تعیین مکان مجدد زمین‌لرزه های ورزَقان اَهر 6.5mw, 6.3mwو پس‌لرزه های آن با استفاده از الگوریتم غیرخطی احتمالاتی

مکان‌یابی زمین‌لرزه ها، به منزله یکی از پارامترهای مبنایی در تحقیقات زلزله‌شناسیِ هر منطقه، دارای اهمیت زیادی است. افزایش دقت مکان‌یابی زمین‌لرزه ها، می تواند موجب افزایش دقت و اطمینان در محاسبه مدل های سرعتی (و برعکس) و همچنین بررسی‌های مرتبط با تحلیل خطر و کاهش ریسک لرزه ای، شود. برای دست یابی به یک فهرست‌نامه دقیق، بررسی مجدد شکل موج های ثبت شده به‌منظور تعیین صحیح فازهای لرزه ای، استفاده از اطلاعات ثبت شده در سایر شبکه ها و به کارگیری مدل های سرعتی محلی، لازم و ضروری است و باعث افزایش دقت مختصات کانون زمین‌لرزه ها خواهد شد. همچنین در مواردی که، وضعیت پوشش آزیموتی ایستگاه ها دارای شرایط آرمانی باشد، استفاده از الگوریتم های غیرخطی در کنار مدل های سرعتی دقیق محلی، تاثیر بسزایی در افزایش دقت عمق رویدادها خواهد داشت. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از همه توان شبکه های لرزه‌نگاری منطقه، شامل شبکه ملی نوارپهن ایران و آذربایجان و مرکز لرزه‌نگاری کشور، به کارگیری الگوریتم غیرخطی احتمالاتی و محاسبه مدل سرعتی محلی منطقه ای، به مکان‌یابی زمین‌لرزه دوقلوی 11 اوت 2012 منطقه ورزقان با بزرگای 6.5mwو 6.3mwو پس‌لرزه های آنها تا ده ماه پس از رویداد اصلی، پرداخته شود. به‌منظور افزایش دقت مکان‌یابی، علاوه بر به کارگیری ایستگاه های نوارپهن پژوهشگاه بین المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله کشور در کنار ایستگاه های مرکز لرزه‌نگاری کشور، از پنج ایستگاه نوارپهن شبکه لرزه‌نگاری آذربایجان نیز استفاده شد. استفاده از ایستگاه های شبکه ملی آذربایجان تاثیر بسزایی در کاهش گپ آزیموتی و افزایش دقت مکان‌یابی زمین‌لرزه ها دارد و باعث خواهد شد تا مدل سرعتی به‌دست آمده، میانگین مناسب‌تری از بی‌هنجاری‌‌ های سرعتی منطقه مورد بررسی باشد. در بخش مکان‌یابی رویدادها، از برنامه غیرخطی احتمالاتی لوماکس استفاده شد که نسبت به برنامه های خطی، بهبود قابل‌توجهی در مکان‌یابی و به‌خصوص در تعیین عمق و خطای صحیح تر زمین‌لرزه‌ها، ایجاد کرده است. همچنین به‌منظور کاهش خطای مکان‌یابی و افزایش دقت عمق رویدادها، یک مدل سرعتی یک‌بُعدی با استفاده از وارون سازی داده‌های زمان سیر فازهای pثبت شده، بین سال های 2006 تا 2013 با استفاده از برنامه ولست محاسبه شد. مدل به‌دست آمده شامل دو لایه سرعتی در پوسته بالایی با ضخامت های 6 و 18 کیلومتر و سرعت موج تراکمی 5/87 و 6/01 کیلومتر بر ثانیه است که روی یک نیم‌فضا با سرعت موج تراکمی 6/40 کیلومتر بر ثانیه، قرار گرفته است. در این بخش به‌منظور کاهش خطای محاسباتی در مدل نهایی و وابسته نبودن آن به انتخاب مدل اولیه، از 50 مدل سرعتی تصادفی با گرادیان افزایشی در عمق و میدان سرعتی، استفاده شد. نتایج به‌دست آمده از مقایسه خطای رومرکزی، عمق و rmsبیش از 1800 زمین‌لرزه، کاهش قابل‌قبول این خطاها را در مقایسه با فهرست‌نامه مرکز لرزه‌نگاری کشور نشان می دهد. به‌منظور مشاهده بهتر نتایج به‌دست آمده، پنج نیم‌رُخ‌‌ عمقی، موازی و عمود بر روند توزیع پس‌لرزه ها رسم شد. با یک دسته بندی مناسب، رویدادهای با دقت بیشتر، به‌منظور نمایش بهتر هندسه گسل مسبب، انتخاب شد. توزیع رومرکز و عمق رویدادها، دو بخش جدا از هم را در اطراف گسل مسبب، نمایان ساخت. رسم مختصات کانونی دو زمین لرزه اصلی، هم‌خوانی قابل‌قبولی با نتایج به‌دست آمده دارد و پراکندگی زمین‌لرزه ها روند مشخصی را، به‌خصوص در عمق نشان می دهد. بررسی نیم‌رُخ‌‌ های گوناگون عمقی نیز، تا حد مطلوبی ساختار هندسی گسل مسبب (صفحه گسلی با امتداد شرقغرب و شیب نزدیک به قائم) را مشخص می کند که با حل سازوکار کانونی به‌دست آمده در مرکز لرزه‌نگاری کشور مطابقت خوبی دارد.

Earthquake relocation of Varzaghan Ahar 6.5 Mw, 6.3 Mwand their aftershocks using probabilistic nonlinear algorithm

Earthquake relocation has an important role in the investigation of tectonic settings of a region. An increase in accuracy of a relocation problem can enhance the calculation of the local velocity model as well as associated studies of a risk analysis. There are some important procedures to make a reliable catalog of earthquakes. Verifying the seismic waveform to correct the picked phases, utilizing other seismic networks and using an appropriate local or regional velocity model, we can improve the final results. In a case with a wellconditioned network geometry, using an accurate local velocity model has a significant effect on increasing the depth accuracy. In this study, we have tried to use all available information from seismic networks in NW Iran and south Azerbayjan. We relocated the double mainshock of VarzaghanAhar Mw 6.5, Mw 6.3 and more than 1800 aftershocks with Ml > 2.0 over a 10month period after the main shocks. To increase the accuracy of the earthquake location, we merged the recorded information of eight short periods of the Iranian Seismological Center (IRSC), one broad band station of the International Institute of Engineering and Earthquake Seismology (IIEES) and five broad band stations of the Azerbaijan National Seismic Network (ANSN). We also calculated a local velocity model using a P arrival time inversion scheme (using VELEST code) not only to obtain a more reliable earthquake location especially in depth, but also to decrease the hypocentral error. We have used all the data between 2006 and 2013 after applying a bandpass filter to get a uniform dataset of the earthquake within 250 km around the main shocks. The final velocity model indicated two velocity layers in the uppercrust with pvelocities of 5.87, 6.01 km/s and 6, 18 km thicknesses, respectively. These layers lay on a halfspace with a pvelocity of 6.40 km/s. To minimize the effect of the initial velocity model on the final result, we implemented 50 random depthincreasing velocity models. Furthermore, making use of a nonlinear probabilistic approach for relocating the earthquake leads to more accurate results compared to linear location programs. A comparison of the results of hypocenters between the IRSC catalog and those calculated by this study shows better linealignment in the direction of the infer fault. Epicenter and depth error reduction due to making use of an accurate local velocity model were clearly obvious. Plotting the five depth cross sections along and perpendicular to aftershock sequence, shows a more clear geometry compared to the fixeddepth results from the IRSC catalog. According to some statistical parameters such as the hypocentral error, RMS and also preliminary location conditions such as the azimuthal gap and the number of stations, we defined two classes of events and plotted them for both IRSC and this study in map view and cross sections. This was a better way to show accuracy of our dataset (relocated events) than what we obtained by IRSC. Using the focal mechanism of the two main shocks obtained by the IRSC, along with the event distribution especially in depth, showed that there was more consistency between the results of this study and the fault orientation. This showed that the infer fault had a near vertical plane with an eastwest direction and this suggested that it would be a strikeslip fault.