وبلاگ بزرگ مقالات زمین شناسی

قرار گيرى ايران زمين بر روى کمربند لرزه خيز دنيا، سبب پديد آمدن زمين لرزه هاى ويرانگر در آن بوده و هر از چند گاهى بخشى از اين سرزمين توسط زمين لرزه اى ويران شده و يا گزند اساسى مى بيند. توجه به اين موارد، اهميت مطالعات لرزه خيزى در ايران زمين را آشکار ساخته و آن را به عنوان يک مسئله مهم ملى مطرح نموده است.
آناليز ريسک زمين لرزه و برآورد پارامتر هاى مورد نياز طراحى سازه ها در پيوند با زمين لرزه، بخش مهمى از مطالعات لرزه خيزى را شامل مى شود. در نوشته حاضر کوشش شده است تا اصول آناليز ريسک زمين لرزه بطور گذرا مورد بحث قرار گرفته و به مدلهايى که در آناليز ريسک بکار گرفته مى شوند اشاره شده است. سپس چکيده اى از مطالعات لرزه خيزى انجام شده در محل سد طالقان که شامل، بررسى زمين لرزه هاى گذشته، لرزه زمين ساخت و آناليز ريسک زمين لرزه مى باشد، ارائه شده است.
اساس آناليز ريسک زمين لرزه بررسى پيشينه لرزه خيزى، منطقه و لرزه زمين ساخت آن است. براى انجام اين آناليز در يک محل، زمين لرزه هاى گذشته که در پيرامون آن محل روى داده اند مورد ارزيابى کمى و کيفى قرار گرفته و ويژگيهاى اساسى جنبش زمين (شتاب- سرعت و جابجايى) درهنگام روى دادن اين زمين لرزه ها، در محل مورد نظر برآورد مى شود. براى انجام اين عمل از پيوندهاى ميرائى که توسط پژوهشگران لرزه شناسى پيشنهاد شده اند، استفاده مى شود.
بررسى پيوند ميان زمين لرزه هاى روى داده در گذشته و جنبش گسلهاى مهم پيرامون محل مورد نظر و تهيه نقشه لرزه زمين ساختى با مقياس مناسب از موارد بسيار با اهميتى است. که نقش در خور توجهى در مطالعات لرزه خيزى دارد. از جمله موارد مهم ديگر در اين مطالعات، برآورد ويژگيهاى اساسى لرزه خيزى گستره پيرامون محل مورد مطالعه است. به همين لحاظ محاسبه پيوند ميان بزرگى زمين لرزه ها و فراوانى تجمعى آنها (N, M) که به پيوند ريکتر- کوتنبرگ معروف است، و مبناى محاسبه دوره بازگشت زمين لرزه ها قرار مى گيرد حائز اهميت است.
Log N= a+ bM
با در دسترس بودن داده هاى لرزه خيزى يک منطقه و با برازش اين پيوند به اين داده ها ضرايب a, b محاسبه و سرانجام مى توان به کمک آن، دوره بازگشت زمين لرزه ها با بزرگى متفاوت را برآورد نمود. با توجه به ويژگيهاى لرزه زمين ساختى ايران زمين دو روش رياضى که يکى بر اساس سرچشمه هاى نقطه اى لرزه زا و ديگرى بر پايه سرچشمه هاى خطى لرزه زا بنا شده اند براى آناليز ريسک زمين لرزه بيشتر مورد استفاده قرار مى گيرند.
در روش اول به کانون زمين لرزه و در نتيجه مرکز آن اهميت بيشترى داده شده و ضرايب ميرائى جنبش زمين در جهت هاى متفاوت يکسان انگاشته مى شود. در اين روش چند مدل رياضى مورد استفاده قرار مى گيرند که مهمترين آنها مدل کامبل III است.
P(M)=exp – ( - Mmax-M/Mmax-u)B p
احتمال روى ندادن زمين لرزه اى با بزرگى بيشتر يا برابر P(M) M
کران بالايى بزرگى زمين لرزه ها M max
B,u ثابت هاى مدل کامبل III هستند که بايد محاسبه شوند.
در اصل مقاله ضمن بحث درمورد چگونگى استفاده از اين مدل به شيوه برآورد پارامتر هاى اساسى جنبش زمين با در نظر گرفتن ريسک مورد پذيرش و عمر سازه ها اشاره مى شود.
روش دوم على رغم معروف بودن آن به روش سرچشمه هاى خطى لرزه زا، ترکيبى است از سرچشمه هاى خطى و نقطه اي. در اين روش هر يک از گسل هاى لرزه زاى پيرامون محل طرح به عنوان يک سرچشمه خطى در نظر گرفته شده و ويژگيهاى لرزه زايى آنها با توجه به زمين لرزه هاى روى داده در پيوند با آنها برآورد مى شود. گرچه مدل رياضى خطى است اما آميخته به آمار و احتمالات است و توان لرزه زايى گسلها که عموماٌ بر مبناى جنبشى نيمى از گسل برآورد مى شود يکى از پارامتر هاى آمارى مورد استفاده از اين مدل است.
بخش دوم اين مقاله به مطالعات لرزه خيزى انجام شده و نتايج حاصل از مدل هاى رياضى بکار گرفته شده در آناليز ريسک زمين لرزه، براى محل سد طالقان اختصاص يافته است.
بر اساس اين مطالعات و با ارزيابى کمى زمين لرزه ها، زمين لرزه سال 1608 ميلادى طالقان که در فاصله حدود کيلومتر محل کنونى سد روى داده مهمترين زمين لرزه است که محل سد را متاثر ساخته است. درميان زمين لرزه هاى سده بيستم ميلادى كه در پيرامون محل طرح رخ داده اند زمينلرزه هاى سال 1964 و 1966 ميلادى طالقان، با توجه به نزديکى به محل از اهميت ويژه اى برخوردارند.
ويژگيهاى اساس لرزه خيزى گستره طرح و برآورد دوره بازگشت زمين لرزه ها با بزرگيهاى متفاوت نيز از جمله موارد مطالعه شده مى باشد.
لرزه زمين ساخت منطقه مورد مطالعه قرار گرفته و نقشه لرزه زمين ساختى پيرامون محل سد تا شعاع حدود 30 کيلومتر با مقياس 1:50.000 تهيه شده است. در اين نقشه ضمن معرفى گسلهاى مهم پيرامون ساختگاه سد و ارتباط هر يک از آنها با اين ساختگاه کوشش شده است تا پيوند ميان زمين لرزه هاى روى داده در گذشته و جنبش احتمالى هر يک از اين گسل ها نشان داده شود.
توان لرزه زايى گسلها و اثر جنبش هر يک از آنها بر روى ساختگاه سد براورد شده است. بر اساس برآوردهاى انجام شده، گسل طالقان که با روندى تقريباٌ خاورى- باخترى از فاصله حدود 8 کيلومترى جنوب محل طرح مى گذرد، مهمترين گسل پيرامون ساختگاه سد است که در صورت جنبش حدود نيمى از آن مى توان انتظار پديد آمدن شتابى حدود 0/45g را در اين ساختگاه داشت.
آناليز ريسک زمين لرزه به طور کامل، هم بر مبناى سرچشمه هاى خطى لرزه زا و هم بر مبناى سرچشمه هاى نقطه اى لرزه زا انجام پذيرفته و نتايج حاصل از آن به صورت جدول و نمودار ارائه خواهد شد. برمبناى کل مطالعات انجام شده و با توجه به عمر 100 ساله سد، شتاب افقى 25g% به عنوان شتاب طرح و شتاب افقى 40g% به عنوان شتاب حداکثر برگزيده شده و پيشنهاد گرديده است که در آناليز ديناميکى سازه سد و سازه هاى جنبى مهم اين شتابها مورد استفاده قرار گيرند.
طيف پاسخ زمين لرزه بر مبناى شتابهاى برگزيده شده و با استفاده از دستور العمل نيومارک تهيه شده و ارائه مى شود.