عنوان پایان‌نامه
تعیین مقیاس بزرگی محلی (ML) در البرز مرکزی
- رشته تحصیلی
- ژئوفیزیک - زلزله شناسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48625;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 672
- تاریخ دفاع
- ۲۹ خرداد ۱۳۹۰
- دانشجو
- رضا امامی
- استاد راهنما
- مهدی رضاپور
- چکیده
- وجود داده زیاد که بوسیله مرکز لرزه¬نگاری کشوری ثبت شده است ما را بر آن داشت تا مبادرت به تعیین مقیاس ML برای البرز مرکزی بکنیم. به دلیل اینکه مقیاس بزرگی محلی عمدتا در محدوده فرکانسی ( sec3-5/0) اندازه¬گیری می¬شود. از طرفی فرکانس طبیعی اغلب سازه¬ها در حدود 1 ثانیه است در نتیجه گستره خسارت خیلی مرتبط با این مقیاس می¬باشد، بنابراین به منظور تحلیل خطر جامع وجود کاتالوگی با این مقیاس مورد نیاز است. چون این مقیاس بسیار متاثر از ساختار پوسته و زمین¬شناسی منطقه است بنابراین باید برای هر منطقه رابطه مختص آن بدست آید. در این تحقیق از دو روش پارامتریک و ناپارامتریک برای معکوس¬سازی و بدست آوردن ضرایب استفاده کردیم. در روش پارامتریک نیز به نوبه خود محاسبات با استفاده از دو روش معکوس¬سازی تعمیم یافته و روش پوجول (2003) انجام شد. تفاوت این دو روش پارامتریکی در مراحل بدست آوردن ضرایب مورد نیاز می¬باشد. چون در روش¬های معمول مانند معکوس¬سازی تعمیم¬یافته برای تعیین مقیاس بزرگی مقادیر بزرگی¬ زلزله¬ها، تصحیح ایستگاه¬ها و دو ثابت موجود در رابطه بزرگی (مرتبط با پدیده گسترش هندسی و تضعیف ناکشسان) که منعکس کننده تغییرات دامنه به عنوان تابعی از فاصله می¬باشند، بطور همزمان تعیین می¬شوند در نتیجه مقادیر بزرگی و تصحیح ایستگاهی سرشکن می¬شوند، و علاوه بر آن برخی از این روش¬ها نیازمند مقداردهی اولیه و حل تکراری می-باشند. ولی در روشی که پوجول (2003) مطرح کرده امکان حل سیستم معادلات در دو مرحله و بدون تکرار و در نظر گرفتن مقادیر اولیه وجود دارد. در این تحقیق از حجم عظیمی از داده که شامل 62523 لرزه¬نگاشت مربوط به 3889 زلزله می¬شود، استفاده شد. داده¬ها توسط شبکه¬های لرزه¬نگاری تهران، سمنان و ساری در محدوده طول جغرافیایی 48 تا 55 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 34 تا 38 درجه شمالی در بازه زمانی 02/03/1997 تا 13/03/2011 ثبت گردیده¬اند. برای هر شکل¬موج در دستگاه SS-1 که سرعت¬نگار می¬باشد سایزموگرام وابسته به دستگاه وود-اندرسون محاسبه گردیده است. لازم به ذکر است دامنه¬های استخراج شده بر اساس روش اولیه ریشتر و استاندارد کمیته IASPEI میانگین حسابی مولفه¬های افقی در گروه S می¬باشد. نتایج بدست آمده از روش¬های پارامتریک معکوس¬سازی تعمیم¬یافته و روش پوجول (2003) و ناپارامتریک به ترتیب عبارتند از : -logA0=0.9819log(r/100)+0.0028(r-100)+3.0 -logA0=0.9073log(r/100)+0.0035(r-100)+3.0 -logA0=1.076log(r)+0.0029(r)+0.5580 که r فاصله کانونی به کیلومتر و A0 دامنه برحسب میلیمتر می¬باشد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد تضعیف در البرز مرکزی در مقایسه با کالیفرنیای جنوبی بیشتر است. بر خلاف روش ناپارامتریک، روش پارمتریک یک رابطه تضعیف فرضی را به داده¬ها تحمیل می¬کند و در نتیجه پتانسیل آشکارسازی اعوجاج منحنی تضعیف که به دلیل ناپیوستگی¬های ساختاری مانند موهو و تاثیرات زمین¬شناسی منطقه ایجاد می¬شوند، را از دست می¬دهد. از طرف دیگر در روش پارامتریک برخلاف ناپارامتریک فقط دو عامل گسترش هندسی و تضعیف ناکشسان درمنحنی تضعیف تاثیرگذار هستند. با توجه به این دلایل نتیجه بدست آمده از روش ناپارامتریک به واقعیت نزدیکتر بوده و به عنوان نتیجه نهایی انتخاب شد. در صورتی که سرعت متوسط گروه S را در منطقه برابر با 3/3 کیلومتر بر ثانیه در نظر بگیریم، با توجه به محاسبه مقدار 0029/0 برای k بر روی گروه S مقدار Q با استفاده از فرمول باکن و جوینز (1984) برای پریود یک ثانیه حدود 150 بدست می¬آید. کم بودن مقدار Q را می¬توان به تغییرات تکتونیکی پوسته منطقه بعد از پرکامبرین و فعالیت¬های آتشفشانی در این منطقه نسبت داد. با محاسبه بزرگی محلی برای زلزله¬های رخ داده در منظقه البرز با استفاده از فرمول بدست آمده از این مطالعه و فرمول هاتن و بور (1987) که پژوهشگاه بین المللی زلزله¬شناسی و مهندسی زلزله از آن جهت تعیین بزرگی زلزله¬ها استفاده می¬کند به این نتیجه رسیدیم که بزرگی اعلام شده توسط پژوهشگاه به اندازه 2/0 واحد بزرگی کوچکتر می¬باشد. ML(T.S)=(1.03±0.0024)×ML(IIEES)+(0.02618±0.0058)
- Abstract
- The availability of a large amount of data recorded by the Iranian Seismic Telemetry Network (ISTN) has motivated this study to develop relations for routine determination of ML scale for Central Alborz region of northern Iran. The ML is commonly used in engineering because it is determined within the frequency range (0.5-3 Sec) of interest to most such applications. For any comprehensive seismic hazard analysis one needs a calibrated magnitude relationship as well as an earthquake catalog for the study region. It is a well-known fact that regional geology has great influence on magnitude relations. Therefore, for each seismic region a specific magnitude relation has to be developed. The ML scale is based on the arithmetic mean of horizontal components synthesized Wood–Anderson seismograms. We used both nonparametric and parametric methods for inversion. In parametric method Amplitude variation against distance in recent inversion methods is the basic approach for determination of the magnitudes of a number of earthquakes, site-specific correction terms for each of the recording stations, and the two constants that can be obtained simultaneously. The relation between these parameters and wave amplitudes is linear, and when the number is so large, solving the corresponding system of equations by this approach is not practical. In such a case the solution is obtained iteratively, which requires initial estimates for the values of the parameters which in turn poses a trade-off between magnitude and station corrections. It is possible to determine these parameters in two steps without iterations or starting values. Therefore we used two methods i.e. Generalized Inversion and Pujol’s method (Pujol, 2003) for calculating the empirical attenuation relation and local magnitude (ML) in the Central Alborz region northern Iran. We used a large dataset of 3889 events including 62523 waveforms which recorded by Tehran, Semnan and Sari seismic networks during 02/03/1997 to 13/03/2011. These seismic networks comprise of 19 three component stations. We have calculated the associated synthesized Wood-Anderson seismogram for each SS-1 waveform which records velocity. Based on Richter's method we used amplitudes which are arithmetic means of those of horizontal components. The resulting parametric equation are -logA_0=0.9819log?(r?100)+0.0028(r-100)+3.0 and -logA_0=0.9073log?(r?100)+0.0035(r-100)+3.0 from Genelalized Inversion and Pujul’s method respectively. The two methods yielded similar results. The resulting non-parametric equation is -logA_0=1.076log?(r)+0.0029(r)+0.5580 where r is hypocentral in kilometer and A0 is amplitude in millimeter. Unlike the parametric method, the nonparametric method does not impose any a priori assumption of the shape of the attenuation curve on the data and has the potential to detect hinges in the attenuation curve that are caused by structural boundaries such as the Moho and geological variations affects on attenuation curve. Thus the result obtained by nonparametric method was chosen as the final result.
