توزيع آهنگ‌لغزش در سامانه گسل هاي فعال منطقه برخورد مايل صفحه هاي عربستان و اوراسيا بر اساس روش المان هاي مرزي ‏

Slip Rate Partitioning in Active Faults System of Oblique Collision Zone ‎of Arabia-Eurasia Plates based on Boundary Elements Method

در اين نوشتار به منظور بررسي ميدان سرعت حاصل از پردازش مشاهدات ‏GPS‏ در منطقه برخورد مايل صفحه هاي زمين ساختي عربستان و اوراسيا، از مفاهيم مكانيك شكست و ‏مدل‌سازي جداشدگي استفاده شده است. بدين منظور نخست گسل هاي فعال عمده در محدوده منطقه مورد مطالعه، انتخاب و سپس با اعمال شرايط مرزي مناسب آهنگ لغزش ‏امتدادلغز بين گسل ها با استفاده از روش عددي المان هاي مرزي با توابع گرين مستخرج از مدل تحليلي ‏Okada‏ توزيع شد. در ادامه ميدان سرعت حاصل از مدل سازي با ميدان سرعت ‏GPS‏ شبكه غيردايم ژيوديناميك سراسري ايران مقايسه شده و با تغيير شرايط مرزي به صورت سعي و خطا تطابق بهتري بين ميدان سرعت مدل با ميدان سرعت ‏GPS‏ ايجاد شد، به نحوي ‏كه اختلاف بيشتر مشاهدات ‏GPS‏ از نتايج مدل در محدوده بيضي اطمينان 95 درصد آنها قرار گرفت. در ادامه برآوردها براي بهبود تطابق ميدان سرعت مدل با ميدان سرعت ‏GPS‏ و با ‏در نظر گرفتن همخواني آهنگ هاي لغزش حاصل از مدل با آهنگ هاي لغزش زمين شناسي، سعي شد با تغيير شرايط مرزي و معرفي برخي از آهنگ هاي لغزش حاصل از روش هاي ‏زمين شناسي به عنوان شرط مرزي به مدل، تطابق بيشتري بين آهنگ هاي لغزش حاصل از دو روش ايجاد شود. در مورد ديگر گسل ها نيز آهنگ هاي لغزش حاصل از مدل سازي اوليه به ‏عنوان شرط مرزي به گسلش ها داده شد و با روند سعي و خطا، اين مقادير براي رسيدن به آهنگ هاي لغزش زمين شناسي تغيير داده شد به گونه‌اي كه تا حد امكان تطابق ميدان سرعت ‏مدل با ميدان سرعت ‏GPS‏ حفظ شده و حتي بهبود نيز بيابد. نتايج حاصل از مدل سازي نشان مي دهند كه در مورد بيشتر گسل ها، آهنگ لغزش مدل سازي شده با آهنگ لغزش تعيين ‏شده با استفاده از روش هاي زمين شناسي سازگار است. همچنين نتايج نشان مي دهند كه بيشتر گسل هاي امتدادلغز در ايران از نوع راست گرد هستند. از سوي ديگر، با توجه به اين‌كه ‏آهنگ لغزش مدل سازي شده نهايي براي گسل شمال تبريز (‏mm/yr‏4. 6) بيشتر از گسل اصلي عهد حاضر (‏mm/yr‏2. 2) است بنابراين از مدل سازي انجام‌شده مي‌توان به اين نتيجه ‏رسيد كه ادامه گسل شمال آناتولي در ايران، گسل شمال تبريز است.‏

In this research, fracture mechanic concepts and dislocation modeling is used to examine the velocity field of GPS observables on the ‎oblique collision zone of Arabia-Eurasia plates. For this purpose, the significant active faults in the study area were selected and proper ‎boundary conditions applied. Numerical boundary element method with green functions obtained from Okada analytical solution were ‎used to distribute strike slip rates among selected active faults. Velocity field obtained from the model was compared with GPS velocity ‎field of Iranian campaign global geodynamic network and by changing boundary conditions using try and error a better coincidence were ‎generated between model and GPS velocity field. At the final stage the difference of most of GPS observations from model results were ‎inside of 95% confidence ellipse. Regarding accordance among model and geological slip rates, in continue of estimates we tried to get ‎better accommodation between model and GPS velocity fields. For this purpose we tried to get better accordance between deduced slip ‎rates by two methods with changing of boundary conditions and introducing some of geological slip rates as boundary conditions. Slip ‎rates of other faults obtained by initial modeling were considered as boundary conditions for final modeling. These boundary conditions ‎were changed by try and error to get close and close to geological slip rates such that the accommodation of model with GPS velocity field ‎were retained and even get better too. Modeling results show that most of faults modeled slip rates are consistent with slip rates obtained ‎by geological methods. The numerical results also show that most of strike slip faults in Iran are dextral. Regarding that final modeled slip ‎rate for North Tabriz fault (6.4 mm/yr) is more than modeled slip rate for Main Recent Fault (2.2 mm/yr), the model shows that North ‎Tabriz Fault is continuation of North Anatolian Fault in Iran. ‎