بررسي تغييرات عمقي و جانبي ضريب كيفيت پساموج‌ها با استفاده از تبديل فوريه زمان كوتاه در شمال غرب ايران

Investigation of deep and lateral changes of coda wave quality factor using short-time Fourier transform in northwest of Iran

در اين مطالعه ضريب كيفيت پساموج‌ها در شمال غرب ايران با استفاده از مدل تك پس‌پراكنش، مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور از تبديل فوريه زمان كوتاه، براي جداسازي دامنه‌هاي فركانسي استفاده شده است. داده‌هاي مورد استفاده در اين مطالعه داده‌ها مربوط به بيش از 1600 زمين‌لرزه محلي با بازه بزرگي بين 2 تا 5/6 و فاصله رومركزي كمتر از 200 كيلومتر است. در اين تحقيق، ضريب كيفيت پساموج‌ها در 7 پنجره زماني30 تا 90 ثانيه از شروع پساموج محاسبه شده است. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه بهترين برازش رابطه فركانسي تضعيف، مربوط به پنجره زماني 40 ثانيه و به‌صورت Q=(103±1)f(0.88±0.04) است. مقادير نسبتاً كوچك Q0 در رابطه تضعيف فركانسي نشان مي‌دهد كه ناهمگني زيادي در لايه‌هاي كم عمق منطقه وجود دارد كه مي‌تواند به دليل لرزه‌خيزي نسبتاً زياد شمال‌غرب ايران باشد كه با انتظار ما از ساختار پوسته اين ناحيه و وجود دو آتشفشان سهند و سبلان انطباق دارد. وجود اين دو آتشفشان سهند و سبلان و در شمال غرب ايران باعث شده است كه پوسته در اين ناحيه گرم باشد. از طرفي رابطه ضريب كيفيت با دما به صورت نمايي تغيير ميكند و با افزايش دما ضريب كيفيت پايين مي-آيد. همچنين، مقادير كم پارامتر رابطه فركانسي n نشانه لرزه‌خيزي زياد، زمين ساخت فعال و وجود ناهمگني‌ها زياد در منطقه است. وجود گسل شمال تبريز و شكستگي‌هاي فراوان در اين منطقه يكي از دلايل وجود ناهمگني زياد در اين منطقه است. همچنين در نتايج حاصل مشاهده شده كه با افزايش زمان گذشت، ضريب كيفيت افزايش پيدا ميكند.

The present study attempts to explore the characteristics of seismic coda wave energy attenuation using single back scattering in northwestern Iranian plateau. For this purpose, the short-time Fourier transform is used to separate the frequency bands. To estimate quality factor, coda waves from more than 1600 small crustal events with magnitudes ranging from 2 to 5 Ml and epicenteral distances of less than 200 km have been used. In this study, coda wave quality factor has been calculated at 7 lapse times of 30 to 90 s. The results show that the best fitted line comes from lapse time of 40 s and the frequency relation is in the form of Q = (103±1)f(0.88±0.04). Relatively small values of Q0 indicate that there is high heterogeneity in the shallow layers of the region of northwestern Iran that can be due to the relatively high seismicity of the region. This is in line with our expectations of the crustal structure and the existence of Sahand and Sabalan volcanoes. The presence Sahand and Sabalan volcanoes in the region has created a warm crust in this area. On the other hand, the relationship between quality factor and temperature changes exponentially, and the quality factor decreases with increasing temperature. Moreover, the relationship between low values of the frequency with parameter n indicates high seismicity, active tectonics and the presence of large heterogeneities in the region. Existence of North Tabriz fault and many fractures in this region is one of the reasons for the high heterogeneity in this region.