بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه نقشههای توموگرافی دو بعدی سرعت گروه با استفاده از پردازش تک ایستگاهی و نویز برآورد شد. دادههای منطقهای، با استفاده از 16 ایستگاه سه مولفهای باند پهن شبکه های لرزه نگاری پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - IIEES - ، ثبت شد. با استفاده از روشهای پردازش امواج سطحی، منحنیهای پاشندگی موج ریلی محاسبه و برای برآورد نقشههای توموگرافی دو بعدی، استفاده شدند. با توجه به مطالعه حاضر، نقشههای رزولوشن بالا اطلاعات جدیدی را بر روی ساختار پیچیده و سایزموتکتونیک منطقه مورد مطالعه فراهم آورد. در پریودهای 20 و 25 ثانیه شاهد خطای کمتری در نواحی مرکزی کپه داغ هستیم که با توجه به تغییرات سرعت و شواهد زمین شناسی منطقه، وجود گسل اصلی کپهداغ و نقاط مرتفع را اثبات میکند. برای حوزهها و فرورفتگیها آنومالیهای سرعت پایین، در حالیکه برای بالازدگیها و مناطق مرتفع آنومالیهای سرعت بالا را شاهد هستیم.
1مقدمه
از دیدگاه تکتونیکی و لرزه زمینساختی، نوار چین خورده کپه داغ بخشی از کمربند کوهزایی آلپ- هیمالیا در غرب آسیا میباشد که مرز شمال شرقی فلات ایران را تشکیل میدهد. کپه داغ بر روی حاشیه جنوب غربی پوسته قارهای توران - ترکمنستان - و در طول جغرافیایی 54-61 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 35-40 درجه شمالی قرار دارد. منطقه کپهداغ به علت لرزهخیزی بالا در ایران پس از زاگرس و البرز بیشترین توجه را به خود جلب کرده است. بر خلاف سایر بخشهای سیستم آلپ- هیمالیا که در آنها تکتونیک فعال در مناطقی به پهنای چند صد کیلومتر گسترش یافته، در مرزهای همگرایی موجود در ایران از جمله کپهداغ تمام همگرایی در نواحی کوچکی تجمع یافته است و در نتیجه این نواحی میتوانند به عنوان آزمایشگاهی برای مطالعه مرزهای قارهای مورد استفاده قرار بگیرند.
بر اساس مطالعات GPS بر روی منطقه کپهداغ، این منطقه هر سال 7 میلیمتر کوتاهشدگی در راستای شمالی- جنوبی را داراست که میتواند اطلاعاتی را در مورد مرزهای همگرایی در اختیار ما قرار دهد - میرزایی، 1383؛ متقی و همکاران، . - 1389 در تحقیق حاضر، با تکیه بر 8 سال داده پیوسته از سال 1384 تا 1391 برای پردازش با روش تک ایستگاهی، و همچنین 2 سال داده مربوط به سال 1390 و 1391 برای پردازش با روش نویز، از رکوردهای مولفه قائم ثبت شده توس شبکه های لرزه نگاری پژوهشگاه بین المللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله استفاده شد، و با استفاده از تکنیکهای آنالیز امواج سطحی، منحنیهای پاشندگی موج ریلی به روشهای پردازش تک ایستگاهی و نویز محاسبه و در نهایت نقشههای توموگرافی دو بعدی برای پوسته و گوشته بالایی منطقه کپهداغ برآورد شد. استفاده از روش توموگرافی دو بعدی امواج سطحی، ساختار پوسته و گوشته بالایی در این منطقه را با دقت بالاتر و قابلیت تفکیک قابل قبول تری نسبت به توموگرافی امواج حجمی آشکار کرد.
2روش تحقیق
در این مطالعه همان طوریکه ذکر شد هدف ما بدست آوردن منحنی های پاشندگی سرعت گروه امواج ریلی به روش تک ایستگاهی و نویز است. برای هر دو روش ابتدا تصحیحات دستگاهی اعمال شد یعنیاثرات ناشی از پاسخ دستگاهی، خ مبنا و روند ازدادهها حذف شدند سپس برای روش تک ایستگاهی سرعتهای گروه با استفاده ازروش فیلتر چندگانه و پردازش در حوزه زمان- فرکانس با استفاده از نرم افزار FTAN برآورد شد. در مورد پردازش نویز نیز بعد از تصحیح دستگاهی بر روی دادهها برای پریودهای بین 2 - 50 ثانیه که در طی دو سال و به صورت پیوسته تهیه شدند، جهت استخراج امواج سطحی ریلی به عنوان بانک دادهای اولیه استفاده شد. در اولین مرحله از دادههایی که بصورت یک ساعته دسته بندی شده بودند استفاده شد.
به منظور حذف اثر زمینلرزهها، بیقاعدگیهای صنعتی ودیگر منابع نوفه احتمالی درنزدیکی ایستگاهها ازنگاشتها،ازبهنجارش زمانی با فیلترمقدار میانگین- جاری - running-mean filter - استفاده گردید. آخرین گام در این مرحله اعمال سفید سازی طیفی است. در نهایت دادهها، دردستههای سه ماهه دسته بندی شدند تا برای انجام همبستگی- متقابل استفاده شوند.در مرحله دوم نوبت به انجام پردازش دادههای گردآوری و پالایش شده خواهد رسید. بعد از اینکه همبستگی- متقابل روی دادههای یک ساعته صورت گرفت جهت تولید سریهای زمانی سهماهه به یکدیگر اضافه شدند و بعد از اعمال یک فیلتر میانگذر بین 10-50 ثانیه - برای سفیدسازی طیفی شکلموج - روی شکلموجهای حاصل از همبستگیهای متقابل سهماهه، آنهایی که کیفیت بالاتری داشتند به یکدیگر اضافه شدند تا در نهایت شکلموجهایی با کیفیت برای هر زوج ایستگاه مورد استفاده قرار گیرند.
در مرحله سوم نیز برای بدست آوردن منحنیهای پاشندگی سرعت گروه با استفاده از توابع تقریبی گرین، سرعتهای گروه به عنوان تابعهایی از پریود با استفاده از روش - FTAN - بدست آمدند. شکل - 1 - نقشه FTAN تمیزشده و خام داده مربوط به زلزله سه ژانویه 2012 میلادی به همراه منحنی پاشندگی سرعت گروه و همپوشانی لرزهنگاشت تمیزشده بر روی لرزهنگاشت خام را نشان میدهد.بعد از محاسبه سرعت گروه به روش تک ایستگاهی و نویز با بکارگیری روش ارائه شده توس دیتمار و یانوسکایا - 1997 - و یانوسکایا و دیتمار - 1990 - ، نقشههای توموگرافی دوبعدی سرعتی در رنج پریودهای 2 تا 70 ثانیه برای دادههای تک ایستگاهی، و 2 تا 40 ثانیه برای نویز، بدست آمد. نقشههای توموگرافی دوبعدی برای پریودهای انتخابی در شکل 2 نشان داده میشود.
