مدل‌سازي تنش القايي ناشي از وزن درياچه گتوند عليا بر روي گسل گلستان

Weight induced-stress of the Gotvand-e Olya reservoir on the Golestan Fault

بارگذاري يك مخزن و تغييرات سطح آب درياچه مي‌تواند منجر به القا / چكانش زمين‌لرزه‌ها‌ گردد. در اين پژوهش تغييرات پايداري در طول گسل گلستان در نتيجه آبگيري مخزن سد گتوند عليا، كه در رشته كوه‌هاي زاگرس در جنوب غرب ايران قرار دارد، مدل‌سازي شده است. فرمول‌بندي‌‌هايي بر پايه راه حل‌هاي سه بعدي بوسينسك براي محاسبه تنش‌هاي نرمال و برشي بر روي يك صفحه گسل مشخص، استفاده شد. هندسه و مكانيزم گسل گلستان با دقت بالائي با استفاده از زمين‌لرزه‌هاي ثبت شده توسط يك شبكه لرزه‌نگاري محلي مشخص شد. براي تحليل بهتر نتايج، محاسبات در سه شيب متفاوت 55، 60 و 65 درجه براي گسل گلستان انجام شد. از آنجاييكه درياچه بر روي فراديواره گسل رورانده گلستان قرار دارد، بنابراين انتظار مي‌رود كه بارگذاري مخزن بر روي اين گسل موجب پايداري بيشتر گسل و تاخير در وقوع زمين‌لرزه‌ها گردد. اين امر به خوبي در تحليل تنش‌هاي ناشي از مخزن بر روي اين گسل مشهود و نتايج حاصله در تمامي شيب‌هاي ياد شده در قسمت‌هاي عميق گسل از 7 تا 20 كيلومتر كه نزديكتر به درياچه هستند، حاكي از پايداري اين گسل است. تنها در بخش كوچكي از اين گسل و در اعماق كم بين 5 تا 7 كيلومتر، شاهد ناپايداري آن هستيم. توان برشي محاسبه شده ناشي از مخزن كه موجب ناپايداري آن مي‌شود بين 0/243 - و صفر بار برآورد شده است. لرزه‌خيزي مشاهده شده در گستره گسل گلستان قبل و بعد از آبگيري مخزن، نتايج حاصل از مدل‌سازي تنش را در نقاط مختلف گسل تاييد مي‌كند.

Impoundment of a reservoir and changes in the lake levels can trigger / induce the seismicity. In this research, the strength changes are modeled across the Golestan fault, due to loading effect of Gotvand-e Olya reservoir which is located in the Zagros Mountain of SW Iran. The formulas based on 3D Boussinesq solutions were used to calculate normal and shear stresses on a given fault plane. Geometry and mechanism of the Golestan fault were precisely determined using local earthquakes recorded by a local seismological network. For a better analysis, we did the calculations in three different dips of 55, 60 and 65 degrees for the Golestan fault. Since the lake is located on the hanging wall of the Golestan fault, it is expected that loading effect of the reservoir causes delay on occurrence of earthquakes and make the fault more stable. Analysis of induced stresses confirms this too, the results in all dips in most parts of the fault from 7 km to 20 km depth, which are in closer distance to the reservoir, indicate on stabilization. Only in a small part of the fault, located at shallow depths between 5 and 7 km, the destabilizing effect is observed. The calculated strengths, which leads to destabilizing the Golestan fault ranges between -0.243 bars and 0. The observed seismicity in vicinity of the Golestan fault for before and after the impoundment confirms the the results of stress modelling in different parts of the fault.