نشریه علوم زمین خوارزمی

نشریه علوم زمین خوارزمی

وارونسازی تنش با استفاده از نتایج تفسیر داده‌های لرزه‌ای سه‌بعدی و سازوکار کانونی زمین‌لرزه‌ها

نویسندگان
محسن غلامی درگاهی 1
شاهرخ پوربیرانوند 2
مهدی تلخابلو 1
1 دانشگاه خوارزمی
2 پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
چکیده
اطلاع از میدان تنش و تحولات مکانی و زمانی آن، در شاخه‌های مختلف علوم زمین مانند ژئوتکنیک، زمین‌شناسی مهندسی و مطالعات تنش در مخازن هیدروکربوری (ژئومکانیک مخازن) نقش مهمی داشته، و در تشریح ژئودینامیک منطقه نیز اهمیت اساسی دارد. در این مطالعه، میدان تنش دیرین با استفاده از روشی جدید در تعیین جهت لغزش با استفاده از تفسیر داده‌های لرزه‌ای سه‌بعدی در یکی از میادین هیدروکربوری جنوب ایران در افق‌های گوناگون با سنین مختلف زمین‌شناسی، به‌وسیله روش وارون‌سازی تانسور تنش برآورد شد. همچنین، میدان تنش عهد حاضر نیز از روی داده‌های سازوکار کانونی زمین‌لرزه‌ها به همان روش فوق محاسبه گردید. وضعیت تنش حال حاضر و مقایسه‌ی آن با نقشه‌ی جهانی تنش، بیانگر ارتباط قابل قبول جهت تنش بیشینه‌ی به‌دست آمده با جهت تنش‌های منطقه‌ای است. این مطالعه نشان داد که در گذر زمان، چرخشی تدریجی در جهت حرکت عقربه‌های ساعت در راستای تنش افقی بیشینه اتفاق افتاده، و جهت‌گیری تنش افقی بیشینه از شمال‌غربی-جنوب‌شرقی در دوره‌ی کرتاسه، به شمال‌شرقی-جنوب‌غربی در عهد حاضر تبدیل شده است.
کلیدواژه‌ها
میدان تنش
وارون‌سازی غیرخطی تنش
داده‌های لرزه‌ای سه‌بعدی
سازوکار کانونی زمین‌لرزه‌ها

عنوان مقاله English

Stress inversion studies using 3D seismic interpretation data and earthquakes focal mechanism

نویسندگان English

Mohsen Golami Dargahi 1
Shahrokh Pourbeyranvand 2
Mehdi Talkhablou 1
1 Kharazmi University
2 International Institute of Earthquake Engineering and Seismology
چکیده English

The stress field and its spatial and temporal changes are important in various branches of geosciences such as geotechnics, engineering geology and hydrocarbon reservoir geomechanical stuidies. It is also important in describing the geodynamics of the area. In this study, a new method of determining the slip direction from 3D seismic interpretation data in one of the hydrocarbon fields in southern Iran on different horizons with different geological age is used for paleostress studies by nonlinear stress tensor inversion. Also the present state of stress field is calculated from the focal mechanism of earthquakes data by the same method. The present state of stress and its comparison with the global stress map indicates that there is a good agreement between the obtained stresses directions and the regional stress orientations. This study showed a clockwise gradual rotation in the direction of maximum horizontal stress over time, so that the maximum horizontal orientation of the NW-SE orientation of SHmax in Cretaceous has become NE-SW in the present day.

کلیدواژه‌ها English

Stress field
non-linear stress inversion
3D seismic data
earthquakes focal mechanism
6. Gartrell A. P., Lisk M., “Potential new method for paleostress estimation by combining three-dimensional fault restoration and fault slip inversion techniques: extraction of fault slip indicators from 3D seismic data. First test on the Skua Field, Timor Sea”, In: Boult, P., Kaldi, J. (Eds.), Evaluating fault and cap rock seals. AAPG Hedberg Series, vol. 2, (2005) 23-26.
7. Lohr T., Krawczyk C.M., Oncken O., Tanner D.C., “Evolution of a fault surface from 3D attributes analysis and displacement measurements”, Journal of Structural Geology 30 (6), (2008) 690-700.
8. Van Gent H. W., Back S., Urai J. L., Kukla P.A., Reicherter K., “Paleostresses of the Groningen area, the Netherlands-Results of a seismic based structural reconstruction”, Tectonophysics, 470, (2009) 147-161.
9. Vavry´cuk, V., “Iterative joint inversion for stress and fault orientations from focal mechanisms”, Geophys. J. Int., 199, )2014) 69–77. doi: 10.1093/gji/ggu224.
10. Vavryčuk, V., 2014. Iterative joint inversion for stress and fault orientations from focal mechanisms, Geophysical Journal International, 199, 69-77.
11. Vavryˇcuk, V., Bouchaala, F. & Fischer, T., “High-resolution fault image from accurate locations and focal mechanisms of the 2008 swarm earthquakes in West Bohemia”, Czech Republic, Tectonophysics, 590, (2013) 189–195.
12. Gephart J. W., Forsyth D. W., “An improved method for determining the regional stress tensor using earthquake focal mechanism data: Application to the San Fernando earthquake sequence”, J. Geophys. Res., 89, (1984) 9305-9320.
13. Michael, A., J., 1984. Determination of Stress From Slip Data: Faults And Folds, Journal of Geophysical Research, 89(B13), (1984) 11517 – 11526..
14. Alizadeh, M., Movahed, Z., Junin, R., Mohsin, R., Alizadeh, M., & Alizadeh, M. (2015). Fracture modeling in oil and gas reservoirs using image logs data and petrel software. Jurnal Teknologi, 75(11). https://doi.org/10.11113/jt.v75.5295
15. Petex. (n.d.). MOVE Core. Retrieved from https://www.petex.com/products/move-suite/move.
16. https://ocw.mit.edu/terms/
17. Talebian M., Jackson J., “A reappraisal of earthquake focal mechanisms and active shortening in the Zagros mountains of Iran”, Geophys. J. Int., 156, (2004) 506-526.
18. McKenzie D. P., “The relation between fault plane solutions for earthquakes and the directions of the principal stresses”, Bull. Seismol. Soc. Am., 59, (1969) 591-601.
19. Lund B. and Bödvarsson R., “Correlation of microearthquake body-wave spectral amplitudes”, Bull. Seism. Soc. Am., 92, (2002) 2419-2433.
20. International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES) website. (n.d.). Retrieved from http://www.iiees.ac.ir/en/
21. Iranian Seismological Center (n.d.). Retrieved from http://irsc.ut.ac.ir/
22. Global CMT Web Page. (n.d.). Retrieved from https://www.globalcmt.org/home1.
23. Kumar A., Singh Sh.K., Mitra S., Priestley K.F., Dayal Sh., “The 2015 April 25 Gorkha (Nepal) Earthquake and its Aftershocks: Implications for lateral heterogeneity on the Main Himalayan Thrust”, Geophysical Journal International, 208 (2017) 992-1008, DOI: 10.1093/gji/ggw438.
24. Keiding, M., Lund B., Árnadóttir Th., “Earthquakes, stress and strain along an oblique plate boundary: the Reykjanes Peninsula, southwest Iceland”, J. Geophys. Res., 114, B09306, (2009), doi: 10.1029/2008JB006253.
25. Gholami Zadeh P., Adabi M.H., Hisada K., Hosseini-Barzi M., Sadeghi A., Gassemi M.R., “Revised version of the Cenozoic Collision along the Zagros Orogen, Insight from Cr-spinel and Sandstone Modal Analyses”, Geology, Medicine. Published in Scientific Reports (2017). DOI:10.1038/s41598-017-11042-1.
26. Navabpour P., Angelier J., Barrier E. “Cenozoic post-collisional brittle tectonic history and stress reorientation in the High Zagros Belt (Iran, Fars Province)”, Tectonophysics 432 (1-4), (2007) 101-131.
27. Sarkarinejad, Kh., Zafarmand, B. & Oveisi, B. “Evolution of the stress fields in the Zagros Foreland Folded Belt using focal mechanisms and kinematic analyses: the case of the Fars salient, Iran”, International Journal of Earth Sciences volume 107, (2018) 611–633.
28. Navabpour P., Angelier J., Barrier E. “Stress state reconstruction of oblique collision and evolution of deformation partitioning in W-Zagros (Iran, Kermanshah)”, Geophysical Journal International 175 (2), (2008) 755-782.
29. Jentzer, M., Fournier, M., Agard, Ph., Omrani, J., Khatib, M.M. & Whitechurch, H. “Neogene to Present paleostress field in Eastern Iran (Sistan belt) and implications for regional geodynamics”, AGU publication, Tectonics, (2017). https://doi.org/10.1002/2016TC004275.
30. Jaehong K. “Petroleum Geology of Iran”, J. Korean Soc. Miner. Energy Resour. Eng., Vol. 54, No. 5, (2017) pp. 549-606.
31. Kazem Shiroodi S., Ghafoori M., Faghih A., Ghanadian M., Lashkaripour Gh., Hafezi Moghadas N., “Multi-phase inversion tectonics related to the Hendijan–Nowrooz–Khafji Fault activity, Zagros Mountains, SW Iran”, Journal of African Earth Sciences. Volume 111, (November 2015) 399-408.