پارامترهای لرزه‌خیزی و احتمال رخداد زمین‏لرزه‏ها در شرق ایران (بلوک لوت)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی‌

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

2 استادیار، گروه علوم زمین، دانشکده علوم و فناوری‏های نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

چکیده

گستره وسیعی از سرزمین ایران به دلیل قرار گرفتن در کمربند کوه‌زایی آلپ- هیمالیا، از نظر خطر زمین‎لرزه جزء مناطق زلزله‌خیز جهان محسوب می­شود و بین مناطق مختلف آن تفاوت‏های زیادی از لحاظ لرزه­زمین‌ساختی به‌چشم­می‌خورد. تفاوت‏های لرزه‌زمین‏ساختی شرق ایران (بلوک لوت) نسبت به نواحی اطراف آن در حدی است که می­توان آن را به‌صورت مستقل بررسی کرد. نگاهی اجمالی بر نقشه‌های لرزه­زمین‌ساختی این منطقه نشان می‌دهد فعالیت گسل‌های امتدادلغز و معکوس در اطراف بلوک لوت باعث رخداد زمین‏لرزه‌های فراوان و ویرانگر شده است، اما در بخش‏های داخلی این بلوک پایداری نسبی برقرار است به‌گونه‌ای­که می‌توان آن را ریز­صفحه‌ای صلب درنظر­گرفت. در این تحقیق با استفاده از داده‌های زمین‏لرزه، پارامترهای لرزه‌‌خیزی پهنه شرق ایران شامل بلوک لوت تعیین شده است. با استفاده از به‌روزترین کاتالوگ زمین‌لرزه­ها، داده‌ها به یک دسته تاریخی و چهار دسته دستگاهی تقسیم شد. برای هریک از چهار دسته داده دستگاهی، آستانه کامل بودن داده‌ها تعیین و با درنظر­گرفتن عدم قطعیت بزرگا، پارامترهای لرزه‌خیزی منطقه برآورد شد. بر این اساس مقدار b برابر 06/1 و نرخ رویداد سالیانه زمین‌لرزه‌های بزرگ­تر یا مساوی 1/3 تقریباً برابر 58 به‌دست­آمده­است که نشان­دهنده لرزه‌خیزی زیاد منطقه است. در نهایت، احتمال فزونی رویداد سالیانه برحسب بزرگا برای دوره‌های بازگشت 50، 475 و 2475 سال برآورد شده است. مقایسه نتایج این مطالعه با نتایج مطالعاتی که با داده‌های مشابه و روشی یکسان برای کل ایالت لرزه­زمین‌ساختی ایران مرکزی و شرق ایران انجام شده است، این موضوع را تأیید می‌کند که می‌توان از نظر لرزه‌خیزی، بلوک لوت و حاشیه آن را مستقل از بخش‌های دیگر ایالت لرزه­زمین‌ساختی ایران مرکزی و شرق ایران درنظر­گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Seismicity parameters and probability of earthquakes in the east of Iran (Lut block)

نویسندگان [English]

  • Seyed Hasan Mousavi-Bafrouei 1
  • Seyed Hadi Dehghan-Manshadi 2
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Ardakan University, Ardakan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Earth Sciences, Faculty of Sciences and Modern Technologies, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
چکیده [English]

Most of the areas of the Iranian Plateau are high seismicity regions and there is a considerable difference between them. These differences in the eastern Iranian Plateau including the Lut block compared to the surrounding areas are so substantial that can be studied independently. A brief look at the seismic maps of this region shows that around the Lut block, the activity of strike-slip and reverse faults has caused many and devastating earthquakes but in the inner parts, it can be considered as a small rigid plate regarding the relative stability. In this research, using the most updated catalog as the main source, a catalog of 1760 historical and instrumental declustered earthquakes was provided for the area bounded in 56.5°-61°E and 28°-35.5°N in eastern Iran. The data was divided into a historical part and four instrumental parts of 1900 to 1963, 1964 to 1999, 2000 to 2005 and 2006 to 2022. Using the maximum curvature method for each of the four time intervals, the data completeness thresholds were determined to be 5.7, 4.7, 4 and 3.1, respectively. The seismicity parameters were estimated taking into account the uncertainty of the magnitudes. Substantially, the estimated b-value is equal to 1.06 and the mean annual occurrence rate for magnitude equal or greater than 3.1 is 58. The maximum magnitude of the earthquakes is estimated to be 7.9, which indicates the high seismicity of the region. The probability of annual exceedance for different magnitudes is estimated for the return periods of 50, 475, and 2475 years. Comparing the results of this study with the results of the other studies performed based on the same data and the same method for the Central-East Iran seismotectonic province confirms that the seismicity of the Lut block and its margin can be determined independently from the other parts of the Central-East Iran seismotectonic province.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lut block
  • seismicity parameters
  • b-value
  • annual occurrence rate
  • seismotectonics
شیخ‎الاسلامی، م.، جوادی، ح.، اسدی سرشار، م.، آقاحسینی، ا.، کوه‎پیما، م.، وحدتی دانشمند، ب.، 1392، دانشنامه گسله‎های ایران: سازمان زمین‎شناسی و اکتشافات معدنی کشور، پژوهشکده علوم زمین، تهران، ایران.
Berberian, M., 1976, Contribution to the seismotectonics of Iran, part II: Geological Survey of Iran, Report 39, 516pp.
Berberian, M., 1981, Active faulting and tectonics of Iran in Zagros-Hindu-Kush-Himalaya, in Gupta, H. K., Delany, F. M., eds., Geodynamic Evolution, Geodynamics Series 3: American Geophysical Union, Washington DC, 33–69.
Berberian, M., and Yeats, R. S., 2001, Contribution of archaeological data to studies of earthquake history in the Iranian Plateau: Journal of Structural Geology, 23(2-3), 563-584.
Ebadi, S., Safari, A., Barzaghi, R., and Bahroudi, A., 2020, A recovered moho model by integrated inversion of gravity and seismic depths in Iran: Heliyon, 6(3), e03636.
Khorrami, F., Vernant, P., Masson, F., et al., 2019, An up-to-date crustal deformation map of Iran using integrated campaign-mode and permanent GPS velocities: Geophysical Journal International, 217(2), 832-843.
Kijko, A., and Sellevoll, M. A., 1992, Estimation of earthquake hazard parameters from incomplete data files, Part II: Incorporation of magnitude heterogeneity: Bulletin of the Seismological Society of America, 82, 120-134.
McClusky, S., Reilinger, R., Mahmoud, S., Ben Sari, D., and Tealeb, A., 2003, GPS constraints on Africa (Nubia) and Arabia plate motions: Geophysical Journal International, 155, 126-138.
Meyer, B., and Le Dortz, K., 2007, Strike-slip kinematics in Central and Eastern Iran: Estimating fault slip-rates averaged over the Holocene: Tectonics, 26, 1-20
Mirzaei, N., Gao, M., and Chen, Y. T., 1998, Seismic source regionalization for seismic zoning of Iran: Major seismotectonic provinces: Journal of Earthquake Prediction Research, 7, 465-495.
Mousavi-Bafrouei, S. H., and Babaie Mahani, A., 2020, A comprehensive earthquake catalogue for the Iranian Plateau (400 B.C. to December 31, 2018): Journal of Seismology, 24(3), 709-724, https://doi.org/10.1007/s10950-020-09923-6.
 
Mousavi-Bafrouei, S. H., Mirzaei, N., and Shabani, E., 2014, A declustered earthquake catalog for the Iranian Plateau: Annals of Geophysics, 57, S0653, doi:10.4401/ag-6395.
Nowroozi, A. A., 1972, Focal mechanism of earthquakes in Persia, Turkey, West Pakistan and Afghanistan and plate tectonics of the Middle East: Bulletin of the Seismological Society of America, 62, 832-850.
Nowroozi, A. A., 1976, Seismotectonic provinces of Iran: Bulletin of the Seismological Society of America, 66, 1249-1276.
Shadmanaman, N., Shomali, H., and Hemin, K., 2011, New constraints on upper-mantle S-velocity structure and crustal thickness of the Iranian Plateau using partitioned waveform inversion: Geophysical Journal International, 184, 247-267.
Vernant, P., Nilforoushan, F., Hatzfeld, D., et al., 2004, Present-day crustal deformation and plate kinematics in the Middle East constrained by GPS measurements in Iran and northern Oman: Geophysical Journal International, 157, 381-398.
Walker, R., Jackson, J., and Baker, C., 2003, Surface expression of thrust faulting in eastem Iran: source parameters and surface deformation of the 1978 Tabas and 1968 Ferdows earthquake sequences: Geophysical Journal International, 152, 749-765.
Walker, R., and Jackson, J., 2004, Active tectonics and late Cenozoic strain distribution in Central and Eastern Iran: Tectonics, 23, TC5010.