گامی نو در شناخت ساختار‌های کم عمق پوسته زمین با بهره‌گیری از امواج لرزه‌ای

به گزارش خبرگزاری صدا و سیمای استان زنجان؛ فرزانه دشتی دانش آموخته دکتری ژئوفیزیک دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان با بیان اینکه بسیاری از مرز‌های فعال زمین در اعماق کم پوسته پنهان شده‌اند، گفت: نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که رفتار زمین‌لرزه‌ها تنها به گسل‌های سطحی محدود نمی‌شود و لایه‌های کم‌عمق پوسته می‌توانند مسیر انتشار و شدت امواج لرزه‌ای را تعیین کنند.

وی درباره پایان‌نامه دکتری خود در دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان با عنوان مطالعه ساختار‌های کم‌عمق لرزه‌ای در عبور از پهنه برخوردی عربی-اوراسیا، اظهار کرد: این پژوهش با تمرکز بر شمال پهنه برخوردی زاگرس انجام شده و هدف آن، شناسایی هندسه ساختار‌هایی کم عمق پوسته زمین که به‌صورت مستقیم قابل مشاهده نیستند، است.

وی افزود: در مناطق برخوردی مانند ایران، بیشتر مطالعات پیشین بر ساختار‌های عمیق پوسته و گوشته متمرکز بوده‌اند، در حالی که نتایج این تحقیق نشان می‌دهد ساختار‌های کم‌عمق می‌توانند نقش تعیین‌کننده‌ای در تمرکز تنش، فعال شدن گسل‌ها و حتی تفاوت شدت لرزش زمین‌لرزه‌ها در مناطق مختلف داشته باشند. مسئله اصلی این پژوهش، پاسخ به این سوال بود که این ساختار‌های کم‌عمق چه هندسه‌ای دارند و چگونه با گسل‌های شناخته‌شده مرتبط هستند.

این پژوهشگر توضیح داد: ناحیه مورد مطالعه، پهنه برخوردی ورقه‌های عربی و اوراسیا را در بر می‌گیرد و شامل ایالت‌های تکتونیکی مهمی مانند زاگرس چین‌خورده ساده و مرتفع، پهنه دگرگونی سنندج سیرجان، کمربند ماگمایی ارومیه-دختر، بلوک ایران مرکزی و کوه‌های البرز غربی است. این گستره با طولی حدود ۵۲۰ کیلومتر، یکی از فعال‌ترین مناطق لرزه‌ای کشور به شمار می‌رود.

دشتی با اشاره به روش تحقیق خود، گفت: در این مطالعه از تحلیل تابع گیرنده فرکانس بالا استفاده شده است؛ روشی که با بررسی امواج لرزه‌ای ثبت‌شده در ایستگاه‌ها، امکان شناسایی مرز‌های سرعتی درون‌پوسته‌ای، ساختار‌های شیبدار و همچنین میزان ناهمسان‌گردی لایه‌ها را فراهم می‌کند.

وی افزود: برای افزایش دقت در شناسایی ساختار‌های کم‌عمق، از توابع گیرنده با پهنای گاوسی ۳ استفاده شد که حساسیت بالاتری نسبت به ناپیوستگی‌های کم‌عمق پوسته دارند.

این دانش آموخته دکتری ادامه داد: داده‌های مورد استفاده، حاصل ثبت امواج لرزه‌ای توسط ۶۳ ایستگاه لرزه‌نگاری باند پهن شبکه موقت ایران-چین است. این شبکه در فاصله سال‌های ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۴ فعال بوده و با متوسط فاصله ایستگاهی حدود ۱۲ کیلومتر، امکان بررسی پیوسته تغییرات ساختاری پوسته را فراهم کرده است.

دشتی تصریح کرد: بررسی تغییرات دامنه توابع گیرنده در همه ایستگاه‌ها نشان داد که بسیاری از ساختار‌های کم‌عمق پوسته، شیبدار یا ناهمسان‌گرد هستند و امتداد غالب آنها با گسل‌های فعال منطقه هم‌راستاست.

وی گفت: نتایج تحلیل هارمونیکی توابع گیرنده نشان می‌دهد که میزان تغییرات دامنه توابع گیرنده در کمربند چین‌خورده و رانده زاگرس، بخش شمالی ایران مرکزی در حوالی بیجار و حوضه خزر زیاد است، در حالی که این تغییرات در پهنه سنندج-سیرجان و حاشیه جنوبی ایران مرکزی کمتر مشاهده می‌شود.

به گفته این پژوهشگر، این الگو‌ها عمدتاً با حوزه‌های رسوبی شناخته‌شده منطبق هستند؛ حوزه‌هایی که می‌توانند باعث تقویت امواج لرزه‌ای شوند و توضیح دهند، چرا یک زمین‌لرزه در برخی مناطق خسارت‌بارتر احساس می‌شود.

دشتی یکی از نتایج شاخص این پژوهش را شناسایی یک مرز کم‌شیب با شیب رو به شمال‌شرقی عنوان کرد و گفت: این مرز، حد فاصل بین پوسته ایران مرکزی و پوسته زیررونده ورقه عربی است و در امتداد زمین‌درز زاگرس قرار دارد. شناسایی این ساختار نشان می‌دهد که اثر برخورد قاره‌ای تنها به اعماق زیاد محدود نیست و تا پوسته بالایی زمین نیز ادامه دارد.

وی تأکید کرد: شناخت دقیق ساختار‌های کم‌عمق پوسته زمین، علاوه بر توسعه دانش ژئودینامیک ایران، می‌تواند در ارزیابی خطر زمین‌لرزه، مکان‌یابی پروژه‌های بزرگ عمرانی، طراحی زیرساخت‌های حساس و برنامه‌ریزی توسعه شهری نقش مهمی داشته باشد. این پژوهش نشان می‌دهد که بسیاری از اطلاعات کلیدی درباره زلزله‌ها، در لایه‌هایی نهفته است که پیش از این کمتر مورد توجه قرار گرفته بودند.

فرزانه دشتی، دانش‌آموخته دکتری ژئوفیزیک از دانشکده تحصیلات تکمیلی علوم پایه دانشگاه زنجان، به‌تازگی فعالیت خود را به‌عنوان پژوهشگر پسادکتری در دانشکده علوم زمین دانشگاه مونپلیه فرانسه و در قالب پروژه بین‌المللی FRLitho۳D ــ با تمرکز بر مدل‌سازی سه‌بعدی ساختار لیتوسفر ــ به پایان رسانده است.

این پژوهشگر تاکنون موفق به انتشار چندین مقاله علمی در نشریات معتبر بین‌المللی از جمله Geophysical Research Letters شده و نتایج پژوهش‌های خود را در کنفرانس‌های معتبر داخلی و بین‌المللی از جمله مجمع عمومی اتحادیه ژئوفیزیک اروپا (EGU) و کنفرانس‌های ملی ژئوفیزیک ایران ارائه کرده است.

فرزانه دشتی همچنین سابقه همکاری علمی با مراکز پژوهشی بین‌المللی از جمله مؤسسه ملی ژئوفیزیک و آتشفشان‌شناسی ایتالیا (INGV) و دانشگاه مونت پولیه فرانسه را در کارنامه پژوهشی خود دارد.