بخشی از مقاله
چكيده
براي تعيين نرخ لغزش گسل، دو پارامتر، مقدار جابجايي مشاهده شده بر اثر رخداد زلزله و سن رسوبات منطقه داراي جابجايي كه نمايانگر زمان رخداد جابجايي ميباشد، مورد نياز است. جهت تعيين سن به روش لومينسانس تحريك شده با نور اغلب از برنامه آناليست استفاده ميشود. با توجه به وجود قابليت كدنويسي در محيط نرم افزار آر و همچنين امكان رسم اشكال گرافيكي و نمودارهاي دلخواه در اين نرمافزار، در اين پژوهش، كدهاي مربوطه جهت برآورد سن رسوبات با استفاده از ذرات كوارتز آنها، در برنامه آر نوشته و نتايج دز معادل طبيعي محاسبه شده توسط اين روش با روش مرسوم آنالسيت براي يكي از نمونه هاي برداشت شده از گسل رفسنجان مقايسه شد.
هر دو برنامه، نتايج تقريبا يكساني را ارائه دادند. سن مربوط به نمونه انتخابي توسط نرمافزار آر ٤/٣٢±٥/٣٧٩ هزار سال و سن برآوردشده توسط نرمافزار آناليست ٤/٣٨±٢/٣٧٩ هزار سال برآورد شد. اما به دليل خطاي محاسباتي كمتر و همچنين قابليت كدنويسي نرمافزار آر و امكان در نظر گرفتن جزئيات بيشتر در آن نسبت به نرمافزار آناليست توصيه ميشود تا جهت مواردي كه سنيابي دقيق و با درنظر گرفتن خصوصيات فيزيكي مد نظر، از برنامه آر استفاده شود و براي سنيابيهاي روتين از آناليست استفاده شود.
١ - مقدمه
نرمافزار آر، يك نرمافزار آماري با محيط گرافيكي مطلوب با قابليت كدنويسي است. جهت كنترل نتايج، كدنويسي، راهكاري مفيد و مؤثر خواهد بود كه امكان بررسي مرحله به مرحله كار و دريافت مطلوبترين نتايج را فراهم ميكند. ارائه مدلها و الگوريتمهاي آماري، محيط رايگان نرمافزار و پوشش مستمر آن از ويژگيهاي بارز اين نرمافزار است.
گسل رفسنجان با راستاي شمال باختري- جنوب خاوري، و طولي حدود ٢٠٠ كيلومتر در قسمت جنوب غربي كوير لوت و در ايالت لرزه زمينساخت ايران مركزي- شرق ايران، قرار دارد - واكر، ٢٠٠٦ - . نمونههايي از گسل رفسنجان جهت تعيين نرخ لغزش گسل، توسط فتاحي و همكاران - ٢٠١١ - برداشت جهتشدند. تعيين نرخ لغزش به دو پارامتر دز معادل دز طبيعي و دز سالانه نياز است تا سن نمونه تعيين كرد.
سن آخرين صفرشدگي سيگنال لومينسانس به روش زير قابل محاسبه است:
پس از آمادهسازي نمونهها و جداسازي ذرات كوارتز و فلدسپار آنها، فتاحي و همكاران - ٢٠١١ - ، با بكارگيري نرم افزار آناليست، ذرات فلدسپار را تحليلو دزمعادل دز طبيعي - Equivalent Dose: ED - اين نمونهها را برآورد كردند. نرمافزار آناليست يك نرم افزار تحليلي جهت برآورد سن رسوبات، بهمنظور تعيين نرخ لغزش گسل است كه تا چند سال اخير تنها نرم افزار موجود جهت تحليل نمونههاي رسوبي برداشتشده، بوده است
در سالهاي اخير، نرم افزار آر، به دليل ويژگي كدنويسي و قابليت دسترسي به تمامي پيش فرضها جهت تحليل آماري دادهها نسبت به آناليست و به اميد جوابدهي مناسبتر نسبت به آناليست در ميان كاربران به سرعت در حال رشد است
در اين مطالعه نمونه رسوب برداشتشده از گسل رفسنجان، پس از آمادهسازي در آزمايشگاه، جهت مقايسه نتايج، نمودارها و منحنيها در دو نرم افزار آر - R - و آناليست - Analyst - مورد بررسي قرارگرفت.
٢ روش تحقيق
ذرات كوارتز جدا شده از نمونه، تحت نور قرمز بر روي ديسكهايي به قطر يك سانتيمتر چسبانده شدند كه با عنوان اليكوت - Aliqout - شناخته ميشوند. اليكوتها در دستگاه اندازهگيري لومينسانس نوري قرار گرفتند. سكانس مناسب براي اندازه گيري دز معادل دز طبيعي نمونه تعريف و اجرا شد، و خروجي دستگاه به صورت فايلي با فرمت BIN استخراج شد و به عنوان ورودي نرمافزارهاي آر و آناليست جهت تحليل استفاده شد.
٣ بحث و بررسي
١-٣ بررسي نمودارهاي يك نمونه تك اليكوتي جهت مقايسه آناليست و آر
١-١-٣ منحني رشد - Growth Curve -
در نرمافزار آر دز بدست آمده از هر اليكوت به علاوه خطاي آن همراه با منحني رشد نمايش داده ميشود و نوع منحني منطبق شده بر روي نقاط، نيز مشخص شده است. خطاي اندازهگيري بصورت عددي،همچنين دزهاي بازتوليد Regeneration Dose - و - د زهاي تكرارشده - Repeat Dose - توسط نرمافزار آر همراه با نمودار آورده ميشود كه براي نرمافزار آناليست موارد ذكر شده اطلاعات نرمافزار آر را ندارد.
شكل١. نمودار مونت كارلو، شكل سمت راست در نرمافزار آناليست و شكل سمت چپ در نرم افزار آر
٢-١-٣ نمودار شبيه سازي مونت كارلو - Monte Carlo Simulation - MC Simulation - -
شبيهسازي مونت كارلو روشي جهت برآورد عدمقطعيتهاي موجود در ورودي مدل به عدمقطعيتها در خروجي مدل، بهكار ميرود. بنابراين مونتكارلو، شبيهسازاي است كه صريحا و به صورت كمي، عدم قطعيت را نمايش ميدهد.
در نمودار مربوط به آر نتايج بدين صورت است كه براي يك اليكوت، تعداد ١٠٠برآورد انجام شده است و بيشترين برآورد دز بين ٤٠٥٠ تا ٤١٠٠ كه از ١٠٠ برآورد، ٣٧ برآورد مربوط به اين بازه است. نتايج بالاي نمودار نشان از آن دارد كه احتمال حضور جواب در اين بازه ١٠٠% است.
در نرمافزار آناليست نيز اين منحني وجود دارد با اين تفاوت كه جزئيات كمتري دارد و اطلاعات دقيق و قابل پيگيري را به كاربر نميدهد. لذا، كد نويسي در برنامه آر قابليت در نظر گرفتن موارد بيشتري را فراهم ميكند.
٣-١-٣ نمودار هيستوگرام - Equivalent Dose -
منحني هيستوگرام آر علاوه بر اطلاعات موجود در آناليست، خطا استاندارد و جايگاه بدست آمده از هر اليكوت را نيز، مشخص ميكند.
٤-١-٣ نمودار شعاعي - Radial plot -
نمودارها تقريبا اطلاعات مشابهي را ارائه ميدهند، با اين تفاوت كه كيفيت ارائه اطلاعات در آر بيشتر است. همچنين اگر جوابها پراكنده باشد نمودار شعاعي در آناليست، كامل آن را پوشش نميدهد. در آر خطاي استاندارد نسبي نيز نمايش داده ميشود.
٥-١-٣ نمودار هيستوگرام وزني - Weight Histogram plot -
اين نمودار در دو نرمافزار تفاوت چنداني با يكديگر ندارد، برتري آر نسبت به آناليست در اين مورد كد نويسي و در نظر گرفتن موارد جزئي است كه ميتواند نمودار دقيقتري را ارائه دهد.
٢-٣ تعيين پارامترهاي مورد نياز توسط نرمافزار آر و آناليست جهت تعيين نرخ لغزش گسل رفسنجان
جدول ١. نتايج نرمافزارهاي آناليست و آر.
سن بدست آمده توسط هر كدام از نرمافزارها، نشان از خطاي محاسباتي كمتر نرمافزار آر نسبت به آناليست دارد. اين مقدار كاهش خطا از آناليست به آر ميتواند مقدار نرخ لغزش و دوره بازگشت زلزله بر روي گسل را تحت تاثير قرار دهد و نتايج مطلوبتري حاصل شود.
٤ نتيجه گيري
يكي از پارامترهاي لازم جهت برآورد نرخ لغزش بر روي گسلها، تعيين سن نمونههاي برداشت شده از آن است. لومينسانس تحريك شده با نور، يكي از روشهايي به شمار ميرود كه با استفاده از آن سن نمونهها را تخمين ميزنند. نرمافزار آر و آناليست، نرمافزارهايي هستند كه سن نمونهها را ميتوان با استفاده از آنها تحليل و بررسي كرد. در اين پژوهش، تحليل نمونه-هاي OSL با مقايسه در برنامههاي آر و آناليست، مورد بررسي قرار گرفت.
نتايج بدست آمده از ذرات كوارتز براي نمونه گسل رفسنجان، در دو نرمافزار مورد بررسي قرار گرفته است. سن برآورد شده توسط نرمافزار آر، ٤/٣٢±٥/٣٧٩ و سن برآورد شده توسط نرمافزار آناليست، ٤/٣٨±٢/٣٧٣ است. مقايسه خطاي ناشي از برآورد سن در هر كدام از نرمافزارهاي آناليست و آر نشان ميدهد كه نرمافزار آر در مقايسه با نرمافزار آناليست، ميتواند به دليل خطاي محاسباتي كمتر و ارائه نمودارها، و منحنيها و محيط كدنويسي نرمافزار، جايگزين مناسب و گامي رو به جلو براي تخمين سن نمونه ها باشد.
