تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحلیل خطر زلزله خیزی بر اساس پارامترهای رابطه گوتنبرگ – ریشتر در منطقه ارومیه

نویسنده
علی نصیری
دانشگاه پیام نور
چکیده
هدف از این مطالعه بررسی خطر زلزله خیزی منطقه ارومیه با تعیین پارامترهای a و b رابطه بزرگی- فرکانس گوتنبرگ -ریشتر است. برای این منظور 4 زون چشمه لرزه زای مختلف در منطقه پژوهشی بر اساس داده های تکتونیکی و لرزه نگاری شناسایی سپس با استفاده از متدهای تحلیل فضایی زمین آمار در محیط ARCGIS 10.3 پهنه بندی شد. در این پژوهش مقدار b را که شیب رابطه فرکانس - بزرگی رابطه گوتنبرگ - ریشتر است از روش حداکثر درستنمایی (ML) محاسبه گردید. همچنین، میانگین دوره‌های بازگشت، محتمل‌ترین حداکثر بزرگی در بازه زمانی t سال و احتمال وقوع زلزله با بزرگی M => 7 در بازه های زمانی t سال را برآورد کردم. سپس نقشه لایه های مقادیر ارزش پارامترهای a و b را با استفاده از روش ML تولید کردم. بدین طریق کمترین مقدار b 414/0 را در زون لرزه ای 1 و بیشترین در زون 2 برابر 96/0 زون های 3 و4 بترتیب 553/0 و 72/0 به دست آوردم. این نتایج قویاً از مقدار احتمال (90 درصدی) پشتیبانی می شود که بزرگترین زلزله ای با بزرگی بیشتر یا مساوی 6 ریشتر در زون های 3 و 4 رخ می دهد. میانگین کمترین دوره بازگشت چنین زلزله ای با بزرگی مذکور بترتیب 79 و 169 سال در زون های 3 و 4 منطقه برآورد کردم. محتمل ترین زلزله ای با بزرگی 6 و بالاتر در 100 سال آینده در 4 زون منطقه برآورد کردم و بالاترین مقدار مقیاس بزرگی زلزله در زون 4 (7/7 M=) تعیین شد. بر اساس پارامترهای رابطه مذکور و نوع رژیم تکتونیکی منطقه زون های 3و 4 که غالباً نواحی جنوب غرب و شمال منطقه را پوشش می دهد خطرناکترین زون ها از نظر خطرات لرزه خیزی در منطقه ارومیه تعیین شدند.
کلیدواژه‌ها
خطر
زلزله خیزی
ارزش b
گوتنبرگ – ریشتر
ارومیه

عنوان مقاله English

Earthquake risk analysis based on Gutenberg-Richter relationship parameters in Urmia region

نویسنده English

ALI NASIRI
payam e noor university
چکیده English

The purpose of this study is to investigate the risk of earthquakes in the Urmia region by determining the parameters a and b of the Gutenberg-Richter magnitude-frequency relationship. For this purpose, based on the tectonic and seismographic data of the region, 4 different seismic springs were identified and zoned using geostatistical spatial analysis methods in the ARCGIS 10.3 environment. In this research, the value of b, which is the slope of the frequency-magnitude relationship of the Gutenberg-Richter relationship, was calculated using the maximum likelihood (ML) method. Also, I estimated the average return periods, the most probable maximum magnitude in the time interval of t years, and the probability of an earthquake with magnitude M => 7 in the time intervals of t years. Then we produced a map of the values ​​of the parameters a and b using the ML method. We obtained the lowest b value of 0.414 in seismic zone 1 and the highest value in zone 2 equal to 0.96 and zones 3 and 4 respectively 0.553 and 0.72. These results are strongly supported by the probability value (90 percent) that the largest earthquake with a magnitude greater than or equal to 6 on the Richter scale occurs in zones 3 and 4. We estimated the minimum return period of such an earthquake with the mentioned magnitude to be 79 and 169 years respectively in zones 3 and 4 of the region. We estimated the most probable earthquake with a magnitude of 6 and above in the next 100 years in 4 zones of the region, and the highest value of the earthquake magnitude scale was determined in zone 4 (M=7.7). Based on the parameters of the mentioned relationship and the type of tectonic regime of the region, zones 3 and 4, which mostly cover the southwest and north of the region, are the most dangerous zones in terms of seismic risks in Urmia region.

کلیدواژه‌ها English

Risk
seismicity
b value
Gutenberg-Richter
Urmia
دریاچه-ارومیه https://zamingasht.com/tag/
راست بود اصغر، شاهنده بابک و محمدزاده مهدی (1401)، ارزیابی خطر لرزه ای برای گسل شمال تبریز با تحلیل تمایل لغزش براساس تنش منطقه ای مستخرج از سازوکار ژرفی زمین لرزه ها و مشاهدات ،GPS، https://journals.tabrizu.ac.ir/article_12963.html (DOI): 10.22034/JCEE.2021.44091.1993.
رجبی، معصومه، و شیری طرزم، علی. (1388). نئو تکتونیک و آثار ژئومرفولوژیکی گسل اصلی تبریز و گسل های فرعی مرتبط با آن. تحقیقات جغرافیایی، 24(3 (پیاپی 94))، 67-96. SID. https://sid.ir/paper/30005/fa.
رحیمی شهید، مجتبی و رحیمی، نیما،1396،پهنه بندی خطر زمین لرزه با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) (مطالعه موردی: بخش مرکزی شهرستان سمیرم، https://civilica.com/doc/951306
رنگزن, کاظم, کابلی زاده, مصطفی, کریمی, دانیا, & منصورنعیمی, ابراهیم. (1395). پهنه بندی خطر‌پذیری زلزله و مکان‌یابی مناطق امن در زمان مخاطرات طبیعی با استفاده الگوریتم‌های هوش مصنوعی و GIS (مطالعۀ موردی: منطقه یک شهرداری کلان‌شهر اهواز). جغرافیا و برنامه ریزی محیطی, 27(3), 49-66. doi: 10.22108/gep.2017.98164
زنگی آبادی، علی، رضایی، میثم، مومنی شهرکی، مهدی، و میرزایی، سارا. (1392). ارزیابی آسیب پذیری بخش مرکزی کلان شهرهای ایران در برابر بحران زلزله با استفاده از مدل IHWP مطالعه موردی: منطقه 3 شهر اصفهان. آمایش جغرافیایی فضا، 3(8)، 137-156. SID. https://sid.ir/paper/498632/fa
شیعه، اسماعیل، حبیبی، کیومرث، و ترابی، کمال. (1389). بررسی آسیب پذیری شبکه های ارتباطی شهرها در مقابل زلزله با استفاده از روش IHWP, GIS مطالعه موردی منطقه شش شهرداری تهران. باغ نظر، 7(13)، 35-48. SID. https://sid.ir/paper/125482/fa
علی بخشی الهام، معتقد ساسان، افتخاری سید نصر اله و صیاد پور هادی، 1399 - بررسی تاثیر پارامترهای لرزه خیزی بر نتایج تفکیک خطر لرزه ای، دانشگاه صنعتی تبریز دوازدهیمن کنگره ملی مهندسی عمران، 7و 8 خرداد 1399.
قادری, رضا و فرهمند, قاسم. (1401). پهنه‌بندی آسیب‌پذیری مناطق شهری در برابر زلزله (مطالعه موردی: شهر ارومیه). مجله علمی " آمایش سرزمین ", 14(2), 543-569. doi: 10.22059/jtcp.2022.337834.670300
قهرمانی، محترم، موسوی، سیدمرتضی، و خطیب، محمدمهدی. (1394). تحلیل خطر زمین لرزه با استفاده از تحلیل آماری و GIS در منطقه دهک (خراسان جنوبی). کنگره بین المللی تخصصی علوم و زمین. SID. https://sid.ir/paper/838580/fa.
مددی, عقیل, اصغری, صیاد, زارعمند, زهرا و قلعه, احسان. (1401). مدل‌سازی و پهنه‌بندی خطر زلزله با استفاده از مدل تاپسیس فازی(مطالعه موردی: شهر کرمانشاه). مدیریت بحران11 (2)6-19.
ملک زاده زمان، عباسی محمد رضا، بلیه اولیویه، کریستین اوته مه تو و شبانیان اسماعیل (1387)، الگوی دگر شکلی در زاگرس مرتفع باختری، نشریه علوم زمین، پتئیز 1387، سال هیجدهم شماره 69.
موحد، علی، فیروزی، محمدعلی، و ایصافی، ایوب. (1391). بررسی آسیب پذیری ساختمان های شهری در برابر زلزله با استفاده از مدل سلسله مراتبی معکوس (IHWP) در سیستم اطلاعات جغرافیایی: مطالعه موردی شهر مسجد سلیمان. پژوهش و برنامه ریزی شهری، 3(11)، 115-136. SID. https://sid.ir/paper/220122/fa
نژادروشتی احد، محسن، قرخلو، مهدی، و زیاری، کرامت اله. (1389). مدل سازی آسیب پذیری ساختمانی شهرها در برابر زلزله با استفاده از روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی نمونه موردی: شهر زنجان. جغرافیا و توسعه، 8(پیاپی 19)، 171-198. https://sid.ir/paper/77399/fa.
نصرالهی، سیدمهدی، و میرزایی، نوربخش. (1392). زمین فیزیک و لرزه زمین ساخت: بررسی لرزه زمین ساخت منطقه البرز غربی (آذربایجان). همایش انجمن های زمین شناسی ایران. SID. https://sid.ir/paper/841005/fa
نصیری علی ، (1395). پهنه بندی خطر زمین لرزه منطقه شهری ارومیه، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال شانزدهم شماره 40 بهار 1395، 113 -130 .
Anbazhagan P. Lecture 10 in Introduction to Seismic zones and codes, Global and National seismic hazard assessment mapping programs. 2009. Internet.
Burbidge, D.R. (ed.), 2012. The 2012 Australian Earthquake Hazard Map. Record 2012/71. Geoscience Australia: Canberra.
Erdem Bayrak • S¸ eyda Yılmaz • Mustafa Softa • Tug˘ba Tu¨rker • Yusuf Bayrak (2015) Earthquake hazard analysis for East Anatolian Fault Zone, Turkey. Nat Hazards, DOI 10.1007/s11069-014-1541-5.
K.W. Campbell, Y. Bozorgnia, 2012, “2012 update of the Campbell-Bozorgnia ground motion prediction equations: progress report” 15WCEE LISBOA 2012.
Mark D. Petersen etc. 2008, The United States National Seismic Hazard Maps: U.S. Geological Survey Open-File Report 2008 – p, 61 – 1128.
S. Tyagunov, G. Grunthal, R. Wahlstrom, L. Stempniewski, and J. Zschau “ Seismic risk mapping for Germany” Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 6,pp: 573–586, year 2006. www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/6/573/2006/.
U.S. Department of Housing and Urban Development Office of Policy Development and Research. “New Madrid seismic zone: overview of earthquake hazard and magnitude assessment based on fragility of historic structures”. May 2003.
United institute of physics of the earth, Russian academy of sciences, Moscow, Russia, 1997 “Seismic Zoning “ , vol. I. ULOMOV.
Zhenmin Wang, 2006, “Understanding seismic hazard and risk assessments: An Example in the new Madrid seismic zone of the central united states”, proceedings of the 8th U.S. national conference on Earthquake Engineering, April 18-22 2006, San Francisco, California. USA, paper no. 416.