بررسي رفتار كاهندگي پس‌لرزه‌هاي زمين‌لرزه‌هاي متوسط تا بزرگ در فلات ايران

Determination of Aftershocks Attenuation Behavior of Moderate to Large Earthquakes in Iranian Plateau

در پژوهش حاضر رفتار كاهندگي توالي پس‌لرزه‌هاي زمين‌لرزه‌هاي متوسط تا بزرگ رخ‌داده در فلات ايران براساس رابطه تجربي Omori (1894) مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به پوشش دستگاهي مناسب از سال 1990 به بعد، زمين‌لرزه‌هاي مهم رخ‌داده در فلات ايران در اين فاصله بررسي شدند. پس از تعيين پس‌لرزه‌هاي هر زمين‌لرزه براساس پنجره‌زماني- مكاني Gardner & Knopoff (1974)، نمودار كاهندگي پس‌لرزه‌هاي 14 توالي از زمين‌لرزه‌ها كه داراي ركورد كافي بوده و در سراسر فلات ايران گسترده شده‌اند، تحليل شد. بنابراين نمودار و پارامترهاي رابطه آموري شامل p، c و k براي هر توالي لرزه‌اي محاسبه و تحليل شد. نتايج نشان داد كه براي زمين‌لرزه‌هاي ايران مقدار پارامتر p در محدوده 7/2-39/0، پارامتر c در محدوده 5-01/0 و پارامتر k در محدوده 4/1427-10 است كه اين تغييرپذيري زياد معرف تنوع الگوي رخداد پس‌لرزه‌ها در فلات ايران و البته ناقص و ناهمگن بودن كاتالوگ زمين‌لرزه‌هاي ايران است. بنابراين با داده‌هاي موجود، تفكيك يا پهنه‌بندي نواحي از نظر رفتار كاهندگي زماني فعاليت پس‌لرزه‌ها در منطقه گسترده‌اي چون فلات ايران به‌طور‌دقيق امكان‌پذير نيست؛ با‌اين‌حال از برآورد نرخ كاهندگي پس‌لرزه‌ها به‌طورجداگانه براي هر منطقه فعال لرزه‌اي مي‌توان براي مطالعات تحليل خطر زمين‌لرزه استفاده كرد. به‌طوركلي مي‌توان گفت كه مقدار پارامتر p و بنابراين سرعت كاهندگي پس‌لرزه‌ها براي نواحي البرز و زاگرس بيشتر از نواحي مركزي و خاوري ايران است. هرچه نرخ كاهندگي بيشتر باشد، نرخ تخليه انرژي و سرعت رسيدن به ميزان لرزه‌خيزي زمينه بيشتر است كه نتيجه حاصل با نرخ تخليه انرژي پهنه‌هاي لرزه‌زمين‌ساختي ايران همخواني دارد. افزون بر اين 7 توالي‌از زمين‌لرزه‌ها داراي رخداد پس‌لرزه‌هاي ثانويه بوده و بنابراين دو مقدار براي پارامترهاي رابطه آموري اختيار كردند. نتايج نشان داد كه هرچه بزرگاي زمين‌لرزه بيشتر باشد، احتمال رويداد زمين‌لرزه بزرگ بعدي و رخداد پس‌لرزه‌هاي ثانويه در توالي وجود دارد. افزون بر براي 7 زمين‌لرزه موجود داراي توالي ثانويه، روندي در تغييرات P2 قابل مشاهده است؛ به‌گونه‌اي كه براي 3 مورد از اين 7 زمين‌لرزه با بزرگاي بيش از 7 كه در مرز فعال ورقه‌ايران نيز هستند، مقدار P2 بيشتر از 5/2 و براي 4 زمين‌لرزه درون‌ورقه‌اي ديگر با بزرگاي كمتر از 7، مقدار P2 كمتر از 2 است و اين مساله ممكن است به‌دليل بزرگاي زمين‌لرزه يا محيط زمين‌ساختي و فاصله كانون زمين‌لرزه تا گره‌هاي گسل اصلي است. نتايج اين بررسي همچنين نشان داد كه مقدار پارامترهاي c وk به‌شدت تحت‌تاثير تعداد ركورد در كاتالوگ است و هرچه داده‌ها كامل‌تر باشند، مقدار پارامترهاي يادشده و بنابراين تحليل لرزه‌خيزي و فيزيك ناحيه گسلش دقيق‌تر خواهد بود.

In this study,attenuation behavior of moderate to large earthquake aftershock sequences occurred in Iranian plateauhas been investigated according to the empirical Omori Law. Due to proper recordings of instrumental earthquakes from 1990 to 2012, important earthquakes of this period were selected. After determination of aftershock sequences using temporal-spatial window defined by Gardner &Knopoff (1974), 14 sequenceshaving enough recordings and appropriately distributed over the Iranian plateau were investigated in terms of attenuation behavior curve.Therefore, the Omori curve and parameters (p, c and k)were plotted and calculated for each sequence. Results show that for the Iranian plateau earthquakes, p-values range between 0.39 and 2.7, parameter c values vary from 0.01 to 5, and paremeter k shows values in the range of 10 to 1427.4. This high variability is taken to indicate not only a variety of aftershock occurrence patterns in the Iranian plateau, but also an incomplete and inhomogeneous earthquake catalog.By using the present database, therefore, it is not easily possible to have a zonation based on temporal attenuation behavior of aftershock activitiesover the Iranian plateau. However, the estimations of aftershock attenuation rate for each locality can be used to analyze seismic hazard. Present study showed that the p-values and hence the aftershock attenuation rates in the Alborz and Zagros regions are greater than those in the eastern and central parts of Iran. The higher the rate, the greaterthe energy release, which means a shorter time to gain background seismicity. This result is comparable and consistentwith the amount of energy released in theseismotectonic zones of the Iranian Plateau. Moreover, 7 out of 14 earthquake sequences have secondary aftershocks, which give two values for each Omori parameters. Results demonstrated that with a higher earthquake magnitude, the occurrence of the next big event as well as secondary aftershocks is more likely. Furthermore, for the 7 sequences with secondary aftershocks, a trend of P2 variations is observable. P2 is more than 2.5 for 3 of these sequences that have magnitudes above 7 and occurred along the Iranian plate boundaries. For the other 4 intraplate events, which have magnitudes less than 7, P2 is less than 2. This might be due to a magnitude change or tectonic setting and distance of hypocenter to the main fault nodes. Resultsalso showed that the c and k parameters are highly affected by number of recordings in the catalog. A more complete and homogeneouscatalog would produce well-constrained values for these parameters,which in turnmakes the analysis of the seismicity and physics of the fault zone more accurate.