مطالعه دگریختی بین لرزه‌ای با استفاده از حل سری‌های زمانی InSAR در گستره شهداد، کرمان (شواهد پیش‌نشانگر زمینلرزه)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه حوضه‌های رسوبی و نفت، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استاد، گروه حوضه‌های رسوبی و نفت، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دانشیار، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان، رنجان، ایران

4 استاد، پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

doi
10.30499/ijg.2024.452404.1592
چکیده

نرخ تجمع کرنش روی یک گسل ممکن است مستقیماً با نرخ رویداد زمینلرزه‌ها مرتبط باشد بنابراین مشاهدات زمین‌پیمایی کرنش پوسته در مرحله بین‌لرزه‌ای و شناسایی ناپایداری‌های پیشلرزه‌ای علاوه بر این که می‌تواند در ارزیابی دقیق‌تر نرخ لغزش گسل‌ها موثر باشد، سهم مهمی در ارزیابی خطر لرزه‌ای دارد. تغییر شکل سطحی و فرگشت زمانی آن در پهنه همگرایی فعال گسلی شهداد با استفاده از داده‏های ماهواره راداری Sentinel-1 ESA و بهره‌برداری از مجموعه‌های بزرگی از داده‌های باند C (38 ماه قبل و 55 ماه پس از زمینلرزه‌های اصلی دسامبر 2017 هجدک کرمان)، در بازه زمانی 8 ساله 2014 تا 2022 برآورد شد. پشته‌های تداخل‌نگاشت با نرم‌افزار ISCE2 ساخته شد. نتایج به‌دست‌آمده برای ایجاد سری‌های زمانی InSAR با استفاده از بسته نرم‌افزاری MintPy پردازش شد. خطاها در سری‌های زمانی فاز برای مطالعه دگرریختی تصحیح شد و از مدل زمانی خطی و چند جمله‌ای درجه 3 برای تولید نقشه‌های سرعت‌ و شتاب در سه مسیر پایین‌گذر و بالاگذر استفاده شد. نقشه‌های سرعت میانگین علاوه بر جابجایی‌های پایدار در روکانون زمینلرزه‌ها، وجود دگرریختی غیر‌خطی و ناپایدار پیشلرزه‌ای و پسلرزه‌ای را تائید کردند. این مطالعات منجر به شناسایی نواحی با ناهنجاری‌های طول‌موج کوتاه و بلند، شواهد سیگنال‌های پیش‌نشانگر لرزه‌ای و اندازه‌گیری آن شد. نتایج نشان داد که در مسیر پایین‌گذر بیش از 20 میلی‌متر فرونشست در جهت دید ماهواره از سه سال قبل از زمینلرزه‌های اصلی در حوضه کواترنری و آبرفتی شمال گسل لکر کوه رخ داده است. در مرحله پسلرزه‌ای، همان حوضه‌ها تا 70 میلی‌متر بالا آمدن را در طول تقریباً 40 ماه نشان دادند. نتایج پردازش سری زمانی  وجود مراحل فرونشست و تورم متعدد دربازه‌های زمانی-مکانی مختلف در منطقه رومرکزی را تایید کرد. بخشی از فرونشست تدریجی مشاهده ‌شده در مقیاس زمانی طولانی‌تر (به‌صورت بطئی)  قبل از رخداد زمینلرزه‌ها و پس از آن یک دوره زمانی تورم و بالاآمدگی مشاهده شد که نوسانات ناپایدارتر دگرریختی LOS بر روی آن قرار می‌گیرند. این فرونشست آرام احتمالاً مرتبط با شکستگی‌های سطحی و زهکشی آب‌های زیرزمینی در اثر بازشدگی گسیختگی‌ها و تحکیم در مناطق اطراف رومرکز قبل از رخداد زمینلرزه‌ها است. این مشاهدات ضرورت حل سری‌های زمانی InSAR‌ در مناطق لرزه‌خیز برای یافتن الگوهای زمانی و مکانی تغییر‌شکل سطحی در تعامل با سازوکار و بزرگای زمینلرزه‌ها را نشان می‌دهد. این تغییرات برای الگو‌سازی و کالیبره‌سازی دگرریختی پیشلرزه‌ای می‌تواند به‌طور موثر کاربردی باشد. بر اساس مطالعه توابع زمانی در سری‌های InSAR و جداسازی محدوده‌های دارای تغییر شتاب جابجایی در جهت LOS، توزیع بخش‌های متاثر از فرونشست و تورم، می‌توان بخش‌های‌ پیشلرزه‌ای را از مرحله میان‌لرزه‌ای چرخه لرزه‌ای جدا کرد. این مطالعات می‌تواند برای شناسایی رومرکز و سازوکار زمینلرزه‌های آتی کارساز باشد.