بررسی رفتار لرزه ای عوارض توپوگرافی با استفاده از روش های تجربی

تجربیات بدست آمده از زمین لرزه های گذشته و مطالعات انجام شده، اثر عوارض توپوگرافی بر امواج لرزه ای را به خوبی نمایان ساخته است. در این میان اما تنها معدودی از آئین نامه های لرزه ای و آنهم به صورت محدود، اثرات ساختگاهی ناشی از توپوگرافی را مد نظر قرار داده است. این مساله ناشی از عدم وجود دانش کافی درباره نحوه و میزان تاثیر توپوگرافی بر پاسخ لرزه ای ساختگاه است. گرچه مطالعات عددی نسبتا زیادی، به عنوان یک روش کارا، برای شناخت این پدیده انجام شده است اما فقدان مطالعات منسجم در این زمینه کاملا احساس می گردد. در پژوهش حاضر سعی شده است که با استفاده از روش های تجربی به مطالعه رفتار لرزه ای عوارض توپوگرافی بپردازیم. بدین منظور شش ساختگاه تپه ای انتخاب و بر روی آنها شبکه موقت لرزه نگاری برای ثبت میکروترمورها و جنبش خفیف زمین نصب شده است. ساختگاه های منتخب به لحاظ زمین شناسی همگن و شامل ساختارهای سنگی بوده تا بتوان از اثرات ناشی از لایه های سست سطحی خاک صرفنظر کرد و اثرات مشاهده شده را صرفا به اثر توپوگرافی نسبت داد. برای ساختگاه های ابزارگذاری شده کوتاه مدت که در آنها صرفا میکروترمور ثبت شده است، تحلیل ها با استفاده از روش نسبت طیفی افقی به قائم انجام گردیده است. با توجه به کوچکی ابعاد عارضه در برخی از آنها نسبت طیفی ساختگاه به مرجع نیز محاسبه شده است. همچنین علاوه بر این تحلیل ها، شدت طیفی نیز برای منحنی های نسبت طیفی افقی به قائم نیز محاسبه گردیده است. در ساختگاه هایی که امکان ثبت جنبش خفیف زمین مهیا شده بود، پس از انتخاب نگاشت های با کیفیت، با استفاده از دسته بندی های مختلف تحلیل های گوناگونی انجام شده و بر اساس آن اثر پارامترهای گوناگون از جمله فاصله رومرکزی، آزیموت لرزه ای، جهت مولفه ها مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر رویدادهای لرزه ای، رکوردهای میکروترمور نیز ثبت شده است. مقایسه تحلیل های انجام شده بر روی نگاشت های لرزه ای و میکروترمورها نشان دهنده تطابق قابل قبول بین دو دسته منحنی است. پس از برداشت و تحلیل رکوردهای لرزه ای، ساختگاه های منتخب با استفاده از نرم افزارهای تهیه شده در پژوهشگاه به صورت دوبعدی و سه بعدی مدلسازی و تحلیل گردیدند. با استفاده از نتایج این تحلیل ها، تفرق امواج، الگوی بزرگنمایی، مولفه های مختلف ماتریس انتقال و ... قابل مطالعه خواهند بود. در این مدلسازی ها رفتار مصالح خطی در نظر گرفته شده است. برای بدست آوردن پاسخ لرزه ای از تحلیل های p-sv با استفاده از موجک ریکر که به صورت قائم به مدل تابیده شده است، استفاده شده است. برای اینکه بتوان مقایسه ای بین نتایج حاصل از مطالعات تجربی و عددی انجام داد، با استفاده از مولفه های ماتریس انتقال به روش تومارکین، منحنی های نسبت طیفی برای تحلیل های عددی تعریف می گردد. منحنی های نسبت طیفی بدست آمده از مدلسازی عددی به همراه منحنی های بدست آمده از روش تجربی برای ایستگاه های مختلف مقایسه شده اند. فرکانس بدست آمده از منحنی های نسبت طیفی برای ایستگاه های واقع بر قله تپه، تطابق قابل قبولی با فرکانس بدست آمده از مطالعات تجربی دارد. اما فرکانس بدست آمده از منحنی های حاصل از دو روش برای اکثر نقاط غیر از ایستگاه قله، تطابق خوبی را نشان نمی دهد. تفاوت های مشاهده شده می تواند ناشی از علل مختلف باشد که به تفصیل راجع به آنها بحث شده است.