با شتاب نگاشت نزدیک گسل آشنا شوید

استفاده از شتاب نگاشت نزدیک گسل و دور از گسل به منظور طراحی و بررسی عملکرد لرزه‌ای سازه‌ های موجود از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد که در این راستا، در سالیان اخیر محققان زیادی به مطالعه و بررسی شتاب نگاشت ها پرداخته اند.

پیشنهاد مطالعه: کتاب مهندسی زلزله بزرگ نیا و برترو

مقدمه

زلزله یک جابجایی برشی است که در یک نقطه روی گسل شروع می شود و با سرعتی تقریباً مساوی سرعت موج برشی گسترش می یابد. مقایسه تاریخچه زمانی و محتواي فرکانسی شتاب نگاشت نزدیک گسل و دور از گسل نشان می دهد که ارتعاشات رسیده به نقاط مختلف می تواند وابستگی شدیدي به فاصله از گسل مسبب، موقعیت قرارگیري نسبت به جهت پیش روي گسلش و مشخصات پارامترهاي چشمه داشته باشد.

شتاب نگاشت های نزدیک گسل

خصوصیات زمین لرزه هایی که در نزدیکی گسل یک زلزله ثبت می گردند کاملاً با زمین لرزه های معمول دور از گسل متفاوت می باشد. شتاب نگاشت نزدیک گسل به طور معمول فرض می گردد که به فاصله 20 کیلومتری از گسل محدود شوند که این تعریف جامع نمی باشد. دلیل این امر آن است که اثرات نزدیک گسل با افزایش فاصله تقلیل پیدا می کند. بنابراین درنظرگیری یک دامنه حد بالا برای فاصله بسیار منطقی به نظر می رسد.ویژگی های خاص شتاب نگاشت های نزدیک گسل به طور مستقیم به مکانیزم شکست، جهت گسیختگی نسبت به ساختگاه، جهت لغزش شکست گسل و تغییر مکان های دائمی احتمالی زمین در نتیجه لغزش گسل بستگی دارد. برجسته ترین ویژگی های نزدیک گسل، پالس هایی است که توسط اثر جهت گیری و اثر جابجایی ماندگار (اثر پرتابی) ایجاد می گردند.

اثرات حوزه نزديک گسل

1 . اثر فرادیواره در شتاب نگاشت نزدیک گسل : اثر فرادیواره به عنوان افزایشی در حرکت های زمین ایجاد شده در ساختگاه های واقع در نزدیکی صفحه شکست و روی فرادیواره در مقایسه با ساختگاه های واقع در فرودیواره می باشد.

2 . اثر جهت پذیری در شتاب نگاشت های نزدیک گسل : اثر جهت پذیری توسط  اثر داپلر در صوت شناسی قابل تفسیر می باشد که شکست را همانند یک کانون زلزله در حال حرکت در نظر می گیرد. بیشترین اهمیت این اثر زمانی می تواند باشد که سرعت شکست نزدیک به سرعت موج برشی ساختگاه و در نتیجه برهم کنش بخشی از انرژی آزاد شده توسط شکست های پیشین و انرژی آزاد شده توسط شکست فعلی می باشد. وقوع اثرات جهت پذیری به پارامترهای هندسی منبع به ساختگاه بستگی دارد. پارامترهایی که اثرات جهت پذیری را کنترل می کنند عبارتند از موقعیت و جهت گیری صفحه شکست گسل و موقعیت کانون بر روی صفحه شکست. اثر جهت پذیری در سه دسته پیش رونده، پس رونده و خنثی، مطابق با موقعیت نسبی بین جهت گسیختگی و محل ساختگاه همانند شکل زیر دسته بندی می گردد.

شکل 1 . اثر جهت پذیری در شتاب نگاشت نزدیک گسل

جهت پذیری پيش رونده : زمانی که جبهه شکست از کانون زلزله انتشار می یابد، یک جبهه موج برشی توسط  تجمع موج های برشی در حال حرکت در مقابل جبهه شکست ایجاد می گردد. زمانی که یک ساختگاه در یک انتهای گسل واقع شده باشد و شکست از انتهای دیگر گسل شروع شود و به سمت ساختگاه حرکت کند، ورود جبهه موج به صورت یک پالس بزرگ لرزه ای ملاحظه می گردد (یک اثر موج ضربه ای) که در ابتدای رکورد اتفاق می افتد.

جهت پذیری پس رونده : این اثر برعکس جهت پذیری پیش رونده، زمانی رخ می دهد که ساختگاه در یک انتهای گسل قرار داشته باشد و شکست به دور از ساختگاه انتشار یابد. کاملاً برعکس جهت پذیری پیش رونده، زمین لرزه های ایجاد شده توسط جهت پذیری پس رونده دارای دامنه های نوسانی کم و مدت زمان بلند با پریودهای پالس کوتاه می باشند.

جهت پذیری خنثی : جهت پذیری خنثی برای ساختگاه هایی که خارج از سطح شکست قرار دارند، رخ می دهد؛ زمانی که شکست به طور برجسته نه به سمت ساختگاه و نه دور از ساختگاه می باشد. به عبارت دیگر، جهت پذیری خنثی زمانی رخ می دهد که ساختگاه عمود بر گسل باشد.

شکل 2 . اثرات جهت پذیری روی ساختگاه های در جهت شکست نزدیک گسل

3 . اثر پرتابی یا جابجایی ماندگار در شتاب نگاشت های نزدیک گسل : اثر جابجایی ماندگار، نتیجه تکامل تغییر مکان پسماند زمین به دلیل تغییر شکل های تکتونیکی مرتبط با مکانیزم شکست می باشد.

4 . اثر مؤلفه قائم در شتاب نگاشت های نزدیک گسل : اثر مهم دیگری که در زلزله های نزدیک گسل مشاهده می شود، افزایش شتاب های قائم می باشد. معمولاً حرکات قائم کوچک تر از حرکات افقی می باشند.

پیشنهاد مطالعه: معرفی پارامترهای لرزه ای و تشریح نحوه وقوع زلزله

منبع:

مقاله مروری بر ويژگي های زلزله های حوزه نزديک گسل از آیدین دائی و مهدی پورشاء