples from Japan and from Turkey preceding the Izmit earthquake. Bulletin of the Seismological Society of America, 92(1), 339-349.
  19. Schorlemmer, D., Wiemer, S., and Wyss, M. (2005) Variations in earthquake-size distribution across different stress regimes. Nature, 437, 539-542.
  20. Utsu, T. (1999) Representation and analysis of the earthquake size distribution: a historical review and new approaches. Pure and Applied Geophysics, 155, 509-533.
  21. Bayrak, Y. and Öztürk, S. (2004) Spatial and temporal variations of the aftershock sequence of the 1999 Izmit and Duzce earthquake. Earth Planets and Space, 56, 933-944.
  22. Bayrak, Y. and Bayrak, E. (2012) Regional variations and correlations of Gutenberg–Richter. parameters and fractal dimension for the different seismogenic zones in Western J. Asian Earth Sci., 58, 98-107.
  23. Öncel, A.O. and Wyss, M. (2000) The major asperities of the 1999 Mw = 4 Izmit earthquake defined by the microseismicity of the two decades before it. Geophys. J. Int., 143, 501-506.
  24. Öztürk, S. (2012) Statistical correlation between b-value and fractal dimension regarding Turkish epicenter distribution. Earth Sciences Research Journal, 16(2), 103-108.
  25. Mandal, P. and Rastogi, B.K. (2005) Self-organized fractal seismicity and b value of aftershocks of the 2001 Bhuj earthquake in Kutch (India). Pure and Applied Geophysics, 162, 53-72.
  26. Adib, A., Afzal, P., and Zareh, M. (1395) Seismic zoning of eastern Yazd province based on earthquakes and Quaternary faults using fractal modeling. Islamic Azad University, South Tehran Branch. Journal of Advanced Applied Geology. Shahid Chamran University of Ahwaz, 22 (in Persian).
  27. Oncel, A.O., Wilson, T.H., and Nishizawa, O. (2001) Size scaling relationships in the active fault networks of Japan and their correlation      with Gutenberg-Richter b values. Journal of Geophysical Research, 106, 21827-21841.
  28. Sherman, S.I. and Gladkov, A.S. (1999) Fractal analysis of faulting and seismicity patterns in the Baikal Rift Zone. Tectonophysics, 308, 133-142.

  • تاریخ دریافت 11 شهریور 1399
  • تاریخ بازنگری 12 اسفند 1399
  • تاریخ پذیرش 21 اردیبهشت 1400