عنوان پایان‌نامه
بررسی امکان سن یابی قنات به روش OSL و اندازه گیری نرخ لغزش گسل لرزه خیز دشت بیاض
- رشته تحصیلی
- ژئوفیزیک - زلزله شناسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55735;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 827;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55735
- تاریخ دفاع
- ۲۵ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- آیدین آقازاده شبستری
- استاد راهنما
- مرتضی فتاحی
- چکیده
- شمال¬شرق بلوک لوت، یکی از مناطق فعال از نظر لرزه¬خیزی در فلات ایران است. فعالیت لرزه¬زای این ناحیه عموماً توسط دو گسل امتدادلغز درونه و دشت¬بیاض تأمین می¬شود، که به نظر می¬رسد هم¬گرایی عربستان-اوراسیا را – که منجر به 10-12 mmyr^(-1) حرکت راستالغز شمالی-جنوبی در منطقه است – از طریق چرخش ساعت¬گرد درون خود نسبت به صفحه ثابت افغانستان تطابق می¬دهند. گسل امتدادلغز چپ¬گرد دشت¬بیاض، به طور خاص، مسبب چند مورد از بزرگ¬ترین زمین¬لرزه¬های قرن اخیر در فلات ایران با تلفات گسترده بوده است، اگرچه در ثبت رویدادهای تاریخی و دستگاهی آن وقایع زیادی که در زمینه مطالعات زلزله¬شناسی مفید استفاده باشد مشاهده نمی¬گردد. از این روی، ما به دنبال یافتن آثار رویدادهای دیرین-زمین¬لرزه در منطقه هستیم، تا بتوانیم فعالیت¬های کهن¬تر این گسل را برای تخمین نرخ لغزش آن دریابیم. فلات ایران زمینی خشک و با میزان بارش سالانه پایین است. سن¬یابی OSL دریاچه¬های خشک در ایران نشان می¬دهد که در حدود 7000 سال پیش فلات ایران، که اکنون بخش عمده آن کویر است، رطوبت بیشتری داشته است. ایرانیان باستان با ساخت سیستم تونلی ویژه¬ای به نام «قنات» جهت استخراج آّ¬ب¬های زیرزمینی در نواحی کوه¬پایه¬ای بر این تغییرات آب و هوایی غلبه کردند. برای قرن¬ها توسعه فناوری قنات منجر به تسهیل دسترسی به آب در ایران بود، و مردمان بسیاری را به زندگی در مجاورت نواحی کوهستانی جلب می¬نمود. بنابراین، توسعه قنات مؤلفه مهمی در تعیین مناطق سکونت مردم است. در بیشتر نواحی لرزه¬خیز، گسل¬های جنبا در مرز میان دشت و کوه واقع شده، جایی که چشمه¬ها یا قنات تأمین¬کننده آب و خاک حاصل¬خیز برای سکونت و کشاورزی است. در نتیجه، به نظر می¬آید که زمین¬لرزه¬ها غالباً مراکز تراکم جمعیت انسانی را مورد هدف قرار می¬دهند. در برخی نواحی ایران، همچون دشت¬بیاض، خط مسیر چاه¬های قنات توسط گسلش جابجا شده است. اگر ما بتوانیم سن ساخت چاه¬های این قنات را به دست آوریم و میزان دورافت مسیر آن¬ها را اندازه بگیریم، آنگاه می¬توانیم نرخ لغزش گسل را تخمین بزنیم، که مؤلفه مهمی در تحلیل خطر لرزه¬ای آن خواهد بود. حدود فعلی سن قنات-ها در ایران بسیار کم¬دقت و بیشتر براساس یافته¬ها و برآوردهای باستان¬شناسی از سایت¬های مسکونی مجاور آن¬ها بوده است. ما برای نخستین بار نتایج سن¬یابی رسوبات مرتبط با قنات دشت¬بیاض را به روش لومینسانس تحریک شده نوری (OSL) ارائه می¬کنیم و در ادامه به محاسبه نرخ لغزش گسل دشت¬بیاض می¬پردازیم. سن کمینه¬ای که به نگهداری (لایروبی) و ساخت قنات دشت¬بیاض و لایه دیرین سطح زمین نسبت داده می¬شود، به ترتیب 59/0 ± 17/7، 53/3 ± 57/39 و 98/0 ± 25/9 ka، با استفاده از پروتکل SAR برای دانه¬های فلدسپار پتاسیم می¬باشد. یافته¬های باستان¬شناسی نشان می¬دهند که این سن¬ها نسبت به مقادیر واقعی بسیار بزرگ¬تر هستند، با این حال، نرخ لغزش کمینه براساس سن لایروبی قنات که نزدیک¬تر به زمان وقوع زمین¬لرزه بوده، 1 mm a-1 به دست می‌آید.
- Abstract
- North-eastern of Lut block, is one of the most seismically active regions of the whole plateau, mainly by Dorouneh and Dasht-e-Bayaz strike-slip faults, which are thought to be accommodated the Arabia-Eurasia convergence (mainly 10-12 mmyr-1, north-southward shear in region) by rotating clockwise, according to relatively stable Afghanistan plate. Particularly, Dasht-e-Bayaz left lateral strike-slip fault has caused some of the largest earthquakes of the century in Iran plateau with great losses, even though the historical and instrumental records are not massive enough to seismological study of the region. Instead, we seek for the paleo-events of the region, to find out earlier activities for estimation of slip-rate on the fault. The Iranian plateau is an arid land with a low annual rainfall. OSL dating of dried lakes suggests that the Iranian plateau, which is now largely desert, was wetter than today around 7000 years ago. Most of Iran receives around 15 to 25 mm of rainfall a year. Ancient Persians overcame the climatic change by constructing elaborate tunnel systems called “Qanat” for extracting groundwater in the dry piedmont basins, which allowed farmers to succeed when access to surface water was limited or impossible. A qanat is a system for tapping water-rich aquifers located deep beneath neighboring alluvial fans. The development of qanat technology has facilitated the harvesting of water for centuries in Iran, and has attracted people to live close to the mountains. Therefore, the development of the qanat is an important factor in determining where people live. In most seismic regions, the earthquake faults are located at the boundary of plains and mountains where streams or qanats provide water and fertile soil for settlement and agriculture. As a result, it seems that the earthquakes often exactly target the human population centers. In some parts of Iran, such as Dasht-e-Bayaz, the line of shafts of the qanat systems have been displaced by faulting. If we can date the age of these qanat wells and measure the amount of offset, we can estimate the slip-rate of the fault, which is an important factor for Earthquake hazard assessment. The existing constraints on age of ancient qanats in Iran are circumstantial and are typically assigned from archaeological investigations of nearby habitation sites. We present for the first time, the results of optically stimulated luminescence (OSL) dating from spoil deposits associated with the Dasht-e-Bayaz qanats. We further explore the possibility of dating qanat directly using the novel method of OSL and investigate the slip-rate of the Dasht-e-Bayaz fault. The minimum ages which are assigned to maintenance and construction of Dasht-e-Bayaz Qanat and paleosoil layer, using SAR protocol for K-feldspar grains are 7.17 ± 0.59 ka, 39.57 ± 3.53 ka and 9.25 ± 0.98 ka, respectively. Archeological investigations suggest that these ages are much higher than the actual one. However, the approach that we have chosen is appropriate. OSL method has provided ages that is consistent with stratigraphy layer in the well. Therefore, we are seeking other methods such as Single Grain analysis to calculate ages that are more reliable. The displacement of the line of shafts is also measured, using aerial and satellite imagery photos, to be ~10 m, and thus the slip-rate of the fault is calculated to become 1 mm a-1.
