لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

با ظهور فناوری گرانی سنجی ماهواره ای، امکان محاسبه درجات بالای ضرایب ژئوپتانسیل و در نتیجه دسترسی به میدان گرانی با قدرک تفکیک مکانی زیاد میسر شده است. مدل ژئوپتانسیل EGM2008 با ضرایب بسط تا درجه 2190 معادل قدرت تفکیک مکانی حدود 10 کیلومتر، کاربردهای فراوانی در بررسی های میدان گرانی زمین دارد. یکی از کاربردهای این مدل، محاسبه مدل پوسته با قدرت تفکیک مکانی مناسب است. به ویژه در منطقه فلات ایران که به سبب شرایط خاص جغرافیایی و توپوگرافی (وجود کوهستان های صعب العبور و کویرهای فاقد دسترسی مستقیم) امکان مشاهدات زمینی میدان گرانی به شکل یکنواخت و یکپارچه وجود ندارد.در این پژوهش با استفاده از میدان بی هنجاری بوگه محاسبه شده از ضرایب ژئوپتانسیل در یک شبکه با تراکم 0.1 درجه اقدام به بازسازی و محاسبه مدل پوسته پیوسته با قدرت تفکیک مکانی هم ارز میدان بی هنجاری بوگه (0.1 درجه) شد. با توجه به عمق متوسط موهو به منزله چشمه سبب ساز، در منطقه معادل 40 کیلومتر به منظور حذف تاثیرات بی هنجاری های سطحی، یک فیلتر پایین گذر میانگین گیر متحرک، با تابع کرنل 5 در 5 یکانی به کار رفته است. در این مدل سازی، از مدل پوسته جهانی (بر اساس داده های امواج سطحی حاصل از زمین لرزه ها) با قدرت تفکیک مکانی 2 درجه، به منظور برازش با داده های بی هنجاری بوگه و محاسبه فاکتورهای برازش استفاده شده است. شیب خط برازش 12.499- برآورد شد که با توجه به رابطه خطی بوگه معادل تباین چگالی حدود 300 کیلوگرم بر متر مکعب است.مدل پوسته محاسبه شده با مدل های پوسته جهانی و مدل دهقانی (دهقانی و ماکریس، 1983) به لحاظ آماری مورد مقایسه قرار گرفته است. تفاوت مشاهده شده در منطقه البرز میانی (قله های مرتفع دماوند و پیرامون آن) با نتایج صدودی و همکاران (2009) مقایسه شد و ادعای بی ریشه بودن کوه های البرز، به خصوص برای البرز میانی، مورد تردید قرار گرفته است.

در این تحقیق از روش گرانی سنجی برای اکتشاف منابع نفت در منطقه چناران واقع در شمال شرق ایران استفاده شده است.برای انجام این کار اطلاعات ثبت شده از 816 ایستگاه گرانی سنجی که به فاصله 1 کیلومتر از هم در طول 26 پروفیل قرار داشته مورد استفاده قرار گرفته است. فاصله پروفیل ها با هم برابر و مساوی 2 انتخاب شده است.پس از تعیین چگالی سطحی و انجام تصحیحات مربوطه، شامل تصحیح ناحیه ای، تصحیح هوای آزاد، تصحیح بوگه، تصحیح عرض جغرافیایی، تصحیح ناحیه ای، تصحیح رانه و تصحیح جزر و مد (کشند) زمین، نقشه های دو بعدی و سه بعدی بی هنجاری های بوگه برای منطقه تهیه شده است. سپس با استفاده از روش های تحلیلی ادامه فراسو و مشتق دوم، بی هنجاری های محلی و منطقه ای جدا سازی و تفسیر شده اند. نتایج به دست آمده دلالت بر وجود ساختارهای تاقدیسی و زون های گسله در منطقه می کند. با توجه به وضعیت زمین شناسی و نفت خیز بودن منطقه،احتمال وجود منابع نفت در این ساختارها بسیار قوی است. البته گسل های موجود در تجمع و یا فرار مواد هیدروکربنی نقش بسیار مهمی دارند.

در این تحقیق، همبستگی آماری و مکانی بین متغیرهای معرف بی هنجاری گرانی بوگه و پارامترهای لرزه خیزی در گستره ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور، داده های بی هنجاری بوگه و لرزه خیزی این گستره در بازه زمانی 2021-1975،  بررسی شده است. در این راستا، ابتدا ناحیه مورد مطالعه به چهارگوش هایی با ابعاد 5/0 در 5/0 درجه جغرافیایی تقسیم بندی شده و سپس متغیرهای معرف لرزه خیزی و بی هنجاری بوگه برای هر سلول محاسبه شد. با استفاده از نرم افزارهای آماری، ضریب همبستگی پیرسون بین این متغیرها تعیین شده و سپس مورد اعتبارسنجی  قرار گرفت. همچنین، نقشه های معرف الگوی توزیع مکانی این متغیرها تهیه شده است. در ادامه، نمودارهای واریوگرام برای هر متغیر  ترسیم شده و این نمودارها مورد تحلیل و تفسیر قرار گرفت. با تفسیر نمودارهای واریوگرام، ارتباط و همبستگی مکانی این متغیرها مورد ارزیابی قرار گرفته است. بر اساس یافته های این تحقیق می توان چنین گفت که همبستگی قابل توجه و معنادار مشاهده شده بین متغیر بیشینه تغییرات بی هنجاری بوگه و متغیرهای معرف لرزه خیزی، بخصوص متغیرهای مرتبط با فراوانی رخداد زلزله ها، نشان می دهد تغییرات بی هنجاری گرانی بوگه می تواند از عوامل مؤثر بر رخداد زلزله ها در این گستره به شمار آید. همچنین، می توان چنین نتیجه گیری نمود که نیروهای گرانی و بخصوص نیروهای ناشی از عدم تعادل ایزوستازی، می توانند نقش مهمی در رخداد زلزله های این گستره،  ایفا نمایند.

در این تحقیق از روش گرادیان کامل نرمال جهت ارائه مدل زیر سطحی یک خط برداشت بی هنجاری بوگه با طول بیش از 400 کیلومتر در شمال غرب ایران استفاده شده است، مهم ترین ساختارهای واقع بر این خط برداشت از غرب به شرق؛ سهند، گسل شمال تبریز و سبلان است. برای ارائه مدل کلی از ساختار زیرسطحیِ منشا بی هنجاری در مقیاس لیتوسفیر در شمال غرب ایران، از داده های مدل مصنوعی برای مطالعه قدرت بازیابی روش گرادیان کامل نرمال استفاده شده است. نتایج استفاده از مدل مصنوعی نشان می دهد که گرادیان کامل نرمال می تواند ساختار کلی لیتوسفیر با تباین چگالی مناسب را بازیابی کند. با توجه به نتایج به دست آمده از خط برداشت موردمطالعه از روش گرادیان کامل نرمال در شمال غرب ایران، ناحیه بین سهند، گسل شمال تبریز و سبلان شدیداً متأثر از گوه ای احتمالاً کم چگال با عرض بیش از 50 کیلومتر، مدفون در عمق بیش از 40 کیلومتر می باشد که کم عمق ترین پاسخ آن زیر گسل شمال تبریز است. بر اساس مدل به دست آمده، سبلان و سهند نیز به تناسب شکل قرارگیری گوه تحت تأثیر این ساختار عمیق قرار گرفته اند. این اثر برای عمق های کمتر از 40 کیلومتر با شدت بیشتری برای سبلان و با شدت کمتری برای سهند در مدل گرادیان کامل نرمال بازیابی شده است.

ساختار کنونی زمین ساختی و لرزه خیزی بالای منطقه مکران متاثر از فرورانش رو به شمال صفحه اقیانوسی نوتتیس به زیر صفحه اوراسیاست. بر طبق شواهد علمی و تاریخی، گسل مکران دارای پتانسیل بسیار بالای لرزه خیزی و مستعد ایجاد سونامی ناشی از آن در سواحل جنوب خاوری کشورمان است. توپوگرافی، گرانی هوای آزاد و گرانی بوگه در این منطقه تغییرات برجسته ای را نشان می دهند که وابسته به تغییرات قابل ملاحظه در ساختارهای ژرف زمین هستند. مقادیر تا حدودی منفی تر گرانی هوای آزاد نشان می دهد که شیب فرورانش در باختر مکران بیشتر از خاور آن است. بیشتر زمین لرزه های با بزرگای بیشتر از 6 منطقه مکران در محدوده تغییرات مثبت به منفی گرانی هوای آزاد رخ داده اند که می توانند تا حدی پیش نشانگر زمین لرزه های با بزرگای بالا باشند. مقدار گرانی بوگه از 150 mGal در پوسته اقیانوسی دریای عمان به -90 mGal در پوسته قاره ای اوراسیا می رسد. ژرفای موهو در دریای عمان 14 کیلومتر است و به مقدار حدود 32 کیلومتر در زیر پوسته قاره ای اوراسیا می رسد. شیب فرورانش نیز حدود 5.7 درجه است. مطالعه و شبیه سازی سیلاب ناشی از سونامی با در نظر گرفتن زمین لرزه های احتمالی، اهمیت ویژه ای دارد. در این پژوهش، سیلاب سونامی های ناشی از زمین لرزه های احتمالی گسل مکران در سواحل استان سیستان و بلوچستان و در بندر بریس به روش عددی شبیه سازی و مطالعه شده است. سناریو های در نظر گرفته شده برای این کار، زمین لرزه ای با بزرگای 8، زمین لرزه سال 1945 در پاکستان با بزرگای 5.8 و زمین لرزه فرضی با بزرگای زمین لرزه 2010 ژاپن با بزرگای 9.0 بوده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که بیشترین مقدار بالا آمدن آب برای منطقه با زمین لرزه با بزرگای 8 حدود 0.5 متر، برای منطقه با زمین لرزه با بزرگای 8.5 حدود 3.4 متر و برای منطقه با زمین لرزه با بزرگای 9 حدود 14 متر است. همچنین بیشترین پهنای منطقه سیلابی حدود 1.4 کیلومتر و زمان رسیدن اولین امواج به ساحل حدود 22 دقیقه است. نتایج به دست آمده از این پژوهش می تواند در برنامه ریزی برای گسترش منطقه مفید باشد.

داده میدان پتانسیل، مجموع اثرچشمه های زیر زمینی می باشد. محاسبه بی هنجاری باقیمانده و ناحیه ای یکی از مراحل مهم از فرایند مدل سازی و وارون سازی در روش گرانی سنجی می باشد. وجود مقداری نوفه در داده های تصحیح شده گرانی نیز اجتناب ناپذیر است. در این مقاله، ما یک روش جدید جداسازی بر اساس تجزیه مقادیر تکین (منفرد) (SVD) داده های گرانی ارایه می نماییم. با روش SVD، یک ماتریس از داده های گرانی بوگه، به یک سری از تصاویر ویژه تجزیه می شود. تعداد تصاویر ویژه یا حدود آستانه مورد نیاز برای بازسازی نقشه های بی هنجاری های ناحیه ای و باقیمانده (محلی) و همچنین نقشه پراکندگی نوفه از روی بی هنجاری بوگه، بر اساس مقادیر منفرد به دست آمده از روش SVD تعیین می شود. در فرایند بازسازی سری داده با تصاویر ویژه، ممکن است اطلاعات ناچیزی را از دست بدهیم که این میزان را برابر میانگین واریانس ماتریس های حاصل شده با تصاویر ویژه در نظر گرفته ایم. کارآیی روش تجزیه مقدار منفرد با یک مجموعه از داده های مصنوعی نوفه دار گرانی مربوط به مدلی ترکیبی که در آن یک کره به عنوان بی هنجاری محلی و صفحه ای شیب دار در عمق زیاد به عنوان بی هنجاری ناحیه ای در نظر گرفته شده بود، مورد آزمایش قرار گرفته است به طوری که نتایج جداسازی کاملا قابل قبول می‍ باشد. در نهایت، داده های مربوط به یک محدوده مطالعاتی در قم با استفاده از روش ارایه شده، مورد تحلیل قرار گرفت.

فلات ایران یکی از مناطق پیچیده ازنظر زمین شناسی است که از دیرباز فعالیت های تکتونیکی آن موردتوجه دانشمندان علوم زمین بوده است. با استفاده از نقشه آنومالی ایزوستازی باقی مانده می توان به دید بهتری از واقعیت های زمین شناسی دست یافت و پدیده های زمین-شناسی و عوارض بزرگ مقیاس را با دقت بیشتری تحلیل کرد. برای تهیه نقشه آنومالی ایزوستازی باقی مانده می بایست ابتدا نقشه آنومالی بوگه محاسبه گردد. در این مقاله با استفاده از داده های ماهواره ای توپوگرافی و آنومالی هوای آزاد، آنومالی بوگه فلات ایران و مناطق اطراف به صورت یک پارچه محاسبه و در ادامه نقشه آنومالی ایزوستازی با استفاده از مدل ایری-هیسکانن تهیه گردید. درنهایت نقشه آنومالی ایزوستازی باقی مانده حاصل تفریق نقشه آنومالی ایزوستازی از نقشه آنومالی بوگه است.با توجه به اطلاعات به دست آمده از نقشه آنومالی ایزوستازی باقی مانده مشاهده می شود که در منطقه مکران وجود آنومالی منفی در ارتباط با وجود فرورانش و بالاآمدگی در این ناحیه است. رشته کوه های زاگرس با تقریب خوبی به تعادل ایزوستازی رسیده اند و جفت آنومالی مثبت منفی موجود در مرز بین دریا و خشکی در ارتباط با زون زمین درز بیتلیس-زاگرس است. گسل اصلی کپه داغ محل برخورد دو پوسته قاره ای اوراسیا و ایران به یکدیگر می باشد. در مورد رشته کوه های البرز به نظر می رسد که تعادل به طورکامل به دست نیامده است و در مورد خزر جفت آنومالی مثبت و منفی در نقشه آنومالی ایزوستازی باقی مانده نشان دهنده مرز صفحه ایران و صفحه اوراسیاست.