دادههای شبکه ملی شتابنگاری زلزله ایران از زمینلرزه سرپلذهاب
بزرگترین رویداد لرزهای در گستره زاگرس
اسماعیل فرزانگان.رئیس شبکه ملی شتابنگاری زلزله ایران
شامگاه روز یکشنبه 21 آبان 1396 در ساعت 21:48:16 به وقت محلی برابر با 18:18:16 وقت بینالمللی، روز 12 نوامبر 2017 زمینلرزه بسیار قویای با بزرگای 7.3 منطقه مرزی ایران و عراق در استان کرمانشاه پیرامون شهرستان سرپلذهاب را بهشدت به لرزه درآورد (مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران). این زمینلرزه بزرگترین رویداد لرزهای پس از زمینلرزه 1287 خورشیدی سیلاخور با بزرگای 7.4 در نزدیکی بروجرد در گستره زاگرس بوده است. رویداد این زمینلرزه با پیشلرزهای با بزرگای 4.5، حدود 43 دقیقه پیش از زمینلرزه اصلی همراه بود که تا حدودی حجم تلفات انسانی ناشی از رویداد زمینلرزه اصلی را کاهش داد. شبکه شتابنگاری زمینلرزهایران این رویداد را از طريق صد ایستگاه شتابنگاری SSA-2 و CMG5TD در استانهای غربی و مرکزی کشور ثبت کرد. حداکثر شتاب ثبتشده از این زمینلرزه در ایستگاه سرپلذهاب با شتابی برابر با 684 سانتیمتر بر مجذور ثانیه (تصحیحنشده) بوده است. این رویداد فاجعهبار متأسفانه باعث کشتهشدن صدها نفر از مردم منطقه کلانلرزهای و مجروحشدن هزاران نفر شد.
دادههای شبکه شتابنگاری از زمینلرزه اصلی
زمینلرزه 21 آبان 1396 از طريق صد ایستگاه شتابنگاری دیجیتال ثبت شده است. از نکات جالب توجه در این رویداد احساس زمینلرزه در فواصل دور بود؛ بهطوریکه تقریبا بيشتر ایستگاههایی که مجهز به دستگاه CMG-5TD هستند در این رویداد فعال شده و رکورد شتاب زمینلرزه را ثبت کردهاند. ازجمله میتوان به رکورد ثبتشده در ایستگاه بجنورد در خراسان شمالی و رکوردهای ثبتشده در ایستگاههای دماوند، فشم، مشا، قم و اکثر ایستگاههای داخل تهران با فاصله رومرکزی بیش از 500 کیلومتر اشاره کرد. نزدیکترین ایستگاه شتابنگاری به رومرکز این زمینلرزه ایستگاه سرپلذهاب بوده است. این ایستگاه بهصورت میدان آزاد در محل فرمانداری سرپلذهاب نصب بوده است. حداکثر شتاب تصحیحنشده روی مؤلفههای افقی در ایستگاه سرپلذهاب بهترتیب برابر 684 و 553 و مؤلفه قائم 385 سانتیمتر بر مجذور ثانیه ثبت شده است که بالاترین شتاب ثبتشده از این زمینلرزه است. رکورد ثبتشده در ایستگاه سرپلذهاب با فیلتر باندگذر مناسبپردازش و تاریخچه زمانی شتاب، سرعت و جابهجایی و طیفهای مرتبط با آن استخراج شد. نتایج حاصل از اینپردازش شتاب حداکثر اصلاحشده 681 سانتیمتر بر
مجذور ثانیه روی مؤلفه طولی دستگاه که در جهت شمال قرار داشته، شتاب 403 سانتیمتر بر مجذور ثانیه روی مؤلفه قائم و 562 سانتیمتر بر مجذور ثانیه روی مؤلفه عرضی را که در امتداد شرقی غربی قرار داشته است، نشان میدهد. پریود غالب بهترتیب روی مؤلفههای طولی، قائم و عرضی شتابنگاشت 0.22، 0.08 و 0.3 ثانیه بوده است. مدت دوام مؤثر زمینلرزه در این رکورد 11 ثانیه بوده است. این یعنی حداکثر انرژی در این زمینلرزه در منطقه کلانلرزهای در 11 ثانیه آزاد شده است. بررسی دقیقتر شتابنگاشت ثبتشده در این ایستگاه نشاندهنده اختلاف زمانی رسید بین امواج p و s برابر با 5.13 ثانیه بوده که نشانه فاصله کانونی بین 35 تا 41 کیلومتری این ایستگاه تا کانون زمینلرزه بوده است.
بحث و نتیجهگیری
1- رویداد زمینلرزه 21 آبان 1396 سرپلذهاب بزرگترین زمینلرزهای بوده که منطقه زاگرس را پس از زمینلرزه 1909 سیلاخور بروجرد به لرزه درآورده است. البته ناحیه کلانلرزهای این زمینلرزه از زمینلرزه سیلاخور فاصله نسبتا زیادی دارد. اما در مورد خود ناحیه سرپلذهاب، «امبرسز» در کتاب «تاریخ زمینلرزههای ایران» از زمینلرزهای یاد میکند که در سال 958 میلادی سرپلذهاب فعلی را ویران کرده و لرزش آن تا بغداد نیز احساس شده است. او بزرگای این رویداد را 6.4 برآورد کرده بود. او مجددا از رویدادی در سال 1150 میلادی نام میبرد که این منطقه را ویران کرده و سبب دگرریختیهای فراوانی در کوهها شد و کوچنشینهای زیادی را کشت. پس این منطقه سابقه رویداد زمینلرزههای تاریخی ر ا داشته است، اما فاصله زیاد نبودن لرزهای در این گستره به بیش از هزار سال رسیده است.
2- ناحیه زاگرس شامل زاگرس چینخورده و زاگرس مرتفع با دارابودن تعدادی از مهمترین گسلهای ساختاری فلات ایران، یکی از لرزهخیزترین مناطق ایران بوده و وجود گسلهای متعددی مانند گسل اصلی زاگرس، گسل جبهه کوهستان و دهها گسل مهم و اساسی این منطقه را از منظر لرزهای بسیار فعال کرده است. زاگرس درحالحاضر تحتتأثیر دگرشکلی ناشی از فشارهای زمینساختی با روند
شمال- شمالشرقی و جنوب- جنوبغربی هستند. این تنش روزافزون موجب تجمع انرژی و رویداد زمینلرزهها میشود. عمدتا این زمینلرزهها بزرگای کمتر از شش و دوره بازگشت کوتاه و ژرفای کمی دارند. بهندرت ژرفای زمینلرزهها در زاگرس از 30 کیلومتر فراتر میرود.
3- زمینلرزه 21 آبان 1396 زمینلرزهای با سازوکار راندگی بوده است. اصولا زمینلرزههایی که از طريق گسلهای رانده ایجاد میشوند، جنبش نیرومند زمین بزرگتری را درمقایسهبا زمینلرزههای با منشأ گسلهای نرمل یا امتداد لغز ایجاد میکنند.
4- زمینلرزه شامگاه 21 آبان 1396 از نظر جنبش نیرومند زمین دارای بیشینه شتابی در حدود 700 سانتیمتر بر مجذور ثانیه، مدت دوامی در حدود 11 ثانیه در نزدیکی کانون و محتوی فرکانسی بسیار وسیعی بوده است. این رویداد از این منظر ویژگیهای بسیار منحصربهفردی داشته است. حتی پارامتری مانند شتاب مؤثر طراحی یا effective design acceleration
که تعدادی از محققان اعتقاد دارند بر خرابی سازهها تأثیر بیشتری دارد، در این شتابنگاشت حدود 700 بوده است.
5- مطالعه طیفهای پاسخ مرتبط در ایستگاههای سرپلذهاب و اسلامآباد حاكي از چیرگی مؤلفههای پریود بلند است که میتواند برای سازههای چندطبقه (از دو تا پنج یا شش طبقه) آسیبرسان باشد.
6- گستره وسیع دریافتپذیری این زمینلرزه میتواند نشانه عمق نسبتا بالای آن در قیاس با زمینلرزههای معمول زاگرس باشد. البته در این مورد باید دادهها به دقت بررسی شوند.
7- پارامترهای مؤثر بر تخریب در این رویداد شامل بیشینه شتاب بالا، محتوی فرکانسی گسترده، اثر جهتپذیری گسل و مدت دوام به همراه تأثیر شرایط خاک هستند.
8- اثر جهتپذیری گسل در این زمینلرزه به خوبی مشخص است. شکستگی از نقطهای در مرز ایران و عراق آغاز شده و با امتداد بهسمت جنوب شرقی شهرهای سرپلذهاب و اسلامآباد حرکت کرده است. وجود پالسهای پریود بلند در رکورد سرپلذهاب بر روی مؤلفه شتاب کاملا موید این مسئله است. ثبت ایستگاهی مانند باغملک در فاصله 400 کیلومتری در این امتداد نشانه کامل جهتگیری شکستگی گسل است.
شامگاه روز یکشنبه 21 آبان 1396 در ساعت 21:48:16 به وقت محلی برابر با 18:18:16 وقت بینالمللی، روز 12 نوامبر 2017 زمینلرزه بسیار قویای با بزرگای 7.3 منطقه مرزی ایران و عراق در استان کرمانشاه پیرامون شهرستان سرپلذهاب را بهشدت به لرزه درآورد (مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران). این زمینلرزه بزرگترین رویداد لرزهای پس از زمینلرزه 1287 خورشیدی سیلاخور با بزرگای 7.4 در نزدیکی بروجرد در گستره زاگرس بوده است. رویداد این زمینلرزه با پیشلرزهای با بزرگای 4.5، حدود 43 دقیقه پیش از زمینلرزه اصلی همراه بود که تا حدودی حجم تلفات انسانی ناشی از رویداد زمینلرزه اصلی را کاهش داد. شبکه شتابنگاری زمینلرزهایران این رویداد را از طريق صد ایستگاه شتابنگاری SSA-2 و CMG5TD در استانهای غربی و مرکزی کشور ثبت کرد. حداکثر شتاب ثبتشده از این زمینلرزه در ایستگاه سرپلذهاب با شتابی برابر با 684 سانتیمتر بر مجذور ثانیه (تصحیحنشده) بوده است. این رویداد فاجعهبار متأسفانه باعث کشتهشدن صدها نفر از مردم منطقه کلانلرزهای و مجروحشدن هزاران نفر شد.
دادههای شبکه شتابنگاری از زمینلرزه اصلی
زمینلرزه 21 آبان 1396 از طريق صد ایستگاه شتابنگاری دیجیتال ثبت شده است. از نکات جالب توجه در این رویداد احساس زمینلرزه در فواصل دور بود؛ بهطوریکه تقریبا بيشتر ایستگاههایی که مجهز به دستگاه CMG-5TD هستند در این رویداد فعال شده و رکورد شتاب زمینلرزه را ثبت کردهاند. ازجمله میتوان به رکورد ثبتشده در ایستگاه بجنورد در خراسان شمالی و رکوردهای ثبتشده در ایستگاههای دماوند، فشم، مشا، قم و اکثر ایستگاههای داخل تهران با فاصله رومرکزی بیش از 500 کیلومتر اشاره کرد. نزدیکترین ایستگاه شتابنگاری به رومرکز این زمینلرزه ایستگاه سرپلذهاب بوده است. این ایستگاه بهصورت میدان آزاد در محل فرمانداری سرپلذهاب نصب بوده است. حداکثر شتاب تصحیحنشده روی مؤلفههای افقی در ایستگاه سرپلذهاب بهترتیب برابر 684 و 553 و مؤلفه قائم 385 سانتیمتر بر مجذور ثانیه ثبت شده است که بالاترین شتاب ثبتشده از این زمینلرزه است. رکورد ثبتشده در ایستگاه سرپلذهاب با فیلتر باندگذر مناسبپردازش و تاریخچه زمانی شتاب، سرعت و جابهجایی و طیفهای مرتبط با آن استخراج شد. نتایج حاصل از اینپردازش شتاب حداکثر اصلاحشده 681 سانتیمتر بر
مجذور ثانیه روی مؤلفه طولی دستگاه که در جهت شمال قرار داشته، شتاب 403 سانتیمتر بر مجذور ثانیه روی مؤلفه قائم و 562 سانتیمتر بر مجذور ثانیه روی مؤلفه عرضی را که در امتداد شرقی غربی قرار داشته است، نشان میدهد. پریود غالب بهترتیب روی مؤلفههای طولی، قائم و عرضی شتابنگاشت 0.22، 0.08 و 0.3 ثانیه بوده است. مدت دوام مؤثر زمینلرزه در این رکورد 11 ثانیه بوده است. این یعنی حداکثر انرژی در این زمینلرزه در منطقه کلانلرزهای در 11 ثانیه آزاد شده است. بررسی دقیقتر شتابنگاشت ثبتشده در این ایستگاه نشاندهنده اختلاف زمانی رسید بین امواج p و s برابر با 5.13 ثانیه بوده که نشانه فاصله کانونی بین 35 تا 41 کیلومتری این ایستگاه تا کانون زمینلرزه بوده است.
بحث و نتیجهگیری
1- رویداد زمینلرزه 21 آبان 1396 سرپلذهاب بزرگترین زمینلرزهای بوده که منطقه زاگرس را پس از زمینلرزه 1909 سیلاخور بروجرد به لرزه درآورده است. البته ناحیه کلانلرزهای این زمینلرزه از زمینلرزه سیلاخور فاصله نسبتا زیادی دارد. اما در مورد خود ناحیه سرپلذهاب، «امبرسز» در کتاب «تاریخ زمینلرزههای ایران» از زمینلرزهای یاد میکند که در سال 958 میلادی سرپلذهاب فعلی را ویران کرده و لرزش آن تا بغداد نیز احساس شده است. او بزرگای این رویداد را 6.4 برآورد کرده بود. او مجددا از رویدادی در سال 1150 میلادی نام میبرد که این منطقه را ویران کرده و سبب دگرریختیهای فراوانی در کوهها شد و کوچنشینهای زیادی را کشت. پس این منطقه سابقه رویداد زمینلرزههای تاریخی ر ا داشته است، اما فاصله زیاد نبودن لرزهای در این گستره به بیش از هزار سال رسیده است.
2- ناحیه زاگرس شامل زاگرس چینخورده و زاگرس مرتفع با دارابودن تعدادی از مهمترین گسلهای ساختاری فلات ایران، یکی از لرزهخیزترین مناطق ایران بوده و وجود گسلهای متعددی مانند گسل اصلی زاگرس، گسل جبهه کوهستان و دهها گسل مهم و اساسی این منطقه را از منظر لرزهای بسیار فعال کرده است. زاگرس درحالحاضر تحتتأثیر دگرشکلی ناشی از فشارهای زمینساختی با روند
شمال- شمالشرقی و جنوب- جنوبغربی هستند. این تنش روزافزون موجب تجمع انرژی و رویداد زمینلرزهها میشود. عمدتا این زمینلرزهها بزرگای کمتر از شش و دوره بازگشت کوتاه و ژرفای کمی دارند. بهندرت ژرفای زمینلرزهها در زاگرس از 30 کیلومتر فراتر میرود.
3- زمینلرزه 21 آبان 1396 زمینلرزهای با سازوکار راندگی بوده است. اصولا زمینلرزههایی که از طريق گسلهای رانده ایجاد میشوند، جنبش نیرومند زمین بزرگتری را درمقایسهبا زمینلرزههای با منشأ گسلهای نرمل یا امتداد لغز ایجاد میکنند.
4- زمینلرزه شامگاه 21 آبان 1396 از نظر جنبش نیرومند زمین دارای بیشینه شتابی در حدود 700 سانتیمتر بر مجذور ثانیه، مدت دوامی در حدود 11 ثانیه در نزدیکی کانون و محتوی فرکانسی بسیار وسیعی بوده است. این رویداد از این منظر ویژگیهای بسیار منحصربهفردی داشته است. حتی پارامتری مانند شتاب مؤثر طراحی یا effective design acceleration
که تعدادی از محققان اعتقاد دارند بر خرابی سازهها تأثیر بیشتری دارد، در این شتابنگاشت حدود 700 بوده است.
5- مطالعه طیفهای پاسخ مرتبط در ایستگاههای سرپلذهاب و اسلامآباد حاكي از چیرگی مؤلفههای پریود بلند است که میتواند برای سازههای چندطبقه (از دو تا پنج یا شش طبقه) آسیبرسان باشد.
6- گستره وسیع دریافتپذیری این زمینلرزه میتواند نشانه عمق نسبتا بالای آن در قیاس با زمینلرزههای معمول زاگرس باشد. البته در این مورد باید دادهها به دقت بررسی شوند.
7- پارامترهای مؤثر بر تخریب در این رویداد شامل بیشینه شتاب بالا، محتوی فرکانسی گسترده، اثر جهتپذیری گسل و مدت دوام به همراه تأثیر شرایط خاک هستند.
8- اثر جهتپذیری گسل در این زمینلرزه به خوبی مشخص است. شکستگی از نقطهای در مرز ایران و عراق آغاز شده و با امتداد بهسمت جنوب شرقی شهرهای سرپلذهاب و اسلامآباد حرکت کرده است. وجود پالسهای پریود بلند در رکورد سرپلذهاب بر روی مؤلفه شتاب کاملا موید این مسئله است. ثبت ایستگاهی مانند باغملک در فاصله 400 کیلومتری در این امتداد نشانه کامل جهتگیری شکستگی گسل است.
