تصویربرداری سه بعدی پوسته البرز مرکزی با استفاده از زمین لرزه های محلی به روش توموگرافی

در این تحقیق با استفاده از توموگرافی زمین لرزه های محلی، تصاویر سه بعدی زیرسطحی مطلوبی از پوسته البرز مرکزی به دست آمده است. تصاویر به دست آمده نه فقط با تحلیل های زمین ساختی منطقه همخوانی دارند، بلکه توپوگرافی موهو و ساختار پوسته زیرین کوه آتشفشانی دماوند را تفسیر می کنند. برای به تصویر کشیدن پوسته البرز مرکزی بیش از 11000 زمین لرزه محلی با بزرگای بیشتر از 7/1 مربوط به لرزه نگار های سه مولفه ای دوره کوتاه شبکه های تهران، مازندران و سمنان، مورد بهره برداری قرارگرفته است که در بازه زمانی 1996 تا 2006 و در گستره 34 تا 37 درجه عرض شمالی و 7/49 تا 54 درجه طول شرقی ثبت شده اند. این زلزله ها، از یک سو برای وارون سازی یک بعدی با rms خروجی برابر با 15/0 ثانیه برای تعیین میدان سرعتی Vp و رسم نمودار سرعتی برحسب عمق استفاده شده اند و از سوی دیگر پس از تعیین موقعیت مجدد، درحکم داده های ورودی وارون سازی سه بعدی به کار گرفته شده اند. بعد از تعیین مدل سه بعدی اولیه و محاسبه مدل مستقیم به روش تفاضل متناهی، زمان سیرهای شکستی و بازتابی زاویه باز، وارون سازی سه بعدی صورت گرفت و براساس نتایج آن، مقاطع افقی و قائم از ساختار زیرین ناحیه موردنظر و ناپیوستگی های لایه های پوسته و موهو رسم و تحلیل شد. وضوح قابل قبول تصاویر خروجی براساس مدل آزمون شطرنجی، اعتبار نتایج را به اثبات می رساند. در تصاویر به دست آمده از توموگرافی سه بعدی صورت گرفته روی حجم مدل پوسته زیر شبکه ایستگاه ها، علاوه بر لایه رسوبی، سه لایه فوقانی، میانی و تحتانی به ترتیب از بالا به پایین تا مرز موهو قابل مشاهده است. خروجی های نهایی نشان دهنده آن هستندکه مدل پوسته به دست آمده با مقاطع قائم زمین شناسی در تحقیقات اخیر مطابقت دارد. در این خروجی ها مشاهده می شود که لایه فوقانی از دو لایه میانی و تحتانی ضخیم تر است به طوری که در زیر ارتفاعات البرز و حتی در بعضی نواحی دیگر، دو لایه میانی و تحتانی نازک تر شده و یا کاملا از بین رفته اند. در زیر قله دماوند در عمق های بیش از 48 کیلومتر، سرعت موج لرزه ای نسبت به محیط اطراف کاهش می یابد و درعین حال از عمق 6 تا 18 کیلومتر، محل مجرای آتشفشان دماوند از محیط مجاور پرسرعت تر و نسبت به محیط اطراف خود سردتر است. کم سرعت بودن محفظه آتشفشان دلیل بر گرم بودن این ناحیه نسبت به اطراف است.