کوه های زاگرس در جنوب غربی ایران یکی از فعال ترین کمربند های چین خورده- تراستی در روی زمین می باشد و یکی از عناصر فعال در زمین ساخت فعال خاورمیانه می باشد. برای منطقه زاگرس میانی به عنوان یک منطقه فعال از لحاظ لرزه خیزی نرخ گشتاور ژئودتیک، نرخ گشتاور لرزه ای (بر مبنای داده های زمین لرزه های تاریخی و دستگاهی) و میزان نرخ گشتاور زمین شناسی برآورد شده است. بالاترین میزان نرخ گشتاور در منطقه مورد مطالعه مربوط به روش ژئودتیکی (1020nm/yr 3/0128 ) و سپس نرخ گشتاور زمین شناسی ( 1018nm/yr 1/97) ودر نهایت کمترین میزان مربوط به نرخ گشتاور لرزه ای ( 1017nm/yr 3/9528 - 1017nm/yr 2/8689) می باشد. در زاگرس به سطح نرسیدن گسله ها، ناهمگن بودن مکانیزم گسله ها، عدم انطباق پراکندگی سطحی زمین لرزه ها با گسله های موجود، صرف انرژی زیاد در طی چین خوردگی ها و استرین داخلی و تفاوت در سبک تکتونیکی و ساختاری بخش های مختلف منطقه مورد مطالعه موجب شده است که تفاوت هایی را در نرخ گشتاور در زاگرس میانی داشته باشیم. به نظر می رسد نمک هرمز به همراه سایر سطوح جدایش فرعی مسئول رفتار لرزه ای غیر طبیعی در پوشش رسوبی زاگرس باشند و همچنین توسعه ساختارهای چین خورده بزرگ را از چین های جدایشی تا چین های مهاجرت گسلی با تغییر در طول موج و عمق را کنترل کنند. تاقدیس دالان، یک چین جدایشی است که با چرخش در یال ها و مهاجرت رسوبات نامتراکم به سمت هسته تاقدیس همراه باشد. دالان دارای شواهد مستقیمی از گسترش جانبی در آبراهه های باقیمانده است. اگر بررسی های ما درست باشد، قطعاتی از چین ها که از طرفین رشد کرده اند و به هم رسیده اند می توانند بهترین کنترل را روی الگوی آبراهه ها در زاگرس یا سایر نواحی که در پوسته دچار کوتاه شدگی شده اند داشته باشند. در نهایت به نظر می رسد ارتباط مستقیمی بین قطعات چین در سطح با گسل های گسسته در عمق در زاگرس وجود داشته باشد

کمربند چین راندگی زاگرس از دیدگاه تغییرشکل های پوسته ایی جز مناطق فعال می باشد. بخش اعظم تغییرشکل پیشرونده در سراسر زاگرس بی لرزه است اما با این وجود چندین پهنه گسلی فعال نهان زمین لرزه های تاریخی و اخیر ویرانگری همانند زمین لرززه 1960 لار با 0/6 mb را تولید کرده اند. شناسایی ساختارهای فعال با استفاده از تغییرشکل های جوان کمک فراوانی به شناسایی مناطق درگیر با خطر زمین لرزه خواهد نمود. در این مطالعه، بکارگیری روش های ساختاری و زمین ریختی به شناسایی ارتباط تغییرشکل های جوان با ساختارهای قدیمی و در نتیجه به ارائه یک مدل کینماتیکی برای چین های مرتبط با گسلش لار و هرمود کمک نمود. افزون بر این، در این پایان نامه تلاش گردید تا نرخ های نسبی کوتاه شدگی و برپایی برای ساختارهای فعال و نرخ های لغزش نسبی برای رمپ های فعال تعیین گردد که این موارد گام های اساسی برای تعیین ویژگیهای صحیح چشمه زمین لرزه می باشند. جهت انجام تحلیل ساختاری، برش عرضی عمود بر ساختارهای مطالعه شده و در راستای ne-sw تهیه گردید. برش تهیه شده نشان داد که تاقدیس لار یک چین پیشروی گسله صفحه محوری ثابت شده با نازک شدگی در یال جلویی است که از نظر کینماتیکی به حداکثر رشد خود رسیده است. این تاقدیس در هسته در حال تبدیل شدن به یک چین خمشی-گسلی می باشد. چنین فرایند بازسازی دوباره ی کینماتیکی که در مغزه تاقدیس لار روی داده است یک فرایند تدریجی ولی لرزه زاست که می تواند مسبب زمین لرزه 1960 لار بوده باشد. به علت پرشدن مغزه تاقدیس لار با سنگ های پالئوزوئیک زیرین و شرایط مرز تماس این سنگ ها در مغزه تاقدیس، پیش بینی می گردد کانون درونی زمین لرزه 1960 لار در پوشش رسوبی در مغزه تاقدیس لار و در ژرفای بین km 9-5/5 واقع شده باشد. از سوی دیگر شعاع کم تخریب زمین لرزه 1960 لار نیز تائید کننده کم ژرفا بودن کانون درونی این زمین لرزه می باشد. بررسی ها نشان داد که نرخ میانگین لغزش گسل لار mm/yr 1 ± 4 بوده و تاقدیس لار دارای نرخ نسبی کوتاه شدگی و برپایی به ترتیب mm/yr 1±2 و mm/yr 5/2 ± 5 می باشد. تحلیل زمین ریختی تغییرشکل های جوان در فرودیواره گسل لار نشان داد که ساختار تاقدیسی هرمود یک چین فراکنشی است که با مکانیسم چرخش دامنه ایی در حال تکامل است. افق جدایشی که این تاقدیس بر روی آن شکل گرفته بر اساس برش ساختاری در بخش های میانی پوشش رسوبی می باشد که با سازند دشتک مطابقت دارد. تاقدیس هرمود همزمان با بازسازی دوباره کینماتیکی در هسته تاقدیس لار و افزایش تنش های افقی منتقل شده از این ساختار فعال به سمت جنوب شکل گرفته است. مطالعه زمین ریختی واحدهای کواترنری بر روی تاقدیس هرمود سنی معادل با فاز ریس-ورم (حدود 120 هزار سال) را برای تغییرشکل های جوان برآورد می کند. این سن نشانگر جوان بودن تاقدیس هرمود و رشد سریع آن ( با نرخ کوتاه شدگی mm/yr 2/0 ± 9/0) می باشد. نرخ نسبی برپایی برای تاقدیس هرمود mm/yr 1/0 ± 7/0 برآورد گردید. در چنین شرایطی افرازهای گسلی در یال جنوبی تاقدیس هرمود، متعلق به گسل هرمود می باشند که از سازند دشتک ریشه گرفته اند. بنابراین پیشنهاد می گردد که تاقدیس هرمود یک چین فراکنشی با مغزه به طور کامل گسلیده و متمایل به یک ساختار چین خمشی-گسلی متقارن می باشد.

در پانه های چین و راندگی که به صورت نازک پوست دگر ریخت می شوند نحوه دگر ریختی ارتباط نزدیکی با مقاومت در برابر لغزش در راستای سطح های فراکنشی و حضور طبقات کم ژرفا و ژرف فراکنشی دارد. در کمربند چین خورده میانه-ماه نشان، طبقات فراکنشی و شکل پذیر در سطح های پایینی (سازند سرخ بالایی) نقش به سزایی در نحوه دگرریختی گستره بازی می کنند. به منظور شناسایی هندسه چین خوردگی، تفکیک سازوکارهای چین خوردگی و تعیین ژرفای فراکنش، اقدام به جمع آوری اطلاعات و عملیات صحرایی در جنوب باختر شهر میانه شد. وضعیت چین خوردگی ها و ساختارهای این گستره به گونه ای ویژه از سایر ساختارهای گستره و حتی نواحی همسایه مانند البرز متمایز است و به علت بالاآمدگی گنبدهای نمکی و شکل پذیر بودن مارن های سازند سرخ بالایی پیچیدگی زیادی را به الگوی چین خوردگی داده است. برای تحلیل پیچیدگی این الگوی ساختارها از مشخصات رسوب شناختی و محیط رسوبی در راستای تفسیر و تاریخ گذشته این گستره، مطالعه سنگ های رسوبی، ارایه داده هایی از محیط های رسوب گذاری آن ها و جغرافیای دیرینه نیز استفاده شد. بعد از تحلیل واحدهای رسوبی و ساختارهای رشدی تشکیل شده در گستره، به منظور تحلیل ساختاری ناحیه میانه، شش برش ساختاری aa’، bb’، cc’، dd’، ee’، ff’ پیمایش و تهیه شد. میزان کوتاه شدگی حاصل از دو برش aa’ و dd’ به ترتیب 65/46 و 05/38 درصد بدست آمد که به طور میانگین 3/42 درصد می باشد، این نرخ در بخش های گوناگون البرز و زاگرس از 16 تا 30 درصد متغییر می باشد. علت این اختلاف درصد کوتاه شدگی آن است که کوتاه شدگی در این گستره به صورت محلی است و تحت تاثیر عواملی مانند شیب حوضه و گسل های ژرف و لایه های کم قوام موجود در سطح فراکنشی گستره قرار دارد. با بررسی هایی که انجام گرفت سازوکار اصلی چین خوردگی نهشته های این گستره از نوع فراکنش (decollement) و چین پیشروی گسله یا چین خم گسله (fault propagation fold or fault bend fold) می باشد که مواد تبخیری موجود در توالی (گچ و نمک) نقش مهمی در این چین خوردگی ها دارند. در این پژوهش به دلیل وسعت زیاد محدوده و ایجاد ارتباط بین ساختارها از داده های ماهواره ای استفاده گردید که به کمک روش های دورسنجی و استفاده از داده های ماهواره ای، شامل آماده سازی، بارزسازی داده های ماهواره ای واضح شده aster و etm+ برای تفکیک واحدهای سنگی گستره، تهیه ی نقشه ی زمین شناسی اولیه از تصاویر ماهواره ای aster و etm+ برای کنترل و تکمیل نقشه ی زمین شناسی- ساختاری صورت گرفت. برای به دست آوردن تغییرات دامنه به طول موج چین ها، تحلیل کنتور تنش و به دست آوردن درصد کوتاه شدگی گستره، مدل سازی عددی برروی یکی از برش های ساختاری این گستره (برش aa’) در محیط های نرم افزاری etabs ، abaqus و matlab انجام شد که درصد کوتاه شدگی برای این برش با استفاده از مدل سازی در نرم افزار متلب در حدود 8/46 درصد به دست آمد. این میزان کوتاه شدگی با محاسبات حاصل از کاربری روش باسک برای برش ساختاری aa’ درصد(5/ 46) مطابقت بسیار خوبی دارد.

آهنگ رویداد زمین لرزه در پوسته زمین تابع متغیر های گوناگونی است، که گاهی می توان تاثیر آنها بر روانه شناسی (rheology) پوسته را با مدلهای مکانیکی به خوبی شبیه سازی نمود. مهمترین این متغیرها عبارتند از اصطکاک بر روی سطح گسله و روانه شناسی سنگ های پوسته زمین که تأثیر زیادی بر روی نرخ (rate) و حالت (state) لغزش در طی زمین لرزه ها دارند. به نظر می رسد شبیه سازی اصطکاک و نرخ لغزش بر روی گسله ها و تأثیر آن ها بر فرایند گسیختگی می تواند اطلاعات خوبی را در زمینه سازوکار گسلش زمین لرزه ای فراهم آورد. در این پژوهش ابتدا به بررسی ویژگی های اصطکاکی سنگها پرداخته شده است و به دنبال آن مطالبی درباره تاریخچه مدلسازی مکانیکی زمین لرزه ها و انواع مدل های مکانیکی برای شبیه سازی رویدادها آورده شده است. سپس انواع مدل هایی که به این منظور در این پژوهش ساخته شد، تشریح می شوند و نتایج حاصل از آزمایش بر روی آن ها مورد بحث قرار می گیرند. در پایان، مقایسه ای بین این مدل ها و نمونه هایی از زمین لرزه های طبیعی صورت می گیرد. مدل های ساخته شده شامل انواع مدل های مکانیکی تک بعدی و دو بعدی می باشند که دربردارنده جرم هایی است که با یکدیگر از راه فنرهایی پیوند دارند و بر روی یک سطح لغزش دارای اصطکاک می لغزند. نیروی لازم برای کشش جرم ها با یک موتور الکتریکی تامین می شود و سرعت کشش قابل تنظیم است. متغیرهای اصلی در این مدل ها که با ترکیب آن ها تلاش شد رفتار گسلش به عنوان تابع مورد بررسی قرار گیرد عبارت هستند از ثابت فنرها، یکسان بودن یا نبودن ثابت فنرها، اصطکاک زیر جرم ها و سرعت کشش دستگاه. برای نمایش نتایج آزمایش ها به طور معمول از نمودار انرژی پتانسیل در برابر زمان استفاده شده است. نتایج مدل های تک بعدی دربردارنده اطلاعاتی در باره زمان و مکان زمین لرزه ها، تأثیر نرخ لغزش (slip rate) گسله ها بر رویداد زمین لرزه، ارتباط بین رویدادهای لرزه ای همسایه با یکدیگر و اثر تفاوت اصطکاک بخش های مختلف سطح لغزش بر شیوه آزاد شدن انرژی پتانسیل می باشند.مدل تک بعدی با فنرهای یکسان و سرعت کمینه کشش دستگاه رفتاری را نشان می دهد که با مدل ساده و کلاسیک چرخه زمین لرزه راید (reid) قابل مقایسه است. چنان که انتظار می رفت، افزایش سرعت کشش دستگاه، اثر نرخ لغزش را بر دوره بازگشت زمین لرزه ها آشکار ساخت. استفاده از فنرهای دارای ثابت های فنر متفاوت در مدل سبب می شود رابطه بین بزرگا و بسامد لرزه ها دچار پراکندگی و بی نظمی شود. استفاده از اصطکاک متفاوت در زیر جرم ها تا حدودی نقش مانع (barriers) را در راستای گسل ها شبیه سازی می کند. در مدل های دو بعدی بیشتر به بررسی ارتباط بین رویداد لرزه اصلی و پس لرزه ها پرداخته ایم. از نتایج این مدل ها آشکار شد در یک رویداد لرزه ای، پس لرزه هایی که پس از رویداد لرزه اصلی رخ می دهند، برای بارگذاری انرژی پتانسیل زمین لرزه بعدی لازم هستند. پس لرزه های روی داده در این مدل ها در سطوحی از مدل که نمایانگر ژرفای بیشتر زمین هستند، ایجاد می شوند و در گذرزمان، انرژی پتانسیل و ژرفای آن ها کاهش می یابد. در سطوحی از مدل که نمایانگر بخش های بالای پوسته در زمین واقعی هستند، زمین لرزه های ناشی از کسر لغزش روی می دهند. برای تعادل مدل های دوبعدی ناچار شدیم با افزایش میزان اصطکاک در بخشی از مدل، وزن جرم ها را در بخش دارای اصطکاک کمتر افزایش دهیم. نتایج این مدل ها مطابقت به نسبت خوبی را با قانون اُمُری (omori) نشان می دهد. بر پایه مجموعه داده های این پژوهش می توان بخش هایی از ویژگی های روانه شناختی گسل ها در طی زمین لرزه را توصیف کرد. مقایسه نتایج این داده های آزمایشگاهی با داده های زمین لرزه های طبیعی می تواند به شناخت بهتر فرایند پیچیده گسلش زمین لرزه ای یاری برساند.

در این پایان نامه تلاش شده است با توجه به برش ساختاری تهیه بر روی تاقدیس جابان به تحلیل هندسی و کینماتیک این ساختار که پهنه البرز مرکزی ـ جنوبی پرداخته شود. نرخ کوتاه شدگی البرز بین حوضه کاسپین جنوبی و ایران مرکزی 5 میلیمتر بر سال برآورد شده است. در طول رشته کوههای البرز ساختارهای زمین ساختی وجود دارد که هنوز تحلیل درستی برای آنها ارایه نشده است. وجود مدلهای مختلف ساختاری برای این پهنه میتواند نتیجه فرایندهای ژئودینامیکی متفاوت باشد. به منظور درک بهتر ساختارها و جابجایی و تاریخچه دگرریختیها در پهنه البرز مرکزی ـ جنوبی، چند برش کوتاه از ساختار مورد مطالعه تهیه شده است. تاقدیس جابان که محور اصلی این پروژهش میباشد، یک ساختاری چین خورده ـ گسلیده نامتقارن است . برش ساختاری با طول حدود 27/3 کیلومتر با روند شمالی ـ جنوبی در بخش جنوب خاوری دماوند و درخاور تهران زده شده است. برش مورد نظر به طور کامل هسته اصلی ساختار چین ـ گسلیده جابان و گسل مشاء را قطع میکند و نشانگر این موضوع است که دگرریختیها بیشتر در سامانهای نازک پوسته رخ داده است. بر این اساس سه مدل مطرح گردید که شامل مدل دوپشته، چین جهشی و چینهای دارای هسته پیسنگی میباشند. در این بین مدل دوپشته بر اساس برش حدود 5/29% کوتاه شدگی را نسان میدهد که 5/44% از توسط تاقدیس جابان جذب گردیده است. همچنین شواهد موجود و نیز کاربری از مدلهایارائه شده برای تفسیر کینماتیک چینهای خم ـ گسلی jamison,????)) از تاقدیس جابان مقدار نازک شدگی مقدار 5 ± 65% نازک شدگی را برای یال جلویی ساختار پیش بینی میگردد. بررسیهای صحرایی و کاربری از نقشه زمین شناسی نیز نشان میدهد که ضخامت واحد نمونه شمشک در بخش فرادیواره گسل مشاء (ضخامت نرمال ) در مقایسه با ضخامت این واحد یال در جلویی ساختار 4±54 % نازک شدگی را داراست که با مقدار 5 ± 65% نازک شدگی بدست آمده در تئوری هم خوا نی مناسبی را داراست . بر اساس شرایط برش میتوان این گونه نتیجه گرفت که اگر فرض شود که نرخ کوتاه شدگی برای البرز مرکزی از 5 میلیون سال پیش 2±5 میلیمتر بر سال است ، در این صورت با داشتن حدود 5/44% کوتاه شدگی در هسته تاقدیس جابان نرخ کوتاه شدگی برای این ساختار را میتوان حدود 6/8 میلمتر بر سال را برآورد کرد.