نام پژوهشگر: فرهاد ثبوتی

تهیه نقشه عمق نقطه کوری و نقشه گرادیان گرمایی ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1389
  امیر امیرپور اصل   عبدالرضا قدس

تخمین عمق کوری ایران با استفاده از داده های مغناطیس هوایی موضوعی است که ما در این پایان نامه به مطالعه آن پرداخته ایم. روش ما برای این کار یک نوع تحلیل طیفی داده های مغناطیسی بوده است که برای نخستین بار توسط اسپکتور و گرانت استفاده شده است. ما در این مطالعه علاوه بر عمق کوری، عمق فوقانی لایه مغناطیسی در پوسته وبه عبارت دیگر ضخامت رسوبات غیر مغناطیسی و نقشه گرادیان دمایی برای ایران را نیز بدست آورده ایم. اولین مدل های ارائه شده توسط دانشمندان علوم زمین، مغناطش پوسته زمین را کاملاً تصادفی و غیر همبسته و طیف توان داده های مغناطیسی را نوعی نویز سفید فرض می کرد. اما در مدل های اخیر رفتار فراکتال گونه ای برای مغناطش پوسته و میدان مغناطیسی ناشی از آن در نظر گرفته شده و تخمین عمق با توجه به این نظریه انجام شده است. در این تحقیق ما از هر دو مدل به طور جداگانه استفاده کرده و نتایج را ارائه نموده ایم. به جز رسم نقشه ها، برای کلیه مراحل تخمین عمق، برنامه کامپیوتری در محیط matlab نوشته شده و قبل از کار با داده های واقعی، برنامه های تولید شده با داده های مدل مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج استفاده از داده های مصنوعی بسیار مطلوب بوده و از درستی برنامه های نوشته شده حکایت دارد. در ادامه نقشه های ضخامت رسوبات غیر مغناطیسی و عمق کوری در ایران، با استفاده از داده های واقعی تخمین زده شده است. بیشترین مقدار عمق کوری در زاگرس و مکران حدود 22 کیلومتر و کمترین مقادیر آن درشمال غرب کشور حدود 10 کیلومتر بدست آمده است. ضخامت رسوبات غیر مغناطیسی نیز کمترین مقدار را در پهنه آتشفشانی (5/1 کیلومتر) و بیشترین مقدار را در زاگرس (12 کیلومتر) نشان می دهد. در کل نتایج بدست آمده با روند تکتونیکی و زمین شناسی عمده ایران تطابق خوبی دارد. انطباق نتایج این مطالعه با داده های مربوط به شار زمین گرمایی، الگوی لرزه خیزی و گسل های عمده نیز مورد بررسی قرار گرفته است.

محاسبه مقیاس بزرگای محلی زمین لرزه برای شمال غرب ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1389
  سمیه شهبازی   فرهاد ثبوتی

در این مطالعه، یک مدل بزرگای محلی زمین لرزه برای شمال غرب ایران با دو روش پارامتری معکوس سازی کم ترین مربعات و سه خطی و نیز روش غیرپارامتری به دست آوردیم. بدین منظور از 78 زمین لرزه با بزرگای 2 تا 5 در مقیاس محلی و در سال های 1996 تا 2005 در فواصل کانونی 11 تا 200 کیلومتر که توسط ایستگاه های کوتاه دوره شبکه آذربایجان شرقی وابسته به موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران ثبت شده اند، استفاده کردیم. فرم پارامتری محاسبه شده عبارت است از : loga0=-1.077logr-0.001132r-0.7327 ضرایب به دست آمده در روش سه خطی برای که معرف پخش هندسی است برای فواصل زیر 107 کیلومتر جایی که امواج مستقیم غالب هستند، 1.051 و برای فواصل 107 تا 153 کیلومتر، جایی که امواج بازتابنده های موهو غالب هستند، 0.124- و برای فواصل بالای 153 کیلومتر، جایی که سر موج های موهو غالب هستند، 0.513 و برای که معرف میرایی غیرالاستیک است 0.0041 هستند. در روش غیرپارامتری از چند بازه مختلف برای برازش استفاده کردیم که عبارتند از: 10 و20 و 30 و40 و50 و 60 و 70 و 80 کیلومتر. در آخر هم برای مقایسه و همچنین محاسبه ی و یک فرمول پارامتری به منحنی غیرپارامتری برازش کردیم. منحنی پارامتری به دست آمده در مقایسه با منحنی به دست آمده توسط ریشتر برای جنوب کالیفرنیا، در 20 کیلومتر (حدود 0.35 واحد در مقیاس بزرگا) و منحنی سه خطی به دست آمده در مقایسه با منحنی به دست آمده توسط ریشتر برای جنوب کالیفرنیا، در 60 کیلومتر حداکثر اختلاف (حدود 0.2 واحد در مقیاس بزرگا) نشان می دهند و بیشترین اختلاف بین نتایج روش پارامتری و غیرپارامتری در حدود 0.15 واحد بزرگا است. مقادیر تصحیح ایستگاهی به دست آمده بین 0.310- تا 0.397 واحد بزرگا هستند و نشان دهنده این مطلب است که ساختار محلی منطقه مورد مطالعه برروی تخمین بزرگا تاثیرگذار است. نتایج ما نشان می دهند که کاهندگی غیرالاستیک به ویژه در فواصل کوتاه بسیار زیاد است ( برابر با 0.0041) که این کاهندگی زیاد منعکس کننده یک ساختار پیچیده در شمال غرب ایران است.

مطالعه ساختار سرعتی گوشته بالایی در منطقه شمال شرق ایران با استفاده از تحلیل امواج ریلی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1389
  محمد طالبی   ایوب کاویانی

گستره ی مورد مطالعه، منطقه ی شمال خاوری ایران است که پهنه ی کپه داغ و قسمت شمال خاوری خرد قاره ی ایران مرکزی را شامل می شود. این منطقه، بخشی از کمربند کوهزایی آلپ-هیمالیا می باشد که در قسمت شمالی آن، برخورد قاره ای بین ایران و اوراسیا ثبت شده است. بررسی های ساختار لرزه ای انجام شده در این گستره، بیشتر به بررسی ساختار پوسته محدود شده اند. لذا اطلاعات ناچیزی در مورد گوشته ی بالایی منطقه وجود دارد. در این پایان نامه که از نخستین مطالعات انجام شده روی گوشته ی بالایی شمال خاور ایران است، ما با استفاده از آنالیز امواج ریلی به بررسی ساختار سرعت برشی در گوشته ی بالایی این منطقه پرداخته ایم و برای اولین بار ضخامت سنگ کره را با دقت مناسب (در بازه ی خطای 10 ± کیلومتر) تخمین زده ایم. در مطالعه ی خود، از دورلرزهای ثبت شده در هشت ایستگاه دائمی باند پهنِ شبکه ی لرزه نگاری خراسان (از سال 2002 تا سال 2008) و یک ایستگاه دائمی باند پهنِ شبکه ی ملی لرزه نگاری ایران (از سال 2004 تا سال 2008) استفاده کرده ایم. تمامی دورلرزهای بکار برده شده، دارای بزرگای بیش از 5/5 ریشتر و فاصله ی رومرکزی بین 30 تا 160 درجه بوده اند. البته، داده های ما پوشش مناسبی را برای پهنه ی کپه داغ نداشتند، لذا ما نیز بررسی نتایج خود را تا حاشیه ی جنوبی این پهنه محدود کرده ایم. تحلیل داده ها، شامل اندازه گیری سرعت گروه به روش تک ایستگاهه، اندازه گیری سرعت فاز به روش دو ایستگاهه، برگردان منحنی های پاشش سرعت فاز و ارزیابی نتایج بوده است. بدین منظور، از کدهای نوشته شده در محیط matlab (بسط یافته توسط کاویانی، 2004) و بسته ی نرم افزاری هرمان و آمون (2002) استفاده شده است. نتایج ما، وجود یک منطقه ی پر سرعت از عمق 45 کیلومتری (مرز موهو) تا 10±95 کیلومتری را برای شمال خاوری ایران مرکزی نشان می دهد که در زیر آن، منطقه ای کم سرعت تا عمق 15±165 کیلومتری گسترده شده است. ما عمق 10±95 کیلومتری را به عنوان مرز بین سنگ کره و سست کره تلقی کرده ایم. در مجموع، نتایج ما حاکی از وجود سنگ کره ی نازک و گوشته ی بالایی نسبتاً کم سرعت در این منطقه است که این موضوع، توسط مطالعات مستقل دیگر (زمین شناسی) نیز تأیید می شود. همچنین، این نتایج نشان می دهد که ساختار سرعتی گوشته ی بالایی در شمال خاور خرد قاره ی ایران مرکزی مشابه با باختر این خرد قاره است. و نیز حاکی از آن است که ساختار سرعتی سنگ کره در شمال خاوری ایران با آنچه برای زاگرس در نظر گرفته می شود، تفاوت دارد.

طراحی و ساخت لرزه نگار ماره ای
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1389
  شمس الدین اسماعیلی   فرهاد ثبوتی

در این پایان نامه طراحی و ساخت یک لرزه نگار تک مولفه ای ارائه می شود. در این لرزه نگار برای دریافت پالس های لرزه ای از سیستم جرم - فنر و برای ثبت پالس های لرزه ای از تکنیک ماره استفاده می شود. با استفاده از دو فنر مشابه که از یک سو به بدنه دستگاه متصل اند، جرم مربوطه از بالا و پایین مهار و بطور قائم نگه داشته می شود. در مرکز جرمِ آویزان یک روزنه تعبیه شده که بر سطح آن یک عدد توری نصب می شود. توری دومی به بدنه ی دستگاه نصب است. این دو توری بدون آنکه تماس فیزیکی با هم داشته باشند در مقابل هم قرار می گیرند بنحوی که صفحه توری ها بر هم مماس اند و خطوط آنها زاویه ی کوچکی با هم می سازند. در دو سمت توری ها به ترتیب یک عدد دیود نور گسیل و یک عدد آشکارساز نوری در مقابل هم قرار می گیرند. در اثر اعمال لرزه نوعی به بدنه دستگاه، توری متصل به بدنه دستگاه جابه جا می شود اما جرم و توری متصل به آن جا می ماند. جابجایی نسبی دو توری باعث جابجایی بزرگتری در نقش ماره می شود. در اثر عبور فریزهای ماره از مقابل آشکار ساز، توان نور دریافت شده توسط آن تغییر می کند. با محاسبه توان طیفی سری زمانی افت و خیزهای توان ثبت شده می توان پالس لرزه ای را آشکار کرد. همچنین فرکانس پالس لرزه ای، فرکانس فضایی فریزهای ماره و فرکانس تشدید لرزه نگار از توان طیفی تعیین می شوند. مقدار ولتاژ‍ خروجی این لرزه نگار با توجه به نوع آشکارساز و توان دیود نور گسیل قابل تنظیم است. در این لرزه نگار به سادگی با تغییر زاویه مابین خطوط توری ها و یا تغییر گام آنها حساسیت را می توان تغییر داد. این لرزه نگار به دلیل خاصیت بزرگنمایی تکنیک ماره قابلیت آشکار کردن جابجایی های کوچک از مرتبه چند میکرومتر را دارد. فرکانس تشدید این لرزه نگار10 هرتز است که برای لرزه نگاری اکتشافی مناسب است.

تصویر توموگرافی دو بعدی سرعت pn در ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1390
  سیما یوسفی   فرهاد ثبوتی

در این پژوهش ما با روش توموگرافی تغییرات جانبی سرعت موج pn در ایران را محاسبه کرده­ایم. 1658 پرتو pn مورد استفاده قرار گرفتند. میانگین سرعت pn در ایران 8 کیلومتر بر ثانیه است. این سرعت بین 3/7 و 6/8 کیلومتر بر ثانیه تغییر می­کند. نتایج به دست آمده همخوانی خوبی با زون­های تکتونیکی مهم ایران دارد. در غرب ناحیه­ی خزر که موهو در عمق کمتری قرار دارد (احتمالا به دلیل اقیانوسی بودن پوسته در این ناحیه) سرعت pn بیشتر از میانگین است. این مقدار در حدود 4/8 کیلومتر بر ثانیه به دست آمده است. در اطراف رشته کوه­های زاگرس نیز سرعت به دست آمده بیشنه­ی 4/8 کیلومتر بر ثانیه را دارد. چنین سرعتی نشان از سرد بودن پوسته در این منطقه دارد. در البرز مرکزی و شمال غرب ایران سرعت pn کمتر از مقدار میانگین است. این مشاهده دلیلی بر وجود گوشته­ی داغ دراین دو منطقه است. در کپه داغ سرعت pn بیشتر از میانگین به دست آمده است که این نتیجه با زمین شناسی منطقه تطابق خوبی دارد. بیشتر مناطق ایران مرکزی سرعت pn را کمتر از میانگین نشان می دهند. وجود کمربند آتش­فشانی ارومیه دختر می­تواند دلیل این مشاهده باشد.

مطالعه ساختار مغناطیسی پوسته در مکران ، جنوب شرقی ایران با استفاده از داده های مغناطیس هوایی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1390
  صغری جلیلی   فرهاد ثبوتی

مطالعات زمین شناسی صورت گرفته در منطقه مکران، جنوب شرق ایران حاکی از آن است که، فروافتادگی جازموریان بقایایی از یک پوسته اقیانوسی متعلق به دوران دوم زمین شناسی است. این فروافتادگی توسط ضخامتی از آبرفت های جوان پوشانده شده است. در این رساله ما با استفاده از داده های ژئوفیزیکیِ موجود، دلایلی جدید بر وجود پوسته اقیانوسی در این فروافتادگی ارائه می دهیم. نقشه مغناطیس هوایی کاهش به قطب مکران، نشان می دهد که فروافتادگی جازموریان دارای ناهنجاری مغناطیسی بسیار قوی بالغ بر 600 نانوتسلا است. با این وجود این ناهنجاری باند مغناطیسی واضحی که مشخصه بارز کف اقیانوس ها است، را از خود بروز نمی دهد. حوضه پشت- قوسی جازموریان در زمان کرتاسه، که مصادف با دوره آرام مغناطیسی زمین بوده، تشکیل شده است. بنابراین نبود باند های مغناطیسی چندان مشخص نمی تواند دلیلی بر عدم اقیانوسی بودن پی سنگ در منطقه باشد. با توجه به ضخامت رسوبات در این بخش (حدود 5 کیلومتر)، تنها راه توجیه چنین ناهنجاری بزرگی با پذیرفتاری مغناطیسی مربوط به سنگ های پوسته اقیانوسی امکان پذیر خواهد بود. بنابراین ناهنجاری مغناطیسی جازموریان می تواند ناشی از بقایای یک پوسته اقیانوسی قدیمی باشد که در این منطقه برجای مانده است. نقشه ناهنجاری کاهش به قطب و مشتق قائم مرتبه اول آن یک سری ناهنجاری هایی که از مرز فروافتادگی پیروی می کند را نشان می دهد. برای تولید این ناهنجاری ها، حضور گسل های درون فروافتادگی که از مرز فروافتادگی پیروی می کنند ضروری است. ناهنجاری بوگه حاصل از برداشت های زمینی، فروافتادگی جازموریان را منطقه ای با پی سنگ دارای چگالی بیشتر نشان می دهد. عمق کمِ (حدود 10 کیلومتری) ایزوترم نقطه کوریِ جازموریان، تاییدی دیگر بر اقیانوسی بودن پی سنگ منطقه است. نتایج حاصل از مدل سازی مستقیم هم خوانی خوبی را با داده های مشاهده شده نشان می دهند. بهترین برازش بین مدل و مشاهدات، زمانی به دست آمد که مغناطیدگی مربوط به پوسته اقیانوسی (بازالت)، همراه با توپوگرافی منطقه در مدل سازی اعمال گردید. بنابراین نتایج مدل سازی، دلایلی نو، بر اقیانوسی بودن پوسته فروافتادگی جازموریان و مهر تاییدی بر فرضیه زمین شناسی آن است.

برآورد عمق ناپیوستگی موهو برای ایران با استفاده از داده های گرانی سنجی زمینی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1390
  سامان ثنایی   فرهاد ثبوتی

چکیده تعیین ضخامت پوسته با استفاده از دادههای بیهنجاری گرانی یکی از تحقیقات بنیادی در علم ژئوفیزیک و زمینشناسی محسوب میشود. هدف از این مطالعه برآورد عمق موهو (تعیین ضخامت پوسته) برای ایران با استفاده از داده های گرانیسنجی زمینی است. به همین منظور در ابتدا با استفاده از دادههای بیهنجاری هوای آزاد و اعمال تصحیح توپوگرافی، بیهنجاری بوگه محاسبه شده و سپس اطلاعات بیهنجاری بوگه در یک فرآیند وارون سازی وارد می شوند. این فرآیند بر اساس روش تکراری در فضای فرکانس استوار است. پارکر- اولدنبرگ است، که با استفاده از دادههای بیهنجاری گرانشی بوگهی کامل شبکه بندی شده انجام میپذیرد. برای محاسبهی بیهنجاری بوگه روشهای متفاوتی وجود دارد که در این رساله به چند روش اشاره خواهد شد. روشی که در این مطالعه برای بهدست آوردن بیهنجاری بوگه مورد استفاده قرار گرفته است بر اساس منشور بندی اجرام بالاتر از سطح ژئویید میباشد. با استفاده از این روش، بیشترین مقدار بیهنجاری بوگه را برای دریای عمان، حاشیهی شمالی دریای عمان، حاشیهی جنوبی دریای خزر و کمترین مقدار بیهنجاری بوگه برای زاگرس محاسبه گردید. بر این اساس انتظار داریم که در حاشیهی جنوبی دریای خزر، دریای عمان و حاشیهی شمالی دریای عمان پوستهی نازکتر و برای زون زاگرس پوستهی با ضخامت بیشتر داشته باشیم. قبل از انجام فرآیند وارونسازی با توجه به اینکه دادههای بیهنجاری بوگه شبکهبندی شده نیست، بر روی دادههای مذکور فرآیند شبکهبندی و درونیابی انجام شده است. برای بهدست آوردن عمق موهو از یک روش وارونسازی در فضای فرکانس در قالب یک برنامه استفاده شده است که دادههای شبکهبندی شده و درونیابی شده بیهنجاری بوگهی کامل به عنوان ورودی برنامه مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش، پارامترهای متوسط عمق موهو و اختلاف چگالی بین پوسته و گوشته نقش کلیدی ایفا میکنند، بنابراین برنامه، یکبار برای کل ایران با در نظر گرفتن متوسط عمق موهو و اختلاف چگالی بین پوسته و گوشته برای کل ناحیه اجرا شده است و در ادامه براساس ساختارهای زمینشناسی، ایران را به 8 ناحیه تقسیم کرده و عمق موهو برای هر ناحیه محاسبه شده است. برای هر ناحیه، نمودار جذر میانگین مربعی اختلاف بین بیهنجاری بوگه اندازهگیری شده و بیهنجاری بوگهی محاسبه شده از برنامه از طریق مدلسازی مستقیم، به ازای عمقهای مرجع و اختلاف چگالیهای مختلف بین پوسته و گوشته محاسبه شده و برنامه برای نقطهی کمینهی به دست آمده از نمودار اجرا شده است. نتایج بهدست آمده نشاندهنده بیشینه ضخامت پوسته در زاگرس در حدود 60 کیلومتر و کمترین ضخامت پوسته در دریای عمان در حدود 7 کیلومتر است. همچنین نتایج نشان میدهد که پوسته در زیر حاشیه جنوبی دریای خزر نازک میشود و مقدار متوسط ضخامت پوسته در ایران مرکزی در خدود 40 تا 45 کیلومتر مشاهده شده است.

بررسی ساختار گسل های فعال با استفاده از روش های ژئوفیزیکی مطالعه موردی گسل شمال تبریز
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1390
  محمد جواد بنی مهدی دهکردی   فرهاد ثبوتی

در این پژوهش از روش های مغناطیس سنجی و ژئوالکتریک به منظور بررسی و مطالعه جابجایی های اخیر گسل شمال تبریز استفاده شد. منطقه مورد مطالعه در 15 کیلومتری شمال غرب شهر تبریز قرار دارد. با پیاده کردن 25 پروفیل در اطراف خط گسل در مجموع 1650 داده مغناطیسی برداشت شد. دامنه بی هنجاری تولید شده به وسیله گسل نسبت به زمینه، اختلافی 400 نانوتسلایی را نشان می دهد. روش های واهمامیخت اویلر و نقطه میانی جهت بررسی و تفسیر داده های مغناطیسی مورد استفاده قرار گرفت. برای کم عمق ترین چشمه مغناطیسی ناشی از گسل عمقی در حدود 14-13 متر به دست آمد. این چشمه، لبه کم عمق ترین لایه جابجا شده است. چون این عمق در درون مارن های نئوژن قرار می گیرد، پس روش مغناطیس سنجی نتوانسته است ثابت کند که آیا این رسوبات در معرض جابجایی قرار گرفته اند یا نه. در روش ژئوالکتریک نیز پروفیلی با 284 نقطه برداشت شد. نتایج به دست آمده از مقطع مقاومت سنجی، کنتراستی در شمال و جنوب و حرکت راست گرد گسل را نشان می دهد که موید تفسیر زمین شناسان است.

برآورد عمق ناپیوستگی موهو در ایران با استفاده از داده های گرانی حاصل از مدل ژئوپتانسیل جاذبی مبتنی بر اندازه گیری های ماهواره ای
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1390
  سمیه عبدالهی   فرهاد ثبوتی

هدف از این مطالعه، برآورد عمق موهو (ضخامت پوسته) برای ایران با استفاده از داده های گرانی ماهواره ای مبتنی بر مدل های ژئوپتانسیل جهانی است بر اساس مطالعه عبداله زاده (1386)، یکی از بهترین مدل های ژئوپتانسیل صرفاً ماهواره ای برای منطقه ایران، مدل ژئوپتانسیل eigen- 5s می باشد این مدل ضرایب تابع پتانسیل گرانی زمین را تا درجه و مرتبه 150 در بسط به هارمونیک های کروی در دسترس قرار می دهد به نظر می رسد که رزولوشن داده های گرانی طول موج بلندی که از این مدل به دست می آید برای ساختار بزرگ مقیاس ایران کافی باشد. به همین منظور با استفاده از داده های آنومالی هوای آزاد و مدل های رقومی توپوگرافی و عمق آب ها که از طریق اینترنت در دسترس می باشد و تصحیح توپوگرافی زمین (فرسبرگ 1984) که بر اساس منشوربندی اجرام بالاتر از سطح ژئوئید است، نقشه آنومالی بوگه کامل برای ایران به دست آمد. با رسم نقشه آنومالی بوگه، مشاهد شد که منطقه زاگرس، کمترین مقدار آنومالی یعنی 268- میلی گال را دارد که حکایت از پوسته ضخیم و وجود ریشه در این منطقه دارد در واقع منطقه زاگرس، ضخیم ترین پوسته در ایران را داراست اما بیشرین مقدار مثبت آنومالی 70+ میلی گال می باشد که در حاشیه جنوبی دریای خزر دیده می شود که یک ناحیه گذار بین پوسته ضخیم قاره ای و پوسته اقیانوسی نازک است البته مقادیر تقریباً صفر آنومالی در کویر لوت حاکی از پوسته نازک و بدون ریشه است مقادیر مثبت آنومالی در حاشیه شمالی دریای عمان نیز، احتمالاً به دلیل زون فرورانش مکران- بلوچستان می باشد که از این منطقه شروع می شود و یک پوسته قاره ای نازک و احتمالاً اقیانوسی در این منطقه وجود داشته باشد در نهایت با استفاده از نقشه آنومالی های بوگه مرز پوسته-گوشته (عمق موهو) محاسبه شد فرایند وارون سازی بر اساس روش پارکر (1972) و اولدنبرگ (1974) صورت گرفت که مبتنی بر وارون سازی در فضای فرکانس است به این ترتیب با داشتن مقادیر آنومالی بوگه، تغییرات ضخامت پوسته از طریق فرایند وارون سازی تخمین زده شد. نقشه موهوی به دست آمده همخوانی خوبی با کارهای انجام شده در گذشته دارد در زاگرس مقادیر عمق موهو بین 44 تا 64 کیلومتر به دست آمد که ماکزیمم مقدار ضخامت پوسته در زون سنندج- سیرجان برابر 64 کیلومتر و کمترین مقدار مربوط به دریای عمان با ضخامت تقریباً 12 کیلومتر به دست آمد البته در حاشیه دریای عمان و مکران، مقدار ضخامت پوسته بین 20 تا 28 کیلومتر و در خلیج فارس بین 23 تا 33 کیلومتر به دست آمد در نواحی جنوبی دریای خزر مقدار 26 کیلومتر و در قسمت غربی 40 کیلومتر محاسبه شد البته در حاشیه جنوبی دریای خزر مقدار 25 کیلومتر و در شمال ایران، در منطقه البرز مقادیر موهو بین 37 تا 41 کیلومتر محاسبه شد که بیشینه مقدار یعنی 41 کیلومتر مربوط به قله دماوند بود. در شمال شرق ایران نیز مقادیر 47 تا 55 کیلومتر و ایران مرکزی بین 36 تا 40 کیلومتر و برای جنوب شرقی نیز مقادیر 31 تا 44 کیلومتر برای ضخامت پوسته به دست آمد.

محاسبه ی منحنی های پاشندگی گروه ریلی با استفاده از نوفه های لرزه ای در شمال غرب ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1391
  آیدا حجازی نوقابی   محمد تاتار

در این مطالعه منحنی های پاشندگی سرعت گروه موج ریلی در منطقه ی شمال غرب ایران با استفاده از نوفه های لرزه ای محاسبه شده و سپس با وارون سازی آن ها یک مدل یک بعدی برای تغییرات سرعت موج برشی با عمق ارائه شده است. برای رسیدن به این مقصود از نگاشت های مولفه ی عمودی لرزه نگاشت های 23 ایستگاه شبکه ی موقت لرزه نگاری دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه ی زنجان استفاده شده است. استخراج منحنی پاشندگی و محاسبه ی سرعت گروه برای وجه اصلی موج ریلی انجام شده است. توابع گرین تجربی از طریق محاسبه ی همبستگی متقابل سیگنال های لرزه ای و بر اساس ثبت هم زمان آن ها در دو گیرنده به دست آمده اند. با توجه به محدودیت فاصله های بین ایستگاهی در آرایه، سرعت های گروه حداکثر تا پریود 34 ثانیه قابل محاسبه بودند. در نهایت برای هر ایستگاه چندین منحنی پاشندگی محاسبه می شود که با میانگین گیری از آن ها یک منحنی معرف برای هر ایستگاه به دست می آید. اغلب سرعت های گروه به دست آمده در این منطقه در بازه ی 5/2 تا 0/3 کیلومتر بر ثانیه هستند. با توجه به محدوده ی پریودی مورد مطالعه تنها مطالعه ی پوسته ی بالایی و میانی در این کار امکان پذیر است. وارون سازی منحنی هایی که مسیرهای ابتدا تا انتهای پروفیل را پیموده اند نشانگر افزایش سرعت با عمق از حدود 3 تا 3/3 کیلومتر بر ثانیه در 20 کیلومتر بالایی و 3/3 تا 6/3 کیلومتر بر ثانیه از حدود 20 تا 40 کیلومتری است.

برآورد عمق ناپیوستگی موهو در ایران با تلفیق داده های گرانی و لرزه ای
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده فیزیک 1391
  صنم حسین زاده   فرهاد ثبوتی

در این پایان نامه، یک روش وارون سازی مبتنی بر تلفیق داده های گرانی و مقادیر معلوم عمق موهوی حاصل از روش های لرزه ای پیشین، به منظور برآورد عمق موهو ارائه شده است. این روش که از آنومالی های بوگه طول موج بلند به عنوان داده های اصلی استفاده می کند، عمق های معلوم حاصل از مطالعات پیشین را به عنوان قیدهای وزن دار در فرایند وارون سازی در نظر می گیرد. در این روش مشکل نایکتایی نتیجه وارون سازی داده های گرانی از بین می رود. تغییرات دوبعدی موهو با روش مذکور و با فرض کردن اختلاف ثابت بین چگالی پوسته و گوشته برای کل ایران محاسبه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، میانگین عمق موهو در ایران 5/47 کیلومتر است. ضخامت پوسته در زون زاگرس 48 الی 56 کیلومتر است. ضخامت پوسته در زون سنندج - سیرجان به بیشترین مقدار خود می رسد. بر اساس نتایج به دست آمده، کوه های البرز مرکزی و کپه داغ دارای پوسته به ضخامت 50 الی 54 کیلومتر هستند. ضخامت پوسته در منطقه آبشرون – بالکان زیاد است که می تواند تأییدی بر نظریه فرورانش حوضه خزر جنوبی به زیر خزر شمالی در این ناحیه باشد. پوسته خزر در جنوبی ترین قسمت آن نازک می شود و ضخامت آن در ناحیه مرکزی حوضه خزر جنوبی به کمتر از 40 کیلومتر می رسد. در قسمت هایی از ایران مرکزی ضخامت پوسته 42 الی 46 کیلومتر است که در محل دشت لوت به کمتر از 40 کیلومتر می رسد.

مطالعه ی ساختار چگالی و گرمایی لیتوسفر ایران به کمک مدلسازی و تفسیر داده های گرانی، ژئوئید، توپوگرافی و زمین گرمایی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1391
  مهدی شوکتی   مهناز رضاییان

در این مطالعه مدلسازی دو بعدی از ساختار لیتوسفر ایران با استفاده از تلفیق داده های گرانی، ژئوئید، عمق دمای کوری و توپوگرافی، در امتداد پروفیلی با راستای شمال شرقی- جنوب غربی و به طول 2000 کیلومتر انجام شده است. این پروفیل دربرگیرنده ساختارهای مهم زمین شناسی ایران شامل زاگرس، سنندج-سیرجان، ارومیه-دختر، ایران مرکزی و کپه داغ است. در مطالعات پیشین ساختار لیتوسفر با استفاده از تلفیق مشاهدات بی هنجاری هوای آزاد، بی هنجاری بوگه، بی هنجاری ژئوئید، شار گرمایی سطحی اندازه گیری شده و توپوگرافی مدل سازی شده است. در مطالعات نامبرده قید محکمی برای ساختار دمایی مدل که قویا بر توزیع چگالی مدل اثر می گذارد وجود ندارد. در این پژوهش مقادیر عمق دمای کوری برآورد شده از تحلیل طیفی داده های مغناطیس هوایی ایران را به عنوان یک کمیت مشاهده ای که ساختار دمایی مدل را مقید می کند، به مشاهدات ژئوفیزیکی اضافه کردیم. عمق موهو در خلیج فارس 39کیلومتر، انتهای زاگرس چین خورده و ابتدای سنندج-سیرجان 59 کیلومتر، ناحیه ارومیه-دختر 43 کیلومتر، ایران مرکزی 5/35 کیلومتر، بینالود 5/43 کیلومتر، کپه داغ 38 تا 41 کیلومتر و در زیر صفحه ی توران 41 کیلومتر برآورد شد. در زیر راندگی اصلی زاگرس لیتوسفر ضخیم عربی (بیش از 200 کیلومتر) نازک می شود تا اینکه در زیر ایران مرکزی به کمتر از 100 کیلومتر می رسد. ضخامت لیتوسفر در زیر بینالود 160 کیلومتر، کپه داغ 180 کیلومتر و در زیر صفحه ی توران به بیش از 195 کیلومتر می رسد. در مدل نهایی بدست آمده انطباق خوبی بین منحنی های محاسبه ای و مشاهده ای بی هنجاری هوای آزاد، بی هنجاری بوگه، بی هنجاری ژئوئید و توپوگرافی بوجودآمد. انطباق بین منحنی های عمق دمای کوری تنها در شرایط غیر طبیعی و گزارش نشده ای مثل فرض تولید گرمای 12 میکروات بر مترمربع برای رسوبات و یا افزایش دادن عمق موهو در ناحیه زاگرس تا 100 کیلومتر برقرار می شد که باعث از بین رفتن انطباق سایر منحنی ها هم می گردید، بنابراین به نظر می رسد که عمق دمای کوری مشاهده ای نیاز به بررسی مجدد دارند.

شناسایی اثر سطحی گسله فعال آستارا با روش های ژئوالکتریک و ژئومغناطیس
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1392
  واحد اسعدی   مهناز رضاییان

در این بررسی هدف بر آن بود که با روش های مقاومت سنجی، قطبش القایی و مغناطیس زمینی به شناسایی اثر سطحی گسله آستارا و فعالیت این پهنه گسلی پرداخته شود. پیمایش مغناطیس در 4 مکان گوناگون انجام شد. بی هنجاری های شناسایی شده در جوکندان، لیسار و تالش با شواهد مورفوتکتونیک همچون بندپشته و جابه جایی آبراهه ها همخوانی دارد. در چندین جا توانستیم اثر گسله پنهان را شناسایی و فعالیت گسله را تائید کنیم. در گستره گیسوم داده برداری مغناطیس زمینی روند های خطی با راستای شمال باختر- جنوب خاور را آشکار کرده است. طول موج این بی هنجاری نزدیک به 100 متر است. برای شناسایی لبه چشمه های مغناطیسی فیلترهای مشتق عمودی، مشتق افقی کامل و سیگنال تحلیلی به کار گرفته شد. در فیلتر مشتق عمودی و مشتق افقی کامل لبه های بی هنجاری به خوبی آشکار می شوند. روش های ادامه به فراسو و روش واهم آمیخت اویلر برای برآورد ژرفای چشمه ها بکار گرفته شدند. با بکارگیری این دو روش، ژرفای بالایی 15 تا 22 متر و ژرفای پائینی 70 متر برای چشمه ی بی هنجاری خطی اصلی بدست آمد. 7 نیم رخ ژئوالکتریک عمود بر روند خطی مغناطیسی با دو روش قطبی- دوقطبی و دوقطبی- دوقطبی برداشت شد. با تفسیر شبه مقطع های مقاومت الکتریکی و شارژپذیری، ژرفای پهنه رسانا 18 تا 25 متر بدست می آید که کم و بیش با ژرفای بدست آمده از روش مغناطیسی برابر است. در صورت نسبت دادن این بی هنجاری ها به گسلش در گستره، به احتمال ژرفای بدست آمده مربوط به گسلش جوان باشد که به سطح نرسیده است. همچنین پاسخ های بدست آمده از روش های گوناگون، شیب زیاد چشمه ی بی هنجاری را با پهنای کم نشان می دهند.

مطالعه ناهمسانگردی لرزه ای در شمال غرب ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1392
  شیوا آروین   فرهاد ثبوتی

در چند دهه ی اخیر تعیین ناهمسانگردی برای زلزله شناسان و زمین شناسان مورد اهمیت و توجه واقع شده است. اطلاع از ناهمسانگردی گوشته به تهیه ی نقشه ا ی از جریانات گوشته کمک می کند. در این مطالعه برای تعیین ناهمسانگردی گوشته ی بالایی در منطقه ی شمال غرب ایران، با استفاده از دو روش مرسوم حداقل انرژی و بیشترین همبستگی، به بررسی پدیده ی اشتقاق امواج برشی بر روی فازهای لرزه ای sks و skks پرداختیم. برای این منظور از شکل موج های مربوط به 715 زلزله ی دورلرز با بزرگای بالای 5/5 که از سال 2008 تا 2012 در فاصله ی رومرکزی 90 تا 130 درجه ای از هر ایستگاه رخ داده اند، استفاده نمودیم. این شکل موج ها توسط 23 ایستگاه شبکه ی موقت لرزه نگاری دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه ی زنجان در شمال غرب ایران ثبت شده اند. ناهمسانگردی مشاهده شده در شمال غرب ایران با استفاده از روش بیشترین همبستگی با میانگین زمان تأخیر 0.040± 1.2 ثانیه و آزیموت 4±25.74 درجه و با استفاده از روش حداقل انرژی با میانگین زمان تأخیر 0.050± 1.3 ثانیه و آزیموت 5 ± 21.49 درجه به دست آمد. در هر دو روش میانگین پارامترهای ناهمسانگردی به دست آمده نزدیک به هم بوده و به جز در برخی ایستگاه ها در هر دو روش محور قطبش سریع در راستای شمال شرق- جنوب غربی است. به علاوه ما برای 5 ایستگاه شبکه insn که در شمال غرب ایران و در ناحیه ی البرز قرار دارند، این اندازه گیری ها را انجام دادیم. نتایج به دست آمده برای ناهمسانگردی را با دو مطالعه ی دیگر مورد مقایسه قرار دادیم و شباهت ها و تفاوت هایی میان نتایج ما و آن دو مطالعه مشاهده کردیم. ناهمسانگردی مشاهده شده با دگرشکلی های پوسته ای در منطقه سازگاری کمی دارد. با توجه به نازک بودن لیتوسفر در منطقه و همخوانی قابل توجه ناهمسانگردی مشاهده شده با بردارهای سرعت ورق های لیتوسفر در سیستم مرجع بدون چرخش، ما منشأ ناهمسانگردی مشاهده شده را به جریان آستنوسفر نسبت می-دهیم.

محاسبه منحنی های پاشندگی امواج ریلی در منطقه شمال غرب ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1392
  میثم محمودآبادی   فرهاد ثبوتی

در این پژوهش با استفاده از ویژگی پاشش امواج ریلی به بررسی جانبی ساختار سرعت مناطق زاگرس، سنندج- سیرجان و نوار ماگمایی ارومیه- دختر که در کناره ی باختری ایران مرکزی جای گرفته پرداخته شده است. ساختار حوضه ی خزر جنوبی، قفقاز و ترکیه نیز در تعدادی مسیر بررسی شده است. 23 ایستگاه لرزه نگاری دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان که برای انجام این پژوهش انتخاب شدند واقع در منطقه ی شمال باختر ایران، میان دریاچه ی ارومیه و دریای خزر قرار داشته و قرارگیری آن ها در این منطقه امکان بررسی تفاوت ساختار جانبی در زون های ایران را فراهم نموده است. از آن جایی که این ایستگاه های لرزه نگاری در شرق ترکیه قرار دارند، امکان بررسی ساختار ترکیه در بخش های شمالی و جنوبی و مقایسه ی آن ها با یکدیگر و همچنین بررسی ساختار حوضه ی خزر جنوبی و قفقاز نیز فراهم شده است. برای محاسبه ی ساختار سرعت موج برشی در این پژوهش، بیشتر از زمین لرزه های منطقه ای با بزرگای بیش از 5/4 استفاده شده است. در این پژوهش با بهره گیری از روش فیلترهای چندگانه به محاسبه ی سرعت گروه امواج ریلی در روش تک ایستگاهی پرداخته شده است. همچنین در منطقه ی شمال غرب ایران، با بکارگیری روش دو ایستگاهی منحنی پاشش سرعت گروه و سرعت فاز بدست آمده و در مرحله ی آخر ساختار سرعت موج برشی محاسبه شده است. دستاوردهای این پژوهش، کاهش سرعت در گوشته ی بالایی برای زون ماگمایی ارومیه- دختر را نشان می دهد. همچنین بیشترین ضخامت پوسته در ناحیه ی دگرگونی سنندج- سیرجان به طور میانگین 60 کیلومتر است و ضخامت پوسته از این منطقه به طرف ایران مرکزی و زاگرس کاهش می یابد. سرعت های بدست آمده برای پوسته و گوشته ی بالایی در ترکیه، نسبت به ایران کمتر است. ضخامت پوسته ی ترکیه در بخش خاوری بیشتر از باختر بدست آمده است. در بخش خاوری ضخامت پوسته از جنوب به شمال افزایش می یابد. همچنین ضخامت پوسته در جنوب غرب ترکیه نیز بیشتر از غرب آن است. در حوضه ی خزر جنوبی یک لایه ی کم سرعت در سطح بر روی یک لایه ی پرسرعت دیده می شود. همچنین ضخامت پوسته ی خزر از بخش میانی به سمت غرب افزایش می یابد. در منطقه ی شمال غرب ایران و ناحیه ی قفقاز میانگین ضخامت پوسته به ترتیب 50 و 45 کیلومتر بدست آمده است.

بررسی تغییرات جانبی جذب امواج لرزه ای در منطقه زاگرس
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1392
  محسن احمدزاده ایران دوست   حبیب رحیمی

در این بررسی بیش از 2800 زمین لرزه ثبت شده توسط شبکه ملی لرزه نگاری ایران (insn) و مرکز لرزه-نگاری ایران (irsc) برای تخمین ضریب کیفیت امواج کدا qc در کمربند چین خورده-رانده زاگرس و زون دگرگونی سنندج-سیرجان مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه، ضرایب کیفیت کدا با استفاده از مدل تک پراکنش به عقب اکی و چوئت (1975) محاسبه شده و تغییرات جانبی و عمقی qc در منطقه مورد بررسی قرار گرفت. در پهنه پوشش داده شده در این مطالعه، در کمربند چین خورده-رانده زاگرس، به جز قسمت جنوب شرقی (منطقه بندرعباس) که کاهندگی کمتری را نشان می دهد تغییرات جانبی زیادی دیده نمی شود. روابط کاهندگی وابسته به بسامد برای زون سنندج-سیرجان، جنوب-شرق زاگرس و کمربند چین خورده-رانده زاگرس به ترتیب برابر با q_c=(124±5) f^(0.82±0.02)، q_c=(111±2) f^(0.99±0.01) و q_c=(89±5) f^(1.02±0.03) به دست آمد. برای بررسی تغییرات عمقی کاهندگی امواج کدا، ضرایب کیفیت در 18 گذشت زمانی کدا (5، 10، 15، ... 90 ثانیه) برای دو گروه داده شامل فواصل رومرکزی کمتر از 100 کیلومتر و از 100 تا 200 کیلومتر محاسبه گردید. به طور کلی با افزایش گذشت زمانی کدا، مقادیر q0 (ضریب کیفیت در 1 هرتز) و n (پارامتر بستگی بسامدی) به ترتیب روند افزایشی و کاهشی نشان می دهند. در زیر زون سنندج-سیرجان در اعماق تقریبی 50 تا 80 کیلومتر همبستگی بالایی میان لایه کم سرعت گزارش شده توسط مطالعات ساختارهای سرعتی و تغییرات شدید منحنی های q0 و n بدست آمده در این مطالعه دیده می شود. برخلاف زون سنندج-سیرجان نتایج کاهندگی ما برای مناطق مختلف زاگرس تغییرات شدید روند q0 و n نشان نمی دهد که با مشخصه ساختار سرعتی زاگرس که از جنس صفحه عربی بوده و هیچ لایه کم سرعتی در آن گزارش نشده است، به خوبی سازگار است. از طرفی ضخامت سنگ کره نیز با نحوه تغییرات شیب q0 و n در گذشت های زمانی بزرگتر (اعماق بیشتر) سازگاری خوبی نشان می دهد. بر اساس گزارش ها در میان مناطق مختلف زاگرس قسمت شمال غربی آن ضخامت سنگ کره بیشتری دارد (240 تا 260 کیلومتر). در این منطقه q0 شیب افزایش خود را تا گذشت زمانی 85 ثانیه (بیشینه عمق پراکنش 155 کیلومتر) حفظ می کند. مناطق دیگر زاگرس که ضخامت سنگ کره کمتری دارند، برای q0 و n در گذشت های زمانی آخر (تقریبا بعد از بیشینه عمق پراکندگی 130 کیلومتری) مقادیر ثابت یا افزایشی ملایم نشان می دهند.

توموگرافی دو بعدی امواج سطحی در منطقه تهران با استفاده از داده های زمین لرزه و نوفه ی لرزه ای
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - پژوهشکده علوم زمین 1393
  روح الله امیری فرد   حبیب رحیمی

در این مطالعه داده های ثبت شده در ده ایستگاه لرزه نگار سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران، که به مدت 8 ماه به طور پیوسته ثبت شده اند، مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از همبستگی متقابل نوفه های محیطی که به طور همزمان در ایستگاه ها ثبت شده اند، توابع گرین امواج سطحی لاو و ریلی بدست آمد. به دلیل کمبود پرتو های متقاطع در منطقه ی تهران از زلزله های ثبت شده در ایستگاه های شرکت پارسیان استفاده شد. این زلزله ها دارای فاصله ی رو مرکزی کمتر از 100 کیلومتر و بزرگای بیشتر از 5/1 هستند. منحنی های پاشندگی سرعت گروه امواج سطحی برای امواج زلزله و توابع گرین حاصل از همبستگی متقابل نوفه ها در محدوده پریودی 2 تا 5 ثانیه، محاسبه شد. با وارون سازی منحنی های پاشندگی، یک مدل دو بعدی برای تغییرات سرعت گروه موج ریلی و لاو، ارائه شد. برای این منظور منطقه تهران را به 88 سلول با ابعاد ?1/0×?1/0 تقسیم کردیم. تغییرات سرعت گروه برای امواج ریلی بین 8/0 تا 2/2 کیلومتر بر ثانیه و برای امواج لاو 8/0 تا 4/2 کیلومتر بر ثانیه بدست آمد. برای بررسی نتایج حاصل، از دو فاکتور توپوگرافی و ساختار زمین شناسی منطقه استفاده شد. در قسمت شمال شرقی، شمال و جنوب غربی تهران به دلیل وجود واحد های زمین شناسی از قبیل نهشته های آبرفتی و سنگ های کنگلومرای کواترنری سرعت گروه امواج ریلی و لاو پایین است. سرعت امواج ریلی و لاو از سمت شمال به سمت جنوب افزایش پیدا می کند که به خاطر کم شدن ضخامت رسوبات از شمال به جنوب است. سرعت نسبتا بالای جنوب شرقی این منطقه را می توان با توجه به توپوگرافی توضیح داد. این منطقه در دامنه کوه های آنتی البرز قرار دارد. چون در این قسمت ضخامت سازند آبرفتی هزار دره کم است سرعت نسبتا بالای امواج را نتیجه می دهد. با توجه به پوشش مسیری و پارامتر ناحیه میانگین مینیمم ابعاد ناهمگنی قابل تفکیک شش کیلومتر است.

بررسی نقش رئولوژی در فرآیندهای ژئودینامیکی گوشته زمین
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده فیزیک 1392
  نازیلا اسعدی   فرهاد ثبوتی

رئولوژی به عنوان شاخه ای از علوم طبیعی بیش از $60$ سال پیش مطرح گشت. منشا آن به مشاهداتی عجیب و رفتار غیر طبیعی بسیاری از مواد معروف و همچنین برخی سوالات ساده که پاسخ دادن با آنها مشکل بود، مربوط می شود. برخی از این سوالات ساده عبارتند از: - بدیهی است که رنگ یک مایع است، اما چرا وقتی مانند سایر مایعات ویسکوزیته آن را در شرایط متفاوت اندازه گیری می کنیم، مقادیر یکسانی حاصل نمی شود! - خاک کاملا شبیه جامدات است اما هر کسی می داند که خاک شکل پذیر است، حتی وقتی داخل ظرف ریخته می شود مانند مایعات شکل ظرف را به خود می گیرد، سوال اینجاست که اگر خاک جامد است پس چرا رفتاری شبیه مایعات دارد؟ - ماست زمانی که داخل ظرف است غلیظ است ( ویسکوزیته بالایی دارد) اما پس از هم زدن شدید ویسکوزیته اش کاهش می یابد، از طرفی اگر هم زدن را قطع کنیم، بعد از مدتی استراحت دوباره ویسکوزیته اش زیاد می شود، بنابراین کدام مقدار را باید عدد ویسکوزیته در نظر گرفت؟ - بتن کاملا جامد و سخت است، اما هنگامی که تحت نیروی خارجی قرار گیرد، ابعاد خود را از دست می دهد و تغییر شکل می دهد، دلیل این رفتار چیست؟ - قطعات ساخته شده از مواد پلیمری (پلاستیک ها) شبیه جامدات و سخت هستند، دقیقا شبیه قطعاتی که از فلزات ساخته شده اند، اما به طور قابل توجهی متفاوتند. زمانی که نیرویی به یک فلز وارد می شود، آن قطعه به تدریج تغییر شکل می دهد و شکل جدید را برای مدت زمان زیادی حفظ می کند. اما این در مورد پلاستیک ها صادق نیست هر چند شکل آنها نیز در اثر اعمال نیرو تغییر می کند اما با حذف نیرو، تغییر شکل در آنها ادامه می یابد. اگر این مواد نیز جامد اند، چرا چنین رفتاری از خود نشان می دهند؟ - کرم های پزشکی به عنوان مثال، خمیر دندان یا کرم های بدن می بایستی مایع باشند تا بتوانند به طور یکنواخت روی پوست قرار گیرند، از طرفی مایع نیستند. زیرا روی پوست باقی می مانند و شره نمی کنند، آیا این خمیر ها و کرم ها مایع اند یا خیر؟ - درزگیرها که به طور گسترده ای در ساختمان استفاده می شوند بایستی شبیه سیال باشند تا اینکه همه درزها، فضاها و حفره ها را احاطه کنند، اما این درزگیرها باید به سرعت جامد شوند تا از جریان یافتن و خارج شدن آنها از درزها جلوگیری شود، با این توصیف آیا درزگیرها مایع اند یا خیر؟ به سادگی می توان بر تعداد این مثال ها افزود، ویژگی مشترک این مثال ها این است که همه آنها مربوط به موادی واقعی می شوند که همگی رفتار پیچیده ای بین مایع و جامد از خود نشان می دهند. این بدان معنی است که لغات متداول مایع و جامد ناکافی بوده و نیاز به معرفی واژه ای جدید است که حاصل از فهم خواص و رفتار های مواد ذکر شده باشد، به علاوه مدل های جدیدی برای اندازه گیری و توصیف خواص مواد واقعی به صورت کمی مورد نیاز است. رئولوژی شاخه ای از علوم طبیعی است که به بررسی رفتار و تغییر شکل مواد در اثر تنش های وارده می پردازد. هدف اصلی این پایان نامه تعیین نقش رئولوژی در فرآیندهای ژئودینامیکی گوشته زمین است.

مطالعه ناهمسانگری لرزه ای در شمال غرب ایران با استفاده از فازهای s پوسته
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم پایه 1393
  زهرا اسکندری   فرهاد ثبوتی

در این پژوهش برای بررسی ناهمسانگردی در پوسته¬ی شمال غرب ایران با استفاده از دو فاز sg و ps از زمین¬لرزه¬های محلی و همچنین توابع انتقال گیرنده استفاده شده است. برای محاسبه¬ی راستای ناهمسانگردی در پوسته بالایی منطقه اهر از 468 رکورد ثبت شده به مدت 13 روز در سه ایستگاه لرزه¬نگاری و به مدت 4 ماه در 10 ایستگاه شتاب¬نگاری مربوط به زمین¬لرزه¬ی رخ داده در تاریخ 21 مرداد 1391 در منطقه اهر- ورزقان استفاده شد. راستای غالب محور سریع موج برشی شمال¬شرق- جنوب¬غرب و با میانگین آزیموتی 150 درجه و میانگین بزرگای 038/0 ثانیه به دست آمد. این راستا با بیشینه تنش فشارشی در منطقه که n132?e ± 2? است، مطابقت دارد. همخوانی این دو راستا نشان می¬دهد جهت¬گیری درزه و شکست¬ها در امتداد بیشینه تنش حاکم در منطقه است. همچنین برای بررسی بیشتر ناهمسانگردی در شمال غرب ایران از 388 رکورد ثبت شده در 23 ایستگاه لرزه¬نگاری وابسته به دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان استفاده شد. اما به دلیل نوفه زیاد لرزه¬نگاشت¬ها، پراکندگی داده¬ها و همچنین کوچک بودن بزرگای آن¬ها تلاش برای تعیین راستای ناهمسانگردی موفقیت آمیز نبوده و تنها در دو ایستگاه راستای ناهمسانگردی به دست آمد. برای بررسی ناهمسانگردی در کل پوسته¬ی شمال غرب ایران با استفاده از توابع گیرنده که از سال¬های 1387 تا 1391 در 23 ایستگاه¬ دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان که از ساحل آستارا تا دریاچه اورمیه مستقر هستند، استفاده شده است. میانگین بزرگای به دست آمده 44/0 ثانیه است. راستاهای ناهمسانگردی تقریبا در امتداد شمال- جنوب¬ جهت¬یافته¬اند. اما نزدیک به ساختارهای محلی تغییراتی دیده می¬شود. نزدیک کوه¬های تالش راستاهای ناهمسانگردی موازی با امتداد کوه¬ها است. گسله شمال تبریز نتوانسته تاثیر قابل توجهی روی راستاهای ناهمسانگردی بگذارد. نتایج ناهمسانگردی به دست آمده با استفاده از فاز ps با مطالعات پیشین در گوشته بالایی مطابقت دارد.

تفسیر داده های مغناطیس و الکترومغناطیس هوابرد در منطقه کلاته-رشم
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1393
  فاطمه علیزاده اقدم   مهناز رضاییان

محدوده¬ی مورد مطالعه کلاته- رشم در شرق سمنان و جنوب دامغان قرار دارد و از نظر تقسیمات زمین¬شناسی در حاشیه¬ی شمالی ایران مرکزی و در کمان آتشفشانی ترود- معلمان واقع شده است. این منطقه زمین¬ساخت پیچیده¬ای داشته و دارای پتانسیل کانی¬سازی فلزی بالایی است. فلزاتی مانند سرب، روی، جیوه، طلا و مس تا کنون از این محدوده استخراج شده است. در این مطالعه، از داده¬های مغناطیس و الکترومغناطیس هوابرد استفاده شده است. برداشت داده¬ها در سال 1381 و 1382 با همکاری سازمان زمین¬شناسی کشور و شرکت کانادایی فوگرو صورت گرفته است. پردازش¬هایی که بر روی داده¬ها اعمال شده، شامل هم¬ترازی داده¬های مغناطیس و ریزهم¬ترازی داده¬های مغناطیس و الکترومغناطیس است. هدف از این مطالعه، بررسی چشمه¬های بی¬هنجاری مغناطیسی و الکترومغناطیسی و ارتباط آن با ساختارهای زمین-شناسی منطقه است. در این پایان¬نامه از فیلترهایی مثل مشتق قائم، مشتق افقی، سیگنال تحلیل و زاویه¬ی تیلت، جهت برجسته کردن چشمه¬ها استفاده شده است. از روش¬هایی که برای تخمین عمق چشمه¬ها در این مطالعه به کار گرفته شده است روش¬های تخمین عمق ادامه به فراسو و اویلر است. پس از تفسیر داده¬ها و بررسی گسترش عمقی چشمه-ها، با استفاده از اطلاعات به دست آمده، مدلسازی مستقیم بر روی داده¬های مغناطیس انجام شده است. نتایج به دست آمده از این مطالعه معرفی چشمه¬های بی¬هنجاری، تخمین گسترش عمقی و هندسه¬ی آن¬ها و مشخص کردن گسله¬ی ترود است.

بررسی هندسه و سازوکار سامانه گسلی شمال باختر زنجان با به کارگیری روش های نئوتکتونیکی و ژئوفیزیکی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1394
  زهرا زالی   اسماعیل شبانیان

در این مطالعه نتایج بررسی های زمین شناسی و ژئوفیزیکی بر روی بخش جنوبی سامانه گسلی سهرین، در شمال باختری زنجان، ارائه می شود. پیش از این مطالعه، گسله سهرین با طول تقریبی هفتادوپنج کیلومتر به عنوان یک چشمه ی اصلی لرزه ای در منطقه در نظر گرفته می شد. تقریبا هشتاد درصد درازای این ساختار بر اساس سیماهای زمین ریختی مشکوک مشاهده شده در نهشته های کواترنری به عنوان گسله فرضی به نقشه در آمده بود. با توجه به اینکه اثر این گسله، هم در بخش های مشکوک و هم در بخش های شناخته شده آن، در نهشته های جوان کواترنری قرار دارد، آگاهی یافتن از درازای قطعی، هندسه و سازوکار آن اهمیت ویژه ای در بحث برآورد خطر زمین لرزه - گسلش در گستره زنجان و پیرامون آن دارد. برای بررسی این موضوع در این پروژه از مطالعات نئوتکتونیکی و ژئوفیزیکی استفاده شده است.با توجه به این بررسی ها می توان نتیجه گرفت لبه ها و پرتگاه هایی که در سیمای توپوگرافی در طول گسله سهرین دیده می شود اثر فرسایش در پادگانه های آبرفتی است که در پی فروافتادن نسبی بستر زنجان رود پدید آمده است و مرتبط با وجود یا فعالیت گسله ی سهرین نیست.

محاسبه سازوکار کانونی زمین لرزه ها به منظور ارزیابی تغییر شکل لرزه ای پوسته در منطقه زاگرس
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1394
  محمدرضا جمال ریحانی   عبدالرضا قدس

منطقه شمال باختری نوار چین خورده رانده زاگرس یکی از مناطق مهم لرزه خیز در کمربند کوهزایی آلپ- هیمالیا است. همگرایی صفحه های عربی و اوراسیا و در پی آن تغییر شکل در پیشانی زاگرس باعث ایجاد گسله های فعال و شناخته شده مثل گسله پیشانی کوهستان وتاقدیس ها و ناودیس با محورهای موازی با راستای اصلی زاگرس و نیز گسله های پنهان شده است.پیشانی زاگرس در کمان لرستان از جمله مناطقی است که رابطه میان لرزه خیزی و ساختارهای فعالش ناشناخته است. گسلش و شیوه ی دگرریختی پی سنگ و ارتباط آن با دگرریختی پوشش رسوبی یکی از سوالات اساسی در این منطقه است. پاسخ دادن به این سوال نیاز به تعیین دقیق عمق کانونی زمین لرزه ها دارد. به دلیل پوشش ایستگاهی بسیار کم در این ناحیه و عدم توانایی در تعیین دقیق عمق زمین لرزه ها این سوال هنوز بدون پاسخ مانده است. در ماه نوامبر سال 2013 پنج زمین لرزه با بزرگی متوسط در این منطقه (زمین لرزه قصرشیرین) رخ دادند. وجود شبکه موقت باند پهن ایران- چین که ایستگاه های بسیار نزدیک به زمین-لرزه داشت، فرصتی بود تا به مطالعه این زمین لرزه ها و پس-لرزه های آن ها و نحوه تغییر شکل در قسمتی از این منطقه بپردازیم. با استفاده از شبکه ایران- چین و شبکه باند پهن عراق ما زمین لرزه اصلی و تعداد 289 پس لرزه را با ماکزیمم گاف آزیموتی 100 درجه و به روش تک رویدادی و چند رویدادی مکان یابی کردیم. با استفاده از مکان یابی چندرویدادی عمق کانونی زمین لرزه ها حدودا 16-8 کیلومتربدست آمد. با روش معکوس سازی تانسور ممان و روش اولین رسید موج طولی، سازوکار کانونی پنج زمین لرزه بزرگتر از 4.5 را بدست آوردیم. مکانیسم های بدست آمده از وارون سازی گسله های معکوس با شیب 23 تا 39 درجه به سمت شمال شرق و شرق هستند. عمق سنتروئید برای هر پنج رخداد برابر 14 کیلومتر بدست آمد. به دلیل اینکه ضخامت رسوبات در این ناحیه به طور دقیق مشخص نبود، ما با استفاده از توابع گیرنده فرکانس بالا زیر دو ایستگاه نزدیک خوشه، ضخامت رسوبات رادر منطقه تخمین زدیم. نتایج به-دست آمده از سازوکارهای محاسبه شده و مکان یابی چند رویدادی و توابع گیرنده، گسله های با شیب تقریبا کم را در رسوبات نشان می دهند.

کاربرد روش­های پی­جویی ژئوفیزیکی و تکتونیک فعال در شناسایی هندسه کم­عمق و رفتار جنبشی گسله­های کواترنری: بخش شمال­باختری پهنه گسلی سهرین
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم زمین 1394
  علی یزدانفر   اسماعیل شبانیان

در این مطالعه به نتایج حاصل از بررسی­های زمین­شناسی و ژئوفیزیکی بر روی بخش شمال­باختری سامانه­ی گسلی سهرین، واقع در شمال­باختری زنجان، پرداخته شده است.

مطالعه ی ساختار لرزه ای پوسته ی شمال غرب ایران به کمک فازهای pg و pn
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم پایه 1386
  نسیم کرم زاده   فرهاد ثبوتی

چکیده ندارد.

مدل سازی عددی تاثیر لایه ی نمکی بر الگوی تغییر شکل در زاگرس
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده علوم پایه 1386
  رضا خباز غازیان   فرهاد ثبوتی

چکیده ندارد.

معکوس سازی تانسور ممان و تخمین عمق کانونی زلزله 28 خرداد 1386 قم
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده علوم پایه 1387
  مهدی غفرانی طبری   فرهاد ثبوتی

چکیده ندارد.

کاربرد روش واهم آمیخت اویلر و روش تلفیق سیگنال تحلیلی و معادله اویلر در تفسیر داده های ژئومغناطیس: مطالعه موردی در کانسار آهن ذاکر، استان زنجان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده فیزیک 1388
  اسماعیل نژادصفر   عبدالرضا قدس

در این پایان نامه، تکنیک های تفسیر واهمآمیخت اویلر و تلفیق سیگنال تحلیلی و معادله اویلر برای تخمین مکان، عمق و هندسه کانسار آهن ذاکر از روی داده های مغناطیسی اندازه گیری شده، مورد استفاده قرار گرفت. به این منظور در گام اول، پایداری و صحت جواب های معادله اویلر با توجه به پهنای پنجره، موقعیت قرارگیری جواب ها و انتخاب شاخص ساختار مناسب روی مدل های مصنوعی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از اعمال روش تلفیقی سیگنال تحلیلی و معادله اویلر روی مدل مورد مقایسه قرار گرفت. پژوهش های صورت گرفته مرتبط با این موضوع نشان می دهد که در واهم آمیخت اویلر، انتخاب شاخص ساختار مناسب، نقش شاخص تری در بدست آوردن بهترین جواب برای عمق مدل نسبت به بقیه موارد دارد. نکته مهم در روش تلفیقی پیدا کردن ارتفاع سطح ادامه فراسو است. سطحی برای ادامه فراسو مناسب است که در آن سطح شاخص ساختار و عمق ثابت بماند و با افزایش ارتفاع ادامه فراسو تغییری در اندازه آنها مشاهده نشود. در گام بعد، با استفاده از این تکنیک ها عمق، مکان و هندسه کانسار آهن ذاکر مورد بررسی قرار گرفت. مقدار شاخص ساختار 0/93 بدست آمد که نشان می دهد هندسه کانسار آهن ذاکر رگه ای است و از نظر ساختار زمین شناسی شبیه دایک قائم باریک هستند. در این مطالعه سه رگه آهن با راستای شمال شرقی-جنوب غربی بدست آمد. این رگه ها عمق های متفاوتی از 0/3 تا 15 متر دارند.

پی جویی منابع آب زیرزمینی در محدوده روستای سایان زنجان با استفاده از روش مقاومت سنجی الکتریکی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده علوم پایه 1387
  محمود قوامی لاهیجی   فرهاد ثبوتی

هدف این پایان¬نامه مطالعه ژئوالکتریک منطقه روستای سایان زنجان برای تشخیص محل¬های مناسب ذخیره آب¬های زیرزمینی می¬باشد. مدل¬سازی داده¬های مقاومت¬ویژه الکتریکی پس از بهینه¬سازی و کاهش اثرات نوفه مشخص می¬کند، ساختارهای نزدیک به سطح زمین فاقد پتانسیل مناسبی از نظر ذخایر منابع آب زیرزمینی است. لایه¬های سطحی زمین مورد مطالعه رُس تشخیص داده می¬شود که هرچه به طرف عمق می¬رویم از میزان رُس کاسته شده و بر میزان ذرات درشت¬دانه افزوده می¬گردد. حداقل عمق حفاری برای دستیابی به سفره آب¬زیرزمینی در محدوده روستا برابر 101 متر است. پراکندگی و تمرکز بالای رُس در نواحی نزدیک به سطح دیده می¬شود.