مطالعه کاهندگی برای لرزش های حاصل از انفجارهای معدنی در منطقه تهران (1375-1389)

چکیده در زلزله شناسی، برآورد کاهندگی دامنه جنبش زمین مسئله ای اساسی برای شناخت ویژگی های لرزه شناسی یک منطقه است. در این تحقیق، هدف ما توسعه رابطه کاهندگی برای جنبش ضعیف تا مرز شدید حاصل از انفجارهای معادن در فواصل محلی با استفاده از داده های داخل ایران است. چنین روابطی می توانند در ارزیابی اثر جنبش حاصل از اینگونه امواج با توجه به میزان قدرت انفجار و نوع ساختار زمین شناسی ما را در شناخت کاهندگی امواج حاصل از جنبش ضعیف تا مرز شدید در منطقه یاری دهند. بنابراین هرگونه انفجاری که در این فواصل منجر به تخریب بشود یا نشود مورد بررسی قرار گرفته و دارای اهمیت است. داده های مورد بررسی در این مطالعه داده های جنبش ضعیف تا مرز شدید در فواصل محلی هستند و منطقه مورد مطالعه و دارای اهمیت ویژه، شهر تهران و اطراف آن است. تلاش ما در این تحقیق، ارائه مدل هایی از برآورد رابطه کاهندگی برای لرزش های حاصل از انفجار است که داده های معادن جنوب- جنوب شرق تهران در آن مورد استفاده قرار گرفته است. هدف مهم دیگری که در قالب این تحقیق به دست آمد، تشخیص و تفکیک خرد لرزه ها از انفجارها براساس رخدادهای ثبت شده در مسافت های محلی است که برای دقت کاتالوگ زلزله های تهران بسیار حائز اهمیت است. برای بسیاری از مطالعات لرزه خیزی، انفجارات معادن به عنوان داده هائی که بطور قابل ملاحظه ای کاتالوگ پدیده های طبیعی زلزله را تحت الشعاع قرار داده و باعث آلودگی آنها با رخدادهای مصنوعی شده اند به شمار می روند. بنابراین، دیگر هدف اصلی این تحقیق، مشخص کردن و جداسازی انفجارها از زمین لرزه ها با روش سیستم های استنتاج انطباقی عصبی- فازی و ایجاد یک کاتالوگ مستقل از انفجارهای معادن در منطقه است. نتایج این قسمت از تحقیق می تواند برای برآورد کاهندگی فازهای محلی و تعیین ساختار سرعتی پوسته و تعیین محل رخدادهای مصنوعی انفجارها با دقت بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. داده های مورد بررسی در اینمطالعه از 3 مرکز لرزه نگاری ثبت داده در تهران تهیه شده است که عبارتند از: 1. مرکز لرزه نگاری کشوری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران(irsc) 2. شبکه لرزه نگاری سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران(tdmmo) 3. مرکز ملی شبکه لرزه نگاری باندپهن ایران(bin) ازمجموعتعدادکلداده هایموردبررسی (4349 رخداد) ازسهمرکزلرزه نگاریدرتهران،تعداد 1357 رخدادانفجارمعدنبدستآمدهاست.در تحقیق حاضر، کاهندگی امواج حاصل از انفجار توسط پارامتر بدون بعد q (فاکتور کیفیت) از طریق مطالعه و بررسی امواج حجمی (pو s) برای محاسبه qpو qsبا مطالعه نگاشت های انفجار از نوع معدن با روش نرمال کردن کدای بسط یافته (extended coda-normalization method) ارائه شده است. از دیگر فعالیت های انجام شده در این رساله، بررسی پاسخ های ساختگاه بر اساس نسبت های افقی به قائم به وسیله تکنیک ناکامورا است. اطلاعات خُردزمین لرزه ها، میکروترمورها و انفجارهای معدن به عنوان برآوردی از پاسخ ساختگاه در ناحیه تهران به کار گرفته شد. نتایج مقادیر میانگین سرعت موج برشی در 30 متر روئی برای 6 ایستگاه نیز ارائهشدهو نتایجتفیسرداده هایروشلرزه نگاریشکستمرزی کمعمقنشاندادکهبانتایجارائهشدهباروشنسبتطیفیh/v،تطابقدارد.همچنین این مطالعه، یک مدل تجربی پیش بینی جنبش زمین ( رابطه کاهندگی) برای جنبش زمین توسط داده های انفجارهای از نوع معدن در جنوب و جنوب شرق تهران نیز ارائه می دهد. هدف این کار، بازبینی جنبش زمین در جنوب و جنوب شرق تهران بر اساس پارامتر دامنه توسط انفجارهای کوچک بوسیله مدل های جنبش زمین برای مسافت های رو مرکزی کمتر از 80 کیلومتر است. مجموعه داده (1594 شکل موج) شامل 729 داده انفجار معدن با محدوده بزرگای بین 1 تا 3/2 انتخاب شده است که توسط 3 شبکه لرزه نگاری تهران (irsc, tdmmo, bin) ثبت شده اند. برآوردی از مدل های جنبش زمین به ویژه توسط جنبش های قوی و متوسط به واسطه زلزله ها در مناطق مختلف ایران وجود دارد، اما از آنجایی که آنها زلزله های تکتونیکی هستند، نمی توانند برای تخمین اثرهای انفجارهای با بزرگای کم که برای اهداف گوناگون رخ می دهند مورد استفاده قرار بگیرند. جنبه مهم دیگر این مطالعه، محاسبه مدل ها بر اساس زلزله های مصنوعی (توسط بشر) است که به ما اجازه می دهد تا مطالعه مدل کاهندگی تجربی در منطقه تهران را انجام دهیم. این مدل ها می توانند به ما کمک کنند تا انفجارهای کوچک از نظر مقدار و یا میزان مواد منفجره آنها (قدرت انفجار) به ویژه نزدیک مناطق شهری و مناطق مسکونی، کنترل شوند.