دانلود مقالات ژئوفیزیک

در 28 مي 2004 زلزله اي به بزرگي (USGS) M_W=6.2 مناطق غربي استان مازندران را لرزاند که شوک اصلي آن توسط 145 ايستگاه شتابنگاري مرکز تحقيقات مسکن ثبت شد. در اين مطالعه با استفاده از شتابنگاشتهاي ثبت شده در اطراف رومرکز زلزله کجور، ضريب کيفيت امواج کدا با استفاده از روش تک پراکنش به عقب آکي و چوت (1975) براي همه ايستگاههاي ثبت کننده اي که نسبت سيگنال به نويز خوبي داشتند، بدست آمد که به ترتيب براي 4 ناحيه پهنه بندي شده توسط چالنکو (1974)، ميانگين مقادير فاکتور کيفيت و وابستگي فرکانسي آن به صورت زير:
1- ناحيه شمال غرب3       QC=92×f^1.14 - ناحيه جنوب غرب QC=157.5×f^0.93
2- ناحيه شمال شرق4      QC=92×f^0.79 - ناحيه جنوب شرق QC=132.5×f^0.87
در ايستگاههاي ثبت کننده شوک اصلي و در رنج فرکانسي f=1~32Hz بدست آمده که نحوه تغيير Q^-1 در ايستگاههاي مختلف و ارتباط آن با لرزه خيزي و تکتونيک منطقه، مورد مطالعه قرار گرفته است

براي تعيين ساختار سرعتي پوسته در استان خراسان زمين لرزه هاي رخ داده در اين منطقه که توسط شبکه هاي لرزه نگاري قوچان و مشهد وابسته به موسسه ژئوفيزيک دانشگاه تهران بدست آمده بود پردازش شد. از ميان داده هاي ثبت شده در اين شبکه تعداد 103 زمين لرزه مورد استفاده قرار گرفت آنها زمين لرزه هايي بودند که حداقل توسط چهار ايستگاه ثبت شده بودند، حداقل 12 قرائت P داشتند، جدايش آزيموتي آنها کمتر از 270 بوده و RMS کمتر از 0.5 ثانيه داشتند و خطاي تعيين محل (در سطح و عمق) آنها کمتر از پنج کيلومتر بود. ابتدا زمان رسيدهاي اين زمين لرزه ها براي پيدا کردن مدل يک بعدي سرعتي با استفاده از روش ولست، وارون شد. به خاطر آنکه ساختار بدست آمده به شدت به مدل آغازين به کار رفته شده وابسته است با اعمال تغيير سرعت در هر لايه از مدل اوليه، 50 مدل اوليه توليد شد. تنها مدل هايي به عنوان نتيجه انتخاب شد که حاصل برگردان يک بعدي آنها همگرايي خوبي را نشان مي داد. نتيجه نهايي مدل ساده دو لايه تا عمق 20 کيلومتري متشکل از لايه اي به ضخامت 10 کيلومتر و سرعت 4.5 کيلومتر بر ثانيه مي باشد که بر روي يک لايه با سرعت 6.2 کيلومتر بر ثانيه قرار گرفته است. به دليل استفاده از داده هاي محلي تهيه مدل سرعتي براي پوسته فوقاني و پوسته مياني تا عمق 20 کيلومتري امکان پذير بوده است

گستره 31.5^o-35.5^o N وE   45^o-49.5^oبراي برآورد خطر زمينلرزه به روش تعيني و احتمالاتي در استان ايلام انتخاب شد و پهنه بندي خطر زمينلرزه در اين منطقه انجام گرفت. کاتالوگ يکنواختي از زمينلرزه ها شامل 15 زمينلرزه تاريخي و 142 زمينلرزه دستگاهي از سال 2007-1917 با بزرگاي M_S>4 مي باشد. مجموعا 5 چشمه بالقوه زمينلرزه در گستره مورد مطالعه تعيين شده است. با توجه به نتايج بدست آمده بر اساس روش تعيني، استان ايلام داراي مناطقي با خطر پايين و متوسط مي باشد. حداقل شتاب مورد انتظار در منطقه0.11g  و حداکثر0.31g  است. در مطالعه خطر زمينلرزه بر اساس روش احتمالاتي، پارامتر جنبش نيرومند زمين، براي سطوح طراحي مختلف، O.B.E،D.B.E  و M.C.E و عمر مفيد 50 سال، محاسبه شده است. نقشه خمهاي هم شتاب سطح طراحي D.B.E و عمر مفيد 50 سال مبناي پهنه بندي قرار گرفته است. بر اين اساس، منطقه موردن مطالعه به چهار محدوده با سطوح خطر نسبي مختلف تقسيم بندي شده است. محدوده با خطر بسيار پايين، که شتاب مورد انتظار در آن براي دوره بازگشت 475 سال کمتر از0.1g  است. منطقه با سطح خطر پايين، 0.1<PGA<0.15، منطقه با خطر متوسط، 0.15<PGA<0.2 و منطقه با سطح خطر بالا که شتاب مورد انتظار در آن بيش از0.2g  است. در بيشتر مناطق استان سطح نسبي خطر زلزله متوسط است و تنها در قسمت کوچکي از استان، انتهاي جنوب شرقي آن، سطح خطر نسبي زمينلرزه پايين است.

اندازه گيريهاي آرايه اي ميکروترمور در يک آرايه دايره اي دوگانه به منظور تخمين ساختار سرعتي موج برشي در لايه هاي عميق در جنوب شرقي بم توسط پژوهشگاه بين المللي زلزله شناسي و مهندسي زلزله انجام شد و از تحليل داده ها به روش SPAC منحني پاشش موج ريلي در محدوده فرکانسي 1.6-2.3 هرتز بدست آمد. با بکارگيري الگوريتم وارون ژنتيک ساختار سرعت موج S تا عمق 400 متر تخمين زده شد. تطابق نتايج حاصل با داده هاي درون چاهي موجود در ساختگاه مورد مطالعه نشان مي دهد که روش SPAC با توجه به عمق نفوذ زياد، سهولت برداشت و تحليل داده ها، صرفه اقتصادي و غير تخريبي بودن مي تواند مکمل و يا جايگزين خوبي براي روشهاي متداول تعيين ساختار سرعتي موج برشي باشد.

در اين مقاله تلاش شده است استفاده از روش تابع انتقال گيرنده به عنوان يک راهبرد موثر در مطالعات مربوط به تخمين عمق پوسته و محاسبه ساختار گوشته بالايي معرفي گردد. در نهايت با استفاده از امواج دورلرز ثبت شده از ايستگاه هاي باند پهن متعلق به پژوهشگاه بين المللي زلزله شناسي و مهندسي زلزله ايران به مدت دو سال و پردازش اين داده ها مبتني بر روش تابع انتقال گيرنده، ضخامت پوسته البرز مرکزي محاسبه شد و اين مقدار در حدود 42 کيلومتر به دست آمد که با مطالعات قبلي در همين زمينه سازگاري نسبتا خوبي دارد.

يکي از روشهاي معمول در اکتشاف بي هنجاري هاي رسانا واقع در عمق کم، روش VLF مي باشد. براي بهبود تفسير داده هاي VLF چه به صورت کيفي (فيلتر فريزر)، نيمه کمي (فيلتر کاروس-هجلت) يا کمي، تلاشهاي زيادي صورت گرفته است. يکي از اين روشها يک رابطه بين مولفه هاي افقي و قائم ميدان مغناطيسي که همان مولفه هاي تابع مختلط تيپر مي باشد را در نظر مي گيرد. مولفه هاي حقيقي و موهومي تابع تيپر قابل محاسبه بوده و از آنها براي بهبود تفسير کيفي و همچنين براي محاسبه مقاومت ويژه ظاهري (تفسير کمي) استفاده مي شود. نهايتا در يک مثال عملي، از اين تابع به منظور تشخيص محدوده هاي بي هنجاري رساناي فلزي در يک منطقه معدني در استان اصفهان استفاده شده که نتايج آن در اين مقاله آورده شده است.

معمولا اکتشاف طلا به طور مستقيم (مانند فلزات پايه) ممکن نيست. تجمع طلا اغلب چنان کم است که داراي قابليت اکتشاف اين قبيل از کانسارها استفاده از مدل هاي سنگ شناسي، ساختاري و دگرساني است. در اين مقاله در نظر است تا داده هاي حاصل از برداشت هاي مغناطيس و الکترومغناطيس هوايي هليکوپتري منطقه کلاته-رشم دامغان جهت تعيين بهترين محل براي اکتشاف طلا مورد استفاده قرار گيرند. نتايج مطالعه نشان مي دهد که تفسير و تلفيق اين نوع داده ها مي تواند در دستيابي به الگوي مهمي براي شناسايي کاني سازي منطقه نقش بسزايي را ايفا نمايد.

در حل مسايل وارون مگنتوتلوريک تابع هدفي متشکل از عدم انطباق داده ها با پاسخ مدل مقاومت ويژه زير سطح زمين و معيار خاصي از آن مدل کمينه مي شود. اينگونه مسايل عموما از نوع مسايل وارون غيرخطي مي باشند که روش استاندارد حل آنها وارون سازي خطي تکرار شونده است و رايج ترين آنها الگوريتم گاوس-نيوتن (GN) مي باشد. روش ديگري که به منظور خطي کردن مسايل وارون غيرخطي کاربرد دارد، روش گراديانهاي مزدوج غيرخطي (NLCG) است که در آن با استفاده از تکنيک گراديانهاي مزدوج ديگر نيازي به حل مسايل وارون خطي شده به طور کامل نمي باشد. کارايي اين روش نسبت به روش GN هم از نظر حافظه کامپيوتري مورد نياز و هم از نظر زماني که cpu صرف يافتن حل هاي دقيق مي کند بسيار بيشتر است. بدين دليل که در الگوريتم NLCG از دو کار سنگين و فشرده محاسباتي که در هر مرحله از روش GN انجام مي شود، اجتناب شده است: يکي محاسبه ماتريس کامل ژاکوبين مربوط به عملگر مدلسزا پيشرو و ديگري حل کامل يک سيستم خطي روي فضاي مدل. در اين مقاله روش گراديانهاي مزدوج غيرخطي براي محاسبه پاسخهاي تثبيت شده مسايل وارون دوبعدي مگنتوتلوريک بکار برده شده و کارايي اين روش با اعمال آن بر داده هاي مقاومت ويژه و فاز حاصل از يک مدل زمين دوبعدي مورد بررسي قرار گرفته است.

آلودگي هاي ناشي از فعاليت هاي معدن کاري خصوصا معادن فلزي نظير سرب و روي و عدم انتخاب محل مناسب انباشت باطله هاي حاصل اثرات مخربي روي محيط زيست دارد. از اين رو بررسي امکان آلودگي و تعيين مناطق آلوده شده مي تواند در مديريت بهتر فعاليت هاي معدني کمک شاياني نمايد. با توجه به اينکه در اينگونه موارد ورود عناصر مختلف فلزي سمي به چرخه آب زيرزميني مي تواند سبب تغييرات قابل توجهي در رسانندگي زمين هاي اطراف محدوده هاي معدني گردد از اين رو روش هاي ژئوفيزيکي الکتريکي مقاومت ويژه و قطبش القايي (IP) به همراه روش هاي الکترومغناطيسي در شناسايي محدوده هاي آلوده شده و شيوه گسترش آن مي توانند نقش مهمي را ايفا نمايند. در اين مقاله داده هاي الکترومغناطيسي با فرکانس خيلي پايين (VLF) همراه با داده هاي مقاومت ويژه و IP مربوط به معدن سرب و روي تاش شاهرود مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته تا اثرات مخرب زيست محيطي آن مورد بررسي قرار گيرد. نتايج بررسي ها و مدل سازي هاي صورت گرفته نشان مي دهد که باطله هاي معدني توانسته اند مناطق پايين دست محدوده معدني را تا فاصله بيش از 60 متري با گسترش جانبي 30 متر و تا عمق متوسط 25 متر آلوده نمايند.

تلفيق داده ها و تحليل آنها در سيستم مکاني مي تواند پي جويي و اکتشافات ذخاير معدني را توسعه بخشد. براي شناسائي ذخاير بزرگ در کمربند متالوژني مس دار شمال ايران از GIS و داده هاي ژئوفيزيکي، بهدف توسعه اکتشافات ذخاير معدني استفاده کرده ايم. نقشه پتانسيل مطلوب ابزاري تکميلي براي اکتشاف انديسهاي سطحي محسوب مي شوند. لذا تلفيق نقشه پتانسيل مطلوب با داده هاي ژئوفيزيکي براي توسعه اکتشافات ذخاير پنهان مي تواند موثر باشد. منطقه مورد مطالعه قسمتي از زون متالوزني ترود-معلمان را پوشش ميدهد که انديسهاي مس و پلي متال گسترش يافته اند. تحليل داده هاي زمين شناسي، سنجش از دور، ساختاري و داده هاي بهينه ژئوفيزيکي در اين ناحيه معدني کمک کرد تا زونهاي کاني سازي پراکنده (غيراقتصادي) را از زونهاي اقتصادي و پنهان جدا سازيم. طبق روش وزنهاي نشانگر با تحليل و تفسيرِ فاکتورهاي ساختاري، زمين شناسي، دگرساني، ليتولوژي سنگ ميزبان يک الگوي تشخيص بصورت مدل اکتشافي براي ذخاير مس در ناحيه ترود-معلمان ارايه شد. فقط 6 درصدِ اين ناحيه براي اکتشاف ذخاير مس پتانسيل دار تعيين گرديد. نقشه نهايي احتمال مطلوب کاني سازي مس در ناحيه معلمان-ترود، اولويت بندي انديسها را نشان ميدهد که انديس چاه موسي در اولويت اول اکتشافات تفضيلي (چهار روش ژئوفيزيکي) واقع شده است. نتيجه کاربرد اين روش با عمليات صحرايي، اينکه ايده جديدي براي استراتژي اکتشاف زونهاي پتانسيل دار کاني سازي شده، فراهم مي کند.

اختلاف قابل توجه مقاومت بين زونهاي شکستگي و محيط اطراف ما را به استفاده از متد CSTMT جهت آشکارسازي گسل ها ترغيب کرد. هدف اين متد مشخص کردن ساختارهاي رسانايي زير سطح کم عمق است. ساختارهاي زمين شناسي بسته تخلخل، شاره ها و موادرسي پاسخ هاي متفاوتي به امواج الکترومغناطيسي مي دهند.
هفتاد قله زير زون جنوب غربي از زون ايران مرکزي است که خود از سه زير زون تشکيل شده است: هفتاد قله، زير زون مرکزي و زير زون شمال شرقي. گسل تلخاب مرز بين زير زون مرکزي و زير زون هفتاد قله است که توسط رسوبات کواترني مدفون شده است. سنگ شناسي منطقه عمدتا شامل سه قسمت مي باشد: ترسيانهاي جوان، ترسيانهاي قديمي و کنلگلومراهاي آتشفشاني و پيروکلاستيکهاي غير سيماني.
در مردادماه 1385 يک بررسي CSTMT جهت اکتشاف گسل تلخاب در منطقه انجام شد. برداشت داده ها با استفاده از سيستم EnviroMT از دانشگاه اوپسالا روي يک پروفيل شرقي-غربي شامل 40 ايستگاه با فاصله 200-100 متر انجام شد.
با استفاه از مدهاي TE و TM مقاومت ظاهري و فاز به عنوان داده هاي ورودي برنامه معکوس سازي استفاده شد. تخمين معکوس سازي 1D (پدرسون، 2004) براي داده ها در مد TE و TM انجام شد و براي معکوس سازي  2Dکد سيريپوناواراپورن و اگبرت (2000) استفاده شد.
مدلهاي 1D و 2D داده هاي CSTMT روي پروفيل يک زون نسبتا مقاوم را نشان داد. زون مقاوم مشاهده شده با توجه به طبيعت خشک شکستگي و آب و هوا خشک منطقه تفسير شد و اندازه گيري هاي CSTMT اختلاف مقاومت را روي زون شکستگي تا 100 متر در زير سطح به خوبي نشان دادند.

تجزيه طيفي تمامي روش هايي را گويند که در هر پنجره زماني به مرکز يک نمونه زماني از ردلرزه، طيف فرکانسي (طيف دامنه، طيف فاز يا تغييرات فاز با فرکانس و طيف انرِژي) را مي دهد. بنابراين حاصل کار تجزيه طيفي يک ردلرزه صفحه نمايش زمان-فرکانس مي باشد. در اين مقاله تجزيه طيفي به روش تبديل فوريه زمان کوتاه در تصويرسازي لايه هاي نازک در مقاطع لرزه اي بررسي شده است. شيوه کار بدين صورت است که از صفحه نمايش زمان-فرکانس مربوط به هر ردلرزه، نشانگرهاي طيفي استخراج مي گردند تا لايه نازک را تصوير کنند. نشانگرهاي مورد مطالعه در اين تحقيق شامل فرکانس قله، دامنه قله و تغييرات محلي فاز با فرکانس مي باشند. در اين مقاله، الگوريتم طراحي شده بر روي قسمتي از يک مقطع لرزه اي واقعي با فاز صفر اعمال شد. نشانگرهاي فرکانس قله و دامنه قله در بازه فرکانسي کوچک و نشانگر تغييرات محلي فاز با فرکانس به ازاي يک فرکانس خاص نتيجه قابل قبولي ارايه دادند.

داده هاي لرزه اي هميشه با نوفه همراه اند. نوفه هاي لرزه اي حاصل از عملکرد چشمه لرزه اي به نوع چشمه به کار رفته (چه در پروژه هاي نفتي و چه در لرزه نگاري مقياس کوچک) بستگي دارد. به عنوان مثال مي توان به ايجاد هواموج توسط چشمه هاي انفجاري (يا ضربه اي) اشاره کرد که به عنوان يک نوفه همدوس بر روي رکورد لرزه اي ظاهر مي شود. اين موج به علت طي مسافت کوتاه در هوا، با سيگنال هاي مطلوب بر رکورد لرزه اي (يعني امواج بازتابي) همپوشاني فرکانسي قابل توجهي دارد. لذا فيلترهاي فرکانسي براي تضعيف اين نوفه مناسب نخواهد بود. روش هاي مختلفي همچون فيلترهاي سرعتي در حوزه فوريه دو بعدي F-K و فيلتر K-L براي اين منظور ابداع و مورد استفاده قرار گرفته است Deighan and watts,1997)؛ سياهکوهي، 1379؛ گودرزي، 1381(.
روشي که در اين تحقيق براي تضعيف هوا موج مد نظر است، استفاده از تبديل موجک پاکتي و انتقال داده به حوزه زمان-فرکانس است. اين روش به علت دقت بالا در تفکيک موج به مولفه هاي سازنده آن و امکان بازسازي مجدد موج يا ترکيب هاي متنوعي از مولفه ها، زمينه حذف نوفه هوا را با کمترين صدمه به سيگنال هاي بازتابي نسبت به روش هاي فيلترينگ فرکانسي و سرعتي فراهم آورده است.

در مطالعات و تحقيقاتي که تا کنون از سوي دانشمندان علوم زمين صورت گرفته، وجود شکستگي هاي بزرگ در پي سنگ ايران قطعي است. با توجه به عمق زياد پي سنگ در ايران و قرارگيري ضخامت زيادي از رسوبات بر روي آن، شناسايي و تشخيص نوع حرکات اين گسل ها تنها از راه هاي غيرمستقيم ميسر بوده است از جمله استفاده از اطلاعات مغناطيس سنجي هوايي، گراني سنجي، استفاده از نقشه هاي خطوط هم ضخامت، تغييرات رخساره اي، بررسي هاي ساختماني قشر رسوبي روي پي سنگ و ....
گسل پي سنگي کازرون - برازجان (قطر-کازرون) از جمله شکستگي هاي بزرگي است که در جنوب ايران مرز زاگرس ساده چين خورده و فروافتادگي دزفول را تشکيل مي دهد (C.J. Talbot & M.Alavi, 1996) شکل (1). اين شکستگي در سطح زمين به صورت يک منطقه گسلي عريض است که دو روند شمالي جنوبي و کم و بيش موازي در آن ديده مي شود. اين دو روند در مجموع به صورت دو گسل راستالغز کازرون و برازجان معرفي شده اند (ساجدي، 1386). مطالعاتي که پيشتر از سوي برخي از پژوهشگران انجام گرفته است(Falcom 1974; Baker et al., 1993; Berberian, 1995; Talbot and Alavi, 1996)  گسل کازرون را به عنوان گسلي راست گرد معرفي کرده است. همچنين حرکات عمودي آن در قسمت هاي مختلف مشاهده شده است .(M. Sepehr and J.W. Cosgrove, 2005) در اين تحقيق سعي شده حرکات مختلف گسل و وضعيت فعاليت آن در زمان هاي گوناگون نشان داده شود. براي اين منظور اطلاعات حاصل از چاه اکتشافي و خطوط لرزه نگاري منطقه کوه کاکي واقع در 70 کيلومتري جنوب شرقي شهر بوشهر مورد استفاده قرار گرفته است.

همدوسي لرزه اي يک نشانگر ردلرزه مختلط و هندسي است که بر روي مکعبي از داده هاي لرزه اي سه بعدي اعمال مي شود. همدوسي لرزه اي کميتي از تغييرات جانبي در مقاومت لرزه اي است که بر اثر تغييرات ساختاري، چينه شناسي، سنگ شناسي، تخلخل و وجود هيدروکربور به وجود مي آيد. سه راه حل موجود براي محاسبه همدوسي شامل شباهت، همبستگي عرضي و ساختار ويژه مي شوند. در اين مقاله الگوريتم همدوسي شباهت بر روي داده هاي لرزه اي سه بعدي مصنوعي و نيز داده هاي لرزه اي واقعي سازند گازي خانگيران اعمال مي گردد تا کارآيي آن در شناسايي گسل هاي کوچک مقياس مورد بررسي قرار گيرد. نتايج اين روش با روش هاي ساختار ويژه و همبستگي عرضي که بر روي همين داده ها اعمال شده بود، مقايسه گرديد. اين مطالعه نشان مي دهد که الگوريتم همدوسي شباهت، مکعب همدوسي بهتري را نسبت به مکعبهاي ساختار ويژه و همبستگي عرضي فراهم مي نمايد.