استفاده از سن‌یابی به روش لومینسانس نوری کوارتز به‌منظور برآورد نرخ لغزش سامانۀ گسلی درونه در خلیل‌آباد

نوع مقاله : پژوهشی کاربردی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زلزله‌شناسی، مؤسسۀ ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه زلزله‌شناسی، مؤسسۀ ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار، گروه زلزله‌شناسی، مؤسسۀ ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

10.22059/jhsci.2024.385250.849

چکیده

نخستین گام در ارزیابی خطر زمین‌لرزه، شناسایی و به نقشه درآوردن گسل‌های فعال و سپس محاسبۀ میزان فعالیت آنها در یک گسترۀ مشخص است. نرخ لغزش گسل، شاخصی اساسی برای درک میزان فعالیت و خطرهای بالقوۀ گسل است. بنابراین تعیین نرخ لغزش گسل و در صورت امکان، دورۀ بازگشت زمین‌لرزه‌های ناشی از آن گسل ضروری است. هدف این پژوهش، تعیین نرخ لغزش روی سامانۀ گسلی درونه در خلیل‌آباد با استفاده از روش لومینسانس تحریک‌شده با نور (OSL) است. سامانۀ گسلی درونه، گسلی فعال در فلات ایران است که در بخش شمالی خلیل‌آباد قرار گرفته است. این سامانۀ گسلی، آبراهه‌های موجود روی یک نسل از مخروط‌افکنه‌ها در شمال خاوری خلیل‌آباد را جابه‌جا کرده است. با استفاده از تصاویر QuickBird، ابتدا میزان جابه‌جایی آبراهه‌ها روی مخروط‌افکنه‌ای قدیمی در شمال خاوری خلیل‌آباد در حدود 40±260 متر اندازه‌گیری شد. سپس کوارتز جداشده از دو نمونۀ رسوبی که از یک گودال حفاری‌شده در سطح مخروط‌افکنه جمع‌آوری شده بود، با استفاده از روش لومینسانس تحریک‌شده با نور سن‌یابی شد. سن کوارتز با اندازه‌گیری دز معادل دز طبیعی (محاسبه‌شده با استفاده از روش SAR) و نرخ دز (تعیین‌شده توسط آنالیز ICP-MS) مشخص شد. همچنین آخرین دورۀ رسوبگذاری و نرخ لغزش این بخش از سامانۀ گسلی درونه به‌ترتیب در حدود 102800-89700 سال و 3/3-1/2 میلی‌متر در سال برآورد شد.

کلیدواژه‌ها


[1] امینی، حمیده؛ فتاحی، مرتضی؛ و قاسمی، محمدرضا (1389). آشکارسازی پویایی نوین گسل درونه با کمک داده‌های دورسنجی و اطلاعات زمین‌شناسی. علوم زمین، 19(76)، 57-62.
[2] امینی، حمیده؛ فتاحی، مرتضی؛ و قاسمی، محمدرضا (1390). محاسبۀ نرخ لغزش در منطقۀ شش‌تراز گسل درونه به روش هیستوگرام و حداقل سن با استفاده از لومینسانس برانگیخته‌شده با نور. ژئوفیزیک ایران، 5(3)، 29-14.
[3] جوادی ‌کاریزکی، حمیدرضا (1385). زمین‌ساخت جنبا، لرزه‌زمین‌ساخت و تحلیل سامانۀ گسل درونه. پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، پژوهشکدۀ علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشاف معدنی کشور، تهران، ایران.
[4] حفیظی، سبا؛ فتاحی، مرتضی؛ و امینی، حمیده (1400). استفاده از لومینسانس نوری فروسرخ به‌منظور اندازه‌گیری نرخ لغزش گسل درونه در خلیل‌آباد. کواترنری ایران، 6(2)، 300-324.
[5] زارع، مهدی (1379). تحلیل لرزه‌زمین‌ساختی سیستم گسلۀ درونه و بررسی زلزله‌های زمستان 1378 - بهار 1379 کاشمر. پژوهش‌نامۀ زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، 32-40.
[6] فتاحی، مرتضی (1400). بررسی عوامل مؤثر در نمونه‌برداری برای سن‌یابی به روش لومینسانس نوری. ژئوفیزیک ایران، 15(3)، 27-46.
[7] مقیمی، ابراهیم (1403). رویکرد جدید به مخاطرات محیطی و توسعۀ پایدار در ایران. مدیریت مخاطرات محیطی، 11(1)، 73-84.
[8] Allen, M., Jackson, J., & Walker, R. (2004). Late Cenozoic reorganization of the Arabia Eurasia collision and the comparison of short term and long-term deformation rates. Tectonics, 23.
[9] Duller, G.A.T. (2015). Analyst v4.31.7 user manual. Technical report.
[10] Farbod, Y., Bellier, B., Shabanian, E., & Abbassi, M. R. (2011). Geomorphic and structural variations along the Doruneh Fault System (central Iran). Tectonics, 30, TC6014, doi: 10.1029/2011TC002889.
[11] Farbod, Y., Shabanian, E., Bellier, O., Abbassi, M., Braucher, R., Benedetti, L., & Hessami, K. (2016). Spatial variations in late Quaternary slip rates along the Doruneh Fault System (Central Iran). Tectonics, 35, 386 – 406.
[12] Fattahi, M., Walker, R. T., Khatib, M. M., Dolati, A., & Bahroudi, A. (2007). Slip-rate estimate and past earthquakes on the Doruneh fault, eastern Iran. Geophys. J. Int., 168, 691-709.
[13] Fattahi, M. (2009). Dating past earthquakes and related sediments by thermoluminescence methods: A review. Quat. Int., 199, 104–146, doi:10.1016/j. quaint.2008.06.015.
[14] Foroutan, M., Nazari, H., Meyer, B., Sébrier, M., Fattahi, M., Le Dortz, K., Ghorashi, M., Hessami, Kh., Ghassemi, M. R., & Talebian, M. (2012). Late Pleistocene-Holocene Right- Slip Rate of The Dehshir Fault, Central Iran Plateau. Scientific Quarterly Journal of Geosciences. GSJ. 1023-7429. https://doi.org/10.22071/gsj.2011.54458.
[15] Karimi Moayed, N., Fattahi, M., Autzen, M., Haghshenas, E., Tajik, V., Shoaie, Z., Bailey, M., Sohbati, R., & Murray, A. S. (2024). The sensitisation of quartz extracted from andesite, Radiation Measurements. 170, 107048, ISSN 1350-4487, https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2023.107048.
[16] Krapf, C. B. E., Werner, M., Questiaux, D., Spooner, N., Williams, F., & Dutch, R. (2018). Optically stimulated luminescence dating revealing new insights into the age of major regolith units of the eastern Musgrave Province, South Australia. Report Book 2018/00004. Department for Energy and Mining, South Australia, Adelaide.
[17] Lamothe, M., Brisson, L. F., & Hardy, F. (2020). Circumvention of anomalous fading in feldspar luminescence dating using Post-Isothermal IRSL. Quaternary Geochronology, 57, 101062, ISSN 1871-1014, https://doi.org/10.1016/j.quageo.2020.101062.
[18] Masson, F., Chéry, J., Hatzfeld, D., Martinod, J., Vernant, P., Tavakoli, F., & Ghafory-Ashtiani, M. (2005). Seismic versus aseismic deformation in Iran inferred from earthquakes and geodetic data. Geophysical Journal International, 160(1), 217–226. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02465.x.
[19] Masson, F., Anvari, M., Djamour, Y., Walpersdorf, A., Tavakoli, F., Daignières, M., Nankali, H., & Van Gorp, S. (2007). Large-scale velocity field and strain tensor in Iran inferred from GPS measurements: new insight for the present-day deformation pattern within NE Iran. Geophysical Journal International, 170(1), pp. 436–440. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2007.03477.x.
[20] Mousavi, Z., Walpersdorf, A., Walker, R.T., Tavakoli, F., Pathier, E., Nankali, H.R.E.A., Nilfouroushan, F., & Djamour, Y. (2013). Global Positioning System constraints on the active tectonics of NE Iran and the South Caspian region. Earth and Planetary Science Letters, 377, 287-298.
[21] Mousavi, Z., Fattahi, M., Khatib, M., Talebian, M., Pathier, E., Walpersdorf, A., et al. (2021). Constant slip rate on the Doruneh strike-slip fault, Iran, averaged over late Pleistocene, Holocene, and decadal timescales. Tectonics, 40, e2020TC006256. https://doi.org/10.1029/2020TC006256.
[22] Murray, A. S., & Wintle, A. G. (2000). Luminescence dating of quartz using an improved single aliquot regenerative-dose protocol. Radiation Measurements, 32: 57–73, DOI 10.1016/S1350-4487(99)00253-X.
[23] Pezzo, G., Tolomei, C., Atzori, S., Salvi, S., Shabanian, E., Bellier, O., & Farbod, Y. (2012). New kinematic constraints of the western Doruneh fault, northeastern Iran, from interseismic deformation analysis. Geophysical Journal International, 190(1), 622–628, https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2012.05509.x.
[24] Tavakoli, F. (2007). Present-day deformation and kinematics of the active faults observed by GPS in the Zagros and east of Iran. Ph. D. Thesis, 313P.
[25] Tchalenko, J. S., Berberian, M., & Behzadi, H. (1973). Geomorph1c and seismic evidence for recent activity on the Doruneh Fault, Iran. Tectonophysics, 19(4), 1973, Pages 333-341, ISSN 0040-1951, https://doi.org/10.1016/0040-1951(73)90027-9.
[26] Vernant, P., Nilforoushan, F., Hatzfeld, D., Abbassi, M. R., Vigny, C., Masson, F., Nankali, H., Martinod, J., Ashtiani, A., Bayer, R., Tavakoli, F., & Chéry, J. (2004). Present-day crustal deformation and plate kinematics in the Middle East constrained by GPS measurements in Iran and northern Oman. Geophysical Journal International, 157(1), pp. 381–398. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02222.x.
[27] Walker, R. T., & Fattahi, M. (2011). A framework of Holocene and Late Pleistocene environmental change in eastern Iran inferred from the dating of periods of alluvial fan abandonment, river terracing, and lake deposition. Quaternary Science Reviews, 30(9–10), 1256-1271, ISSN 0277-3791, https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2011.03.004.