بخشی از مقاله
چکیده :
آنالیز فرکتالی توزیع مکانی گسل ها و زلزله ها به عنوان ابزاری مفید جهت تجزیه و تحلیل تکتونیکی و سایزموتکتونیکی یک منطقه بکار می رود. محاسبه ابعاد فرکتالی گسل ها و زلزله های جنوب غرب کشور به روش مربع شمار بیانگر ساختار مولتی فرکتالی گسل ها و زلزله های منطقه و همچنین ناهمگنی منطقه از نظر زمین شناسی و ژئودینامیکی می باشد. بعد فرکتالی کل گسلهای منطقه برابر1/70 و بعد فرکتالی کل زلزله ها 1/76 می باشد. مقادیر بدست آمده نشانگر وجود گسل های پنهان لرزه زا در این محدوده می باشد.
برای مطالعه دقیقتر، کل منطقه به چهار پهنه A ، B ، C و D تقسیم شده و محاسبات برای هر پهنه به طور جداگانه انجام گرفت. بیشترین و کمترین ابعاد فرکتالی محاسبه شده برای توزیع مکانی گسل ها به ترتیب برابر 1/766 و 1/421 مربوط به پهنه های A و C می باشد. همچنین بیشترین و کمترین بعد فرکتالی توزیع مکانی زلزله ها به ترتیب برابر 1/762 و 1/516 برای پهنه های D و B بدست آمد. منحنی های هم بعد فرکتالی رسم شده نشان دهنده محل گسل های پنهان لرزه زا می باشد که در این تحقیق در پهنه های C و D قرار دارند.
-1 مقدمه :
هندسه فرکتالی یکی از شاخه های نوپا در ریاضیات کاربردی میباشد که توسط مندلبروت، ریاضیدان لهستانی در سال 1976 معرفی شد و در این مدت زمان اندک،پیشرفت چشمگیری داشته است.
روش مطالعه در هندسه فرکتالی محاسبه بعد فرکتالی عناصر هندسی می باشد. در هندسه اقلیدسی برای بررسی عناصر هندسی نامحدود نظیر نقطه، خط، صفحه و حجم به ترتیب از ابعاد 0،1،2،3 استفاده می کنیم، اما به دلیل محدودیت عناصر طبیعی و نمود آنها در اشکال پاره خط، پاره صفحه و پاره حجم، ابعاد اقلیدسی نمی تواند به خوبی بیانگر ویژگی این پدیده ها و مقایسه آنها با یکدیگر باشد. ابعاد فرکتالی مقادیر اعشاری دارند و بنابراین برای اندازه گیری خصوصیات پدیده های طبیعی محدودیتی ندارند. بطور مثال بعد 1/2 برای خطوط ساحلی کاملا منطقی بوده و بیانگر این مسئله است که بعد عارضه مورد نظر بیشتر از خط و کمتر از صفحه می باشد
بسیاری از پدیده های زمین شناسی دارای متغیرهای فراوانی هستند که برقراری رابطه بین آنها با استفاده از روش های معمولی ریاضی مشکل است. به عنوان مثال،فراوانی و اندازه ذرات تشکیل دهنده سنگ ها،گسل ها، زلزله ها از جمله آنها هستند. یک توزیع فرکتالی می تواند بیانگر نحوه توزیع متغیرها و اندازه آنها نسبت به کل فضای اشغال شده باشد
دگرریختی پوسته زمین بسیار پیچیده است و این دگرریختی در حین پیچیدگی از هندسه فرکتالی تبعیت می کند. گسل ها نیز از این قاعده مستثنی نبوده و معادلات فرکتالی در مورد آنها صادق می باشد . - Turcotte,1997 - آنالیز فرکتالی گسلها میتواند به عنوان ابزاری سودمند جهت تجزیه و تحلیل های تکتونیکی و سایزموتکتونیکی یک منطقه بکار گرفته شود
اختلاف در بعد فرکتالیD نتیجه اختلاف در خصوصیات ژئوفیزیکی سنگها، چگالی و شدت استرس در واحد سطح وجهت استرس می باشد. اگر بعد فرکتالی گسلش نزدیک به یک باشد، نشانگر شبه خطی بودن هندسه گسلی و تمرکز استرس در گسلهای نسبتا بزرگ منطقه می باشد - ندایی، . - 1378 محققان با توجه به توزیع فرکتالی و مولتی فرکتالی گسلهایی که فعالیت لرزه ای در آنها اتفاق می افتد به این نتیجه رسیده اند که خوشه بندی مراکز سطحی و زیر سطحی زلزله ها در ناحیه های کوچک تا بزرگ دارای ماهیت فرکتالی و یا مولتی فرکتالی هستند
در این تحقیق از روشهای فرکتالی برای درک بهتر گسلش و لرزه خیزی و همچنین شرایط زمین شناسی و ژئو دینامیکی جنوب کشور استفاده شده است.
-2 زمین ساخت منطقه :
منطقه مورد مطالعه در محدوده جغرافیایی 51/5 تا 53/5 درجه طول شرقی و 27/5 تا 29/5 درجه عرض شمالی واقع شده است. این منطقه در تقسیمات زمین شناسی و تکتونیکی ایران جزء راگرس چین خورده محسوب می گردد.
واحد ساختاری زاگرس چین خورده با پهنای حدودی 150 تا 250 کیلومتر، در جنوب غربی ایران واقع شده و دارای روند عمومی NW-SE می باشد. در زاگرس چین خورده، رخنمونی از سنگ های پرکامبرین دیده نشده و حفاری های نفتی نیز تاکنون به پی سنگ نرسیده است. بررسی های جغرافیای دیرینه نشان می دهد که زاگرس چین خورده در همه جا ویژگی زمین شناسی یکسانی ندارد - آقانباتی ، . - 1385 مطیعی - 1995 - زیر پهنه های زیر را برای زاگرس معرفی کرد که موقعیت محدوده مورد مطالعه در آن با چهارگوش مشخص شده است
شکل - 1 تقسیمات ساختاری زاگرس از نظر مطیعی و موقعیت منطقه مورد مطالعه - 1995 -
همانگونه که دیده می شود، منطقه مورد نظر بیشتر در حوضه فارس قرار دارد. همچنین قسمت کمی از آن نیز در فروافتادگی دزفول - Dezful Embayment - قرار گرفته است. فروافتادگی دزفول بخشی از پیش گودال - Fore Deep - زاگرس است که بین 3000 تا 6000 متر پایین افتادگی دارد، ولی نسبت به مناطق همجوار از نظر تکتونیکی پایدارتر بوده و چین خوردگی کمتری دارد. در این محدوده که بیشترین میادین نفتی ایران نیز در آن قرار دارد، سازند آسماری دیده نمی شود
مهمترین ویژگی زمین شناسی پهنه فارس، جهت یافتگی گوناگون تاقدیس ها در این پهنه می باشد. این تغییر روند ساختارها نتیجه عملکرد گسل های پی سنگی و یا چرخش بردار حرکت صفحه عربی نسبت به صفحه ایران است
به عقیده Comby - 1977 - ، کمان فارس به درازای 750 کیلومتر، فرجام سازوکار دو گسل میناب - در شرق - و کازرون - در غرب - است، به گونه ای که قشر رسوبی رویی بر روی قطعات متحرک پی سنگ شناور است.
