بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه لرزهخیزي و تحلیل خطر لرزهاي شهر دامغان به روش احتمالاتی مورد بررسی قرار گرفته است. جهت تحلیل خطر لرزهاي این شهر، محدودهاي به شعاع 150 کیلومتر با مرکزیت شهر دامغان در نظر گرفته شده است. با توجه به تراکم زمین لرزهها در این محدوده، 3 سرچشمه ناحیهاي و 8 سرچشمه خطی مشخص شده است. در مطالعات میدانی صورت گرفته در منطقه، میتوان شواهدي از فعالیت کواترنري گسلها را مشاهده نمود. روش بررسی بدین گونه است که پس از جمع آوري دادههاي لرزهاي دستگاهی و زمین لرزههاي تاریخی، این دادهها از لحاظ بزرگی یکسان سازي شدهاند.
سپس با توجه به وجود عدم قطعیت در زمان و در نظر گرفتن مدل پوآسونی، پیش لرزهها و پس لرزهها طبق روش Gardner & knopoff حذف گردیدند. بررسی خطر زلزله براي شهر دامغان و دورة بازگشت زلزلههاي با ابعاد مختلف متأثر از گسلهاي منطقه و بیشینه شتاب افقی جنبش نیرومند زمین براي تمامی سرچشمهها و همچنین توان لرزهزایی هر سرچشمه لرزهاي میباشد. در نهایت منحنیهاي خطر براي هر کدام از سرچشمههاي لرزهاي و همچنین منحنی خطر نهایی گسترة دامغان تهیه و برآورد شده است. بیشترین شتاب وارده به شهر دامغان، با دورة بازگشت 1000 ساله، برابر 0/22 g برآورد شده است.
کلمات کلیدي: دامغان، تحلیل خطر لرزهاي، سرچشمه لرزهاي
1.مقدمه
شهر دامغان با موقعیت جغرافیایی 54° 28´ 42/59´´ عرض شمالی و 35° 59´ 33/18´´ طول شرقی، در شمال شرق ایران واقع شده است. این شهر، از نظر تقسیمات لرزه زمینساختی - زارع و معماریان - 1379 - ، بربریان - 1976 - ،نیري و همکاران - - 1375 - ، در ایالت لرزه زمینساختی البرز واقع شده است. این منطقه با توجه به دادههاي تاریخی و دستگاهی، از لرزهخیزي بالایی برخوردار میباشد که وقوع زمین لرزة 22 دسامبر سال 856 میلادي ایالت قومس با بزرگاي 7/9 - امبرسیز و ملویل، - 1982 و زمین لرزة 26 ژوئن ١٨٠٨ منطقه رشم، گواهی بر این ادعا میباشند.
بر اثر زلزله سال 856میلادي ایالت قومس، این ایالت و بخشهایی از خراسان باختري ویران شده که طی آن بیش از 200000 نفر جان باختند. در این مقاله به ارزیابی خطر لرزهاي براي شهر دامغان به روش احتمالاتی - PSHA - پرداخته شده است. در دهههاي اخیر مفاهیم احتمالاتی این امکان را ایجاد کرده تا عدم قطعیت در اندازة رویداد زمین لرزه و موقعیت و نیز تغییرات در ویژگی-هاي جنبش زمین در تحلیلهاي خطر زمین لرزه فراهم شود. تحلیل خطر زمین لرزه به روش احتمالاتی - PSHA - قالبی را در اختیار ما قرار میدهد تا در آن بتوانیم این عدم قطعیتها را اندازهگیري کرده و به روش منطقی در محاسبات وارد نمائیم.
2. لرزه زمینساخت منطقه
براساس نقشه لرزه زمینساخت ایران - بربریان، - 1976، در البرز، از لحاظ عمق کانونی، زمین لرزهها کم ژرفا هستند. البته بعضی انواع متوسط نیز وجود دارد و روي هم رفته، البرز خاوري از البرز باختري لرزهخیزتر است. در سال1976، چالنکو با مطالعه زمین لرزههاي سدة بیستم، البرز را به چند ایالت لرزهخیز تقسیم کرد که منطقه مورد مطالعه محدودهاي شامل سه بخش شمال خاوري - دامنه شمالی - ، جنوب خاوري - دامنه جنوبی - و فراخاست ترود را در بر میگیرد.به نظر چالنکو، لرزهخیزي البرز با دورههاي کوتاه مدت فعالیت مشخص است که دورة تمرکز فعالیت براي بخش شمال خاوري 12 سال میباشد - آقانباتی، . - 1383
براساس نقشه گسلهاي فعال ایران - حسامی، - 1382 در این گستره گسلها داراي روند غالب شمال شرقی– جنوب غربی - NE-SW - و در مناطقی به صورت شرقی- غربی - E-W - میباشند - شکل. - 1 گسلهاي اصلی منطقه: گسل آستانه در شمال باختري شهر دامغان با سازوکار راندگی و مؤلفه راستالغز چپبر - بربریان، - 1363 که به سبب نزدیکی با مرز جنوبی البرز و وجود رسوبات آبرفتی در کنار آن، به روشنی جنبش جوان کواترنري را نشان میدهد - بربریان و قریشی، . - 1367 گسل دامغان که از 10 کیلومتري شمال شهر دامغان میگذرد، داراي روند شرقی- غربی و شیب نسبتاً زیاد به سمت جنوب میباشد که نخستین بار Krinstley - 1975 - آنرا به عنوان یک گسل کواترنري معرفی نمود.
به نظر میرسد که گسل دامغان از دو بخش بنیادي خاوري و باختري ساخته شده که در بخش خاوري - شمال دامغان تا دهملا - بلوك شمالی برپایی داشته و در بخش باختري آن - شمال دامغان و باختر سیاهکوه به سوي آهوانو - بلوك شمالی فروافتاده است. گسل شمال البرز با راستاي تقریبی شرقی- غربی - E-W - ، داراي شیب به سمت جنوب میباشد - بربریان و قرشی، . - 1367منطقه مورد مطالعه، محدودهاي به شعاع 150 کیلومتر به مرکزیت شهر دامغان میباشد که مرکز سطحی زمین لرزههاي رخ داده در این ناحیه در شکل - 1 - نشان داده شده است. عمق کانونی زمین لرزههاي رخ داده در این ناحیه غالباً متوسط میباشد - حدود 30 کیلومتر - ؛ ولی زلزلههاي کم عمق - حدود 10 کیلومتر - نیز مشاهده شده است - کاتالوگ زمین لرزه هاي تاریخی ایران، بربریان، - 1994 که اغلب این زمین لرزهها ناشی از سازوکار معکوس گسلها میباشند.
3.روشهاي برآورد خطر زمین لرزه
برآورد خطر زمین لرزه عبارت است از "تحلیل منطقی و یافتن پارامترهاي جنبش زمین مانند بیشینه شتاب، بیشینه سرعت، بیشینه جابجایی و ... که در محدودة مورد نظر بر اثر رویداد زمین لرزه بوجود میآید". بدین منظور از دو روش تعیینی - DSHA - و احتمالاتی - PSHA - استفاده میشود. جهت برآورد خطر زمین لرزه به هر دو روش تعیینی و احتمالاتی، نیاز به گزینش روابط تجربی جهت محاسبه بیشینه بزرگا نسبت به سرچشمههاي لرزهاي و روابط کاهندگی میباشد. در این بررسی از روابط تجربی نوروزي - 1985 - ، ولز و کاپراسمیت - 1994 - و امبرسیز و ملویل - 1982 - براي محاسبه بیشینه بزرگا و براي محاسبه بیشینه شتاب جنبش نیرومند زمین از رابطه کاهندگی Joyner& Boore - 1981 -
استفاده شده است.
4 تحلیل احتمالاتی خطر زمین لرزه
براي تعیین وضعیت لرزهخیزي در هر ایالت لرزهخیز، نیاز به تخمین 3 پارامتر N - آهنگ فعالیت - ، b - ضریب لرزه-خیزي - و Mmax - بیشینه بزرگاي زلزله قابل رویداد - میباشد. تحلیل احتمالاتی خطر زمین لرزه - PSHA - قالبی را در اختیار ما قرار میدهد تا عدم قطعیتهاي اندازة رویداد، موقعیت و نیز تغییرات در ویژگیهاي جنبشی زمین را اندازهگیري و به روش منطقی در محاسبات وارد نمائیم. روش PSHA در چهار مرحله به شرح زیر انجام میشود:
-1 تعیین مشخصات لرزهاي و سرچشمههاي لرزهزا
-2 محاسبه پارامترهاي مورد نیاز
-3 انتخاب رابطه کاهندگی مناسب
-4 تهیه منحنی خطر
1-4مشخصات لرزهاي و سرچشمههاي لرزهزا
