تحلیل پس‌لرزه‌های زمین‌لرزه 16 فروردین 1396 دوقلعه فریمان بر اساس داده‌های یک شبکه لرزه‌نگاری محلی موقت

در ساعت 10:39:10 صبح روز 1396/1/16 (مطابق با 6:09:10 به وقت جهانی روز 2017/04/05) زمین‌لرزه‌ای با بزرگی ml=6 روستای دوقلعه در 46 کیلومتری شمال‌شرقی فریمان از توابع خراسان‌رضوی را تخریب کرد. رو مرکز این زمین لرزه در 35/81 درجه عرض شمالی و 60/36 درجه طول شرقی و عمق 13 کیلومتری محاسبه شد. پس از وقوع زمین‌لرزه اصلی پس‌لرزه های فراوانی به‌وقوع پیوست که بزرگ‌ترین آنها حدود 14 ساعت بعد از زمین‌لرزه اصلی با بزرگی ml=5.5 خراسان‌رضوی را به‌شدت لرزاند. با توجه به پیشینه لرزه‌خیزی تاریخی و دستگاهی، علی‌رغم اینکه پهنه خراسان‌ از مناطق فعال و لرزه خیز ایران است اما در منطقه فریمان به‌جز چند مورد، زمین لرزه بزرگی گزارش نشده است. بلافاصله پس از وقوع این زمین لرزه یک شبکه موقت محلی با توانمندی 16 ایستگاه لرزه‌نگاری و سه ایستگاه شتاب‌نگاری به‌مدت 36 روز توسط پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله در منطقه نصب شد و فرصت مناسبی برای بررسی توزیع مکانی پس‌لرزه ها، شناخت گسل مسبب و ویژگی‌های زلزله شناختی این زمین لرزه که در ایالت لرزه‌زمین‌ساختی کپه‌داغ قرار دارد را فراهم آورد که در این پژوهش پس از به‌دست آوردن نسبت سرعت موج p به s به روش واداتی، بهینه‌سازی مدل یک‌بعدی اولیه انجام گرفته و پس‌لرزه ها مجدداً تعیین محل شده اند. سازوکارهای به‌دست آمده از روش ترکیبی پلاریته و نسبت دامنه بیانگر این است که روند گسل مسبب آنها غالباً به‌صورت شمال غربیجنوب شرقی است. توزیع پس‌لرزه ها نیز روندی شمال‌غربیجنوب شرقی نشان می دهد که در ادامه گسل مزدوران و هم‌راستا با گسل فریمان می‌باشد اما با توجه به اینکه نوع سازوکارها غالباً فشاری و فشاری با مولفه امتداد‌لغز بوده است لذا احتمال اینکه گسل مسبب گسل مزدوران باشد بیشتر است. نمودار توزیع عمقی پس‌لرزه ها بیانگر آن است که عمده پس‌لرزه ها در محدوده 84 کیلومتر از سطح زمین رخ داده اند. علاوه‌بر آن با ترسیم پروفیل هایی در راستا و عمود بر روند پس لرزه ها مشاهده شد که عمق غالب پس لرزه ها کمتر از 10 کیلومتر همراه با به‌خط‌شدگی کاملاً واضح با شیب به‌سمت شمال‌شرقی می باشد. نتایج کلی این مطالعه نشان می دهد که فعالیت لرزه ای گسل پی سنگی در عمق کمتر از 10 کیلومتر صورت گرفته است بنابراین ضرورت رعایت دقیق مقررات ساخت‌وساز بر اساس معیارهای فنی استاندارد در طراحی و ساخت بناهای مسکونی و صنعتی در منطقه فریمان برای کاهش آسیب های وسیع ناشی از زلزله های مخرب آتی اجتناب‌ناپذیر است.

Analysis of the DoGhaleh Fariman Mw6 Earthquake on 5 April 2017 And its aftershocks based on IIEES local Seismic Network

The Mw 6.0 DoGhaleh Fariman earthquake occurred at 10:39 local time (06:09 GMT) on 2017 April 5, in 46 km away from Fariman city of Khorasan Razavi province in northeast Iran (Figure 1). The mainshock had a maximum Mercalli intensity of VIII (Severe) (Ahmadzadeh et al., 2018), and was felt by many people a radius of 200 km in eastern part of Iran. Despite the low population density, the earthquake caused widespread destruction, killing 2 people and injuring a further 100 people. Although many historical and instrumental destructive earthquakes have occurred in Great Khorasan, no evidences from large earthquakes reported in Fariman region. Immediately, after DoGhaleh Fariman earthquake, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES) decided to design an intensive seismic network around epicenter for monitoring aftershocks and seismological aspects studies. The IIEES local seismic network contains 16 velocitymeter (Lenartz 20 Sec) and 3 accelerometers (CMG5TD Guralp with ±2g sensitivity) that deployed in the region for 40 days (Figure 1). The sampling rate of waveform data have been chosen at 200Hz for all seismic stations. Data acquisition is leading to 1500 aftershocks with high quality waveforms in this area. The IIEES velocity model is used as initial velocity model in Lotus12 program for optimizing velocity model in Fariman region. The optimum derived velocity model (as shown in table 4) is used for relocation of aftershocks. Figure 3 shows the location map of relocated aftershocks and seismic stations. The cross sections of well relocated events show a NWSE dip direction (Figure 3).  To relocate the mainshock and to derive the fault plane solution we have retrieved all waveforms from seismic stations, both Iran Seismic center (ISC) belong to Institute of Geophysics at University of Tehran (IGUT) and Iran National Center of Broadband of Seismic Network belong to IIEES. For fault plane solution the first Pwave polarity method (Snoke et al., 1984) is used. The result of our relocation and fault plane solution of the main shock is shown in figure 5 & table 5 in comparison with other seismic agencies reports. To estimate the fault plane solutions of wellrelocated aftershocks, we extracted 120 aftershocks with azimuthal gap less than 160°. The results of our fault plane solutions of 38 aftershocks with high quality are shown in figure 6 that have azimuthal gap less than 120° and recorded at least in 16 seismic stations. Focal mechanisms of 15 aftershocks are reversed which is numbered from 1 to 15 as shown in figure 6 and table 7. However, the rest of fault plane solutions show reverse mechanisms with strike slip component. Generally, the total average trend of reactivated fault, show NNWSSE direction based on our study that is in good agreement with the trend and focal mechanism of Mozdoran fault (figure 6). Therefore, reactivation of the Mozdoran fault can be considered as main source of DoGhaleh Fariman Mw6 earthquake on April 5 2017. It should be noted that in some technical reports (e.g. Naimi, 2017) and old geological maps the final section of the Mozdoran fault is termed in ChahMazar fault.