تصويربرداري سه‌بُعدي پوسته البرز مركزي با استفاده از زمين لرزه‌هاي محلي به روش توموگرافي

Three-dimensional imaging of Central Alborz’s crust by using local earthquake tomography

در اين تحقيق با استفاده از توموگرافي زمين‌لرزه هاي محلي، تصاوير سه‌بُعدي زيرسطحي مطلوبي از پوسته البرز مركزي به‌دست آمده است. تصاوير به‌دست آمده نه فقط با تحليل هاي زمين‌ساختي منطقه همخواني دارند، بلكه توپوگرافي موهو و ساختار پوسته زيرين كوه آتشفشاني دماوند را تفسير مي كنند. براي به تصوير كشيدن پوسته البرز مركزي بيش از 11000 زمين لرزه محلي با بزرگاي بيشتر از 7/1 مربوط به لرزه نگار هايِ سه‌‌مولفه ايِ دوره كوتاهِ شبكه هايِ تهران، مازندران و سمنان، مورد بهره برداري قرارگرفته است كه در بازه زماني 1996 تا 2006 و در گستره 34 تا 37 درجه عرض شمالي و 7/49 تا 54 درجه طول شرقي ثبت شده اند. اين زلزله ها، از يك‌سو براي وارون سازي يك‌بُعدي با rms خروجي برابر با 15/0 ثانيه براي تعيين ميدان سرعتي Vp و رسم نمودار سرعتي برحسب عمق استفاده شده اند و از سوي ديگر پس از تعيين موقعيت مجدد، درحكم داده هاي ورودي وارون‌سازي سه‌بُعدي به‌كار گرفته شده اند. بعد از تعيين مدل سه‌بُعدي اوليه و محاسبه مدل مستقيم به روش تفاضل متناهي، زمان سيرهاي شكستي و بازتابي زاويه باز، وارون‌سازي سه‌بُعدي صورت گرفت و براساس نتايج آن، مقاطع افقي و قايم از ساختار زيرين ناحيه موردنظر و ناپيوستگي‌هاي لايه‌هاي پوسته و موهو رسم و تحليل شد. وضوح قابل‌‌قبول تصاوير خروجي براساس مدل آزمون شطرنجي، اعتبار نتايج را به اثبات مي رساند. در تصاوير به‌دست آمده از توموگرافي سه‌بُعدي صورت گرفته روي حجم مدل پوسته زير شبكه ايستگاه‌ها ، علاوه بر لايه رسوبي، سه لايه فوقاني، مياني و تحتاني به‌ترتيب از بالا به پايين تا مرز موهو قابل مشاهده است. خروجي هاي نهايي نشان دهنده آن هستندكه مدل پوسته به‌دست آمده با مقاطع قايم زمين‌شناسي در تحقيقات اخير مطابقت دارد. در اين خروجي ها مشاهده مي شود كه لايه فوقاني از دو لايه مياني و تحتاني ضخيم‌‌تر است به‌طوري‌كه در زير ارتفاعات البرز و حتي در بعضي نواحي ديگر، دو لايه مياني و تحتاني نازك‌تر شده و يا كاملاً از بين رفته اند. در زير قله دماوند در عمق‌هاي بيش از 48 كيلومتر، سرعت موج لرزه اي نسبت به محيط اطراف كاهش مي يابد و درعين‌حال از عمق 6 تا 18 كيلومتر، محل مجراي آتشفشان دماوند از محيط مجاور پُرسرعت تر و نسبت به محيط اطراف خود سردتر است. كم‌‌سرعت بودن محفظه آتشفشان دليل بر گرم بودن اين ناحيه نسبت به اطراف است.