مدل مکانی افراز لغزش و تغییرات تنش کولمب در البرز مرکزی با تداخل سنجی راداری

پیشینه و اهداف: پایش دقیق دگرشکلی پوسته در سامانه های ترافشارشی، به دلیل هم زمانی گسلش امتدادلغز و راندگی و اندرکنش مکانیکی قطعات مجاور، یکی از مسائل بنیادی ژئودینامیک و ارزیابی لرزه زمین ساختی است. در البرز مرکزی، همگرایی مایل صفحات عربستان و اوراسیا به بخش بندی دگرشکلی میان سامانه های گسلی مشا–فشم، راندگی شمال تهران، پورکان–وردیج، امامزاده داوود و طالقان انجامیده است؛ ازاین رو، فرض لغزش یکنواخت نمی تواند ناهمگنی مکانی و عمقی میدان دگرشکلی و تنش را به درستی بازنمایی کند. هدف این پژوهش، توسعه چارچوبی یکپارچه بر پایه سنجش از دور، ژئودزی و مکانیک گسل برای بازسازی میدان دگرشکلی بین لرزه ای، افراز نرخ لغزش به مولفه های امتدادلغز و شیب لغز و محاسبه تغییرات تنش شکست کولمب در شبکه گسلی البرز مرکزی است.روش ها : داده های راداری باند سی ماهواره انویست در بازه ۲۰۰۳–۲۰۱۲ و ماهواره های سنتینل‑۱ ای و بی در بازه ۲۰۱۴–۲۰۲۲ برای تشکیل اینترفروگرام های تفاضلی و استخراج جابه جایی در راستای دید ماهواره به کار گرفته شدند. پردازش تداخل سنجی راداری با دهانه مصنوعی در محیط سارسکیپ شامل انتخاب زوج تصاویر دارای خط مبنای مکانی مناسب، حذف مولفه توپوگرافی با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی ماموریت توپوگرافی راداری شاتل، اعمال فیلترهای گلدشتاین و تطبیقی، بازکردن فاز و تصحیح خطاهای مداری با بهره گیری از نقاط کنترل زمینی بود. برای کنترل سازگاری ژئودتیکی و اعمال شرایط مرزی، مولفه های سرعت افقی شرقی و شمالی، همراه با عدم قطعیت های یک سیگمای ۴۵ ایستگاه سامانه موقعیت یابی جهانی و سامانه ناوبری ماهواره ای جهانی در چارچوب ثابت اوراسیا، استفاده شدند. مختصات داده های راداری، ژئودتیکی و لرزه ای و هندسه گسل ها با تبدیل هفت پارامتری بورسا–ولف در چارچوب مرجع زمینی بین المللی ۲۰۰۰ هم مرجع شدند و تبدیل چارچوب میدان سرعت با استفاده از قطب اویلر البرز مرکزی انجام گرفت. سپس ۲۲ قطعه گسلی در دستگاه مختصات کارتزین مرکاتور معکوس جهانی، زون ۳۹ شمالی، با المان های منظم ۱×۱ کیلومتر گسسته سازی شدند. مدل نهایی شامل ۸۲۴۸ المان و ۱۶۴۹۶ مجهول متناظر با دو مولفه امتدادلغز و شیب لغز بود که با روش المان های مرزی و توابع گرین نابرجایی در نیم فضای الاستیک همگن و ایزوتروپیک حل شد. مدول برشی پوسته ۳۰ گیگاپاسکال و ضریب اصطکاک موثر ۰٫۴ در نظر گرفته شد و تغییرات تنش شکست کولمب در عمق های ۵، ۱۰ و ۱۵ کیلومتری محاسبه شد. برای ارزیابی سازگاری خروجی ها، میدان دگرشکلی راداری با مشاهدات زمینی در نواحی دارای پوشش مشترک مقایسه و الگوی تنش با توزیع رویدادهای پالایش شده از کاتالوگ های همگن سازی شده لرزه ای تطبیق داده شد.یافته ها: توزیع لغزش روی صفحات گسلی از الگوی متقارن و بیضوی پیروی نمی کند و به طور مشخص تحت کنترل تغییرات موضعی شیب، آزیموت، عمق و پیوند هندسی قطعات است. در بخش شرقی مشا–فشم، مولفه امتدادلغز چپ گرد در ترازهای کم عمق به بیشینه تقریبی ۴ میلی متر در سال رسید و از مولفه شیب لغز معکوس با بیشینه ۲٫۴ میلی متر در سال بزرگ تر بود. در عمق ۱۳ تا ۱۴ کیلومتری، این دو مولفه به ترتیب به حدود ۲ و ۱٫۱ میلی متر در سال کاهش یافتند. در مقابل، در بخش مرکزی مشا–فشم مولفه معکوس غالب شد و در شاخه شمال غربی راندگی شمال تهران، بیشینه نرخ شیب لغز معکوس ۱٫۵ میلی متر در سال بود؛ درحالی که مولفه امتدادلغز از ۰٫۲ میلی متر در سال فراتر نرفت. بیشینه تنش مثبت برابر با ۰٫۰۹۲+ بار در عمق ۱۰ کیلومتری و در پهنه شمال دماوند به دست آمد. در پهنه فشم–مشا، ضریب همبستگی حدود ۰٫۸۷ میان الگوی تغییرات تنش و میدان دگرشکلی حاصل از تداخل سنجی راداری با دهانه مصنوعی مشاهده شد. افزون بر این، لوب های تنش مثبت با نواحی پرتراکم خردلرزه ها و پس لرزه های ثبت شده در کاتالوگ همگن سازی شده، هم پوشانی فضایی قابل توجهی نشان دادند.نتیجه گیری: تلفیق مشاهدات چندزمانی تداخل سنجی راداری با دهانه مصنوعی، سرعت های سامانه موقعیت یابی جهانی و سامانه ناوبری ماهواره ای جهانی و مدل سازی سه بعدی المان مرزی نشان می دهد که هندسه و قطعه بندی عمقی گسل ها، عامل اصلی ناهمگنی افراز لغزش و تمرکز تنش بین لرزه ای در البرز مرکزی است. شبکه بندی یک کیلومتری، در مقایسه با فرض لغزش یکنواخت، امکان آشکارسازی تغییرات موضعی مولفه های حرکتی و زون های تمرکز تنش را فراهم می کند. با توجه به فرض نیم فضای الاستیک همگن و ثابت بودن پارامترهای مکانیکی، نتایج باید به عنوان الگوی نسبی بارگذاری و اندرکنش گسل ها تفسیر شوند، نه پیش بینی قطعی زمان یا بزرگای زمین لرزه. این چارچوب می تواند مبنایی کمی برای اولویت بندی پایش ژئودتیکی و بهبود ارزیابی پتانسیل لرزه ای تهران و مناطق پیرامونی فراهم سازد.

کلیدواژه ها:

تداخل سنجی راداری با دهانه مصنوعی ، سامانه ناوبری ماهواره ای جهانی ، افراز نرخ لغزش ، تغییرات تنش شکست کولمب ، روش المان های مرزی ، اندرکنش گسل ها ، البرز مرکزی