مجله ژئوفیزیک ایران

مجله ژئوفیزیک ایران

مطالعه تکتونیک فعال البرز با استفاده از داده‌های زلزله‌شناسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی‌

نویسندگان
1 دکتری ژئوفیزیک، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران
2 استاد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران
3 دانشیار، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران
چکیده
بررسی لرزه‌خیزی البرز در بازه زمانی ۱۹۹۶-۲۰۲۳ با استفاده از داده‌های شکل‌موج همه شبکه‌های لرزه‌نگاری و شتاب‌نگاری دائمی و موقت منجر به تولید بهترین تصویر ممکن از لرزه‌خیزی منطقة تهران بزرگ شده است. ۹۷۱ زمین‌لرزه با دقت بالا مکان‌یابی و ۱۵۶ سازوکار کانونی محاسبه شد. نقشه لرزه‌خیزی جدید نشان می‌دهد که لرزه‌خیزی، فارغ از بزرگای رویدادها، در شرق البرز به مراتب بیشتر از غرب البرز است. گسله‌های آستانه، فیروزکوه و بخش شرقی گسله مشا در قسمت شرقی البرز، پهنه گسله حبله رود-تخت‌رستم در قسمت مرکزی و در قسمت غربی مجموعه گسله‌های زمین‌لرزه‌ای رودبار و پایانة غربی گسله ماه‌دشت جنوب کرج در اتصال به گسله‌های قزل حصار و اشتهارد، بیشترین میزان لرزه‌خیزی را نشان می‌دهند. الگوی سازوکارهای کانونی بدست آمده در البرز در سازگاری با الگوی تقسیم کرنش نیست و یک سازوکار غالب ترافشارشی در کل البرز را نشان می‌دهد. در دو سوی خمیدگی البرز در شمال ایران مرکزی دو سیستم حرکتی متفاوت دیده می‌شود‌ که بیانگر الگوی ساختاری متفاوت در این دو بخش است. در بخش جنوب غربی این خمیدگی، گسله‌های ایندس، قم- زفره، کوشک نصرت، تفرش و رباط‌کریم سازوکار غالب راست‌بر نشان می‌دهند، در حالیکه در جنوب شرق خمیدگی، رخدادهای دارای سازوکار غالب امتدادلغزچپ‌بر شمال‌شرقی ایران مرکزی را متاثر کرده‌اند. در واقع، حرکت غالب امتدادلغز راست‌بر در نیمة غربی شمال ایران‌ مرکزی (در غرب طول جغرافیایی 52 درجه) به طور مستقیم از رژیم تکتونیکی حاکم بر ناحیة برخوردی زاگرس پیروی می‌کند در حالی که در شرق آن، تغییرشکل منطقه به طور مشخص متاثر از تکتونیک فعال البرز است و آثار دگرریختی ناشی از رژیم تکتونیک حاکم بر البرز تا ده‌ها کیلومتر در جنوب و دور از پیشانی کوهستان نفوذ می‌کند. زمین‌لرزه‌های رخداده در لبة شمالی فلات ایران مرکزی و نیز میدان سرعت جی‌پی‌اس نشان می‌دهد این بخش از ایران مرکزی برخلاف تعریف عمومی مبنی بر صلب بودن بلوک ایران مرکزی، یک ناحیه با دگرریختی فعال زمین‌لرزه‌ای است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Constraint on the active tectonics of the Alborz using seismology data

نویسندگان English

Mohammad Javad Banimahdi Dehkordi 1
Abdolreza Ghods 2
Esmaeil Shabanian 3
Zahra Mousavi 3
1 Ph.D. Student, Department of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences, Zanjan,
2 Professor, Department of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences, Zanjan, Iran
3 Associate Professor, Department of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences, Zanjan, Iran
چکیده English

We have investigated seismicity of Alborz using various permanent and temporary seismographic and accelerographic networks in the period 1996-2023. The long period of the seismic data allowed us to better capture the pattern of seismicity in Albroz. We precisely relocated 971 earthquakes and calculated 156 focal mechanisms using polarity of the first P arrival times. The seismicity map of Alborz clearly shows a much higher seismicity in east Alborz relative to west Albroz which is in agreement with the observed higher GPS strain rate in east Albroz. Therefore, the conspicuous lower rate of seismicity in west Alborz is not entirely related to the prescence of a seismic gap there. The seismicity map shows large seismicity on Astaneh, Firuzkuh and eastern part of the Mosha fault, the Hablerud-Takht-e Rostam fault zone, Rudbar fault, North Albroz fault, and the western end of the Mahdasht-South Karaj fault in connection with the Ghezal Hesar and Eshtehard faults. The pattern of the calculated focal mechanisms in Alborz is not in agreement with the strain partionshining of reverse faulting on Khazar fault and strike-slip faulting on the parallel faults on the southern hill of Alborz. The prescence of both strike-slip and reverse faulting across Alborz instead suggests the dominance of tranpressional deformation regime. This finding along with the recent GPS observation of slip on North Alborz fault would strongly affects existing earthquake hazard assessments by reducing the role of Khazar fault in the deformation of Alborz. North of Central Iran show significant seismicity with prominent right and left lateral strike slip mechanism in northwest and northeast Central Iran, respectively. The eastern half of the region (east of longitude 52 degrees) is clearly affected by the Alborz deformational regime whereas in the western half, the active deformation directly follows the defromation regime governing the Zagros collision zone. Indes, Kushk-Nosrat, Qom-Zefreh, Parandak, Tafresh and Robat-Karim faults on northwest Central Iran all show a dominant right-lateral strike-slip faulting. Prescence of significant seismicity and geodetic strain on the northern edge of Central Iran disagrees with the general notion of Central Iran as being a aseismic block, and instead suggest that the northern Central Iran experiences active deformation. The new seismicity map show aftershock clouds with length of about 80 and 60 km along the faults responsible for 1990 7.3 Mw Rudbar earthquake and 1942 7.2 Bouin Zahra earthquakes, respectively. A dominant left-lateral strike-slip mechanism is determined for Karvansara fault. The Malard-Tehran 2017 earthquake has a left-lateral strike-slip mechanism and is attributed to Marlik fault.

کلیدواژه‌ها English

Alborz, fault, hazard analysis, seismicity, seismotectonics, Tehran
بربریان، م.، قریشی، م.، ارژنگ روش، ب.، و مهاجر اشجعی، ا.، 1364- پژوهش و بررسی ژرف نوزمین‌ساخت، لرزه‌زمین‌ساخت و خطر زمین‌لرزه-گسلش در گستره تهران و پیرامون (پژوهش و بررسی لرزه‌زمین‌ساخت ایران زمین)، سازمان زمین‌شناسی کشور
تاتار, محمد, مومنی, سید مالک, یمینی‌فرد, & فرزام. (2015). خرد‌لرزه‌خیزی و لرزه‌زمین‌ساخت ناحیه گرمسار. فصلنامه علمی علوم زمین, 24(94-زمین ساخت), 289-298.
سلیمانی آزاد، ش.، و حسینی، م.، 1376- تحلیل خطر زمین‌لرزه با رهیافت تعیینی برای نیروگاه منتظر قائم با تاکید بر روش‌های مورفوتکتونیک و نئوتکتونیک، موسسه بین‌المللی زلزله‌شناسی و پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی، 165 صفحه.
سلیمانی، ش.، فقهی، خ.، شبانیان، ا.، عباسی، م.، ریتس، ژ.، 1382، نتایج مقدماتی حاصل از بررسی‌های دیرینه لرزه‌شناسی گسل مشا در دره مشا، پژوهشنامه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله.
شبانیان، ا.، حسن زاده، م.، 1400- گسله‌های کواترنری فعال شهر تهران و نواحی پیرامون، پروژه هشدار سریع شهرداری تهران، گزارش داخلی.
شبانیان، ا.، 1377- بررسی الگوی دگرریختی در ساختارهای گستره کوه سرخ ورامین (جنوب خاوری تهران) با نگرش بر لرزه‌خیزی گستره مورد نظر، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
عباسی، م.ر.، شبانیان. ا.، و فربد، ی.، 1385- هندسه و سازوکار گسله‌های پیشوا-کوه سرخ و جنبش‌های نوزمین‌ساختی در راستای آن‌ها، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله.
وحدتی دانشمند، ف.، 1379- نقشه زمین‌شناسی ورقه مرزن‌آباد با مقیاس 1:100000، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
هروی, آرمان, نظری, شهیدی, علی‌رضا, & طالبیان. (2013). هندسه و سازوکار گسل گرمسار از دوره نئوژن تا به امروز. فصلنامه علمی علوم زمین, 22(88), 175-186.
Abbassi, M. R., & Farbod, Y. (2009). Faulting and folding in quaternary deposits of Tehran’s piedmont (Iran). Journal of Asian Earth Sciences, 34(4), 522-531.
Aflaki, M., Shabanian, E., Davoodi, Z., & Mohajjel, M. (2017). Reactivation versus reworking of the active continental margin during the Zagros collision: Mahallat–Muteh–Laybid complexes, Sanandaj–Sirjan zone, Iran. Journal of Geodynamics, 107, 1-19.
Ajorlou, N., Hollingsworth, J., Mousavi, Z., Ghods, A., & Masoumi, Z. (2021). Characterizing nearfield surface deformation in the 1990 Rudbar earthquake (Iran) using optical image correlation. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 22(6), e2021GC009704.
Allen, M. B., Ghassemi, M. R., Shahrabi, M., & Qorashi, M. (2003). Accommodation of late Cenozoic oblique shortening in the Alborz range, northern Iran. Journal of structural geology, 25(5), 659-672.
Ambraseys, N. N., & Melville, C. P. (2005). A history of Persian earthquakes. Cambridge university press.
Ashtari, M., Hatzfeld, D., & Kamalian, N. (2005). Microseismicity in the region of Tehran. Tectonophysics, 395(3-4), 193-208.
Azad, S. S. (2023). Active seismogenic faulting in the Tehran Region, north of Iran; state-of-the-art and future seismic hazard assessment prospects. Tectonophysics, 856, 229843.
Azad, S. S., Ritz, J. F., & Abbassi, M. R. (2011). Left-lateral active deformation along the Mosha–North Tehran fault system (Iran): Morphotectonics and paleoseismological investigations. Tectonophysics, 497(1-4), 1-14.
Aziz Zanjani, A., Ghods, A., Sobouti, F., Bergman, E., Mortezanejad, G., Priestley, K., ... & Rezaeian, M. (2013). Seismicity in the western coast of the South Caspian Basin and the Talesh Mountains. Geophysical Journal International, 195(2), 799-814.
Banimahdi Dehkordi, M. J., Mousavi, Z., Shabanian, E., Abbasi, M., & Ghods, A. (2023). Constraint on the active tectonics of the Alborz using geodetic. Iranian Journal of Geophysics.
Berberian, M. (1976). Contribution to the seismotectonics of Iran (part II-III): In commemoration of the 50th anniversary of the Pahlavi dynasty (No. 40). Ministry of Industry and Mines, Geological Survey of Iran, Tectonic and Seismotectonic Section.
Berberian, M., & Yeats, R. S. (1999). Patterns of historical earthquake rupture in the Iranian Plateau. Bulletin of the Seismological society of America, 89(1), 120-139.
Berberian, M., & 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.
Berberian, M., & Walker, R. (2010). The Rudbār M w 7.3 earthquake of 1990 June 20; seismotectonics, coseismic and geomorphic displacements, and historic earthquakes of the western ‘High-Alborz’, Iran. Geophysical Journal International, 182(3), 1577-1602.
Berberian, M., & Yeats, R. S. (2017). Tehran: An earthquake time bomb.
Bergman, E. A., Benz, H. M., Yeck, W. L., Karasözen, E., Engdahl, E. R., Ghods, A., ... & Earle, P. S. (2023). A global catalog of calibrated earthquake locations. Seismological Society of America, 94(1), 485-495.
Campos, J., Madariaga, R., Nábělek, J., Bukchin, B. G., & Deschamps, A. (1994). Faulting process of the 1990 June 20 Iran earthquake from broadband records. Geophysical Journal International, 118(1), 31-46.
De Martini, P. M., Hessami, K., Pantosti, D., D'Addezio, G., Alinaghi, H., & Ghafory-Ashtiani, M. (1998). A geologic contribution to the evaluation of the seismic potential of the Kahrizak fault (Tehran, Iran). Tectonophysics, 287(1-4), 187-199.
Djamour, Y., Vernant, P., Bayer, R., Nankali, H. R., Ritz, J. F., Hinderer, J., ... & Khorrami, F. (2010). GPS and gravity constraints on continental deformation in the Alborz mountain range, Iran. Geophysical Journal International, 183(3), 1287-1301.
Donner S., (2013), Seismotectonics for the Alborz Mountains, Iran, from regional moment tensors, Ph.D Thesis, Potsdam University
Farrokhi, M., Hamzehloo, H., Rahimi, H., & Allamehzadeh, M. (2015). Estimation of codawave attenuation in the central and eastern
 
Alborz, Iran. Bulletin of the Seismological Society of America, 105(3), 1756-1767.
Ghods, A., & Sobouti, F. (2005). Quality assessment of seismic recording: the Tehran Seismic Telemetry Network. Journal of Asian Earth Sciences, 25(4), 687-694.
Guest, B., Axen, G. J., Lam, P. S., & Hassanzadeh, J. (2006). Late Cenozoic shortening in the west-central Alborz Mountains, northern Iran, by combined conjugate strike-slip and thin-skinned deformation. Geosphere, 2(1), 35-52.
Havskov, J., & Ottemoller, L. (1999). SEISAN earthquake analysis software. Seismol. Res. Lett, 70(5), 532-534.
Hessami, K., Jamali, F.& Tabassi, H., 2003. Major active faults of Iran (map), Ministry of Science, Research and Technology, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology
Hollingsworth, J., Nazari, H., Ritz, J. F., Salamati, R., Talebian, M., Bahroudi, A., ... & Jackson, J. (2010). Active tectonics of the east Alborz mountains, NE Iran: Rupture of the leftlateral Astaneh fault system during the great 856 AD Qumis earthquake. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 115(B12).
Hutton, L. K., & Boore, D. M. (1987). The ML scale in southern California. Bulletin of the Seismological Society of America, 77(6), 2074-2094.
Irandoust, M. A., Priestley, K., & Sobouti, F. (2022). HighResolution Lithospheric Structure of the Zagros Collision Zone and Iranian Plateau. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 127(11), e2022JB025009.
Jackson, J., & McKenzie, D. (1984). Active tectonics of the Alpine—Himalayan Belt between western Turkey and Pakistan. Geophysical Journal International, 77(1), 185-264.
Jackson, J., Priestley, K., Allen, M., & Berberian, M. (2002). Active tectonics of the south Caspian basin. Geophysical Journal International, 148(2), 214-245.
Khorrami, F., Vernant, P., Masson, F., Nilfouroushan, F., Mousavi, Z., Nankali, H., ... & Alijanzade, M. (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.
Maheri-Peyrov, M., Ghods, A., Donner, S., Akbarzadeh-Aghdam, M., Sobouti, F., Motaghi, K., ... & Chen, L. (2020). Upper crustal structure of NW Iran revealed by regional 3-D Pg velocity tomography. Geophysical Journal International, 222(2), 1093-1108.
Naserieh, S., Pakzad, M., Ghofrani, H., Dezvareh, M., Karkooti, E., Moradi, A., & Shahvar, M. (2023). Recognition of the causative fault of the 2017 MW 4.9 Malard (Tehran, Iran) earthquake from directivity analysis of the recorded ground motions. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 345, 107116.
Nazari, H., Ritz, J. F., Salamati, R., Shahidi, A., Habibi, H., Ghorashi, M., & Bavandpur, A. K. (2010). Distinguishing between fault scarps and shorelines: the question of the nature of the Kahrizak, North Rey and South Rey features in the Tehran plain (Iran). Terra Nova, 22(3), 227-237.
Nazari, H., Ritz, J. F., Walker, R. T., Salamati, R., Rizza, M., Patnaik, R., ... & Shahidi, A. (2014). Palaeoseismic evidence for a medieval earthquake, and preliminary estimate of late Pleistocene slip-rate, on the Firouzkuh strike-slip fault in the Central Alborz region of Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 82, 124-135.
Nazari, H., Ritz, J. F., Salamati, R., Shafei, A., Ghassemi, A., Michelot, J. L., ... & Ghorashi, M. (2009). Morphological and palaeoseismological analysis along the Taleghan fault (Central Alborz, Iran). Geophysical Journal International, 178(2), 1028-1041.
Nemati, M., Hatzfeld, D., Gheitanchi, M. R., Sadidkhouy, A., & Mirzaei, N. (2011). Microseismicity and seismotectonics of the Firuzkuh and Astaneh faults (East Alborz, Iran). Tectonophysics, 506(1-4), 11-21.
Priestley, K., Baker, C., & Jackson, J. (1994). Implications of earthquake focal mechanism data for the active tectonics of the South Caspian Basin and surrounding regions. Geophysical Journal International, 118(1), 111-141.
Ritz, J. F., Balescu, S., Soleymani, S., Abbassi, M., Nazari, H., Feghhi, K., ... & Vernant, P. (2003, May). Determining the long-term slip rate along the Mosha Fault, Central Alborz, Iran. Implications in terms of seismic activity. In Proceeding of the 4th International Conference on Seismology and Earthquake Engeneering, Tehran, Iran (Vol. 1214).
Ritz, J. F., Nazari, H., Balescu, S., Lamothe, M., Salamati, R., Ghassemi, A., ... & Saidi, A. (2012). Paleoearthquakes of the past 30,000 years along the North Tehran Fault (Iran). Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 117(B6).
Shabanian, E., Acocella, V., Gioncada, A., Ghasemi, H., & Bellier, O. (2012). Structural control on volcanism in intraplate post collisional settings: Late Cenozoic to Quaternary examples of Iran and Eastern Turkey. Tectonics, 31(3).
Solaymani Azad, S., Ritz, J. F., & Abbassi, M. R. (2011). Left-lateral active deformation along the Mosha–North Tehran fault system (Iran): morphotectonics and paleoseismological investigations. Tectonophysics, 497(1-4), 1-14.
Talebian, M., Copley, A. C., Fattahi, M., Ghorashi, M., Jackson, J. A., Nazari, H., ... & Walker, R. T. (2016). Active faulting within a megacity: the geometry and slip rate of the Pardisan thrust in central Tehran, Iran. Geophysical supplements to the monthly notices of the Royal Astronomical Society, 207(3), 1688-1699.
Tatar, M., & Hatzfeld, D. (2009). Microseismic evidence of slip partitioning for the Rudbar-Tarom earthquake (Ms 7.7) of 1990 June 20 in NW Iran. Geophysical Journal International, 176(2), 529-541.
Tatar, M., Hatzfeld, D., Abbassi, A., & Fard, F. Y. (2012). Microseismicity and seismotectonics around the Mosha fault (Central Alborz, Iran). Tectonophysics, 544, 50-59.
Tatar, M., Jackson, J., Hatzfeld, D., & Bergman, E. (2007). The 2004 May 28 Baladeh earthquake (M w 6.2) in the Alborz, Iran: overthrusting the South Caspian Basin margin, partitioning of oblique convergence and the seismic hazard of Tehran. Geophysical Journal International, 170(1), 249-261.
Vernant, P., Nilforoushan, F., Chery, J., Bayer, R., Djamour, Y., Masson, F., ... & Tavakoli, F. (2004). Deciphering oblique shortening of central Alborz in Iran using geodetic data. Earth and planetary science letters, 223(1-2), 177-185.