تعيين ساختار سه بعدي پوسته در منطقه بم به روش توموگرافي زمين لرزه هاي محلي

Three Dimensional Structure of the BAM Region from Local Earthquake ‎Tomography

در تاريخ 5 دي ماه 1382 (26دسامبر 2003) زمين لرزه اي با بزرگي 6/6 ‏MW =‎‏ بخش گسترده‌اي از جنوب استان كرمان را به لرزه در آورد. با توجه به تلفات زياد اين رويداد، توجه ‏زيادي روي اين زمين‌لرزه معطوف شد. به‌رغم مطالعات گسترده، ابهامات زيادي در مورد هندسه و محل گسل مسبب زمين لرزه بم باقي مانده است. در تحقيق حاضر، براي به نقشه در ‏آوردن تصوير سه بعدي ساختار سرعتي منطقه، تعيين هندسه گسل بم در ژرفا، و در صورت امكان نقش آن در ايجاد زمين لرزه دي ماه 1382، داده‌هاي زمان سير پس‌لرزه‌هاي زمين‌لرزه ‏بم كه توسط يك شبكه لرزه‌نگاري محلي و متراكم ثبت شده‌اند، به‌طور همزمان براي تعيين ساختار سرعتي و كانون زمين‌لرزه‌ها وارون‌سازي شدند. در اين مطالعه 6201 زمان رسيد موج ‏P‏ حاصل از 544 پس‌لرزه ثبت شده در 23 ايستگاه موقت نصب شده پس از زمين‌لرزه بم، مورد استفاده قرار گرفتند. اين داده‌ها توسط برنامه ‏SIMULPS14‎‏ مورد برگردان سه‌بعدي قرار ‏گرفتند. تغييرات سه‌بعدي سرعت موج ‏P‏ به‌دست آمده براي ژرفاي كمتر از 20 كيلومتر در مطالعه حاضر نشان مي‌دهد كه در زير ژرفاي10 كيلومتر سرعت كمي در منطقه حاكم است و ‏در ژرفاهاي بالاي 14 كيلومتر، يك بي‌هنجاري با سرعت بالا در قسمت باختري منطقه ديده مي‌شود. تفاوت در سرعت مشاهده‌اي كه در دو طرف گسل بم قرار مي‌گيرند، مي‌تواند به ‏عملكرد گسل وارون بم- بروات نسبت داده شود. به نظر مي‌رسد كه گسل بم- بروات ساختار فعال اصلي منطقه، در طي زمين لرزه مخرب 5 دي ماه 1382 بوده باشد. ‏

The catastrophic December 26, 2003 Mw 6.6 Bam earthquake is one of the most disastrous earthquakes in Iran. This earthquake attracted much attention, ‎and has been far more studied that which would be expected from a moderate magnitude earthquake. Nevertheless, there are doubtful results related to ‎geometry and location of the causative fault that produced the Bam earthquake. As very little is known about the 3-D structure of the region and in order ‎to define the 3-D velocity structure and the geometry of the active fault in the Bam area travel time data from the aftershock series of the Bam earthquake ‎are inverted simultaneously for both hypocenter locations and 3-D Vp structure. The data used for this purpose are 6201 P-wave arrival times from 544 ‎selected local earthquakes recorded by temporary 23 short-period seismic stations. 3-D P-wave velocity variations down to 20 km depth were obtained. ‎The acquired tomographic images show that‏ ‏the 3-D velocity structure beneath the region is heterogeneous in that low velocity appears throughout the ‎region down to ~10 km depth, and high velocities occur in western part from ~14 km depth. Velocity structure of seismogenic region is well resolved to a ‎depth of 20 km. Difference in observed velocities in two sides of the Bam fault in depth of 10-20 km is clear in tomographic images and on cross ‎sections. We relate this difference in velocity to the effect of the reverse Bam-Baravat fault which seems influenced the deeper layer down to 20 km ‎depth. This implies that the pre-existing reverse Bam-Baravat fault is a major active structure in the region that could be caused the December 2003 Bam ‎earthquake.‎