شناسايي ساختار زير سطحي و شكستگي‌هاي دشت امان‎آباد در جنوب خاوري اراك با برگردان‌سازي داده‌هاي گراني

Reconnaissance of Subsurface Structures and Fractures of Aman Abad Plain in Southeast of Arak by Inverting Gravity Data

هدف اصلي تفسير داده‌هاي گراني برداشت شده در روي سطح زمين، تعيين تباين جرم حجمي و يا شكل و ابعاد بي‌هنجاري‌هاي جرمي است. تفسير داده‌هاي گراني مي‌تواند از راه يك مسيله وارون‌سازي صورت گيرد. در اين پژوهش يك مدل بلوكي براي توده بي‌هنجار زيرسطحي در نظر گرفته شده است. با در نظرگرفتن جرم حجمي زمينه يا اوليه يكسان (حدود 6/2 گرم بر سانتي‌متر مكعب) براي همه بلوك‌ها و با به كار بردن روش وارون‌سازي، توزيع جرم حجمي توده بي‌هنجار برآورد و تفسير شده است. در اين پژوهش براي وارون‌سازي 246 داده‌ گراني، برداشت شده در سال 1386 در اين ناحيه، از روش اكام استفاده شده است. نتايج حاصل از برگردان‌سازي داده‌هاي گراني نشان مي‌دهد كه پاسخ گراني حاصل از مدل برگردان شده، تطبيق مناسبي را با داده‌هاي واقعي اندازه‌گيري شده نشان مي‌دهد. با به كار بردن اين روش وارون‌سازي، توزيع جرم حجمي لايه‌هاي زيرسطحي كه مربوط به رسوبات و سنگ بستر در اين ناحيه هستند، برآورد شده است. از آنجايي كه ميان سنگ بستر و لايه‌هاي رسوبي مختلف همواره يك تباين جرم حجمي وجود دارد، با بررسي توزيع جرم حجمي به دست آمده، جنس تشكيلات و همچنين ناپيوستگي‌ها شناسايي شده است. توزيع جرم حجمي‌هاي تقريباً كمتر از 2 گرم بر سانتي‌متر مكعب در مقاطع افقي و قايم به دست آمده حاصل از وارون‌سازي به رسوبات آبرفتي نسبت داده شده است. ژرفاي رسوبات كه مركب از تركيبات شن، ماسه و رس با درصدهاي مختلف است حدوداً كمتر از 200 متر بر آورد شده است. توزيع نابرابر جرم حجمي در امتداد لايه‌ها به شكستگي‌ها نسبت داده شده‌ است. اين شكستگي‌ها در حقيقت مرتبط با بخشي از گسل تبرته در اين ناحيه بوده كه خود سبب ايجاد زمين‌لرزههايي از جمله زمين‌لرزههاي در محدوده شهر اراك و داوودآباد در سال‌هاي گذشته شده كه شمار آنها زياد ولي شدت آنها كمتر از 5 ريشتر بوده است.

The main objective of interpretation of acquired gravity data on the Earthʹs surface is to determine the contrasts in density or shape/dimension of mass anomalies. Interpretation of gravity data can be done through an inversion process. In this research, a block model has been considered for the subsurface anomalous mass. By considering a constant initial density (about 2.6 gr/cm3) for all blocks and by using inversion method, distribution of density of the anomalous mass was estimated and interpreted. In this research, Occam method is used to invert 246 gravity data collected in 2007. Results of the gravity data inversion show sufficient fit between observed and calculated gravity data. Using this inversion method, distribution of density in the subsurface layers related to sediments and basement are estimated in this area. Since there is a density contrast between sedimentary layers and basement, the estimated density distribution can help to explore the lithology of formations as well as the discontinuities in them. Densities less than 2 gr/cm3 in horizontal and vertical sections obtained from the inversion are attributed to the alluviums. The depth of these sediments, which include sand, silt and clay of different percentages, is estimated to be less than about 200 m. Unequal density distribution along the layers is taken to indicate fractures. In fact, these fractures are associated with part of the Tabarteh fault in this area, which caused numerous earthquakes (but less than 5 Richters in magnitude) around the Arak and Dawood Abad cities in past years.