به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

محمدرضا قیطانچی

  • نگار سودمند*، محمدرضا قیطانچی، سهیلا بوذری
    برای شبیه سازی جنبش نیرومند زمین ‍‍ لرزه دماوند از روش تابع تجربی گرین استفاده شده است. یکی از روش های مرسوم شبیه سازی برای تولید جنبش نیرومند زمین استفاده از پس لرزه ها و پیش لرزه های زمین لرزه های بزرگ روش تابع تجربی گرین است؛ در نتیجه ما از الگوریتم شبیه سازی جنبش زمین بر پایه تابع تجربی گرین، برای شبیه سازی شکل موج زمین لرزه دماوند استفاده کردیم.در تاریخ 18/02/1399 ، زمین ‍‍ لرزه ای با بزرگای گشتاوری 5 در دماوند واقع در استان تهران به وقوع پیوست. در این مطالعه با هدف برآورد پارامترهای چشمه و نحوه شکستگی در این زمین لرزه، از روش تابع تجربی گرین به منظور شبیه سازی جنبش نیرومند زمین، استفاده گردیده است. برای شبیه سازی زمین لرزه اصلی، پیش لرزه ای با بزرگای 2.9 در نزدیکی رو مرکز زلزله اصلی و همچنین پسلرزه هایی با بزرگی 3.9 و 4.1 که در ایستگاه های شتابنگاری مشا و رودهن ثبت شده اند، به عنوان تابع تجربی گرین در نظر گرفته شده است. طول و عرض شکستگی در این زمین لرزه، به ترتیب 2 و3 کیلومتر، به ترتیب در راستای امتداد و شیب به دست آمده است. محاسبات نشان می دهد که راستا، شیب و ریک گسل مسبب زمین ‍‍ لرزه به ترتیب 196، 76 و 156.5 درجه بوده است. مکانیزم کانونی این زمین لرزه، از نوع معکوس با مولفه امتداد لغز است، که با ساز و کار زمین لرزه ها در این ناحیه همخوانی دارد.
    کلید واژگان: دماوند, شبیه سازی, جنبش نیرومند زمین, تابع تجربی گرین
    Negar Soodmand *, Mohammadreza Gheitanchi, Soheila Buzari
    Green's empirical function method has been used to simulate the strong motion of the Damavand earthquake. One of the conventional methods of simulation to produce strong ground motion is the use of aftershocks and foreshocks of large earthquakes using the empirical Green's function method; As a result, the ground motion simulation algorithm based on Green's empirical function, presented by Hutchings and Wu (1990), has been used to simulate the Damavand earthquake waveform.On 02/18/2019, an earthquake with a magnitude of 5 occurred in Damavand, located in Tehran province. In this study, with the aim of estimating the parameters of the source and the mode of fracture in this earthquake, the empirical Green's function method has been used to simulate the powerful movement of the earth. To simulate the main earthquake, a foreshock with a magnitude of 2.9 near the center of the main earthquake, as well as aftershocks with a magnitude of 3.9 and 4.1 recorded at the Masha and Rodhen accelerometer stations, have been considered as experimental Green's function. The length and width of the fracture in this earthquake are 2 and 3 km, respectively, in the direction of extension and slope. Calculations show that the direction, slope and tilt of the fault that caused the earthquake were 196, 76 and 156.5 degrees, respectively. The focal mechanism of this earthquake is of reverse type with strike-slip component, which is consistent with the mechanism of earthquakes in this area.
    Keywords: Damavand, Simulation, Strong ground motion, empirical Green', s function
  • محمدرضا قیطانچی*، مهدی نوری دلوئی

    ایران تحت تاثیر حرکت همگرایی صفحه عربستان و صفحه اوراسیا می باشد. بهمین دلیل زمین لرزه های مخرب متعددی را در گذشته تجربه کرده است. از لحاظ زمین ساختی و خصوصیات لرزه ای، ایران را به پنج ایالت لرزه زمین ساختی زاگرس، ایران مرکزی، البرز-آذربایجان، مکران و کپه داغ می توان تقسیم نمود.یکی از عواملی که خصوصیات زمین لرزه ها را می تواند خوب توصیف کند سازوکار آنهاست. در این مطالعه سازوکار زمین لرزه ها را در این پنج ایالات جمع آوری و با نرم افزار FMC کلاس بندی نموده ایم. برای هر ناحیه در صد تکرار هر گروه از گسلش ها تعیین شده است. بیشتر گسلش ها از نوع رو رانده و فشارشی با مولفه امتداد لغز می باشند.بیشتر گسلش های معکوس مربوط به ایالت زمین ساختی زاگرس می باشد که شامل 58 در صد زمین لرزه های آن و حدود 42 در صد زمین لرزه های ایران می باشد. بنابراین بنظر می رسد زاگرس بیشتر از سایر مناطق تحت تاثیر حرکت همگرایی صفحه عربستان و اوراسیا می باشد.گسلش های نرمال در تمام ایالت ها در صد تکرار کمتری دارند و فقط 3 در صد از کل زمین لرزه ها در ایران از این نوع می باشند.

    کلید واژگان: طبقه بندی, نرم افزارFMC, سازوکار زمین لرزه, ایالت های لرزه زمین ساختی, لرزه خیزی ایران
    Mohammad-Reza Gheitanchi *, Mehdi Nouri Delouei

    Iran has been affected by the convergence of the Arabian and Eurasia plates. For this reason, it has experienced destructive earthquakes throughout history. In terms of tectonic and seismic properties, Iran can be divided into 5 general seismotectonic provinces; Zagros, Central-East Iran, Alborz-Azerbaijan, Makran, and Kopeh Dagh. One of the facts that best describes the characteristics of earthquakes is their focal mechanism. In this article, the focal mechanisms of these 5 provinces were collected and classified with FMC software. For each zone, the frequency percentage of each group of faults was determined. Most faults are in the reverse class or compression type with the strike-slip component. Most of the faults of the reverse type are related to Zagros province, which includes 58% of its earthquakes and 42% of Iran's earthquakes. Thus, it seems the Zagros has been more affected by the convergence of the Eurasian and Arabian plates than other regions. Normal faults in all provinces have a small frequency so that only about 3% of the total earthquakes in Iran are in this class.

    Keywords: classification, FMC software, Focal mechanism, Seismotectonic provinces, Seismicity of Iran
  • محمدصادق مام سیده اوچ تپه، بهرام عکاشه، محسن پورکرمانی*، محمدرضا قیطانچی، آرزو درستیان

    هدف از این مطالعه ارایه نقشه شدت اصلاح شده مرکالی به روش احتمالی بر اساس مطالعات لرزه زمین ساخت در چهار گوش ماکو است. منطقه مورد مطالعه در گوشه شمال غربی ایران واقع شده است. وقوع چندین زلزله مخرب و وجود گسل های فعال نشان دهنده سطح بالای لرزه خیزی در این منطقه است. براساس بررسی های لرزه زمین ساختی و مقادیر پارامتر b، همه چشمه های لرزه زای فعال، شناسایی و پارامترهای لرزه ای برای آن ها محاسبه شد. سپس نقشه شدت اصلاح شده مرکالی با استفاده از چهار رابطه کاهندگی محاسبه گردید. نتایج نشان داد که حداکثر شدت به شکل نواری با روند شمال غرب-جنوب شرق است که سازگاری خوبی با گسل های ایگدیر و بلیکگلو نشان می دهد. نتایج حاضر با نقشه شدت زمین لرزه هایی که در منطقه رخ داده، مطابقت خوبی دارد.

    کلید واژگان: شدت اصلاح شده مرکالی, گسل فعال, ماکو, چشمه لرزه زا, رابطه کاهندگی
    Mohsen Pourkermani

    The aim of this study is to present the modified Mercalli intensity map in a probabilistic way based on seismic studies in Mako Quadrangle. The studied area is located in the northwest corner of Iran. The occurrence of several destructive earthquakes and the presence of active faults indicate a high level of seismicity in this region. Based on tectonic earthquake surveys and b parameter values, all active seismic springs were identified and seismic parameters were calculated for them. Then the modified Mercalli intensity map was calculated using four reduction relations. The results showed that the maximum intensity is in the form of a strip with a northwest-southeast trend, which shows a good compatibility with the Igdeer and Blikglu faults. The present results are in good agreement with the intensity map of the earthquakes that occurred in the region.

    Keywords: Modified Mercalli intensity, active fault, Mako, seismic spring, attenuation relation
  • محمدرضا جوادی دوگاهه، بهرام عکاشه، محسن پورکرمانی، محمدرضا قیطانچی، آرزو درستیان، هادی جراحی*

    زلزله یکی از خطرات طبیعی است که طی سال ها باعث تلفات و خسارات مالی زیادی در سراسر جهان شده است. به همین دلیل است که تجزیه وتحلیل خطر زلزله باید با جدیت بیشتری مطالعه شود. ایران در یکی از مناطق لرزه خیز جهان، کمربند هیمالیا آلپ، قرار دارد که هر ساله زلزله های زیادی در آن رخ می دهد. تابع شدت آریاس، به منزله یکی از پارامترهای مهم زمین لرزه، به تجزیه وتحلیل خطر لرزه ای کمک می کند و می تواند برای برآورد عملکرد سازه، پایداری دامنه‏ها، و روانگرایی در طول زلزله مورد استفاده قرار گیرد. در این مطالعه، ضمن تحلیل زمین ساختی و لرزه زمین ساختی گستره خوی در شمال غرب ایران، پهنه بندی شدت زمین لرزه بر اساس روش آریاس صورت گرفت. مقادیر عددی شدت آریاس برای دوره بازگشت های 475 و 975 و 2475 ساله به صورت نقشه های هم پتانسیل تهیه شد. در تحلیل ها، اثر تغییرات رسوبات کواترنری نیز لحاظ شد. به طور کاملا مشهود، شدت زمین لرزه، جدای از فاصله از گسل، از تغییرات سرعت موج برشی تاثیر می پذیرد؛ به نحوی که با فاصله از چشمه لرزه زا، در مناطقی با ضخامت بالای رسوبات کواترنری، حتی افزایش نیز می‏یابد. این موضوع بازگوکننده اثر شرایط زمین شناسی در برآورد پارامتر های وابسته به زمین لرزه است.

    کلید واژگان: چشمه لرزه زا, دوره بازگشت, زمین لرزه, سرعت موج برشی, شدت آریاس
    Introduction

    Earthquakes are one of the natural hazards that have caused many casualties and financial losses around the world. This is why earthquake risk analysis studies need to be conducted more seriously. Iran is located in one of the seismogenic regions of the world, the Himalayan-Alpine belt, which is subject to many earthquakes every year. The Arias intensity, as one of the important seismic parameters, helps in seismic hazard analysis, and can be used to estimate structural performance, slope stability, and liquefaction during an earthquake. The region under study is in Khoy area in the northwest, near the Iran-Turkey border. The geographical area covers 38.5°N, 43.5°E to 39°N, 45°E. The main features of the region are the presence of the major lakes of Van and Ercek in the west, and also the Iran-Turkey border in the middle of the map.Arias (1970) created an equation for measuring the intensity of an earthquake based on the time-integral of the of the square of the ground acceleration, which was later used by some researchers to evaluate the damage potential. Harp and Wilson (1995) found out that the Arias Intensity is reliably linked with the distribution of landslides caused by an earthquake. Later on, Kayen and Mitchell (1997) proposed a method for evaluating the soil liquefaction during an earthquake’s strike with the help of the Arias Intensity. In another work (Cabañas et al., 1997), a noticeable correlation was found between the Arias Intensity and MSK scale. It was also revealed that for certain structures, such as the ones found in villages and adobe and brick buildings, the damage could be linked to the Arias Intensity. More recently, Borja et al. (2002) used the Arias Intensity as a measure for comparing the results of two seismic response analyses. Additionally, for determining damage indexes, such as the value of destructiveness potential factor , where la is the Arias Intensity, and V0 is the amount of the zero crossings of the acceleration–time history, this parameter is used (Araya and Saragoni, 1984).

    Method

    The Arias Intensity is one of the seismic parameters which is usually used in seismic hazard analysis to shed light on the potential damage earthquakes may cause. The Arias Intensity, as a scale of the shakings linked with an earthquake in terms of the amount of cumulative energy, is defined as an infinite set of single degree-of-freedom oscillators of unit weight with the frequency of zero to infinity (Elnashai and Sarno, 2004). This parameter correlates with the integral of the square of the module of ground acceleration over the time history of an earthquake. The Arias Intensity is a parameter which includes characteristics such as the domain and duration of ground motion for a wide range of recorded frequencies. Thus, compared to the parameters depending on the maximum value of ground motion, it is far more effective for evaluating earthquake impacts on engineering targets. In fact, evidence (Khademi, 2002; Mamseyedeh et al., 2021) supports that the Arias Intensity is to correlate proportionately with the damage caused by an earthquake, making it a reasonable choice when describing shakings capable of causing instability in structures, landslides (Chousianitis et al., 2014; Travasarou and Bray, 2003), and liquefaction (Kayen and Mitchell, 1997; Orense et al., 2015). 

    Result

    The a and b values were calculated using the Gutenberg and Richter law (Gutenberg and Richter, 1956) in MapSeis software (Figure 3.). To complete the information about the regions seismic sources, the iso-potential maps shown in Figure 3 were used. As is seen in the figure, the a-b values of the center of the region of the study were higher. These higher values indicate more seismic activity in the area (Kanamori, 1981; Kanamori, 2013; Wyss, 1975; Wyss et al., 2001). On the other hand, the accumulation of energy in the areas with a low b value shows their potential for future earthquake events. Of course, along with the consideration of this variable, other variables such as a and λ, in addition to the seismotectonics of the region, must be observed to locate future earthquakes with minimized error (Jarahi, 2017). Observing Figure 2 and Figure 3, along with noting the location of seismic sources in the region, reveals that three areas (A, B, and C) are to be expected to be subject to future earthquake events. Altogether, the mentioned revelations prove that the region is  highly seismic. The information formed the basis for the analyses done by Ez-Frisk for further calculations. Figures 4 to 6 show the Arias Intensity iso-potential maps for probabilities of 20%, 10%, and 5%, respectively in 100 years.

    Conclusion

    The Arias Intensity map can be used as one of the most important indexes for measuring the destructiveness of an earthquake. In this study, for the three return periods of 475, 975, and 2475 years, the Arias Intensity was examined and analyzed. During the study, the main seismic sources of the region were identified and their seismic parameters were calculated. Three areas, marked A, B, and C, were introduced as the areas with potential for future earthquake events. In the Arias Intensity of the region, some specific points were noticed. In general, the further the area is from the seismic source, the less is the intensity of the earthquake there. Nevertheless, it is not always true. That is because another important parameter, known as shear wave velocity, can control this pattern or even reverse it. In various regions, such as the land surrounding the Shkriazy fault, this reverse pattern was detected and that displays the effect of shear wave velocity on the Arias Intensity distribution. Considering the history of liquefaction during earthquakes in this region, the results of the current study could serve as the basis for liquefaction and landslide studies conducted there. From among the three recommended areas, area B is adjacent to a relatively large sedimentary basin (northeast of Salmas), where the very low shear wave velocity makes it prone to liquefaction. Therefore, the potential for the occurrence of future earthquakes, on the one hand, and the conditions increasing the likelihood of liquefaction and resonance, on the other hand, make area B the most dangerous one in the region. Moreover, it is recommended that in the three areas discussed in this study, measures be taken for reinforcing and strengthening structures to prepare them for future earthquake events.

    Keywords: Arias intensity, Earthquake, Return period, Quaternary deposit, Shear wave velocity, Seismic source
  • مهسا عبداعتدال، ظاهر حسین شمالی، محمدرضا قیطانچی
    منطقه مکران حاصل فرورانش پوسته اقیانوسی صفحه عربستان به زیر صفحه اوراسیاست که در حاشیه جنوب خاوری ایران و جنوب پاکستان جای گرفته است. از دید رفتار لرزه ای قطعه بندی مشخصی میان بخش های خاوری و باختری این پهنه فرورانش وجود دارد. در بخش باختری مکران هیچ زمین لرزه بزرگی تا کنون ثبت نشده است. در حالی که بخش خاوری زمین لرزه های بزرگ و متوسط بسیاری را تجربه کرده است. از دیگر تفاوت های آشکاری که میان بخش باختری و خاوری مکران دیده می شود دور افت بیشتر آتشفشان های کواترنری از پیش کمان خود در بخش خاوری نسبت به بخش باختری است. درک رفتارهای غیر عادی این زون فرورانش همواره از چالش های بزرگ در لرزه زمین ساخت این منطقه بوده است. در این پژوهش سعی می شود که با استفاده از روش نوفه لرزه ای محیطی، تصاویر دقیق تری از ساختار سرعتی پوسته و گوشته بالایی در پهنه فرورانش مکران به دست آید. برای این منظور، مجموعه بزرگی از داده ها در راستای تعیین تصاویر توموگرافی در این منطقه فراهم شده است. توابع گرین فواصل میان ایستگاهی امواج لاو با استفاده از داده های نوفه ثبت شده استخراج شده و با استفاده از آن منحنی های پاشش سرعت گروه امواج لاو برای انجام فرایند توموگرافی دو بعدی به دست آمده است.
    کلید واژگان: مکران, پهنه فرورانش, نوفه لرزه ای محیطی, منحنی پاشش, وارون سازی, گوشته بالایی
    M. Abdetedal, Z.H. Shomali, M.R. Gheitanchi
    The Makran zone in southeastern Iran and southern Pakistan is the result of subduction of oceanic crust of the Arabian Plate under the Eurasian Plate. From seismic behavior point of view, there is a distinct segmentation between the western and eastern parts of the subduction zone. The western part of the Makran has an abnormally very low level of deep seismicity with lack of recorded great earthquakes, while the eastern part has experienced many great earthquakes. Another difference between the western and eastern parts of the Makran region is that the distance between the Quaternary volcanic arc and fore-arc setting is larger in the east than in the west. Understanding the nature of unusual behaviors of the Makran subduction zone has long been one of the biggest challenges in seismotectonic investigations of this region. The present study aims at producing high-resolution love-wave velocity structure maps of the crust and the upper mantle in the Makran subduction zone using ambient seismic noise. To achieve this purpose, a large dataset has been provided to produce tomographic maps. Empirical Green’s functions were obtained from cross-correlations of broad-band seismic noise records at different stations inside and outside the region. Love-wave velocity dispersion curves were then extracted from the ambient noise, and finally converted into a 2D group velocity image (or tomography map) for crustal and upper mantle structures of the region.
    Keywords: Makran, Subduction zone, Ambient seismic noise, Dispersion curve, Inversion, Upper mantle
  • جواد اسدی فلاح *، مهدی زارع، محمدرضا قیطانچی
    یکی از متغیرهای مهم در بررسی اثرات ساختگاهی، تعیین بسامد طبیعی نوسان خاک است. در مطالعه حاضر برای تعیین این متغیراز اندازه گیری های مایکروترمور به عنوان روشی سریع، ساده و ارزان استفاده شده است. بدین منظور در 74 نقطه از شهر شیراز اندازه گیری های مایکروترمور به روش تک ایستگاهی با طول زمان 5 تا 10 دقیقه انجام پذیرفت. در ادامه برای تعیین بسامد طبیعی نوسان خاک از روش نسبت طیفی مولفه افقی به قائم (H/V) و یا همان روش ناکامورا استفاده شد. برای به دست آوردن طیف های مورد نظر نیز از روش طیف فوریه و طیف توان استفاده شد. نتایج بیانگر آن است که مقادیر بسامد طبیعی خاک در نقاط مختلف شهر دارای مقادیری در بازه 5/0 تا 6 هرتز است؛ به طوری که در مناطق خاوری و شمال شهر که رسوبات آبرفتی با ستبرای بسیار کم دارند، این مقدار بسامد افزایش یافته است. همچنین با توجه به نتایج مطالعات، ضریب بزرگنمایی آبرفت دارای مقادیری در بازه 3/1 تا 5 است. همچنین به منظور بررسی وابستگی زمانی دوره تشدید، پس از گذشت 8 سال از برداشت داده های اولیه، در 5 ایستگاه دوباره برداشت داده صورت گرفت. نتایج حاصل از این برداشت ها بیانگر تطابق قابل قبول نسبت های طیفی حاصل از برداشت داده ها در دو بازه زمانی مختلف و برای 5 ایستگاه مورد بررسی بوده است.
    کلید واژگان: اثرات ساختگاهی, بسامد طبیعی خاک, مایکروترمور, نسبت طیفی, ضریب بزرگنمایی
    J. Asadifallah *, M. Zare, M.R. Gheytanchi
    Natural frequency of soil is an important factor in site effect studies. In order to determine this parameter, microtremor measurements were applied as a fast, simple and economic tool. For this purpose, microtremors were recorded in 74 points with time durations of 5 to 10 minutes throughout the city of Shiraz. Natural frequency and amplification factor of soil were then estimated considering the main peak in spectral ratio between horizontal and vertical components (H/V) that is also known as Nakamura’s technique. Fourier and power spectrums were also used to determine this spectral ratio. The results demonstrate that natural frequency varies from 0.5HZ to 6HZ in different parts of the city, so that it increases in the east and north part of the city where alluvial deposits over the bedrock are thin. Also, amplification factor of the alluvial deposits obtained by this method has values between 1.3 and 5 throughout the city. In order to investigate time-dependence of the natural frequency, after 8 years of data recording new data were recorded in five stations. The results indicate acceptable correlation and consistency between old and new data results in these five stations.
    Keywords: Site effect, Natural Frequency of soil, Microtremor, Spectral ratio, Amplification factor
  • امین رشیدی*، اسماعیل بایرام نژاد، محمدرضا قیطانچی
    در این مطالعه سعی در بهبود تعیین مکان زمین لرزه های رخ داده در منطقه قوچان بوسیله روش نسبی اختلاف زمانی دوگانه و الگوریتم hypoDD با استفاده از مدل سرعتی سه بعدی شده است. ابتدا به منظور بررسی توانایی کارکرد روش اختلاف زمانی دوگانه با آرایه موجود از آزمون مصنوعی توسط سه خوشه منطبق بر گسل های بینالود، کشف رود و قوچان استفاده شد. نتایج حاصله کاهش چشمگیر خطاها و برتری روش نسبی در مقابل روش تک حادثه ای را نشان داد. سپس با اعمال محدودیت هایی بر روی داده های اولیه، تعداد 2516 زمین لرزه ثبت شده توسط شبکه های لرزه نگاری قوچان و مشهد بین سال های 1996 تا 2012 برای مکانیابی مجدد توسط آخرین نسخه الگوریتم hypoDD با استفاده از مدل سرعتی سه بعدی مهربان (1390) انتخاب شدند. با توجه به مکانیابی مجدد زمین لرزه ها وجود فعالیت های لرزه ای در شمال گسل سنگ بست-شاندیز و غرب گسل بینالود و همچنین در جنوب گسل باغان-گرماب به چشم می خورد که می تواند نشان دهنده فعالیت گسل های پنهان باشد. در این مطالعه میانگین RMS از 0.27 ثانیه در مکانیابی تک حادثه ای به 0.09 ثانیه در مکانیابی مجدد با استفاده از مدل سه بعدی رسید. میانگین عدم قطعیت های نسبی افقی و قائم نیز در مکانیابی مجدد به ترتیب 686 متر و 721 متر به دست آمد
    کلید واژگان: قوچان, روش اختلاف زمانی دوگانه, تعیین محل مجدد, روش نسبی, آزمون مصنوعی
    Amin Rashidi*, Esmail Bayramnejad, Mohammad Reza Gheitanchi
    In the last 150 year, most destructive earthquakes of Kopeh Dagh occurred near Quchan. These earthquakes caused large damages to Quchan (Tchalenko, 1975; Ambraseys and Melville, 1982). The Kopeh Dagh zone accommodates a motion, by a combination of slip-partitioning in the NW, thrust faulting in the SE, and anticlockwise block rotation in the Central Kopeh Dagh (Hollingsworth et al. 2006, 2008). The system of NNW–SSE right-lateral strike-slip faults in the Bakharden–Quchan fault zone between Bojnurd and Quchan is one of the most prominent structural and topographic features of the central Kopeh Dagh (Hollingsworth et al., 2006). The Kopeh Dagh is made up of a sequence of mostly conformable and complete Mesozoic–Tertiary sedimentary rocks (Stocklin, 1968; Berberian, 1976). The Kopeh Dagh form a linear intracontinental fold and thrust belt trending NW–SE between the stable Turkmenistan platform and Central Iran (Hollingsworth et al., 2006). Shortening in Iran accommodates the northward motion of the Arabian shield into Eurasia. Recent GPS measurements (McClusky et al., 2003; Vernant et al., 2004) indicate that Arabia moves approximately northwards, with respect to Eurasia, at ∼ 23 mma−1 at the longitude of the Kopeh Dagh. The Kopeh Dagh fold belt as a part of Alpine-Himalayan mountain belt in western Asia, constitutes the north-eastern border of the Iranian plateau and lies on the south-western margin of the Turan (Turkmenistan) continental crust, forming its epi-Hercynian (Early Kimmerian) cover (Berberian, 1981; Nabavi, 1983).
    In this study, the Double-Difference earthquake location algorithm was applied to the relocation of a large set of seismic events that occurred in Quchan region and recorded by Quchan and Mashhad seismic networks affiliated with the Iranian Seismological Center (IRSC) during the period from 1996 to 2012. The study area extends from 35.5°N to 39°N and 56°E to 60.5°E and is located in the Kopeh Dagh major seismotectonic province. The purpose of this study is to improve earthquakes location by using Double-Difference method developed by Felix Waldhauser and William Ellsworth (2000). Relative earthquake location methods can locate earthquakes with higher accuracy by removing effects due to unmodeled velocity structure. HypoDD program determines relative locations within clusters using the Double-Difference algorithm. In order to estimate capability of Double-Difference technique in the area, we performed synthetic tests by which four datasets, each including 10 synthetic earthquakes, were considered along the Kashafrud, Quchan, Binalud and Robat-e-Qarabil faults. The single event method by hypo71 program was applied to determine initial locations. Then, Double-Difference technique by hypoDD program was used for relocating the events. The results showed significant decrease in errors using Double-Difference technique. By using the synthetic tests, capability of Double-Difference algorithm was demonstrated. Then, by putting constraints on primary data, a number of 2516 earthquakes, recorded by Quchan and Mashhad's seismic networks from 1996 to 2012, were chosen to be relocated by the latest version of hypoDD program using the Double-Difference algorithm and Mehraban’s 3D velocity model (2012). The distribution of the events in the central part of the Kashafrud fault shows that the fault is dipping northeast and the occurrence of earthquakes at different depths can be the representation of a high-angle thrust fault and the activity in the entire fault plane of this reverse fault. According to the relocation of the earthquakes and the cross sections in the north of the Shandiz-Sangbast and the west of the Quchan faults, the existence of seismic activities can represent hidden fault activity. The linearity of earthquakes to the south of Baghan-Garmab fault can be also the representation of the continuation of seismic activity in this fault, though the surface trace of this activity is not visible in the geologic maps. In the present study, the average RMS is 0.27 s in the initial locating and reaches to 0.09 s in the relocation by hypoDD using the 3D velocity model. The average of the relative horizontal and vertical uncertainties stood at 686 m and 721 m for relative relocation. The relocation using a 3D model could improve the depth distribution of earthquakes, which is more accurate than initial location. This means that it reveals the concentration of the events between the depths of 5 to 23 km. As for the constraints imposed on the initial data, we considered a minimum depth of 3 km, but the Double-Difference relocation of earthquakes using the 3D model shows that 73 earthquakes occur at depth less than 3 km with least errors.
    Keywords: Quchan, Double, Difference technique, Relocation, Relative method, Synthetic test
  • مجیدرضا آزادفر، محمدرضا قیطانچی*
    در ساعت 6:38 روز 21 اردیبشهت 1392 زمین لرزه ای به بزرگی 1/6 و به گزارش برخی مراکز دیگر 2/6 در مقیاس گشتاوری (Mw)، در نزدیکی روستایی به نام گوهران روی داد.روستای گوهران از توابع شهرستان بشاگرد واقع در استان هرمزگان می باشد. این زمین لرزه، پس لرزه های بزرگی را به دنبال داشت که بزرگ ترین آنها با بزرگی 8/5 ثبت شده است. در فاصله سه ماه بعد از رویداد اصلی توسط ایستگاه های لرزه نگاری کشوری، 284 پس لرزه ثبت و مکان یابی شده اند. در این پژوهش با استفاده از روش اختلاف زمانی دوگانه، مجددا زمین لرزه اصلی و پس لرزه های آن مکان یابی شدند که در طی این فرایند خطا نسبت به قبل بهینه شده و با استفاده از تحلیل مکانی و زمانی پس لرزه ها، راستای گسل مسبب اصلی این زمین لرزه با امتداد تقریبی جنوب غرب-شمال شرق شناسایی شد. همچنین با استفاده از روش وارون سازی تانسور گشتاور، سازوکارهای کانونی مربوط به این زمین لرزه و پس لرزه های بزرگ آن به دست آمد که با توجه به امتداد به دست آمده از توزیع پس لرزه ها، صفحه اصلی از صفحه کمکی تشخیص داده شد. در نهایت با تلفیق این دو نتیجه گسل مسبب اصلی با مولفه امتدادلغز چپ گرد با شیب تقریبا قائم شناسایی شد. تطبیق نتایج زمین شناختی با نتایج این پژوهش نشان می دهد که این زمین لرزه تحت تاثیر عملکرد گسل ناشناخته است که تاکنون در نقشه ها مشاهده نشده و بعد از وقوع این زمین لرزه آشکار شده است.
    کلید واژگان: زمین لرزه گوهران, اختلاف زمانی دوگانه, وارونسازی تانسور گشتاور, گسل امتداد لغز چپگرد
    Majid Reza Azadfar, Mohammad Reza Gheitanchi
    On the 11thMay 2013 at 2:08:08 GMT, a moderate earthquake (Mw=6.2) occurred in Hormozgan province, near the Goharan village (southeast Iran). The largest aftershock of magnitude 5.8 occurred on 12th May 2013 at 12:07:02 GMT near the mainshock, which produced more destruction. According to the reports, one person died and 17 people injured. This earthquake is the first noticeable recorded event in this area. By this time,the most important seismic activity had occurred in 1983 with magnitude Ms=5.7 (ISC). Aftershock sequences provide valuable information about the Earth’s crust and source properties of large earthquakes. This is because a large number of events occur during a short time in a small area. This earthquake had a lot of aftershocks, after 3 months Iranian seismological center (IRSC) recorded 284 events.    Generally, initial location of earthquakes produce inevitable error because of algorithms we use to locate earthquakes. But this error will be decreased by relocating. One of the most common methods used is double-difference algorithm developed by Felix Waldhauser (2000). The double-difference is one of the relative earthquake location methods in these methods, effects of errors produced by deviation from real structure velocity model can also be minimized. According to the theory of double-difference, if the hypocentral separation between two earthquakes is small (compared to the event station distance and the scale length of the velocity heterogeneity), then the ray paths between the two sources and a common station are similar along the entire ray path. In this case, the difference in travel times for two events observed at one station can be related to the spatial offset between the events with high accuracy.    Previous studies have shown that the direction of causative fault (related to mainshock) can be obtained by the distribution of aftershocks, but it does not exactly assess motion on the fault occurred during the earthquake. So obtaining focal mechanism of the mainshock and largest aftershocks could help us to solve this important problaluablem. There are some methods to obtain focal mechanism and one of the most powerful methods is moment tensor inversion. This method has developed for a local earthquake by Zahradnik et al (2005). This algorithm has been written in Fortran language programing named ISOLA. The ISOLA GUI has been created using the Matlab GUIDE tool.ISOLA is based on multiple point-source representation and iterative deconvolution method, similar to what Kikuchi and Kanamori (1991) have done for teleseismic records, but here the full wavefield is considered, and Green's functions are calculated by the discrete wavenumber method of Bouchon (1981). Thus, the method is applicable to regional and local events.   In this study, we use double-difference algorithm to relocate the mainshock and aftershocks of this earthquake. During this process, the error of location improved (compare to initial location). By using spatial-temporal analyse of aftershock sequence we derived that the causative fault of this earthquake is in an east-west direction. All the aftershocks are distributed in the area with length 40 km and width 25 km, but the most of them are being in a cluster with length 15 km and width 10 km. We determined the focal mechanisms of this earthquake, and 15 other large aftershocks by moment tensor inversion method (Isola software) and the results show that all of the events have a predominatinely strike-slip mechanism. According to the distribution of the aftershocks we determined, fault plane is distinguished from the nodal plane. The fault plane is a left-lateral strike-slip in the SW-NE direction. According to the Geological evidence, this earthquake is related to the unknown fault in this region, but topographic map shows that probably this earthquake is related to linear structure parallel to aftershocks distribution and the fault plane that obtained in this study using CMT(Centroid Moment Tensor) method.
    Keywords: Goharan earthquake, double difference, moment tensor inversion, left, lateral strike slip fault
  • رضا منصوری، محمدرضا قیطانچی
    روش بازگشت زمان به منظور بررسی مکان و پارامترهای چشمه زمین لرزه های گوناگون از سوی محققان مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش برای محاسبه پارامترهای زمین لرزه، داده های ثبت شده به صورت معکوس در زمان زمین انتشار پیدا می کنند. در این تحقیق از روش خودکار برای تشخیص زمین لرزه ها و مکان یابی آنها به روش بازگشت زمان و شکل موج های پیوسته ثبت شده در فواصل محلی استفاده شده است. ابتدا داده های ثبت شده با عملگر آماری کشیدگی یا کورتوسیس (kurtosis) برای برجسته کردن زمان رسید امواج فشارشی مورد پردازش قرار می گیرد. سپس داده های پردازش شده در یک شبکه از نقاط تعریف شده درحکم چشمه های پتانسیلی مهاجرت داده و درنهایت برهم باریده می شوند. بیشینه محلی برهم بارش در زمان و مکان به ترتیب زمان وقوع زمین لرزه و مکان آن خواهد بود. در این تحقیق روش بازگشت زمان برای محاسبه مکان پس لرزه های زمین لرزه 20 دسامبر 2010 که در شرق بلوک لوت در منطقه ریگان رخ داده، مورد استفاده قرار گرفته است. برای محاسبه مکان و تنظیم عملگر بازگشت زمان چندین شرط با استفاده از رویداد های مصنوعی مورد آزمایش قرار گرفته و در انتها پارامترهای به دست آمده از آزمایش مصنوعی برای پردازش و مکان یابی داده های واقعی ثبت شده در شبکه ای محلی در منطقه ریگان واقع در جنوب شرقی ایران مورد استفاده قرار گرفت. با وجود استفاده از پارامترهای به دست آمده از آزمایش مصنوعی، روشن شد که باید از چند محدودیت مانند تعداد ایستگاه های استفاده شده در مکان یابی برای بهینه کردن مکان زمین لرزه ها استفاده شود. نتایج به دست آمده از مکان یابی زمین لرزه ها، نشان دهنده یک زون لرزه خیز در منطقه است که احتمالا با یک گسل پنهان در ارتباط است.
    کلید واژگان: روش بازگشت زمان, مکان یابی زمین لرزه, زلزله شناسی محاسباتی, لرزه خیزی و زمین ساخت, منطقه ریگان
    Reza Mansouri*And Mohammad Reza Gheitanchi
    Summary: Rapid and accurate assessment of earthquake source parameters is extremely useful in seismology from different perspectives including hazard assessment and also for rapid response services. Nowadays، there exist various automated phase detection and location algorithms that provide near real-time seismic bulletins. Such algorithms rely on explicit phase identification and complex event association techniques that must be reformulated for different velocity models accordingly. These algorithms often use only P and S phases (Withers et al.، 1999). In many cases، the signal-to-noise ratio (SNR) is small، making it difficult to use the classical methods based on phase identification. However، event location based on a migration approach has recently been proposed in seismology (e. g.، Kawakatsu and Montagner، 2008; Larmat et al.، 2009; Kim et al.، 2011; Gharti et al.، 2011) mostly because phase identification is not required in this method. Time-reversal (hereafter referred to as TR) is a migration-based approach، in which the observedseismograms are back propagated in time in order to determine the location of the events. The TR method can potentially provide more accurate information on earthquake processes especially for small earthquakes where phase-identification-based methods are hardly used due to a low SNR. In general، classic earthquake location is a nonlinear problem and linearization oftravel time equations in earthquake location is mandatory based on a Taylor series expansion around some prior estimate (or guess). The locations of events also contain random errors، for example errors associated with the arrival time، as well as systematic biases due to manual phase picking. On the other hand، the most important error in earthquake locations with the TR method is only the inherent dependence of earthquake locations on an assumed seismic velocity structure of the Earth. The history of the TR method، which takes the advantage of none-phase identification، can be traced back to automated local and regional seismic event detection and a location system using waveform correlation by McMechan (1985) and Whiters et al. (1999). In recent years، thesame theory of waveform correlation is used by various researchers to investigate earthquake location in local (e. g. Maggi and Michelini، 2010)، regional (OBrien et al.، 2011) and telesimic distances (e. g. Ekstrom، 2006; Larmat et al.، 2006) using the TR method. The time reversal algorithm has been recently used to study the location and characterization of seismic sources in elastic media. This algorithm is related to the back propagating of the recorded data in earth in reverse time to find the parameters of an event. In this study، we investigate the location of small seismic events in south-eastern of Iran in an automatic mode. Most of the events are linked with structures of east of the Lut Block occurred after the main shock on 2010، December 20 with Mw 6. 3. Data from a temporary network was used to investigate the P phase clarification using a kurtosis analysis on records and then it was migrated to the source in reversed time to find thelocation of events without human bias. We tested several time reversal imaging conditions by synthesizing events for location. Finally، we used the best obtained parameters from a synthetic test to apply the same procedure to a real database observed after the main shock in the Rigan region which had been recorded by the network. We showed that although the obtained parameters were used in the real data، simple limitations such as number of contributed station in location should be used to improve the location. The results showed that well-constrained centers of events were in good agreement with the trend and dip of faults in the region and the focal mechanism of the main shock.
    Keywords: Time, reversal method, earthquake location, computational seismology, seismicity, tectonics, Rigan region
  • کورش امامی، اسماعیل بایرام نژاد، محمدرضا قیطانچی
    یکی از کاربردهای مهم زلزله شناسی تعیین کانون زمین لرزه ها است. دقت بیشتر در این فرایند موجب کسب نتایج بهتری در سایر بررسی ها مانند بررسی ساختار پوسته، لرزه خیزی منطقه و تعیین صفحه گسل مسبب زلزله ها می شود. روش های کلاسیک تعیین محل بر پایه معادلات گایگر (1910) بنا شده است. در این روش با استفاده از جمله اول بسط تیلور به کمک یک مدل سرعتی معلوم برای منطقه، رابطه بین زمان رسید و مختصات کانونی زلزله خطی سازی می شود. پاسخ بهینه در روش های خطی شده، از کمینه کردن اختلاف داده های محاسبه شده و مشاهده شده به روش کمترین مربعات گام به گام صورت می پذیرد. اغلب به علت نبود پوشش سمتی (آزیموتی) مناسب و فقط به واسطه استفاده از داده زمان سیر، خطای قابل توجهی در تعیین محل کانون زلزله ها ایجاد می شود. در راستای کاهش خطای ناشی از تعیین محل، پژوهشگران از سمت و پارامتر پرتو برای بهینه سازی نتایج استفاده می کنند.
    در این تحقیق سعی شده است بهینه سازی موقعیت رویدادهای لرزه ای در محدوده °44 تا °50 طول شرقی و°36 تا °40 عرض شمالی واقع در شمال غرب ایران صورت گیرد. 11200 زمین لرزه با بزرگی برابر یا بیش از 4/1 در مقیاس ناتلی، رخداده بین سال های 2006 تا 2013، ابتدا فقط با استفاده از زمان سیر موج P و سپس با استفاده از زمان سیر، پارامتر پرتو و سمت موج P تعیین محل شد. نتایج حاصل بیانگر تاثیر بسیار مهم پارامتر پرتو و سمت به همراه زمان سیر، در کاهش خطای افقی تعیین محل زمین لرزه ها به میزان قابل توجهی است.
    کلید واژگان: لرزه خیزی آذربایجان, سمت, پارامتر پرتو, بیضی اطمینان, زمان سیر
    K. Emami, E. Bayramnejad, M. R. Gheitanchi
    An important aim of seismology is to determine focuses of earthquakes. The more precisely the process is carried out، the better results will be achieved in various studies، for example، in vestigation of the crustal structure and seismogenic zone or the determination of the plane of faults causing earthquakes. The classic methods of locating are based on Geiger''s equations (1910). The relation between the arrival time and coordination of the earthquake is linearized in this method using the first term of the Taylor''s expansion and a velocity model available for the study area. The optimum responses in the linearized methods are obtained by minimizing the differences between the observed and calculated data using iterative Least Squares (L. S.) method. A considerable error is usually observed in determination of earthquake focus because of the absence of a proper azimuthal bearing، as well as the mere use of the travel time data. With the purpose of reduction of the errors، researchers have used azimuth and ray path parameters for optimization of their performance. The study area is located within 44-50o E and northern latitude 36-40oN، which is located in northwestern Iran، forming part of the central Alborz-Azerbaijan tectonic region. In this research the earthquakes of a magnitude equal or greater than 1. 4 in the body wave scale occurred in the area within the period from 2006 to 2013، included 11،200 events، first were located using only P wave traveltimes and then process was repeated by adding ray path and P wave azimuthal parameters data. To this effect، the aforesaid earthquakes were classified into two general classes، consisting of earthquakes of magnitudes 1. 4-3. 4 and earthquakes of magnitudes exceeding 3. 4. Concerning the first class of earthquakes، processing was made only for the data obtained from the stations in the local seismic network of the Institute of Geophysics، University of Tehran. The velocity model used in this part of the work was local Velocity Model (Bayramnejad، 2008) that is specific to the study area. Because of a large number of earthquakes، each of the aforesaid classes of earthquakes were subdivided into two subclasses consisting of the earthquakes with azimathal gaps less than 180 degrees and those with azimuthal gaps greater than 180 degrees. The results obtained by the earthquakes locating are represented by histograms which indicate that utilization of ray parameter and azimuthal parameter considerably reduce the horizontal error in relocating of earthquakes، specially for the earthquakes with the azimuthal gaps exceeding 180 degrees compared to utilization of mere travel time data. For the second class of earthquakes، we have used all the data from the stations located within the whole seismic range of Iran. It is evident that locating of earthquakes is carried out with a greater precision where more data is available. The velocity model used in this part was similar to the one used for the whole. Optimization of relocating of earthquakesare indicated by histograms for the magnitude of 3. 4-4. 6earthquakes. Results indicated reduction in the horizontal error when the azimuthal and ray path parameters have been used. For the magnitude 4. 6-6-2 earthquakes، it is proved، by drawing a certainty ellipse، that the use of azimuthal and ray parameters may optimize locating of earthquakes،and lower the dimensions of the certainty ellipse.
    Keywords: Seismicity of Azarbayejan, Azimuth, Confidence ellipsoid, Ray parameter, Travel time
  • کورش امامی، اسماعیل بایرام نژاد*، محمدرضا قیطانچی
    یکی از هدف های مهم زلزله شناسی به دست آوردن مدل سرعتی مناسب برای هر منطقه است. هر چه این فرایند دقیق تر صورت گیرد می توان در پژوهش های دیگر در منطقه به نتایج بهتری دست یافت. برای این منظور از روش های توموگرافی لرزه ای استفاده می شود. استفاده از زلزله ها به منزله چشمه های طبیعی در توموگرافی بسیار مفید است. در این پژوهش یک مدل سرعت سه بعدی برای دو منطقه اصفهان و شهرکرد واقع در محدوده o31 تا o34 شمالی و o50 تا o53 شرقی ارائه می شود. برای این منظور از زمین لرزه های رخ داده در این ناحیه بین سال های 2000 تا 2012 که در 8 ایستگاه لرزه نگاری موسسه ژئو فیزیک دانشگاه تهران ثبت شده اند استفاده شده است. ابتدا لازم است یک مدل یک بعدی متوسط بهینه برای منطقه به دست آورده شود. نتایج حاصل از وارون سازی هم زمان داده ها یک مدل 4 لایه ای پیشنهاد می دهد که در آن سرعت امواج P تا عمق 5 کیلومتری برابر با 4/5 کیلومتربرثانیه، 5 تا 20 کیلومتر، 0/6 کیلومتربرثانیه، 20 تا32 کیلومتر، 2/6 کیلومتربرثانیه، 32 تا 47 کیلومتر، 9/6 کیلومتربرثانیه است. عمق موهو 47 کیلومتر و سرعت Pn، 9/7 کیلومتر بر ثانیه برآورد شده است. زمین لرزه های منطقه با استفاده از مدل بدست آمده تعیین محل مجدد شدند و نتایج حاصل در وارون سازی سه بعدی مورد استفاده قرار گرفت. بعد از تعیین مدل سه بعدی اولیه، زمان سیر اولین فازهای رسیده وارون سازی شدند که براساس نتایج آن، مقاطع افقی از ساختار زیرین ناحیه موردنظر رسم شد. بی هنجاری های سرعتی مدل نهایی به دست آمده درعمق های گوناگون مطابقت خوبی با روندگسل های منطقه دارد. نتایج آزمایش مدل نهایی با بوردهای شطرنجی، بیانگر وضوح خوبی برای عمق های گوناگون است.
    کلید واژگان: بی هنجاری, اصفهان, توموگرافی, زمان سیر
    Kourosh Emami, Esmaeil Bayramnejad*, Mohammad Reza Gheitanchi
    One of the most important purposes in seismology is determination of crustal velocity using earthquakes data that have been recorded by regional and local seismic stations. The more precise the process is carried out، the better shall be the results reached in various studies in the area including earthquake locating، seismicity of area، seismic zone mapping or the determination of the plane of faults causing earthquakes Imaging velocity structure of Earth''s interior using travel times inversion commonly called seismic tomography which is usually done two or three-dimensionally.. This method has extensively been used in recent decades by researchers. Since the seismic waves are associated with valuable information about direction of propagation and environmental properties، using earthquakes as natural seismic sources are very useful in seismic tomography as well as the artificial sources such as limited and controlled explosions، air guns and bore-hole sources.. The seismic tomography characterizes the size، geometry and extent of velocity anomalies. In this method subsurface structure is modeled initially by several parameters and improved by the inversion of seismic travel times data. In this study the crustal velocity structure was determined using three-dimensional inversion of local earthquakes travel times recorded by seismic networks of Institute of Geophysics University of Tehran (IGUT) occurred within the period from 2000 and 2012 in the study area. The study area is bounded within 31oE to 34oE and 50oN to 53oN. We used the VELEST software in one-dimensional modeling section. The procedure of study is minimizing the differences between observed and calculated travel time by applying the initial obtained model. This software simultaneously optimizes the earthquake locations، crustal velocity model and station corrections using the Joint-Hypocenter-Determination (JHD) method. The initial estimates for P waves velocity and crust thickness of the region are achieved using the travel-time curve of primary phases of all earthquakes occurred in the area. Then the larger relative earthquakes are selected and the best crustal one-dimensional model was derived by simultaneously inverse modeling method using this data set and VELEST algorithm. This method can be considered as one of the useful methods in study of 1D crust structure. The results proposed a 4 layers model of crust in which the P wave velocity is equal to 5. 4 km/s for depths less than 5 km، 6. 0 km/s for depths from 5 km to 20 km، 6. 2 km/s for depths of 20 km to 32 km and finally 6. 9 km/s for depths of 32 km to 47 km. The thickness of crust and Pn velocity are respectively obtained 47 km and 7. 9 km/s. The aim of this work is obtaining an optimal crust model that can aid to improve seismic data and can be used to determine the next earthquake locating. Then the obtained crustal model is used as an initial model to study of three-dimensional inverse modeling of crust in the region by using FAST algorithm. All the earthquakes relocated using new obtained model. In this study a data set recorded by the 8 seismic stations of Isfahan and Shahrekord networks were used. The resolution of final solution of 3D model was investigated using synthetic dataset (checkerboard model) that shows fair resolution for various depths. The lateral variations of the main resolved structures in the model obtained are highly correlated with the faulting systems in the region.
    Keywords: Anomaly, Isfahan, Tomography, Travel time
  • محمدرضا جعفریزاده، محمدرضا قیطانچی
    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.
    کلید واژگان: توموگرافی, زمین لرزه های محلی, البرز مرکزی, مدل یک بعدی پوسته, مدل سه بعدی پوسته, لرزه زمین ساخت
    Mohammad Reza Jafarizadeh, Mohammad Reza Gheytanchi
    In this study, applying a tomography method to local earthquakes, a three-dimensional (3D) image of the crust of central Alborz is obtained. The result is not only consistent with the tectonics features in the region but also abale to interpret the tomography of Moho and crustal structure beneath the volcanic mountain of Damavand. More than 11000 local earthquakes, with a magnitude of 1.7 or higher, recorded by three-component short-period seismic stations of Tehran, Mazandaran, and Semnan networks between 1996 and 2006, bounded by 34-37N and 39.7-54E, were used to image the crust in central Alborz. These raw pieces of data, on one hand, were used as input for the 1D inversion method to obtain the variation of Vp and plot the velocity versus depth diagram whose rms was smaller than 0.15. On the other hand, they were used in a relocation process and when their locations were improved, a 3D model was generated based on them. After determining the preliminary 3D and forward models using the finite-difference method, the refracted and wide-angle reflected travel times were inverted and the horizontal and vertical sub-structures in our determined region were investigated. Based on these results, the discontinuities of the crust and Moho were mapped and analyzed. The final outputs showed that the resulted crust model is consistent with some of the recent geological studies. These outputs illustrat that the upper layer is thicker than the middle and lower ones as these two layers become thinner and even disappear below Alborz. It seems that the upper layer fills some hollows in the other ones. The depth of Moho increases below Damavand mountain; also, the area around the volcanic conduit of Damavand, between 6km and 18km depths, has a high velocity and is colder than the other areas.The P-velocity model resulted by using 1D tomography facility of Velest with RMS values less than 0.15, are compatible with the previous models. The resulted depth is 45 ± 2 km for the Moho and 7 km for the sediment layer. Frequency and distribution diagrams of the earthquakes show that about 75% of earthquakes have happened in depths less than 24 km and consequently the most seismogenic layer of the crust is estimated to be located at this depth. The 3D tomography, performed through the Zelt routines, has acceptable results with less than 2.5% error. Although an enough number of earthquakes overcome the problem of scarcity of the stations, the high depths of earthquakes cause a low resolution in shallow layers. However, this problem can be solved by increasing the density of stations.
    Keywords: Tomography, local earthquakes, central Alborz, 1D crustal model, 3D crustal
  • نعیمه سادات مقدسی، حسین هاشمی، محمدرضا قیطانچی
    توموگرافی زمان سیر لرزه ای، روشی مناسب برای بازسازی مدل سرعتی زیر سطح زمین است. همواره کمبود داده و پوشش پرتو به اندازه کافی موجب ایجاد ابهاماتی در توموگرافی شده است. با استفاده از روش توموگرافی بازتابیوتوموگرافی عبوری (استفاده از امواج مستقیم)، نه تنها سرعت ها تعیین می شوند بلکه با تلفیق آنها یک مدل سرعتی دقیق ساخته می شود. در این تحقیق داده های زمان رسید بازتابی که در طول یک خط لرزه ای در منطقه لرستان برداشت شده و داده های زمان رسید زمین لرزه های محلی ثبت شده در بازه زمانی 2006 تا 2011 در منطقه مورد بررسی، با اعمال فیلترهای مختلف به منظور ایجاد محدودی تهایی در عمق و فاصله رو مرکزی و آزیموت، برای اجرای مراحل توموگرافی زمان سیر لرزه ای تلفیق شدند. مدل سرعتی جدیدی از داده های تلفیق یافته به دست آمده و در حین مراحل پردازش داده های خام در امتداد خط لرز های مورد نظر، بکار گرفته شد. بعد از اعمال هر دو مدل سرعت به دست آمده از داده های بازتابی و داده های تلفیقی، مقاطع بعد از مهاجرت هر دو به طور جداگانه مقایسه شد. در این دو مقطع که درهمه مراحل به جز مدل سرعتی، مشترک هستند، بازتاب کننده ها با وضوح و پیوستگی بیشتری در مقطع حاصل از داده های تلفیقیمشاهده شدند.
    کلید واژگان: توموگرافی, وارون سازی, مدل سرعتی, زمین لرزه, بازتاب کننده, لرستان
  • مجید نعمتی*، دنیس هتسفلد، محمدرضا قیطانچی، مرتضی طالبیان، نوربخش میرزایی، احمد سدیدخوی
    سامانه گسلی شاهرود نقش مهمی را در لرزه زمین ساخت البرز خاوری و میانی بازی می کند. در این پژوهش به لرزه خیزی در این گستره و جنوب آن با نگاهی به خردلرزه خیزی آن گستره و بررسی زمین لرزه پنجم شهریور 1389 جنوب دامغان پرداخته شده است. در این بررسی داده های شبکه های لرزه نگاری محلی سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور و همچنین داده های شبکه های لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران و پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله برای پردازش سازوکار خردلرزه ها و پردازش ویژگی های زمین لرزه جنوب دامغان و بزرگ ترین پس لرزه آن به کار گرفته شد. پراکندگی رومرکز خردلرزه ها و زمین لرزه های جنوب دامغان در گستره البرز میانی- خاوری و جنوب آن بر جنبایی سامانه گسلی شاهرود و گسل ترود پافشاری می کنند. پراکندگی کانونی زمین لرزه ها و سازوکار آنها شیب تند و سازوکار راستالغز چپ گرد را برای پاره های باختری سامانه گسلی شاهرود و گسل ترود نشان می دهند. سازوکار زمین لرزه ها نشان می دهند سه گسل آستانه، چاشم و فیروزکوه از سامانه گسلی یاد شده، از دیدگاه سازوکار ژرفی یکسان هستند و شاید بتوانند در یک رویداد یگانه مانند یک گسل بزرگ به جنبش درآیند و زمین لرزه بزرگی را به وجود بیاورند. همچنین سازوکار راستالغز چپ گرد زمین لرزه های جنوب دامغان نشان می دهد که گسل ترود نیز از دید رفتار لرزه زمین ساختی مانند گسل های البرز خاوری بوده و این گستره می تواند گسل ترود را نیز در بر بگیرد.
    کلید واژگان: سامانه گسلی شاهرود, خردلرزه خیزی, سازوکار, شبکه محلی, البرز خاوری
    M. Nemati*, D. Hatzfeld, M. R. Gheitanchi, M. Talebian, N. Mirzaei, A. Sadidkhouy
    The Shahroud fault system plays important role in seismotectonic of the eastern Alborz. In this paper we have surveyed the seismicity of the middle-eastern Alborz and its southern area. At this investigation، the data of the Geological Survey of Iran local seismological networks، the seismological networks of the Institute of Geophysics of the University of Tehran and the International Institute of Earthquake Engineering and Seismology of Iran were used for processing the focal mechanism of micro-earthquakes and the south of Damghan earthquake and its greatest aftershock. Distribution of the micro-earthquakes and the south of Damghan events epicenters indicate intense activity of the Shahroud fault system and the Toroud fault. Focal mechanisms of them shows near vertical dipping of the faults and left lateral mechanism of the western segments of the fault system and the Toroud fault. The focal mechanisms suggest the Astaneh، Chashm and Firouzkuh faults from the system fault behave in a same manner with no deference between them at depth and have seismic potential proportion to their total length. Also due to left lateral mechanism of the south of Damghan earthquakes، Toroud fault treats like of the eastern Alborz seismotectonically and this area could cover Toroud fault.
    Keywords: Shahroud Fault System, Microseismicity, Mechanism, Local Network, Eastern Alborz
  • نرگس افسری، فتانه تقی زاده فرهمند، محمدرضا قیطانچی، اعظم سلیمانی
    تابع های گیرنده امروزه به نحو گسترده برای به تصویر درآوردن ناپیوستگی های لرزه ای در پوسته و گوشته بالایی مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله برای استخراج تغییرات عمق موهو و نسبت Vp/Vs پوسته در زیر شبکه لرزه نگاری شیراز که در زاگرس مرکزی قرار دارد، از روش تابع گیرنده دورلرز P استفاده کرده ایم. به همین منظور از داده های زمین لرزه هایی که در پنج ایستگاه لرزه ای کوتاه دوره سه مولفه ای در فاصله رومرکز ̊95 > > ̊30 از مرکز شبکه و بزرگای 5‎/5 ≤ Mb که از اواخر سال2002 تا 2009 ثبت شده، استفاده شده است. در این تحقیق به کمک تحلیل تابع گیرنده P و با استفاده از تاخیر زمانی فاز تبدیلی Ps از موهو نسبت به رسید مستقیم P، متوسط عمق موهو برای منطقه برآورد شد. سپس با استفاده از روش برآورد هم زمان عمق و نسبت Vp/Vs پوسته و به کمک بازتاب های چندگانه پوسته (PpPs، PpSs + PsPs)‎ مقدار متوسط ضخامت و نسبت Vp/Vs پوسته محاسبه شد. عمق موهو برای منطقه شیراز به طور متوسط 5‎/49 کیلومتر به دست آمد. کمترین ضخامت پوسته را 0‎/46 کیلومتر در زیر ایستگاه MOK و بیشترین ضخامت پوسته را 5‎/56 کیلومتر در زیر ایستگاه PAR به دست آوردیم. نسبت Vp/Vs به طور متوسط برای منطقه 73‎/1 به دست آمد و حدود تغییرات Vp/Vs بین 70‎/1 تا 74‎/1 است. نتایج به دست آمده در این تحقیق با نتایج مطالعات قبلی در این منطقه همخوانی قابل قبولی داشته است.
    کلید واژگان: دورلرز, تابع های گیرنده, ناپیوستگی موهو, زاگرس, امواج تبدیل یافته Ps
    Nargess Afsari, Fattaneh Taghizadeh, Farahmand, Mohammadreza Gheitanchi, Azam Solaimani
    Study crust and upper mantle structure below the surface of Earth is one of the important objectives of geophysics. Teleseismic body waveforms have been used to infer crust and upper mantel structure. The Iranian plateau is part of the Alpine-Himalayan orogenic belt. The Zagros mountain belt in southwestern Iran has resulted from the collision of Arabian Plate with the continental crust of Central Iran after the closure of the Neotethys Ocean. The region referred as central Zagros of Iran in this study includes the area located between 50.9°-54° longitude and 28.1°-30.8° latitude. In this study we use teleseismic receiver function method to determine the Moho depth variations and Vp/Vs ratio beneath Shiraz Telemetry Seismic Network, located in the central Zagros using teleseismic data (30°  95°, Mb ≥ 5.5) which have been recorded in five 3C stations short period from 2002-2009. Teleseismic events with relatively high signal-to-noise ratio (>4) have been carefully selected at each station. We considered a time window of 110s, starting 10 s before the P-onset arrival time. Firstly, to broaden the response of short-period instruments into a more useful teleseismic frequency band, the instrument response is denconvolved from the original records. ZNE components are then rotated into the local LQT ray-based coordinate system (using theoretical back azimuth and incidence angle), in which L shows the direction of P wave incident to the surface; Q is perpendicular to L and T is perpendicular to both L and Q forming the third axis of the right-hand LQT system. To isolate the P-to-S conversions on the Q component, the L component is deconvolved from the Q component. A band-pass filter of 2-10s is applied to the P receiver functions (PRFs). They are stacked after move out correction for reference slowness of 6.4 s/°. P-RFs are sorted by increasing back azimuth. A notable feature, which can be observed underneath all stations, is the presence of a significant sedimentary layer at about 0.2-1.2s delay time. The middle crustal layer at about 2.3-4.0s delay time can be also seen beneath all stations. The most coherent conversion is however the conversion at the Moho boundary arriving between 5.6-6.6 s delay time. This conversion can be clearly followed in the individual traces as well as in the stacked traces. The minimum arrival time of the Moho converted phase (5.6s) is observed beneath the station MOK located in the northeastern part of the area. Even though, the largest arrival time (6.6 s) is seen beneath the station PAR located in the northwestern part of the region. Moho depths are obtained by using an average crustal P wave velocity of 6.3 km/s and a Vp/Vs ratio of 1.73. This keeps our depth values independent from possible errors of preliminary shear wave velocity models. However, we estimate the deviation to this model to be less than 5%. Therefore, this procedure results in a ±2 km error in the Moho depth determination. For station KAZ, we couldn’t obtain P-RF because of low signal-to-noise ratio. We have used the arrival times of crustal multiples for determination of crustal thickness (H) and Vp/Vs ratio. This was done using Zhu and Kanamori method, which performs a grid search through the H and Vp/Vs space and searches for the largest amplitudes at the predicted times of direct conversions and multiples. We used weight factors of 0.5, 0.25, 0.25 for the Moho conversion and multiples, respectively. The average Moho depth is 49.5 km and varies between 46.0 km and 56.5km. We observed that Moho depth decrease from north to south. The thinnest crust was found beneath MOK station whereas the deepest crust was observed beneath PAR station. The Shiraz region crust has an average Vp/Vs ratio of 1.73, with higher ratio of 1.74 in MOK station and lower ratio of 1.70 in SHI station. 2D migrated PRF section depth-distance obtained from a profile perpendicular to the strike of Zagros (NE-SW), shows the Moho boundary varies from 45 km to more than 50 km.
    Keywords: Zagros, Ps converted waves, Moho discontinuity, Teleseismic receiver functions
  • مصطفی جوان مهری، اسماعیل بایرام نژاد، محمدرضا قیطانچی، سیدمحمود اظهری
    روش مدل سازی وارون هم زمان پارامترهای زمین لرزه ای یکی از روش های متداول در تحقیقات ساختار سرعتی پوسته زمین است. در این روش، پارامترهای مکانی و زمانی زمین لرزه ها و ساختار سرعتی پوسته، طی مراحل مدل سازی وارون به طور هم زمان بهینه می شوند. در این تحقیق برای تعیین مدل سرعتی بهینه پوسته در ناحیه کپه داغ از روش مدل سازی وارون هم زمان و نرم افزار ولست استفاده شده است. ناحیه کپه داغ، قسمتی از کمربند کوه زایی آلپ-هیمالیا است که در شمال شرق ایران و روی حاشیه جنوب غربی پوسته قاره ای توران قرار دارد. شهر قوچان که در مرکز این ناحیه واقع شده، از 1870 تا به حال، بارها با زمین لرزه های بزرگ و مخرب ویران شده است. این زمین لرزه ها از بزرگ ترین زمین لرزه هایی بودند که در طول 160 سال اخیر در منطقه کپه داغ رخ داده اند و تلفات و خسارات بسیاری در شهر قوچان و دهکده های اطراف آن برجای گذاشته اند. در ابتدا برای برآورد مدل یک بعدی اولیه از نمودار زمان سیر اولین فازهای رسیده برحسب فاصله استفاده شده است و از نتیجه آن در مراحل بعدی برای تهیه تعدادی مدل اولیه مورد نیاز در نرم افزار ولست استفاده شد. سپس با به کارگیری نرم افزار ولست مدل پوسته نهایی محاسبه شد که بر وجود سه لایه با سرعت های 95‎/5 تا عمق 5 کیلومتری، 1‎/6 تا عمق 15 کیلو متری و 97‎/7 اعماق بیش از 46 کیلومتر دلالت می کند.
    کلید واژگان: مدل سازی وارون هم زمان, نرم افزار ولست, مدل سرعتی پوسته, کپه داغ
    Mostafa Javan, Mehri, Esmaeil Bayramnejad, Mohammadreza Gheitanchi, Mahmoud Azhari
    Crustal Velocity Structure Model has a significant role in truly understanding of seismicity and also in relocating earthquakes. On the other hand, it can be used for recognizing major and potential seismic sources which is very critical for seismicity and earthquake hazard assessment studies. Seismic parameters simultaneous inversion modeling is one of the most prevalent methods in the study of seismic velocity structure. This approach optimizes the coordinate parameters, time of the events and the velocity structures simultaneously by processing the initially assumed values. The resulted velocity model can be used for relocating the seismic events, registered on the local seismic network, and locating future seismic events as well as establishing the future seismic tomography studies. In this study, the simultaneous inversion modeling and VELEST software were used in order to find an optimum crustal velocity model. located in east of Caspian Sea, north east of Iran and south of Touran plate tectonics, the Kope Dagh region lies within a broad zone of deformation and forms part of Alpine-Himalayan orogenic belt which is actually the conjunction zone of Touran and Iran plates. This region is separated from Touran plate by Main Kope Dagh Fault from the north, and its southern boundary is assumed Sabzevar Reverse Fault and Mayamey Reverse Fault. Our study area covers Sabzevar, Mashhad, Shirvan and Quchan cities. Quchan is located in the central Kope Dagh region and has experienced four destructive earthquakes in the past centuries (1851, 1871, 1893 and 1895). These earthquakes caused widespread devastation and heavy human loss in Quchan and many surrounding villages. To estimate the layer configuration, velocities and thicknesses; we used first arrival travel times. More than 14000 first arrival data related to 2200 seismic events, registered by the local seismic network, were considered. They are all registered in the stations located less than 400 meters of epicenters. First arrival times were plotted versus their distances. The chart suggests three major layers; therefore we decided to fit three lines on three sections of the chart which are 50-100 meters, 120-180 meters and 190-350 meters, using least square method. By inversing the slopes of these three lines, we calculated the mean velocities for the three layers which are 6.01, 6.36 and 8.10 km/sec related to 0-20 km, 20-46 km and more than 46 km respectively. The second anomaly is corresponding to Moho Depth so it shows thickness of the crust in the study area. We used this resulted information as an initial velocity model to prepare numerous models needed for VELEST software runs. In the next step of our work, in order to improve resulted velocity model, we used VELEST for seven run groups, each containing 20 independent runs using 20 initial models. These initial models are created by a FORTRAN program in a way that 20 initial models have all same thickness but different velocities which are restricted in defined intervals. We considered the convergence of the resulted models in each group to select one as the best run and then to determine a proper velocity model and Moho Depth as well. Hence the third group was selected as the best run group and therefore the related Moho Depth is 46. It is exactly the same as Moho Depth resulted from the first arrival travel times. In the final step, we used the resulted velocity models in the previous step and calculated their mean values as the mean velocity model. This model was used as another initial model for the final run of VELEST program, but in this run we added several layers to initial model so that their velocities increase regularly. The calculated model, by the VELEST, is very similar to the mean resulted model of the second step. We determined this three layers model as an optimum velocity model for the study area in which the thicknesses of layers are 5, 10 and 31 and velocities of P-wave in these layers are 5.95, 6.1 and 7.97 km/sec respectively. Quchan station is determined as our origin station, therefore its time correction was assumed zero. The most time correction resulted by the final VELEST run is related to Moghan Station.
    Keywords: Simultaneous inversion, Kope Dagh, Crustal seismic velocity model, VELEST
  • مجید نعمتی، مرتضی طالبیان، احمد سدیدخوی، نوربخش میرزایی، محمدرضا قیطانچی
    رشته کوه البرز که به دنبال برخورد پهنه های عربی و اوراسیا در تریاس پسین شکل گرفته و آهنگ کنونی این برخورد 21 میلی متر در سال است، گستره ای چین خورده، گسل خورده و یکی از گستره های کوتاه شدگی پوسته زمین در ایران است. ایالت لرزه زمین ساختی البرز از شمال به گسل خزر، از جنوب به گسل های مشا، طالقان، شمال قزوین، شمال تهران، شمال سمنان وآستانه، از غرب به کوه های طالش و از شرق به ایالت لرزه زمین ساختی کپه داغ کران دارد. جابه جایی البرز شرقی به دو جابه جایی راندگی گسل خزر و جابه جایی راستالغز چپ گرد سامانه گسلی شاهرود با راستای شمال شرقی - جنوب غربی افراز (Partitioning)‎ می شود. گسل های سامانه گسلی شاهرود و سازوکار زمین شناسی همگی آنها در روی زمین شناخته شده است، اگرچه هندسه آنها در ژرفا شناخته شده نیست. این گستره لرزه خیز پیش تر مورد بررسی های لرزه خیزی قرار نگرفته است.
    به جز زمین لرزه 20-01-1990 با سازو کار راستالغز چپ گرد (هاروارد، 2011) و وابسته به گسل فیروزکوه، زمین لرزه دیگری با سازوکار معلوم در گستره یادشده وجود ندارد. بنا به دلایل بالا راه اندازی شبکه های محلی برای بررسی ساختار سرعتی پوسته در البرز شرقی و پراکندگی خردلرزه ها برای بررسی جنبایی گسل ها در این گستره، گریز ناپذیر بود. پاره شرقی سامانه گسلی شاهرود در گستره البرز خاوری در این نوشتار پژوهشی بررسی شده است. این سامانه گسلی بخش مهمی در نقشه لرزه زمین ساختی این گستره به شمار می رود. زمین لرزه تاریخی سال 856 کومس را که بزرگت رین زمین لرزه درون قاره ای ایران است می توان به سامانه گسلی شاهرود وابسته دانست. همچنین زمین لرزه تاریخی سال 1301 با بزرگی 7‎/6 و زمین لرزه های دستگاهی 1890 و 1935 به شماره با بزرگی های 2‎/7 و 8‎/5 در نزدیکی گستره بررسی شده روی داده اند که می توان آنها را نیز به سامانه گسلی شاهرود وابسته دانست.
    در این بررسی دو شبکه لرزه نگاری محلی (سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور) با ایستگاه های نزدیک به هم در مدت زمان 9 ماه پیرامون این سامانه گسلی راه اندازی شدند و داده برداشت کردند. همچنین هم زمان از خردلرزه های برداشت شده با شبکه های لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک نیز بهره جستیم. پراکندگی زمین لرزه هایی که به تنهایی با ایستگاه های شبکه های لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک برداشت شده اند، به دلیل فاصله زیاد میان ایستگاهی، هم خوانی خوبی با هندسه سطحی و ژرفی گسل ها ندارند. پس از ویرایش و پردازش داده ها، با به کارگیری روش واداتی (1933) وابستگیVP/VS با ضریب همبستگی 98‎/0 مقدار 71‎/1، و بازه 4 لایه ای سرعت پرتو لرزه ایP میان 4‎/5 تا 0‎/8 کیلومتر بر ثانیه از سطح تا گوشته بالایی نیز به دست آمد. رومرکز زمین لرزه های هر دو شبکه محلی با رخنمون سامانه گسلی نامبرده به ویژه مهم ترین پاره گسلی آن (گسل آستانه) هم پوشانی داشتند.
    با سنجش آماری دو دسته زمین لرزه برداشت شده با شبکه های محلی و شبکه های لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک، به سادگی می توان کمتر بودن خطاها را در زمین لرزه های شبکه محلی دریافت. در این بررسی ستبرای نهشته های رویی نزدیک به 4 کیلومتر، مرز لایه بلورین رویی در 13 کیلومتری، پهنای لایه لرزه زا 24 کیلومتر و یک برآورد اولیه از ژرفای موهو 34 کیلومتر به دست آمد. ژرفای ناپیوستگی های موهو و لایه لرزه زا با به کارگیری پردازش زمان سیر پرتوهای شکسته مرزی گذرنده از زیر ناپیوستگی ها به دست آمده اند.
    همچنین برای ژرفای لایه لرزه زا از پراکندگی ژرفی زمین لرزه ها استفاده شده است. دو شیب تند و یک شیب رو به شمال به شماره، برای گسل های آستانه، چاشم و شمال سمنان پیشنهاد شد. ژرفای بیشتر زمین لرزه ها از 4 تا 14 کیلومتری است. این پراکندگی نشان می دهد که بیشتر زمین لرزه ها در درون لایه بلورین رویی رخ داده اند. با اینکه شیب همه گسل های جنوبی گستره (مانند گسل های گرمسار و شمال سمنان) رو به شمال و شیب همه گسل های شمالی گستره (مانند گسل های خزر و شمال البرز) رو به جنوب هستند، به دلیل ستبرای کم لایه لرزه زا نمی توان بر وجود ساختار رزگون (گلی) در البرز شرقی پافشاری کرد. دلیلی نیز برای کمتر شدن شیب آنها در ژرفا در دست نداریم تا در لایه لرزه زا به هم برسند.
    راستای بردارهای تنش لرزه ای، که از سازوکار خردلرزه ها برگرفته شده اند، با راستاهای جابه جایی اندازه گیری شده با GPS هم خوانی دارند. این بردارها نیروی کششی را در راستای شمال غربی- جنوب شرقی و راستای فشار را عمود بر آن نشان می دهند. از پارامترهای لرزه خیزی، b-Value که وابسته به عکس توان لرزه ای گستره و متناسب با نسبت احتمال رخداد زمین لرزه های کوچک به بزرگ است، نزدیک به 9‎/0 به دست آمد. ازآنجاکه این پارامتر وابسته به بزرگی نیست پس می توان آن را برای لرزه خیزی زمینه نیز به دست آورد.
    کلید واژگان: ساختار رزگون و البرز شرقی, سامانه گسلی شاهرود, الگوی سرعتی پوسته, خردلرزه
    Majid Nemati, Morteza Talebian, Ahmad Sadidkhouy, Noorbakhsh Mirzaei, Mohammad Reza Gheitanchi
    The investigation of this paper focuses on eastern part of Shahroud fault system in middle-east Alborz. This fault system is an important part in the seismotectonic map of the area. We used two local temporary dense seismological networks data installed around the fault system for several months during 2007 and 2008 and simultaneously micro-earthquakes data recorded by the permanent seismological network of the Geophysics Institute of University of Tehran were used. The seismicity of both networks has overlapping with the surface outcrops and the depth of Shahroud fault system faults, mainly Astaneh fault. Processing the data provided us a P wave velocity range within the east Alborz which resulted discontinuities like seismogenic zone thickness, 24 km. An initial estimation of Moho depth located at 34 km, near vertical and north dipping seismicity dips corresponding with the Astaneh and North Semnan faults respectively were the other results. Faults dipping and seismogenic zone thickness do not support the flower structure hypothesis at the east Alborz in spite of some author's idea. A few focal mechanisms indicated left-lateral motion and confirm high angle of the faults planes. The crustal movement directions resulted from P and T vectors show well correspondence with the GPS measured direction in the area. The b-value which could be considered as inverse short term background seismicity intense, was determined about 0.9.
    Keywords: Shahroud fault system, Flower structure, East Alborz, Crustal velocity, Micro earthquake
  • الهام محمدی، فروغ صدودی، احمد سدیدخوی، محمدرضا قیطانچی
    در این تحقیق از روش تابع انتقال گیرنده دورلرز P برای به دست آوردن عمق موهو ونسبت Vp/Vs برای 8 ایستگاه کوتاه دوره از شبکه لرزه نگاری مشهد و قوچان استفاده شده است. همچنین تغییرات عمق موهو و نسبت Vp/Vs را زیر منطقه کپه داغ رسم کرده ایم. این تحقیق روشن ساخته است که روش تابع انتقال گیرنده می تواند روش خوبی برای اندازه گیری عمق موهو در زیر یک ایستگاه کوتاه دوره باشد. ضخامت پوسته ای از تاخیر زمانی فاز تبدیلی Pبه S به دست می آید که این زمان تاخیر توازنی قوی با نسبت Vp/Vs پوسته ای دارد. این ابهام می تواند به طور عمده با داخل کردن بازتاب های تکراری با نام های PpPs و PpSs+PsPs که دیرتر می رسند، کاهش یابد.
    از یک الگوریتم برانبارش استفاده می کنیم که دامنه های توابع انتقال گیرنده را در زمان های رسید پیش بینی شده از این فاز ها با نسبت های Vp/Vs و ضخامت های پوسته ای (H)‎ گوناگون جمع می کند (زو و کاناموری، 2000). این الگوریتم تابع انتقال گیرنده حوزه زمان را مستقیما به حوزه H-Vp/Vs تبدیل می کند بدون آنکه به مشخص کردن این فازها و همچنین پیک کردن زمان های رسید مربوط به آنها نیازی باشد. بهترین برآورد از ضخامت پوسته ای و نسبت Vp/Vs هنگامی به دست می آید که سه فاز با هم برانباشت شوند.
    کاربرد این روش برای داده های مربوط به 8 ایستگاه در منطقه کپه داغ، میانگین عمق موهو را تقریبا 45 کیلومتر و تغییرات آن را بین 40 تا 5‎/49 کیلومتر نشان می دهد. موهوی عمیق تر در زیر منطقه جنوبی یافت شده است و پوسته نسبتا نازکی در زیر منطقه مرکزی مشاهده شده است. نتایج به دست آمده همخوانی خوبی با زمین شناسی و زمین ساخت منطقه دارد.
    کلید واژگان: امواج دورلرز, پوسته, کپه داغ, تابع انتقال گیرنده, فاز تبدیلی Ps
    Elham Mohammadi, Forogh Sodoudi, Ahmad Sadidkhouy, Mohammad Reza Gheitanchi
    In this study we use the P receiver function technique to determine the Moho depth and Vp/Vs ratio for 8 short period stations of Qochan and Mashhad seismic networks and map the variations of Moho depth under Kope Dagh region. It is shown that a receiver function can provide a relatively good point measurement of Moho depth under a short period station. The crustal thickness estimated from the delay time of the Moho P-to-S converted phase trades off strongly with the crustal Vp/Vs ratio. The ambiguity can be reduced significantly by incorporating the later multiple converted phases, namely, the PpPs and PpSs+PsPs. We use a stacking algorithm which sums the amplitudes of receiver function at the predicted arrival times of these phases by different crustal thicknesses H and Vp/Vs ratios (zhu & kanamori,2000). This transforms the time domain receiver functions directly into the H-Vp/Vs domain without need to identify these phases and to pick their arrival times. The best estimations of crustal thickness and Vp/Vs ratio are found when the three phases are stacked coherently. Applying this technique to 8 stations in Kope Dagh region reveals that the Moho depth is approximately 45 km on average and varies between 41 and 49 km. Thick and thin crust are found under the southern and northern Rang, respectively. These results are in good agreement with the geology and tectonic setting of this region.
  • مجید نعمتی، دنیس هتسفلد، محمدرضا قیطانچی، احمد سدیدخوی، نوربخش میرزایی، علی مرادی
    گسله آستانه یکی از گسله های جنبا در سامانه گسلی شاهرود است که نقش مهمی در زمین ساخت البرز شرقی بازی می کند. در این مقاله لرزه خیزی محلی و ناحیه ای در ناحیه آستانه درالبرز شرقی با برداشت داده خردزمین لرزه ها و پردازش آنها، بررسی شده است. در این بررسی از داده های دو شبکه محلی که درمجموع به مدت 9 ماه ناپیوسته در طول سال های 2007 و 2008 نصب شده اند و نزدیک به دو سال داده های شبکه موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران استفاده شده است. پردازش هر دو دسته خردلرزه های شبکه های محلی و شبکه ژئوفیزیک در گستره البرز شرقی نشان می دهد که این زمین لرزه ها پیرامون گسله های خزر، شمال البرز، گرمسار، مشا، شمال سمنان و به ویژه آستانه پراکنده شده اند. این پردازش بر جنبایی آنها نیز دلالت دارد. در این ناحیه یک الگوی سرعتی دو لایه ای موج P روی یک نیم فضا با سرعت 4/5 کیلومتر بر ثانیه در سطح تا 3/6 کیلومتر بر ثانیه در ژرفای بالاتر ازناپیوستگی موهو، پهنای 4 کیلومتری نهشته های رویی، پهنای 23 کیلومتری لایه لرزه زا و دو شیب تند پراکندگی ژرفی خردلرزه ها منطبق با دو قطعه گسله آستانه به دست آمده است.
    کلید واژگان: خردلرزه, شبکه محلی و البرز شرقی, الگوی سرعتی پوسته, گسله آستانه
    The Alborz mountains, as a folded and faulting region, is the northern region of crust shortening in Iran. Dominant mechanism (Harvard, 2002) of Alborz earthquakes is left-lateral strick-slip paralleled to the range. East Alborz is one of the active regions that plays a significant role in the tectonics of its neighbors like South Casbin Basin. Regarding the geological maps of the area, the faults have clearer outcrops in the east than the west. The strike of mountain range is changed from N110°E in the western part to N80°E in the eastern part. The Astaneh is one of the important faults in the Shahroud fault system in the east Alborz. Astaneh fault, the case study of the local networks, with about 150 km length is clearly seen in satellite pictures especially at the eastern segment. and is about 100 km in length, based on 1:250000 geological map of Semnan (Samadian et al., 1975) and Sari (Vahdati and Saidi, 1990). This fault has made a 30-40 km left lateral pull-apart basin near 53.6°E; this is the same with total left lateral offset, found by reconstructing Cambrian sandstone of the Lalun Formation with the slip rate of 3-5 mm/year. There is 45 (m) left lateral alluvial fan deposit displacement near 54°E (Hollingsworth et al., 2008). The offset dated from the last incision event at about 12 ka in the east (e.g., Regard et al., 2005; Fattahi et. al., 2006). The fault had initially introduced thrust with southward dip (Berberian, et al., 1996) and now is considered as left lateral strike slip (Jackson et al., 2002). The local government responsible say that about 2 million people live in and around the mentioned faults in Semnan, Damghan, Astaneh, Kiasar, Firuzkuh and Veresk cities, which may be affected by the activity of the fault in future. The faults in the Shahroud Fault system were mapped and their surface mechanisms are known, but their related geometry at depth and seismicity are not known. Many important historical earthquakes have occurred in the east Alborz. The most destructive earthquake was historical A.D. 856 Qumes with the estimated magnitude of 7.9 (Ambraseys and Melville, 1982). The distribution of the IGUT recorded earthquakes, because of large station spacing, can not show accurate relationship between seismicity and the faults, also IGUT large station spacing is not appropriate for computation of focal mechanism of the local earthquakes. The master event technique helps increase the accuracy of the teleseismic earthquake location (Engdahl, et al., 1998), but there are only a few events have been relocated in the studied area (small circles in fig.1), because this technique requires large earthquakes with the magnitude greater than 6.5 (Jackson and MacKenzie, 1984). Also the World Wide Seismological Station Network (WWSSN) has just been installed since 1966. Several attempts have been made to solve the earthquakes smaller than 6.5 (Shirkova, 1972; Akasheh and Breckhemer, 1984); but their solutions are not stable, so consequently they could not give a correct explanation because the majority of original data were not available. Therefore the remaining reliable solutions are Centriod Moment Tensor (CMT) at Harvard University (Harvard, 2002) and body waveform modeling (Priestley, et al,. 1994) for the earthquakes with a magnitude greater than 5.5. But there is no earthquake in the studied area with known mechanism except the earthquake of 1990/01/20 with left lateral strike slip mechanism related to the Firuzkuh fault at a longitude of 52.9°E and latitude of 35.8°N (Harvard, 2002). This paper investigates crustal velocity structure and micro-earthquake locations to explain kinematics and seismic activity of the faults in the studied area. We used IGUT network with 10 permanent stations and two local networks each with 10 temporary stations to investigate a selected area in the east Alborz. The duration of the local networks, 2007-2008 network and the 2008 network, was in total months. The temporary stations were visited every week for maintenance, checking their power supplies and internal time against the time of the external GPS of the instruments. First, we estimated the Vp to Vs ratio (1.71) by the Wadati method (Wadati, 1933). Then we determined the crust velocity model using local earthquake arrival times by 1D inversion (Kissling, 1988). Totally 121 events recorded with minimum 8 phases, maximum azimuthal gap of 180°, RMS less than 0.3 s and both horizontal and vertical uncertainties less than 2.0 km were used for computing velocity structure. We processed the inversion in two steps, after testing a few thousand multilayer models, in order to see the convergence of the inversion to a unique velocity model, first 50 random models were tested. These models were stacked with 15 layers of 2.0 km thickness from the surface to 30 km depth, with maximum 0.5 kms-1 velocity change for each layer and with the uniform starting velocity of 6.0 kms-1. Those thin layers allowed us to determine the approximate depth and velocity of the real layers. We suggested a three-layer model with two velocity contrasts located at 4 and 12 km depth over a half space. After merging these layers with a similar velocity then the starting model was repeated with the mentioned layers and the same velocity of the first step. The final selected velocity model is 5.4 and 6.0 km/s for the mentioned layers over a half space with a velocity of 6.3 km/s. Because the majority of the well located events were located shallower than 20 km, we could not determine any layer beneath this depth using inversion. We selected 834 events with a minimum of 6 phases, a RMS less than 0.5 s and a horizontal and vertical uncertainty less than 5.0 km from a total of 1443 events that were recorded by the IGUT network during this period. Regarding the distribution pattern of these earthquakes, the seismic activity is located near Astaneh, Firuzkuh, Mosha, Garmsar, Khazar, North Alborz and North Semnan faults. Also the temporary networks totally recorded 1972 earthquakes during this period. The statistics of the local network earthquakes show that the location error and RMS of about 60% of them are less than 3 km and 0.3 s respectively, but only about 40% of them are inside the networks (with an azimuthal gap less than 180°). We selected 339 earthquakes which were recorded with minimum 6 phases, a RMS value less than 0.3 s and both horizontal and vertical uncertainties less than 3.0 km. For this selection the average of location uncertainties are 1.25 km, depth of seismicity is 8.5 km, the number of the phases read for locating is 12 and RMS of time residuals is 1.4 s. Distribution of these earthquakes shows that the horizontal dimension of the two located clusters with the new model is almost the same as the length of the fault, about 100 km, has good correspondence with the fault and shows the activity of Astaneh two segments. The depth histogram of the earthquakes shows that the majority of the events have been located between 4 and 14 km. To constrain the geometry of the Astaneh fault, we plotted two cross-sections both perpendicular (in section points) to the Alborz range tectonic structures and Astaneh fault. All of the seismicity dips concluded from the depth distribution have high angle and southeast dipping but have more vertically beneath the southwest segment of the Astaneh fault than the east segment. Because of having no earthquake deeper than 23 km, the seismo-genic zone in the area was not greater than 23 km deep. We were also able to estimate the sedimentary cover thickness about 4 km.
  • مهسا عبداعتدال، محمدرضا قیطانچی
    برای تعیین ساختار سرعتی پوسته در استان خراسان زمین لرزه های رخ داده در این منطقه که با شبکه های لرزه نگاری قوچان و مشهد وابسته به مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران به دست آمده بود پردازش شد. از میان همه داده های ثبت شده در این شبکه، تعداد 103 زمین لرزه مورد استفاده قرار گرفت. آنها زمین لرزه هایی بودند که حداقل در چهار ایستگاه ثبت شده بودند، حداقل 12 قرائت P داشتند، جدایش سمتی آنها کمتر از 270 درجه بود، RMS کمتر از 1 ثانیه داشتند و خطای تعیین محل (در سطح و عمق) آنها کمتر از پنج کیلومتر بود. از این زمین لرزه های انتخابی برای اجرای آزمون های گوناگون و پیدا کردن مدل سرعتی مناسب استفاده شد. ابتدا زمان رسید های این زمین لرزه ها برای پیدا کردن مدل یک بعدی سرعتی با استفاده از روش ولست (کیسلینگ،1998) وارون شد. با اعمال تغییر سرعت در هر لایه از مدل اولیه (به صورت تصادفی و به میزان 5/0± کیلومتر بر ثانیه)،50 مدل اولیه تولید شد.فقط مدل هایی درحکم نتیجه انتخاب شد که حاصل برگردان یک بعدی آنها همگرایی قابل قبولی را نشان می داد. از نتایج برگردان صورت گرفته در مرحله اول که یک مدل سه لایه بود درحکم مدل آغازی در مرحله دوم برای پیدا کردن مدل سرعتی مناسب استفاده شد. نتیجه نهایی مدل ساده دولایه تا عمق 20 کیلومتری متشکل از لایه ای به ضخامت 10 کیلومتر و سرعت 5/4 کیلومتر بر ثانیه است که روی یک لایه با سرعت 2/6 کیلومتر بر ثانیه قرار گرفته است. به دلیل استفاده از داده های محلی، تهیه مدل سرعتی برای پوسته فوقانی و پوسته میانی تا عمق 20 کیلومتری امکان پذیر بوده است.
    کلید واژگان: ساختار پوسته, خراسان, وارون سازی
    North-East Khorasan is one of the most active regions in the world because of is setting on the Alpine-Himalayan belt. Historical and geological backgrounds suggest that this region has experienced many destructive earthquakes throughout history. Compared with the historical background, the seismicity of the region, in the present century, is better known both from the macroseismic and instrumental point of view. The instrumentally located earthquakes suggest that seismic activity in the present century has increased remarkably. A better understanding of crustal velocity model could help to improve the location of earthquakes and to find out the active faults and the tectonic evolution in the region. In this study we used the travel times of local earthquakes recorded by the seismic networks of Quchan and Mashad operated by the Institute of Geophysics, University of Tehran, to investigate the crustal velocity structure in the Khorasan region. In this study, among all recorded data during 1997-2006, we selected and used the records of 103 earthquakes that were recorded by at least four seismic stations. For these selected earthquakes, the azimuth coverage was less than 270 degrees; RMS less than 1 second and the location error was less than 5 km. The travel times obtained from these earthquakes were used to find out an appropriate velocity model. First we applied the VELEST method and used the travel time data to obtain the one dimensional velocity model. We applied random velocity variations of about ±0.5 Km/s in each crustal layer and produced fifty preliminary models. We selected those models that indicated acceptable convergence during the inversion process. Then, by inversion, we obtained a preliminary three layer model. Next, we used this model as initial value to find out the appropriate velocity model. The final result indicated a simple two layer model. This model contains a first layer having a thickness about 10 km and a velocity of 4.5 km/s over the second layer that has a velocity of 6.2 km/s. As we used local data and the earthquakes had shallow depths, we could investigate the structure down to 20 km. This result is in good agreement with the results of other studies in this region In general, the one dimensional inversion of travel time data for crustal velocity structure is sensitive to the number of seismic stations and the distance between the successive two stations. The results of this study indicate that if a good data set is available, the one dimensional inversion of travel time data is an appropriate method for the study of crustal velocity structure.
  • مجید نعمتی، محمدرضا قیطانچی
    در روز چهارم اسفند ماه 1383 در ساعت 5:55 دقیقه و20 ثانیه بامداد (به وقت محلی، شبکه لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران) برابر با ساعت 2:25 دقیقه و 20 ثانیه بامداد (به وقت گرینویچ) زمین لرزه ای با بزرگای MW=6.4 (MS=6.5 و (mb=6.4 شرق شهر زرند (رومرکز در روستای داهوئیه برآورد شد، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور) در استان کرمان را لرزاند. استان کرمان از دیدگاه لرزه زمین ساختی در ایالت لرزه زمین ساختی ایران مرکزی جای دارد. در این گستره زمین لرزه های تاریخی زیادی در گذشته روی داده است، مانند زمین لرزه 1864 چترود، زمین لرزه 1897 کوهبنان، زمین لرزه 1911 راور و زمین لرزه 1933 بهاباد. رویداد زمین لرزه بم در این گستره در فاصله نزدیک به 200 کیلومتری رومرکز زمین لرزه زرند، به اهمیت لرزه ای آن می افزاید. زمین لرزه داهوئیه 612 نفر کشته داشت و 60 روستا را ویران کرد. اگرچه این زمین لرزه درپی گسلشی نو پدید آمده است، سامانه گسلی کوهبنان با درازای نزدیک به 300 کیلومتر، راستای شمال شمال غربی-جنوب جنوب شرقی، شیب تند روبه شمال شرقی و سازوکار راستالغز راستگرد خاستگاه این زمین لرزه بوده است. پس لرزه های زیادی با ایستگاه های شبکه موقت و همچنین ایستگاه های لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران برداشت و مکان یابی شده اند. در این پژوهش پس لرزه های مکان یابی شده زمین لرزه داهوئیه، پردازش و بررسی شده اند. برای پردازش این پس لرزه ها الگوی سرعتی پرتو P که تاتار و همکاران، (2005) برای زمین لرزه بم پردازش کرده بودند، به کار گرفته شد. چشمه زمین لرزه با به کارگیری ویژگی ها و پراکندگی پس لرزه های بهینه مکان یابی شده، گسلی با راستای شرقی غربی، با شیب نزدیک به قائم و با درازای نزدیک به 20-15 کیلومتر پیشنهاد شد. برش از پراکندگی پس لرزه ها عمود بر راستای گسل نشان می دهد که پراکندگی ژرفی آنها بیشینه به 20 کیلومتر می رسد، که بر جای گرفتن جنبایی لرزه ای در پوسته بالایی و بر اینکه لایه لرزه زا در این گستره بیش از این ژرفا ندارد، دلالت می کند. همچنین این پراکندگی ژرفی شیب تندی را نشان می دهد که ممکن است شیب گسل زمین لرزه ای پنداشته شود. سازوکار زمین لرزه اصلی، جابه جایی راستگرد گسل کوهبنان و پراکندگی پس لرزه ها چنین پیشنهاد می کند که گسل زمین لرزه ای راندگی، و بلوک شمالی گسل هنگام رویداد زمین لرزه فرادیواره بوده است. پراکندگی پس لرزه ها همچنین یک کاف مکانی را نشان داد که این کاف، کانون بهینه شده زمین لرزه اصلی پنداشته شد. نتایج ما با الگوسازی پرتوهای پیکری برای زمین لرزه، سازگاری دارد (حاتمی، 1386). با به کارگیری شتاب نگاشت های برداشت شده در ایستگاه های شتاب نگاری شرق و غرب گسل زمین لرزه ای، می توان گفت که شکستگی زمین لرزه داهوئیه از گستره بهینه شده برای رومرکز آغاز شده و از شرق به غرب به گونه ای یک سویه گسترش یافته است. سرانجام واپاشی پراکندگی زمانی پس لرزه ها از پیوند نمایی بسط داده شده کیسلینگر (n(t)=17.04exp(-0.032t)) پیروی می کند.
    کلید واژگان: لرزه زمین ساخت, زمین لرزه داهوئیه, زرند, پس لرزه ها, سازوکار, پارامترهای چشمه, استان کرمان
    In this study, the 2005 Dahuieh (Zarand) locally recorded aftershock sequence has been analyzed. Having the distribution of aftershocks and the source extension, a W-E trending near vertical faulting with an extension of about 15-20 km could be estimated. The rupture causing the powerful Dahuieh earthquake apparently initiated in the modified epicentric area and propagated unilaterally towards the west. The cross section of aftershocks perpendicular to the fault suggests that the aftershocks had a depth range about 20 km, indicating that the seismic activity took place within the upper crust and the seismogenic layer, in this region, which had a thickness not greater than 20 km. The focal mechanism of the main shock and right lateral motion of the Kuh-Bannan fault suggested that the earthquake fault must be reverse and the northern block acted as a hanging wall during the source process of the main shock. The epicenteral distribution of aftershocks showed a lack of activity that was interpreted as the modified location of the main shock. Our results are in agreement with waveform modeling. The time frequency pattern of the aftershock decay followed the Kisslinger stretched exponential descending formula.
  • فاطمه رجب بیکی، نرگس افسری، فتانه تقی زاده فرهمند، محمدرضا قیطانچی
    مشخص کردن جزئیات پوسته و گوشته بالایی، یکی از اهداف مهم تحقیقات ژئوفیزیکی است. در این تحقیق به کمک تحلیل تابع گیرنده P، ضخامت پوسته و نسبت Vp/Vs از دو روش محاسبه شد. ابتدا با استفاده از تاخیر زمانی بین موج مستقیم P فرودی به زیر ایستگاه و امواج تبدیل یافته Ps از ناپیوستگی موهو و با استفاده از مدل سرعتی مرجع IASP91 (73/1= Vp/Vs وkm/s3/6= Vp)، عمق موهو در زیر هریک از ایستگاه ها برآورد شد. سپس برای برآورد هم زمان عمق موهو و نسبت Vp/Vs در پوسته از روش زو و کاناموری (2000) استفاده شد. در این روش به دنبال H و Vp/Vs ای هستیم که به ازای آنها برانبارش دامنه های فاز تبدیل یافته و بازتاب های چندگانه در زمان رسیدهای پیش بینی شده، به بیشینه مقدار خود برسد. به همین منظور داده های بیش از300 زمین لرزه دورلرز ثبت شده توسط 4 ایستگاه ثابت کوتاه دوره شبکه لرزه نگاری بیرجند واقع در شرق ایران از 2005 تا 2009 با بزرگای 5/5≤ Mb و در فاصله رومرکزی ̊95 >r> ̊30 مورد پردازش قرار گرفت. تعداد 247 تابع گیرنده در زیر سه ایستگاه تجگ، کوه شاه و دهنه چاه محاسبه شد. با اعمال روش برآورد هم زمان عمق موهو و نسبت Vp/Vs، ضخامت متوسط پوسته در منطقه حدود 41 کیلومتر به دست آمد، کمترین ضخامت پوسته 5/38 کیلومتر در زیر ایستگاه دهنه چاه و بیشترین ضخامت پوسته 44 کیلومتر زیر ایستگاه کوه شاه، که در جنوب غرب منطقه مورد بررسی واقع است به دست آمد، همچنین نسبت Vp/Vs به طور متوسط برای منطقه 79/1، که حدود تغییرات Vp/Vs بین 76/1 تا 84/1 است. به زیرراندگی پوسته اقیانوسی در منطقه بخیه ای سیستان، حاکی از کاهش ضخامت پوسته در منطقه شرق ایران است که با نتایج به دست آمده هم خوانی دارد.
    کلید واژگان: توابع گیرنده, دورلرز, پوسته, شرق ایران, نسبت Vp, Vs
    Fatemeh Rajab-Baiky, Narges Afsari, Fataneh Taghizadeh-Farahmand, Mohammad Reza Gheitanchi
    Characterization of the detailed structure of the crust and upper mantel is an importantcontinuing goal of geophysical studies. There are a variety of geophysical methods(seismic refraction, seismic vertical reflection and seismic tomography) to investigatesubsurfaces. The teleseismic P Receiver Function (RF) method has become a populartechnique to constrain crustal and upper mantle velocity under a seismic station.Teleseismic body waveforms recorded at a 3-component (Z, N-S, E-W) seismic stationcontain a wealth of information on the earthquake source, the earth structure in thevicinity of both the source and receiver, and mantle propagation effects. The resulting RFis obtained by removing the effects of the source and mantle path. The basic aspect of thismethod is that a small percentage of the incident P wave energy from teleseismic eventswith significant and relatively sharp velocity discontinuities in the crust and upper mantlewill be converted to S wave (Ps), and arrive at the station within the P wave coda directlyafter the direct P wave. To obtain P-RF, the following steps are generally used: to utilizedata recorded with different types of seismometers, the instrument responses have to bedeconvolved from the original records. ZNE components are then rotated into the localLQT ray-based coordinate system (using the theoretical back azimuth and incidenceangle).To eliminate the influence of the source and ray path, an equalization procedure isapplied by deconvolving the Q component seismogram with the P signal on the Lcomponent. The resulting Q component data are named P-RF. An advantages of the RFmethod is that, because the P-to-S conversion point is close to the station (usually within10 km laterally), the estimation is less affected by lateral velocity variations. Theestimation provides a good point measurement at the station because of the steepincidence angle of the teleseismic P wave. Since the direct P arrival is used as a referencetime, it can be shown that the result is not sensitive to crustal P velocity. We compute P receiver functions to investigate the crustal thickness and Vp/Vs ratiobeneath the East of Iran (Birjand) and map out the lateral variation of Moho depth underthis region. We selected data from teleseismic events (Mb ≥ 5.5, 30˚<Δ<95˚), recordedfrom 2005 to 2009 at 4 three-component short period stations from Birjand SeismicTelemetry Network. These stations are equipped with SS-1 seismometers with a naturalfrequency of 1 HZ. The data is recorded at 50-samples-per-second. First of all, iscalculated 247 P-RFs for TEG, KOO and DAH stations and then estimated the Mohodepth solely from the delay time of the Moho P-to-S conversion phases. Then, we used an H-Vp/Vs stacking algorithm to estimate crustal thickness and the Vp/Vs ratio under each station. The best value for the H and Vp/Vs ratio are found when the three phases (Ps and crustal multiples) are stacked coherently. The results obtained from the P receiverfunctions indicate clear conversions at the Moho boundary. A notable feature, which can be observed underneath all stations, is the presence of a significant sedimentary layer at about 0.7-1s delay time. The middle crustal layer at about 1.9-3.3s delay time can also be seen beneath all stations. The most coherent conversion, however, is the conversion at the Moho boundary arriving between 4.7-5.4s delay time. As a result of measurements using the Zhu and Kanamori (2000) method, the average Moho depth is found to be approximately 41 km and to vary from 38.5 to 44 km. The crust is relatively thin beneath the DAH station, whereas the thickest crust was observed beneath the KOO station, located southwest of the study area. The crust of Eastern Iran has an average Vp/Vs ratio of 1.76, with a higher ratio of 1.84 in the TEG station and lower ratio of 1.76 in the KOO station.
    Keywords: P receiver functions, teleseismic, Crust, Eastern Iran, Vp, Vs ratio
  • مریم امینی پناه، محمدرضا قیطانچی، منوچهر قرشی
    زمین لرزه بجنورد در منطقه کوهستانی در استان خراسان شمالی به وقوع پیوست. زمین لرزه اصلی تخریب گسترده ای را ایجاد نمود. بررسی های صحرایی و توزیع پسلرزه ها، گسلشی با راستای شمال باختری - جنوب خاوری را برآورد می کند. توزیع پس لرزه های ثبت شده در محل، طولی حدود 50-40 کیلومتر و ژرفای 30 کیلومتر را نشان می دهد. فعالیت پس لرزه ها پراکنده بوده و گسلش پیچیده ای را نشان می دهد. نتیجه برگردان شکل موج نشان می دهد که زمین لرزه اصلی سازوکاری به طور عمده امتداد لغز و فرایندی شامل دست کم دو گسلش دارد. تابع زمانی چشمه نشان می دهد که عمده انرژی آزاد شده در ده ثانیه اول بوده است. با توجه به مشاهدات صحرایی، توزیع پس لرزه ها و سازوکار زمین لرزه، طول گسلش حدود 45 کیلومتر و امتداد شمال باختری - جنوب خاوری و شیب جنوب خاوری برای گسل مسبب برآورد می شود. سازوکار چشمه (178، 89، 323)(زاویه، امتداد، شیب) به این ترتیب است. ممان لرزه ای کل 1025*7/6 M0= دین- سانتی متر برآورد می شود. بیشترین جابه جایی حدود 50 سانتی متر محاسبه شده است و بزرگی گشتاوری Mw = 6.5 است. افت تنش متوسط حدود 25 بار و جابه جایی متوسط 25 سانتی متر برآورد می شود.
    کلید واژگان: زمین لرزه بجنورد, تابع زمانی چشمه, سازوکار چشمه, متغیرهای چشمه, لرزه خیزی و لرزه زمین ساخت شمال خاوری ایران
    M. Aminipanah
    The Bojnourd earthquake occurred in a mountainous area in North Khorasan provinc. The mainshock produced extensive destruction. Field investigation and aftershocks distribution suggest a NW-SE trend faulting. The distribution of locally recorded aftershocks was extended to a length of about 40-50 km and a depth of about 30 km. Aftershock activity was scattered indicating a complex mode of faulting. The result of waveform inversion indicated that the mainshock followed mainly strike-slip mechanism and the source process included at least two main fault slip. The source time functions indicates that the major amount of seismic energy was released within the first 10 seconds. Considering the field observation, the distribution of aftershocks and the source mechanism, an average source dimension of about 45 km, a NW-SE strike and a SW dipping fault plane could be estimated. The mechanism for the total source is obtained as (strike, dip, rake) = (323, 89, 178). The total seismic moment was calculated to be M0= 6.7×1025 dyne cm. The calculated maximum dislocation was about 50 cm and the obtained moment magnitude was Mw = 6.5. The average stress drop was estimated to be 25 bar and the average dislocation was 25 cm.
  • عزیزالله آزادمنش، محمدرضا قیطانچی

    به دنبال زمین لرزه مخرب 5 دی ماه 1382 بم در جنوب شرقی ایران، زمین لرزه ها و پس لرزه های زیادی در این منطقه به وقوع پیوسته است که آخرین آنها تا زمان این تحقیق، زمین لرزه 6 فروردین 1386 است. در این تحقیق به کمک داده های رقمی شتاب نگاری مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، نمودارهای شتاب، سرعت و جابه جایی نسبت به زمان، طیف فوریه شتاب با تصحیح خط مبنا و فیلتر مناسب ترسیم شد. پس از تصحیحات لازم پارامترهای منبع از جمله، بسامد گوشه و قسمت تخت نمودارتعیین شد. با استفاده از رابطه گشتاور لرزه ای، Mo و رابطه کاناموری مقدار بزرگی گشتاوری (Mw) ایستگاه های شتاب نگاری محاسبه شد. پس از میانگین گیری برای گشتاور لرزه ای مقدار 16 10 × 6ر3 Mo= نیوتن متر و برای بزرگای گشتاوری مقدار 5=Mw به دست آمد، که با نتایج محاسبات سایر روش ها مطابقت و همخوانی دارد. همچنین با استفاده از داده های رقمی شتاب نگاری رومرکز این زمین لرزه تعیین محل شد. انگیزه ما از این تحقیق، اثبات وجود تفاوت حداکثر 36 کیلومتری در تعیین محل زمین لرزه از سوی مراکز لرزه نگاری معتبر داخل و خارج است. در این تحقیق سازوکار کانونی این زمین لرزه به کمک اولین رسید موج p ایستگاه های شتاب نگاری و لرزه نگاری داخل کشور امتدادلغز راست گرد، با روند? W51 Nشیب 89 درجه غربی و زاویه ریک 138درجه به دست آمد. وقوع زمین لرزه شش فروردین 1386 و خردلرزه های پس از آن حاکی از فعال بودن منطقه ازحیث لرزه خیزی است.

    کلید واژگان: گشتاور لرزه ای, زمین لرزه بم, داده های شتاب نگاری, پارامترهای منبع, تعیین محل زمین لرزه, بزرگی گشتاوری

    On 26 December 2003 at 05:26LT (01:26GMT), a catastrophic earthquake Mw 6.6, seismic moment (6 – 9 ×10 Nm) struck the city of Bam in the Kerman province of southeast Iran. The intense shaking in the city caused the complete collapse of nearly every building in the central parts of the city including many of the newer buildings, killing about 40000 people officially. The city lies to the east of the Nyband – Gowk – Sarvestan fault system and on which several powerful earthquakes have occurred over the past 23 years [Berberian et al., 1984; Berberian and Qorashi, 1994; Berberian et al., 2001]. There are no recorded historical earthquakes at Bam. Most of the citadel of Arg-e-Bam, one of world heritage sites inscribed by UNESCO, which was constructed by mud brick about 2000 years ago was destroyed in this earthquake.

  • معصومه اسکندری، محمدرضا قیطانچی
    هدف این نوشتار، بررسی دینامیک گسیختگی چشمه زمین لرزه بم است. در دو مدل دینامیکی ارائه شده، ناهمگنی های تنش به صورت تکه های پایدار و سدهای جنبشی مدل شده اند و نتایج با سرعت جابه جایی زمین در میدان نزدیک ثبت و در ایستگاه شتاب نگاری بم آورده شده اند. در مدل اول، گسیختگی از یک تکه پایدار ضعیف شروع شده و پس از چیره شدن بر مقاومت یک سد جنبشی و شکستن آن در سطح گسل منتشر می شود. در مدل دوم، افزون بر این دو ناهمگنی، یک تکه پایدار دیگر در بخش جنوبی گسل در نظر گرفته شده است. از شکستن سد جنبشی، دو جبهه گسیختگی به وجود می آید، که یکی سریع تر از دیگری و در رژیم سرعتی اینترسونیک منتشر می شود. مهم ترین موج شکست ناشی از انتشار جبهه گسیختگی در رژیم ساب رایلی با سرعت 74/0 سرعت امواج برشی است. هر دو مدل با موفقیت جنبش زمین را بازسازی می کنند اما مدل دوم همخوانی بهتری با نگاشت ثبت شده در ایستگاه بم دارد.
    کلید واژگان: دینامیک گسیختگی, زمین لرزه بم, جبهه گسیختگی, ناهمگنی تنش
    M. Eskandari, M. R. Gheitanchi
    In this article, we studied the dynamic fracture process of Bam earthquake. In two presented models stress heterogeneity on the fault plain was modeled as barrier or asperity and friction included as slip-weakening relationship. Results of models were constrained by near field ground motion recorded in Bam station. In the first model, fracture starts form a weak asperity which waves surround the neighbor barrier and break it down. In the second model, another asperity is included in southern part of the fault. Breaking barrier releases two fracture fronts traveling in two different regimes. One of them travels faster than shear waves and goes to the intersonic velocity. The other front travels with 0.74 shear wave velocity and makes the largest pulse of the record. Both models predict the slip rate successfully, but the second model is more consistent with the real data.
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال