مقدمه

بلایای زلزله تهدید قابل توجهی برای بسیاری از مناطق جهان محسوب می‌شوند و این امر مستلزم بررسی‌های جامع در مورد لرزه‌خیزی و ساختارهای تکتونیکی برای کاهش خطرات احتمالی است. منطقه شاندونگ (بین طول جغرافیایی ۱۱۶ تا ۱۲۳ درجه شرقی و عرض جغرافیایی ۳۴ تا ۳۸ درجه شمالی، شکل  ۱ )، واقع در بخش جنوبی دشت شمال چین، تحت تأثیر تأثیرات ترکیبی صفحات تکتونیکی اوراسیا، دریای فیلیپین و اقیانوس آرام قرار دارد و آن را مستعد زلزله‌های بزرگ و خطرات مرتبط با آن می‌کند. یکی از ویژگی‌های برجسته لرزه‌زایی در این منطقه، منطقه گسل تانچنگ-لوجیانگ است که از بخش شرقی شاندونگ عبور می‌کند و در میان فعال‌ترین کمربندهای گسلی در شرق چین قرار دارد. رویدادهای لرزه‌ای تاریخی، مانند زلزله تانچنگ در ۲۵ ژوئیه ۱۶۶۸ ( s = ۸.۵، s به بزرگی موج سطحی اشاره دارد)، یکی از مهم‌ترین زلزله‌های ثبت‌شده در تاریخ چین، زلزله کائوشیان در ۱۰ اوت ۱۹۳۷ ( s = ۷.۰) و پس‌لرزه زلزله تانگشان در ۲۸ ژوئیه ۱۹۷۶ ( s = ۷.۵)، پتانسیل وقوع بلایای لرزه‌ای ویرانگر در این منطقه را برجسته می‌کنند. ۱ ، ۲ ، ۳ .

شکل ۱
شکل ۱

نقشه منطقه شاندونگ، بین طول جغرافیایی ۱۱۶ تا ۱۲۳ درجه شرقی و عرض جغرافیایی ۳۴ تا ۳۸ درجه شمالی. منطقه قرمز نشان دهنده منطقه مورد مطالعه این تحقیق – منطقه شاندونگ – است. تهیه شده توسط GISPro (نسخه ۳.۳.۲؛ https://pro.arcgis.com ).

ارزیابی خطر زلزله برای توسعه استراتژی‌های مؤثر کاهش ریسک، هدایت برنامه‌ریزی کاربری زمین و تدوین معیارهای طراحی مقاوم در برابر زلزله ضروری است. برای پشتیبانی از چنین ارزیابی‌هایی، کاتالوگ‌های زلزله معمولاً شامل پارامترهای ضروری مانند موقعیت مرکز زلزله، عمق کانونی و بزرگی زلزله هستند اگرچه شبیه‌سازی عددی، بررسی‌های تاریخی، فیزیک گرانشی و فراگرانش و روش‌های پیشرفته یادگیری ماشینی می‌توانند برای ارزیابی خواص ژئوتکنیکی و خطر فاجعه لرزه‌ای تأسیسات مربوطه به کار گرفته شوند، درک ویژگی‌های مکانی و زمانی لرزه‌خیزی به ویژه برای تعیین مناطق لرزه‌خیز، پیش‌بینی روندهای زلزله آینده و اطلاع‌رسانی در مورد تلاش‌های هدفمند برای کاهش خطرات حیاتی است. ۷ ، ۸ ، ۹ ، ۱۰ ، ۱۱ ، ۱۲ . علیرغم تنوع در کامل بودن کاتالوگ و مقیاس‌های بزرگی، مستندسازی زلزله‌های مخرب تاریخی ( با بزرگی ≥ ۴.۷) و زلزله‌های منطقه‌ای مدرن در شاندونگ (در بازه زمانی ۱۴۸۴ تا ۲۰۲۳ در محدوده ۳۴.۷ تا ۳۸.۵ درجه شمالی، ۱۱۵ تا ۱۱۹.۵ درجه شرقی) دیدگاه قوی‌تری در مورد رفتار لرزه‌ای بلندمدت منطقه ارائه می‌دهد.

علاوه بر کاتالوگ‌های لرزه‌ای، بررسی‌های دقیق ساختارهای تکتونیکی – از جمله گسل‌های اصلی، فعالیت نئوتکتونیکی و راه‌حل‌های سازوکار کانونی زلزله – برای توصیف محیط لرزه‌زا بسیار مهم هستند ۱۳٫ در اینجا، ما به این داده‌ها به طور کلی به عنوان “داده‌های لرزه‌زمین‌ساختی” اشاره می‌کنیم که شامل گسل‌های نقشه‌برداری شده، خطواره‌های ساختاری و سازوکارهای کانونی مرتبط است که در کنار هم چارچوب ساختاری لرزه‌ای شاندونگ را تشکیل می‌دهند. این چارچوب، محیط زمین‌شناسی و رژیم‌های تنشی را که وقوع زلزله‌های قوی را تسهیل می‌کنند، آشکار می‌کند و بینش‌های بنیادی را برای شناسایی مناطق رومرکزی احتمالی و اصلاح ارزیابی‌های خطر لرزه‌ای منطقه‌ای ارائه می‌دهد.

هدف این مطالعه (۱) گردآوری و ادغام مجموعه داده‌های جامع لرزه‌ای و ساختاری برای استان شاندونگ، (۲) توصیف الگوهای مکانی و زمانی زلزله‌ها، و (۳) بررسی ویژگی‌های تکتونیکی که زیربنای فعالیت لرزه‌ای منطقه‌ای هستند، می‌باشد. با ترکیب کاتالوگ‌های زلزله‌های تاریخی و مدرن با اطلاعات دقیق گسل و مکانیسم کانونی، ما مبنایی برای مدل‌سازی بهتر منبع زلزله و ارزیابی خطر فراهم می‌کنیم. در نهایت، این یافته‌ها به توسعه دقیق‌تر مقررات ایمنی لرزه‌ای و استانداردهای طراحی مقاوم در برابر زلزله برای محافظت از جان، مال و زیرساخت‌ها در برابر بلایای زلزله آینده در شاندونگ کمک خواهد کرد.

روش‌ها و اعتبارسنجی فنی

در این مطالعه، جمع‌آوری و بررسی جامعی از داده‌های لرزه‌ای انجام شد تا یک کاتالوگ لرزه‌ای علمی و قوی برای منطقه ایجاد شود. این روش به دو اصل کلیدی پایبند بود. اولاً، برای زلزله‌های مخربی که مورد بررسی و بررسی قرار گرفته‌اند، پارامترهای لرزه‌ای به‌دست‌آمده از این مطالعات مستقیماً در نظر گرفته شدند. ثانیاً، این فرآیند شامل ارزیابی انتقادی از قابلیت اطمینان و کامل بودن نسخه‌های متعدد داده‌های کاتالوگ، به‌ویژه برای رکوردهای زلزله مورد مناقشه، برای تعیین دقیق‌ترین و جامع‌ترین ورودی‌ها برای گنجاندن بود. منابع اصلی داده‌های لرزه‌ای مورد استفاده در این مجموعه شامل دپارتمان پیشگیری از خسارات لرزه‌ای اداره زلزله چین، شبکه تحلیل و پیش‌بینی اداره زلزله چین و کاتالوگ‌های لرزه‌ای رسمی منتشر شده توسط شبکه زلزله چین ۱۳ ، ۱۴ ، ۱۵ ، ۱۶ بود .

برای رویدادهای لرزه‌ای با بزرگی برابر یا بیشتر از ۴.۷ ( M ≥ ۴.۷)، به رویدادهایی که داده‌های دستگاهی در دسترس دارند، بزرگی بر اساس اندازه‌گیری‌های دستگاهی اختصاص داده می‌شود. در مواردی که داده‌های دستگاهی در دسترس نیستند، بزرگی زلزله با تجزیه و تحلیل گزارش‌های تاریخی شدت مرکز زلزله تخمین زده می‌شود. سپس این مقادیر شدت از طریق روابط تجربی تعیین شده بین بزرگی و شدت مرکز زلزله به بزرگی تقریبی تبدیل می‌شوند. رویدادهای لرزه‌ای جزئی معاصر معمولاً با استفاده از ML مشخص می‌شوند. معادلات تبدیل مورد استفاده از «راهنمای کار زلزله» ۱۷ گرفته شده‌اند .

(۱)

معادله تبدیل از طریق تحلیل آماری داده‌های زلزله شینگتای توسط گو و همکاران (۱۹۷۱) توسعه داده شد. این معادله به طور خاص برای منطقه شمال چین و سایر مناطقی که فاصله مرکز زلزله Δ کمتر یا مساوی ۱۰۰۰ کیلومتر است، طراحی شده است (دپارتمان پیشگیری از خسارات لرزه‌ای اداره ملی زلزله، ۱۹۹۰). در فرآیند ایجاد سری پنجم نقشه‌های پهنه‌بندی لرزه‌ای، همبستگی بین Ms و ML با استفاده از حجم قابل توجهی از داده‌های زلزله مدرن دوباره بررسی شد. با تحلیل ۶۵۷۷ زلزله که بین سال‌های ۱۹۹۰ تا ۲۰۰۷ رخ داده است، با داده‌های Ms و ML موجود و عمق کانونی کمتر از ۷۰ کیلومتر ، رابطه Ms – ML زیر به صورت زیر برقرار شد :

(۲)

همانطور که در شکل  ۲ نشان داده شده است ، خط رگرسیون معادله ( ۱ ) انحراف قابل توجهی نسبت به مجموعه داده‌ها نشان می‌دهد، در حالی که معادله ( ۲ ) با خط s = L همسو است و انحرافات جزئی در نقاط انتهایی مشاهده می‌شود. با توجه به پراکندگی نقاط داده و عدم قطعیت قابل توجه در رابطه برازش، به طور کلی پذیرفته شده است که معادله ( ۲ ) اساساً با رابطه s = L مطابقت دارد . از آنجا که L تقریباً در ۶٫۵-۷٫۰ اشباع شده است، در بررسی آماری پارامترهای فعالیت لرزه‌ای، L مدرن < 6.5 مستقیماً به عنوان M بدون تبدیل به s استفاده خواهد شد . در تعیین محل مرکز زلزله، برای زلزله‌هایی با هر دو مرکز لرزه‌ای دستگاهی و ماکرولرزه‌ای، اولویت با مراکز لرزه‌ای ماکرولرزه‌ای خواهد بود. تحلیل ویژگی‌های مکانی-زمانی فعالیت‌های لرزه‌ای شامل داده‌های زلزله با بزرگی بیش از ۲.۰ از سال ۱۹۷۰ خواهد بود. شرایط لرزه‌ای مربوط به لرزه‌زمین‌ساخت منطقه‌ای از طریق بررسی رخدادهای زلزله متوسط ​​در منطقه و مناطق مجاور آن روشن خواهد شد.

شکل ۲
شکل ۲

رابطه‌ی s – L. دایره‌های آبی نشان‌دهنده‌ی نقاط داده هستند، خط آبی نشان‌دهنده‌ی معادله‌ی تبدیل بر اساس داده‌های مدرن است، خط قرمز نشان‌دهنده‌ی معادله‌ی تبدیل s = L است و خط سیاه نشان‌دهنده‌ی معادله‌ی تبدیل توسعه‌یافته برای شمال چین بر اساس داده‌های زلزله‌ی شینگتای است. این الگو با رابطه‌ی شمال چین همسو نیست و معادله‌ی s = L به طور کلی با رابطه‌ی مشتق‌شده سازگار است.

این منطقه عمدتاً شامل منطقه آماری لرزه‌ای دشت شمال چین و منطقه آماری لرزه‌ای تانچنگ-لوجیانگ است. یک منطقه آماری لرزه‌ای به مناطق خاصی اطلاق می‌شود که برای انجام تحلیل‌های آماری لرزه‌ای تعیین شده‌اند. این مناطق بر اساس ساختارهای زمین‌شناسی و ویژگی‌های فعالیت لرزه‌ای مشخص شده‌اند تا جمع‌آوری و تحلیل دقیق‌تر داده‌ها را تسهیل کنند. بر اساس سوابق زلزله از این مناطق آماری لرزه‌ای و تحقیقات انجام شده توسط هوانگ و همکاران. ۵۷ ، ۵۸ ، ۵۹ ، سوابق تاریخی زلزله‌های مخرب از سال ۱۴۸۴ تا حد زیادی جامع بوده‌اند، به استثنای مناطق دریایی. بخش شمال شرقی منطقه شامل منطقه دریای زرد است، جایی که تجزیه و تحلیل عمیق‌تر از کامل بودن داده‌های لرزه‌ای، سوابق زلزله نسبتاً قوی را نشان می‌دهد. اولین زلزله مخرب ثبت شده در سال ۱۳۴۶ در خلیج لایژو، شاندونگ رخ داد و بزرگی M = ۵٫۰ را ثبت کرد و در پنج مکان از جمله ییدو (چینگژو)، چانگله، شوگوانگ، ویفانگ و جیمو ثبت شد. در سال ۱۵۱۷، زلزله‌ای با بزرگی ۵.۵ ریشتر  ، یکسیان، واقع در غرب خلیج لایژو، شاندونگ را لرزاند و در ده مکان، از جمله ییدو، جینان و یکسیان، گزارش شد. زلزله بوهای در سال ۱۵۴۸، با بزرگی ۷ ریشتر، از پکن در غرب تا سئول در شبه جزیره کره در شرق احساس شد و بیش از بیست شهرستان این رویداد را ثبت کردند. پس از سال ۱۵۰۰، رکوردهای زلزله با بزرگی بیش از ۵ ریشتر در منطقه دریای زرد شمالی اساساً کامل در نظر گرفته می‌شوند، که نشان می‌دهد رکوردهای زلزله با بزرگی بیش از ۵ ریشتر از سال ۱۵۰۰ جامع بوده‌اند.

بیشتر داده‌های زلزله معاصر از سال ۱۹۱۲ تا به امروز با استفاده از ابزار دقیق لرزه‌نگاری جمع‌آوری شده‌اند. اولین رصدخانه لرزه‌نگاری در شاندونگ، ایستگاه لرزه‌نگاری معیار تای آن، در سال ۱۹۶۷ تأسیس شد. طبق «کاتالوگ زلزله استان شاندونگ»، بین سال‌های ۱۹۶۷ تا ۱۹۸۰، ۲۶ ایستگاه لرزه‌نگاری در شاندونگ راه‌اندازی شد و یک شبکه لرزه‌نگاری منطقه‌ای اولیه با قابلیت‌های نظارت ایجاد شد. متعاقباً، از سال ۱۹۸۱، طرح و ابزار دقیق شبکه لرزه‌نگاری شاندونگ بهبود یافت. این شامل پیکربندی مجدد و اضافه شدن شش ایستگاه لرزه‌نگاری و زیرشبکه انتقال بی‌سیم جیاشیانگ بود. این پیشرفت‌ها به طور قابل توجهی نظارت بر زلزله را در مناطق داخلی شاندونگ، به ویژه در منطقه جنوبی، بهبود بخشید. به استثنای شمال شاندونگ و بخش‌هایی از شبه جزیره جیائودونگ، قابلیت نظارت بر زلزله در مناطق داخلی شاندونگ برای بزرگی بیش از ۲ ریشتر مؤثر است، و جنوب شاندونگ قادر به نظارت بر زلزله‌هایی تا بزرگی بیش از ۱.۷ ریشتر است. پس از سال ۱۹۹۱، در پاسخ به ویژگی‌های فعالیت لرزه‌ای در شاندونگ و مناطق مجاور و شرایط لرزه‌ای در حال تحول، شبکه لرزه‌نگاری شاندونگ گسترش و بهینه‌سازی بیشتری یافت و تعداد ایستگاه‌ها به ۳۲ افزایش یافت. نکته قابل توجه این است که با توسعه فناوری رصد دیجیتال، ۱۹ ایستگاه رصد دیجیتال تا سال ۲۰۰۰ تأسیس شد که منجر به تشکیل شبکه لرزه‌نگاری دیجیتال استانی شاندونگ شد. این توسعه به طور قابل توجهی قابلیت‌های نظارت بر زلزله و دقت موقعیت‌یابی را در مناطق داخلی و نزدیک ساحل شاندونگ بهبود بخشید.

در طول چندین دهه توسعه و ساخت و ساز، ظرفیت پایش لرزه‌ای در مناطق مختلف شاندونگ پیشرفت‌های چشمگیری داشته است. در منطقه غربی و منطقه دریای زرد، قابلیت پایش اکنون امکان تشخیص زلزله‌هایی با بزرگی بیش از ۱.۷ ریشتر را فراهم می‌کند  . به طور مشابه، مناطق مرکزی و شرقی به قابلیت پایش بزرگی بیش از ۱.۴ ریشتر دست یافته‌اند  . مناطق خاصی مانند شبه جزیره جیائودونگ (مانند لایژو، لایانگ، هایانگ و روشان) و بخش‌هایی از غرب شاندونگ (مانند جینان و تای آن) به قابلیت پایش بزرگی بیش از ۰.۸ ریشتر رسیده‌اند .  در هنان ، قابلیت پایش لرزه‌ای از سال ۱۹۷۰ تا ۱۹۷۹ به دلیل تعداد محدود ایستگاه‌ها، بزرگی بیش از ۲.۵ ریشتر بود. این قابلیت از سال ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۱ در طول دوره‌ای از مشاهدات آنالوگ نسبتاً پایدار، به بزرگی بیش از ۲.۳ ریشتر  بهبود یافت  . با این حال، از سال ۲۰۰۲ تا ۲۰۰۷، قطع چندین ایستگاه مشاهده آنالوگ منجر به شکاف‌های قابل توجهی در سوابق زلزله شد، با قابلیت نظارت تقریباً M  ≥ ۲.۶. پس از آن، از سال ۲۰۰۸ تا نوامبر ۲۰۲۰، قابلیت نظارت لرزه‌ای  پس از تکمیل ارتقاء دیجیتال شبکه لرزه‌نگاری و استقرار ایستگاه‌های جدید به M ≥ ۱.۵ افزایش یافت و در نتیجه قابلیت‌های نظارت را به طور قابل توجهی افزایش داد. ۱۹. شبکه لرزه‌نگاری دیجیتال هبی، پس از تحول پروژه “برنامه پنج ساله یازدهم”، به نظارت بر زلزله M  ≥ ۱.۵ در بیشتر استان دست یافته است. ۲۰. با این حال، تراکم ایستگاه‌ها در مناطق مرزی هبی همچنان ناکافی است و بر قابلیت‌های نظارت تأثیر می‌گذارد. طبق گفته مو و همکاران (۲۰۱۶) ۴۲ ، کل منطقه هبی قادر به نظارت بر زلزله‌هایی با M  ≥ ۲.۵ است.

به طور خلاصه، با توجه به شبکه‌های لرزه‌نگاری کشورهای منطقه‌ای و همسایه، و همچنین شبکه‌های لرزه‌نگاری استانی، قابلیت پایش زلزله در منطقه عموماً برای رویدادهای M  > 2.0 مؤثر است، و برخی مناطق حتی قادر به شناسایی زلزله‌هایی به کوچکی M  = ۱٫۰ نیز می‌باشند. تجزیه و تحلیل داده‌ها از دوره‌های زمانی مختلف، از سال ۱۹۷۰، نشان می‌دهد که ممکن است مواردی وجود داشته باشد که زلزله‌های M  ≈ ۲٫۰ در فواصل زمانی خاص از قلم افتاده باشند. با این حال، در کل، مستندسازی زلزله‌های M  ≥ ۲٫۰ جامع و قابل اعتماد تلقی می‌شود.

تحلیل فعالیت‌های لرزه‌ای منطقه‌ای

سوابق لرزه‌نگاری نشان می‌دهد که اولین زلزله در منطقه، زلزله با بزرگی ۷ ریشتر در آنکیو، شاندونگ، در سال ۷۰ پیش از میلاد بوده است و بزرگترین آن زلزله ۲۵ ژوئیه ۱۶۶۸ در تانچنگ، شاندونگ، با بزرگی ۸.۵ ریشتر و شدت ۱۲ ریشتر بوده است . جدیدترین زلزله با بزرگی ۴.۷ ریشتر، زلزله‌ای با بزرگی ۵.۵ ریشتر در دشت دژو، شاندونگ، در ۶ آگوست ۲۰۲۳ بوده است . جدول – ۱ در پایگاه داده تکمیلی، کاتالوگ زلزله‌های مخرب منطقه‌ای (۷۰ پیش از میلاد – دسامبر ۲۰۲۳، با بزرگی ۴.۷ ریشتر) را گردآوری کرده است و جدول  ۱ آمار بزرگی زلزله‌ها را برای زلزله‌های مخرب منطقه‌ای ارائه می‌دهد. برای اطمینان از کیفیت گردآوری داده‌های لرزه‌نگاری، ما از استانداردهای دقیق غربالگری و تأیید عددی استفاده کردیم و ارزیابی جامعی از عواملی مانند بزرگی، عمق، راه‌حل‌های تانسور گشتاور، پوشش ایستگاه و هندسه مشاهده‌ای انجام دادیم. این رویکرد، قابلیت اطمینان و کامل بودن پایگاه داده را افزایش می‌دهد. هر رویدادی که حداقل آستانه‌های قابل قبول را برآورده نکند یا تضادهای قابل توجهی در سازگاری داده‌ها نشان دهد، حذف می‌شود.

جدول ۱ توزیع فراوانی بزرگی زلزله‌های مخرب منطقه‌ای (۷۰ سال قبل از میلاد تا دسامبر ۲۰۲۳، ≥ ۴٫۷).

در جدول  ۱ ، که دوره زمانی از ۷۰ پیش از میلاد تا دسامبر ۲۰۲۳ را در بر می‌گیرد، در مجموع ۱۱۵ زلزله ثبت شده با بزرگی ≥ ۴٫۷ در منطقه مشخص شده وجود داشته است. این زلزله‌ها به شرح زیر طبقه‌بندی شده‌اند: ۳۷ رویداد با بزرگی ≥ ۴٫۹ ≥ ۴٫۷، ۵۵ رویداد با بزرگی ≥ ۵٫۹ ≥ ۵٫۰، ۱۷ رویداد با بزرگی ≥ ۶٫۹ ≥ ۶٫۰، ۵ رویداد با بزرگی ≥ ۷٫۰ ≥ ۷٫۹، و ۱ زلزله با بزرگی  ≥ ۸٫۰٫

اولین زلزله مدرن ثبت شده در این منطقه با بزرگی ۴.۶ ≥ M ≥ ۴.۰ ، زلزله با بزرگی ۴.۶ در دریای بوهای در ۱۶ مه ۱۹۷۰ [۲۵ ، ۲۶] بود . جدیدترین زلزله با بزرگی بیش از ۴.۰، زلزله با بزرگی ۴.۳ در زیبو، شاندونگ، در ۲ مه ۲۰۲۲ بود. جدول D-۲ در پایگاه داده تکمیلی، کاتالوگ زلزله‌های منطقه‌ای مدرن (۱۹۷۰-دسامبر ۲۰۲۳، ۴.۶ ≥ M ≥ ۴.۰) را خلاصه می‌کند و جدول  ۲ آمار زلزله‌های منطقه‌ای مدرن (۱۹۷۰-دسامبر ۲۰۲۳، M ≥ ۲.۰) را ارائه می‌دهد.

جدول ۲ توزیع آماری بزرگی زلزله‌های منطقه‌ای مدرن (۱۹۷۰ تا سپتامبر ۲۰۲۳، ۴.۶ ≥ M ≥ ۲.۰).

بر اساس کاتالوگ‌های زلزله‌های مخرب منطقه‌ای ( M ≥ ۴٫۷) و زلزله‌های منطقه‌ای مدرن ( M ≥ ۲٫۰)، نقشه‌های توزیع مرکز سطحی برای زلزله‌های مخرب منطقه‌ای (شکل  ۳ ) و نقشه‌های توزیع مرکز سطحی برای زلزله‌های منطقه‌ای مدرن (شکل  ۴ ) برای نشان دادن ویژگی‌های توزیع فضایی فعالیت لرزه‌ای منطقه‌ای تهیه شدند. در فرآیند جمع‌آوری و انتخاب داده‌ها، ما در درجه اول به اطلاعات لرزه‌ای ثبت شده توسط ایستگاه‌های پایش تکیه کردیم. کاتالوگ زلزله‌های مخرب منطقه‌ای ( M ≥ ۴٫۷) از ۷۰ سال قبل از میلاد تا دسامبر ۲۰۲۳ در جدول D-1 گردآوری شده است، در حالی که کاتالوگ زلزله‌های منطقه‌ای مدرن (۴٫۶ ≥ M ≥ ۴٫۰) از ۱۹۷۰ تا دسامبر ۲۰۲۳ در جدول D-2 خلاصه شده است. داده‌ها از شبکه‌های لرزه‌نگاری معتبر و دارای گواهی دقیق تهیه شده‌اند و از داده‌های مشاهده‌ای با کیفیت بالا برای اطمینان از دقت و تکرارپذیری استفاده شده است. این مطالعه بر روی منطقه جغرافیایی خاصی که بین عرض جغرافیایی ۳۴.۷ تا ۳۸.۵ درجه شمالی و طول جغرافیایی ۱۱۵.۰ تا ۱۱۹.۵ درجه شرقی تعریف شده است، تمرکز دارد. علاوه بر این، برچسب‌های طول و عرض جغرافیایی در شکل‌ها گنجانده شده‌اند تا مکان‌یابی دقیق در این منطقه تسهیل شود.

شکل ۳
شکل ۳

توزیع مرکز زلزله‌های مخرب منطقه‌ای (۷۰ پیش از میلاد تا دسامبر ۲۰۲۳، M ≥ ۴.۷). دایره‌های قرمز نشان دهنده زلزله‌هایی هستند که قبل از ۱۹۷۰ رخ داده‌اند، در حالی که دایره‌های خاکستری نشان دهنده زلزله‌هایی هستند که پس از ۱۹۷۰ رخ داده‌اند. اندازه دایره‌های قرمز مربوط به بزرگی زلزله‌ها است. نقشه‌ها با استفاده از نرم‌افزار maPInfo (نسخه ۱۶؛ http://www.precisely.com ) ایجاد شده و با استفاده از Power Point (نسخه ۲۰۱۹؛ https://www.microsoft.com ) اصلاح شده‌اند.

شکل ۴
شکل ۴

هیستوگرام عمق کانونی برای زمین‌لرزه‌های منطقه‌ای مدرن (ژانویه ۱۹۷۰ تا دسامبر ۲۰۲۳، ۲.۰ ≤ M ≤ ۴.۶). اعداد روی هیستوگرام نشان دهنده تعداد زمین‌لرزه‌های رخ داده هستند.

ما به طور سیستماتیک سوابق لرزه‌ای را از اسناد تاریخی و یافته‌های باستان‌شناسی، از جمله متون باستانی که زلزله‌های گذشته را توصیف می‌کنند و شواهدی از خسارات لرزه‌ای کشف شده در مکان‌های باستان‌شناسی، ادغام کرده‌ایم. با این حال، در طول یک دوره تقریبی ۲۰۰۰ سال، تنها ۵۵ رویداد زلزله در محدوده ریشتر ۵٫۰ تا ۵٫۹ قرار گرفتند، که عمدتاً به دلیل تغییرات تاریخی در تراکم ایستگاه‌های لرزه‌نگاری و توسعه کلی شبکه نظارت منطقه‌ای بود. در قرن‌های گذشته، به ویژه قبل از ابزار دقیق مدرن، تشخیص زلزله به یک شبکه محدود و پراکنده از ناظران متکی بود. در مقابل، ایجاد و گسترش شبکه‌های لرزه‌نگاری مدرن در نیمه دوم قرن بیستم، ثبت زمین‌لرزه‌های با بزرگی کمتر را به طور قابل توجهی افزایش داده است – همانطور که در جدول  ۲ نشان داده شده است ، که افزایش قابل توجهی در رویدادهای ثبت شده در محدوده ریشتر ۴٫۰ تا ۴٫۶ از سال ۱۹۷۰ تا دسامبر ۲۰۲۳، از جمله ۳۹۴۳ رویداد ریشتر ۲٫۰ تا ۲٫۹ را نشان می‌دهد. این افزایش نشان‌دهنده بهبود قابلیت‌های رصدی و پوشش متراکم‌تر ایستگاه‌ها است و نشان می‌دهد که تعداد کم زمین‌لرزه‌های متوسط ​​در کاتالوگ‌های تاریخی، عمدتاً ناشی از محدودیت‌های رصدی است تا کمبود واقعی فعالیت لرزه‌ای. علاوه بر این، رکوردهای اولیه به دلیل فقدان مستندات سیستماتیک در جوامع باستانی، مناطق محدود یا غیرقابل دسترس ثبت نشده و ناهماهنگی در منابع مختلف، ناقص بودند. عوامل اجتماعی-اقتصادی نیز در این امر نقش داشتند: در دوره‌های توسعه اجتماعی و فناوری پایین‌تر، مستندات زلزله کمیاب بود، در حالی که پیشرفت‌های مدرن در شبکه‌های نظارتی و شیوه‌های گزارش‌دهی منجر به ثبت گسترده‌تر و دقیق‌تر شده است. در نتیجه، ممکن است زمین‌لرزه‌های کوچک‌تر و متوسط ​​کمتر نمایش داده شوند، که به طور بالقوه فعالیت لرزه‌ای کلی را دست کم می‌گیرد و بر ارزیابی‌های ریسک تأثیر می‌گذارد. بنابراین، ناقص بودن کاتالوگ‌های لرزه‌ای اولیه باید با احتیاط تفسیر شود و تأثیر تغییرات زمانی در تراکم شبکه را در نظر گرفت. ارزیابی‌های خطر لرزه‌ای آینده باید این سوگیری‌های رصدی را در نظر بگیرند تا به درک دقیق‌تری از لرزه‌خیزی بلندمدت منطقه دست یابند. ما به تکمیل پایگاه داده خود با اکتشافات جدید تاریخی و باستان‌شناسی ادامه خواهیم داد تا این شکاف‌های داده‌ای را به حداقل برسانیم.

شکل  ۳ توزیع کانون‌های زلزله‌های مخرب منطقه‌ای را نشان می‌دهد. الگوی مکانی این زلزله‌ها ناهمگونی قابل توجهی را نشان می‌دهد. به طور خاص، مناطقی با فراوانی بیشتر زلزله‌های مخرب در امتداد بخش‌های جنوبی گسل‌های شینهه و لیائوچنگ-لانکائو مشاهده می‌شوند که چندین زلزله منطقه‌ای با بزرگی بزرگتر از ۶٫۰ را تجربه کرده‌اند. فعالیت لرزه‌ای در گسل‌های شمال غربی گسل رودخانه ییهه-رودخانه شوهه و بلوک غرب شاندونگ، منطقه را به ویژه در تقاطع گسل‌های فعال تحت تأثیر قرار می‌دهد و این مناطق را به ویژه مستعد زلزله می‌کند. علاوه بر این، زلزله‌های شدیدی در حوضه بوهای ثبت شده است. گسل‌های ذکر شده در متن را می‌توان در شکل  ۸ یافت .

در مجموع ۱۱۵ زلزله مخرب در این منطقه ثبت شده است که اطلاعات عمق کانونی ۴۰ مورد از این رویدادها قابل دسترسی است و میانگین عمق کانونی آنها ۱۹.۰ کیلومتر است. برای انجام تجزیه و تحلیل دقیق‌تر از عمق کانونی زلزله در منطقه، ۲۵۷۰ زلزله با داده‌های عمق و M ≥ ۲.۰ انتخاب شدند. تجزیه و تحلیل عمق کانونی زلزله (شکل‌های  ۴ و ۵ ) نشان می‌دهد که عمق کانونی متوسط ​​۱۴.۹ کیلومتر برای ۲۵۷۰ زلزله ثبت شده است که کمی کمتر از عمق متوسط ​​زلزله‌های مخرب است. اکثر این رویدادها در اعماق کمتر از ۳۰ کیلومتر رخ می‌دهند که تقریباً ۹۵٪ از کل فعالیت‌های لرزه‌ای را تشکیل می‌دهند. به طور خاص، زلزله‌هایی که در اعماق ۱۵ کیلومتری رخ می‌دهند، ۵۱.۹٪ از کل را تشکیل می‌دهند، در حالی که زلزله‌های بین ۱۵ تا ۲۰ کیلومتر ۲۶.۴٪ را نشان می‌دهند. این نتایج نشان می‌دهد که رویدادهای لرزه‌ای در منطقه عمدتاً از پوسته بالایی تا میانی سرچشمه می‌گیرند و آنها را به عنوان زلزله‌های با کانون کم عمق طبقه‌بندی می‌کنند.

شکل ۵
شکل ۵

پروفیل عمق کانونی زلزله‌های منطقه‌ای مدرن (ژانویه ۱۹۷۰ تا سپتامبر ۲۰۲۳، ۲٫۰ ≤ M ≤ ۴٫۶). ( الف ) نقشه عمق-آزیموت هیپوسنتر. ( ب ) نمودار عمق-کمیت هیپوسنتر. هر مربع در شکل (الف) نشان دهنده یک زلزله است که رنگ آن نشان دهنده عمق است و با افزایش تدریجی عمق منبع لرزه‌ای از آبی به زرد تغییر می‌کند. شکل (ب) تعداد زلزله‌ها را در اعماق مختلف ثبت می‌کند و تغییر رنگ نشان دهنده افزایش عمق منبع لرزه‌ای است. نقشه‌ها با استفاده از نرم‌افزار maPInfo (نسخه ۱۶؛ http://www.precisely.com ) ایجاد و با استفاده از Power Point (نسخه ۲۰۱۹؛ https://www.microsoft.com ) اصلاح شده‌اند.

شکل  ۶ نمودار بزرگی-زمان (MT) را نشان می‌دهد که زلزله‌های مخرب منطقه‌ای را نشان می‌دهد. قبل از سال ۱۴۸۵، تعداد محدودی از زلزله‌های مخرب ثبت شده بود که منجر به شکاف‌های اطلاعاتی قابل توجهی می‌شد. پس از سال ۱۴۸۵، زلزله‌های منطقه‌ای تناوب آشکاری را نشان می‌دهند که با داده‌های آماری از منطقه لرزه‌خیز دشت شمال چین مطابقت دارد. این منطقه بین سال‌های ۱۴۸۵ تا ۱۶۷۵ و ۱۷۹۱ تا ۱۹۸۳ دوره‌هایی از فعالیت لرزه‌ای شدید را تجربه کرده است که با فراوانی بالاتر زلزله‌های مخرب ثبت شده مشخص می‌شود. این فواصل زمانی نشان‌دهنده فازهای متناوب فعالیت لرزه‌ای تشدید شده و فروکش کرده است. پس از سال ۱۹۸۳، منطقه وارد یک مرحله نسبتاً آرام شد که مهمترین رویداد اخیر، رویداد M = ۵٫۵ در دشت شاندونگ (۲۰۲۳) بود.

شکل ۶
شکل ۶

نمودار MT برای زلزله‌های مخرب منطقه‌ای. این تصویر به طور شهودی تغییرات فعالیت زلزله را در طول زمان نشان می‌دهد. هرچه خط بنفش متراکم‌تر باشد، فرکانس فعالیت لرزه‌ای در آن دوره بیشتر است.

.

فعالیت‌های لرزه‌ای ناهمگونی مکانی را نشان می‌دهند، به طوری که زلزله‌های متوسط ​​و قوی، به ویژه آنهایی که M = ۶٫۰ و بالاتر دارند، تحت تأثیر مناطق گسلی فعال قرار گرفته و در مناطقی در امتداد این گسل‌ها توزیع شده‌اند. نتایج آماری نشان می‌دهد که عمق کانونی متوسط ​​زلزله‌های مخرب منطقه‌ای ۱۹ کیلومتر است، در حالی که عمق کانونی متوسط ​​زلزله‌های کوچک اخیر ۱۴.۹ کیلومتر است. زلزله‌های منطقه‌ای عمدتاً در پوسته میانی تا بالایی قرار دارند و به عنوان زلزله‌های با منبع کم عمق طبقه‌بندی می‌شوند. این منطقه عمدتاً شامل منطقه آماری لرزه‌ای دشت شمال چین و منطقه آماری لرزه‌ای تانچنگ-لوجیانگ ۲۷ ، ۲۸ می‌شود. پیش‌بینی می‌شود که در طول قرن آینده، فعالیت لرزه‌ای در منطقه آماری لرزه‌ای دشت شمال چین در سطح متوسط ​​بلندمدت یا بالاتر از آن ادامه یابد. در مقابل، منطقه آماری لرزه‌ای تانچنگ-لوجیانگ باید فعالیت لرزه‌ای را که منعکس کننده سطوح متوسط ​​آن در طول مراحل فعال تاریخی است، در نظر بگیرد. این منطقه در حال حاضر در چهارمین مرحله فعال چرخه لرزه‌ای شمال چین قرار دارد و یک تخمین محافظه‌کارانه حاکی از وقوع بالقوه زمین‌لرزه‌هایی با بزرگی نزدیک به ۷ ریشتر در ۱۰۰ سال آینده است.

پس از بررسی سیستماتیک ویژگی‌های توزیع مکانی-زمانی و سطوح فعالیت زمین‌لرزه‌ها در این منطقه، آشکار می‌شود که زمین‌لرزه‌های متوسط ​​تا قوی اغلب با مناطق گسلی اصلی یا مرزهای بلوکی، به ویژه در تقاطع گسل‌های متعدد یا پایانه‌های بخش‌های گسلی فعال، که احتمال وقوع رویدادهای با بزرگی بالا در آنها بیشتر است، مرتبط هستند. این توزیع مکانی ناهموار و تناوب مشاهده شده در توالی زمانی، ذاتاً با ساختارهای زمین‌شناسی منطقه‌ای و حرکات نئوتکتونیکی مرتبط هستند. از یک سو، حرکات تفاضلی در امتداد گسل‌های عمیق و مرزهای بلوکی، محیط‌های مکانیکی ضروری را برای تجمع و آزادسازی تنش پوسته‌ای فراهم می‌کنند. از سوی دیگر، مجاورت و جابجایی بین گسل‌های با جهت‌گیری‌های مختلف می‌تواند تا حدودی بر فرآیندهای منشأ زلزله و الگوهای گسیختگی تأثیر بگذارد.

بنابراین، پس از ارزیابی فعالیت لرزه‌ای، تجزیه و تحلیل بیشتر پیشینه ساختاری زمین‌شناسی، ویژگی‌های حرکات نئوتکتونیکی و توزیع میدان تنش مدرن در این منطقه برای درک شرایط و مکانیسم‌های زیربنایی زمین‌لرزه‌هایی با بزرگی‌های مختلف بسیار مهم است. با ادغام عوامل ساختاری مانند جهت‌گیری گسل‌های اصلی و ویژگی‌های فعالیت گسل با داده‌های فعالیت لرزه‌ای، می‌توان اثرات کنترل‌کننده ساختارهای زمین‌شناسی بر وقوع زلزله را به وضوح بیشتری روشن کرد.

ویژگی‌های سازه‌ای لرزه‌ای منطقه‌ای

وقوع زمین‌لرزه‌ها ارتباط نزدیکی با پیشینه‌های خاص زمین‌شناسی، به‌ویژه ارتباط بین زمین‌لرزه‌های با بزرگی متوسط ​​۶.۰ و بالاتر با فعالیت قابل توجه گسل‌ها و تغییرات ساختاری عمیق دارد. بنابراین، تجزیه و تحلیل پیشینه‌های ژئوتکتونیکی منطقه‌ای و ویژگی‌های زمین‌شناسی لرزه‌ای، همراه با شناسایی شاخص‌های ساختاری برای زمین‌لرزه‌های قدرتمند، نه تنها به عنوان پایه‌ای برای تعریف مناطق لرزه‌ای، کمربندها و مناطق بالقوه رومرکزی عمل می‌کند، بلکه برای ارزیابی جامع خطر لرزه‌ای در مکان‌های مختلف نیز اهمیت قابل توجهی دارد. توسعه یک پایگاه داده جامع لرزه‌زمین‌ساختی منطقه‌ای بر مجموعه داده‌های موجود ۲۹ ، ۳۰ ، ۳۱ ، ۳۲ متکی بود که با بررسی‌های گسترده زمین‌شناسی میدانی تکمیل شد. این تلاش بر بررسی ژئوتکتونیک منطقه‌ای، فعالیت‌های نئوتکتونیکی، ویژگی‌های گسل‌های اصلی و فعالیت گسل‌ها تأکید داشت. علاوه بر این، این فرآیند شامل ایجاد نقشه‌های ساختاری لرزه‌ای منطقه‌ای دقیق بود. این تجزیه و تحلیل‌ها چارچوب ساختاری لرزه‌ای و شرایط تکتونیکی را که به وقوع زمین‌لرزه‌های قوی کمک می‌کنند، روشن می‌کنند و مبنایی اساسی برای شناسایی مناطق بالقوه رومرکزی و اصلاح ارزیابی‌های خطر لرزه‌ای فراهم می‌کنند.

در جدول  ۳ ؛ شکل  ۷ ، تحلیل منطقه‌ای در درجه اول شامل بلوک غرب شاندونگ، بلوک شرق هبی-بوهای، بلوک رودخانه زوژو-شمال هوایهه، بلوک شبه جزیره جیائودونگ-شبه جزیره لیائودونگ و بلوک شمالی جیانگ سو-جیائونان در محدوده بلوک یانگ تسه ۳۳ ، ۳۴ ، ۳۵ ، ۳۶ می‌شود . اکثر این مناطق در محدوده بلوک شمال چین و بلوک یانگ تسه قرار دارند.

شکل ۷
شکل ۷

پهنه‌بندی ژئوتکتونیکی منطقه‌ای. اعداد رومی در شکل نشان‌دهنده بلوک‌های مختلف هستند. I. منطقه بلوک شمال چین؛ I ۱٫ بلوک غرب شاندونگ؛ I ۲٫ بلوک شرق هبی-بوهای؛ I ۳٫ بلوک زوژو-شمال رودخانه هوایهه؛ I ۴٫ بلوک شبه‌جزیره جیائودونگ-شمال شبه‌جزیره لیائودونگ؛ II. منطقه بلوک یانگ تسه؛ II ۱٫ بلوک شمال جیانگسو-جیائونان. نقشه‌ها با استفاده از نرم‌افزار maPInfo (نسخه ۱۶؛ http://www.precisely.com ) ایجاد و با استفاده از Power Point (نسخه ۲۰۱۹؛ https://www.microsoft.com ) اصلاح شده‌اند.

جدول ۳ خلاصه پهنه‌بندی ژئوتکتونیکی منطقه‌ای.

منطقه بلوک شمال چین به عنوان یکی از قدیمی‌ترین مناطق پایدار در چین شناخته می‌شود که ساختار دولایه متمایزی را به نمایش می‌گذارد. پی سنگ شامل سیستم‌های سنگی دگرگونی متوسط ​​تا عمیق آرکئن و پروتروزوئیک پایینی است که توسط حرکت لویانگ ۳۷ ، ۳۸ تثبیت شده‌اند . دوره‌های پروتروزوئیک میانی و بالایی با سیستم رسوبی دره کافتی باستانی کوه‌های یانشان-تایهانگ مرتبط هستند. در طول دوره‌های پالئوزوئیک تا تریاس، این منطقه رسوب‌گذاری لایه پوششی سکو را نسبتاً پایدار تجربه کرده است. حرکت یانشان، که با فعالیت شدید مشخص می‌شود، منجر به تشکیل چین‌های عمدتاً شمال شرقی، گسل‌های راندگی و کمربندهای ماگمایی شد. متعاقباً، در طول دوران سنوزوئیک، این سکو دچار فروپاشی بیشتری شد و منجر به تشکیل فرورفتگی‌ها و بالاآمدگی‌های گسلی در دشت شمال چین و منطقه دریای بوهای شد که توسط گسل‌های شمال-شمال شرقی و شمال غربی-غربی کنترل می‌شوند. مرزهای منطقه بلوک شمال چین توسط گسل‌های عمیق قابل توجهی مشخص می‌شوند. از نظر داخلی، بلوک شمال چین یک الگوی ساختاری و ژئومورفیک را نشان می‌دهد که با مناطق متناوب بالاآمدگی و فرونشست با جهت شمال شرقی مشخص می‌شود. این الگوی متناوب بالاآمدگی و فرونشست از دوره نئوتکتونیک ادامه داشته و بر توزیع زمین‌لرزه‌ها در بلوک شمال چین ۳۹ ، ۴۰ تأثیر گذاشته است .

منطقه بلوک یانگ تسه عمدتاً در دو طرف حوضه رودخانه یانگ تسه واقع شده است و از مناطق ساحلی جیانگ سو در امتداد دریای زرد جنوبی به سمت شرق تا کره جنوبی امتداد دارد. مرزهای آن توسط مناطق گسلی لیتوسفری عمیق مشخص شده است که آن را از مناطق ژئوتکتونیکی همسایه جدا می‌کند. تشکیل و تکامل منطقه بلوک یانگ تسه در یک جدول زمانی زمین‌شناسی گسترده رخ داده است که شامل فاز توسعه ناوه جینینگ پیش از سینا و تکامل سکو از دوره سینا به کواترنری ۴۱ ، ۴۲ ، ۴۳ می‌شود. فاز اول زمینه را برای پی سنگ بلوک فراهم کرد، در حالی که فاز دوم در تشکیل لایه پوششی بلوک نقش داشت که توسط یک دگرشیبی منطقه‌ای از پی سنگ جدا شده است. پی سنگ پیش از سینا منطقه بلوک یانگ تسه شامل مجموعه‌ای از سنگ‌های رسوبی-دگرگونی است که ویژگی‌های رخساره سنگی ساختاری متنوعی را نشان می‌دهند و عمدتاً در اعماق قابل توجهی زیر سطح قرار دارند و رخنمون‌های خاصی در امتداد مناطق بالاآمدگی محیطی فعلی و مناطق بالاآمدگی خاص در داخل بلوک ۴۴ وجود دارد .

حرکت نئوتکتونیکی منطقه‌ای در این منطقه با فعالیت شدید مشخص می‌شود، به طوری که حرکات تفاضلی بلوک‌ها و کنش‌های گسلی، لغزش مورب راستگرد در امتداد گسل‌های شمال-شمال شرقی و لغزش مورب چپگرد در امتداد گسل‌های شمال غربی را نشان می‌دهد . ۴۵. پهنه‌بندی نئوتکتونیکی و ویژگی‌های ذکر شده در بالا نشان می‌دهد که حرکات در این منطقه ترکیبی از فرآیندهای ارثی و جدید هستند که تناوبی را در طول زمان و تغییرات در کج‌شدگی مکانی نشان می‌دهند. سه ویژگی اساسی را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:

بالاآمدگی و فرونشست متناوب و عمومی

از دوره نئوژن، کوه‌های مرکزی و شرقی شاندونگ بالاآمدگی گسترده و متناوبی را تجربه کرده‌اند که منجر به شکل‌گیری ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی پیچیده، از جمله چهار سطح سطوح مسطح شده، شده است. در این مناطق کوهستانی، سه سطح از تراس‌های رودخانه‌ای توسعه یافته‌اند، در حالی که مناطق ساحلی پنج سطح از تراس‌های فرسایش دریایی را نشان می‌دهند. همزمان، حوضه‌های شرقی منطقه شمال چین دچار فرونشست قابل توجهی شده‌اند که منجر به ناپیوستگی‌های رسوبی برجسته بین دوره‌های الیگوسن و میوسن و همچنین بین دوره‌های پلیوسن و کواترنری شده است. لایه‌های نئوژن و کواترنری در این حوضه‌ها ضخامت‌هایی از چند صد متر تا بیش از هزار متر را نشان می‌دهند و با چرخه‌های رسوبی متعدد و تجمع‌های چند مرحله‌ای مشخص می‌شوند. این نتایج بر تاریخچه پویای منطقه از بالاآمدگی و فرونشست‌های دوره‌ای تأکید دارد.

فعالیت‌های تفاضلی و کج‌شدگی بلوک‌های گسلی

داده‌های مربوط به ارتفاعات کوه‌ها، ارتفاعات سطح زمین‌ساختی و ضخامت رسوبات حوضه، تغییرات قابل توجهی را در میزان بالاآمدگی و فرونشست در بلوک‌های زمین‌شناسی مختلف، همراه با ویژگی‌های کج‌شدگی متفاوت، برجسته می‌کند. به عنوان مثال، مناطق بالاآمده در چارچوب بالاآمدگی نئوژن، مانند بالاآمدگی جنوب مرکزی و شرق شاندونگ، کج‌شدگی به سمت جنوب قابل توجهی را نشان می‌دهند. این حرکات کج‌شدگی در درجه اول توسط لغزش عادی گسل‌ها در حوضه‌ها هدایت می‌شوند و منجر به تشکیل فرورفتگی‌های گسل کج‌شده در طرفین رو به پایین و بلوک‌های گسل بالاآمده در طرفین رو به بالا می‌شوند.

وراثت و نئوتنی فعالیت‌های گسل و بلوک

حرکات گسل و بلوک در منطقه تا حد زیادی الگوهای ساختاری و شیوه‌های فعالیت از پیش موجود را به ارث برده‌اند، و تمایز در طول جنبش شیشان نقش محوری در شکل‌دهی به این پیکربندی‌ها ایفا کرده است. این تأثیر به ویژه در دوره نئوتکتونیک، که از کواترنری آغاز می‌شود، برجسته است. در طول این مدت، مناطق مرتفع همچنان شاهد بالا آمدن بوده‌اند، در حالی که مناطق فرونشسته دچار فرونشست بیشتری شده‌اند. علاوه بر این، فعالیت‌های گسل و بلوک، ویژگی‌های نئوتنی را نشان می‌دهند، همانطور که در فواصل زمانی در دوره نئوتکتونیک مشهود است، جایی که گسل‌ها و بلوک‌ها حرکات معکوس نشان می‌دهند یا بلوک‌های ساختاری جدیدی در امتداد خطوط و مرزهای گسلی از پیش موجود ظاهر می‌شوند.

در جدول  ۴ ، این منطقه را می‌توان بر اساس عواملی مانند تاریخچه توسعه، انواع، بزرگی، ویژگی‌های ژئومورفیک، جهت‌گیری و فعالیت‌های گسل‌های اصلی کنترل‌کننده و فعالیت لرزه‌ای، به ۴ منطقه ثانویه و ۱۳ منطقه ثالثیه تقسیم کرد.

جدول ۴ پهنه‌بندی نئوتکتونیکی منطقه‌ای.

حرکات نئوتکتونیکی منطقه‌ای عمدتاً توسط بالاآمدگی و فرونشست تفاضلی بلوک‌های گسلی، که توسط فعالیت گسل هدایت می‌شوند، تعریف می‌شوند. زلزله‌های مخرب اغلب در محیط‌های ساختاری سرچشمه می‌گیرند که در آن‌ها این حرکات تفاضلی به طور خاص برجسته هستند و معمولاً منجر به تشکیل حوضه‌های فرورفتگی گسل می‌شوند. زلزله‌های قوی اغلب در ویژگی‌های ساختاری خاص در این حوضه‌ها متمرکز می‌شوند، مانند دامنه‌های شیب‌دار حوضه‌های گسلی کج‌شده، مناطقی با جابجایی گسل قابل توجه، بالاآمدگی‌های عرضی درون حوضه‌ها، نواحی رأس حوضه‌های گسلی مثلثی، گرابن‌های ثانویه در سیستم‌های گسلی مرکب و تقاطع خطوط گسل فعال متعدد. این الگو در رویدادهای تاریخی مانند زلزله هزه با بزرگی ۷.۰ در سال ۱۹۳۷ ، زلزله نینگجین با بزرگی ۷.۲ در سال ۱۹۶۶ و زلزله یونچنگ با بزرگی ۶.۰ در سال ۱۶۲۲ (۴۶ ، ۴۷ ، ۴۸) مشهود است . زلزله‌های شدید معمولاً در انتهای گسل‌های فعال یا در تقاطع دو یا چند کمربند سازه‌ای فعال مشاهده می‌شوند، همانطور که زلزله تانچنگ با بزرگی ۸.۵ ریشتر در سال ۱۶۶۸ و زلزله آنکیو با بزرگی ۷ ریشتر در سال ۷۰ پیش از میلاد در شاندونگ نشان داده است.

این منطقه دارای شبکه‌ای از گسل‌های برجسته در مقیاس بزرگ است که عمدتاً در جهت شمال شرقی-شمال-شمال شرقی و به دنبال آن در جهت شمال غربی-شمال غربی-غربی قرار دارند و زیرمجموعه کوچک‌تری نیز با روند تقریباً شرقی-غربی در آن دیده می‌شود. این سیستم‌های گسلی شامل بخش جنوبی منطقه گسلی تانگشان-هجیان-سیشیان، گسل‌های درون منطقه فرورفتگی گسل حوضه شمال شرقی چین، منطقه گسلی تانچنگ-لوجیانگ و گسل‌های واقع در منطقه بلوک غربی شاندونگ، به همراه گسل‌های خاص در دریای زرد جنوبی است. شکل  ۸ ساختارهای گسلی اولیه در منطقه را خلاصه می‌کند، در حالی که ویژگی‌های دقیق (مانند طول گسل، امتداد، جهت شیب، زاویه شیب، نوع گسل، روش‌های تعیین، آخرین دوره‌های فعالیت و سوابق زلزله تاریخی) در پایگاه داده تکمیلی جدول D-3 ارائه شده است.

شکل ۸
شکل ۸

نقشه ساختاری لرزه‌ای منطقه‌ای. این تصویر، ساختارهای گسل اصلی منطقه را خلاصه می‌کند و گسل‌های اصلی منطقه، گسل‌های F1 تا F70 هستند. برچسب‌های «F» روی نقشه، مناطق گسلی مختلف را نشان می‌دهند. دایره‌های قرمز نشان دهنده زمین‌لرزه‌ها هستند و اندازه دایره‌های قرمز مربوط به بزرگی زمین‌لرزه‌ها است. اطلاعات خاص را می‌توانید در جدول D-3، پایگاه داده تکمیلی، بیابید. نقشه‌ها با استفاده از نرم‌افزار maPInfo (نسخه ۱۶؛ http://www.precisely.com ) ایجاد شده و با استفاده از Power Point (نسخه ۲۰۱۹؛ https://www.microsoft.com ) اصلاح شده‌اند.

میدان تنش تکتونیکی معاصر برای بررسی شرایطی که منجر به زلزله‌های قابل توجه می‌شود، ضروری است و بررسی فعالیت گسل و انواع لغزش را تسهیل می‌کند ۴۹. ویژگی‌های آماری جهت‌گیری محورهای تنش اولیه که از راه‌حل‌های سازوکار کانونی به دست می‌آیند، می‌توانند جنبه‌های کلیدی میدان تنش تکتونیکی معاصر منطقه‌ای را به تصویر بکشند. بنابراین، استفاده از داده‌های سازوکار کانونی، تجزیه و تحلیل عمیق‌تری از ویژگی‌های میدان تنش تکتونیکی معاصر منطقه‌ای و ویژگی‌های گسلش منشأ را امکان‌پذیر می‌سازد. از طریق وارونگی میدان تنش تکتونیکی مدرن برای سرزمین اصلی چین، به ویژه در شرق چین و شمال چین، بر اساس راه‌حل‌های سازوکار کانونی از مجموعه‌ای از زلزله‌های قوی و متوسط ​​تا جزئی اخیر، محققان متعددی در چین مطالعاتی انجام داده‌اند. در شرق چین، به ویژه برای زمین‌لرزه‌هایی با M ≥ ۶٫۰، زاویه شیب دو صفحه گره‌ای سازوکار کانونی معمولاً بین ۶۰ تا ۷۰ درجه است، و محور اصلی تنش فشاری عمدتاً تقریباً افقی، عمدتاً به سمت شمال شرقی، شمال-شمال شرقی یا تقریباً شرق-غربی است که به تدریج از شمال-شمال شرقی به تقریباً شرق-غرب و شمال غربی-جنوب شرقی به سمت جنوب، عمدتاً شمال-شمال شرقی در شمال چین بالاتر از عرض جغرافیایی ۳۴ درجه شمالی، تغییر می‌کند. محور اصلی تنش کششی با حرکت به سمت جنوب از شمال-شمال غربی به نزدیک شمال-جنوب به شمال-شمال شرقی تغییر می‌کند و عمدتاً جهت‌گیری شمال-شمال غربی به نزدیک شمال-جنوب در شمال چین بالاتر از عرض جغرافیایی ۳۴ درجه شمالی را نشان می‌دهد. زاویه شیب هر دو محور اصلی تنش فشاری و کششی عموماً کمتر از ۲۰ درجه است و نیرو به صورت افقی یا تقریباً افقی عمل می‌کند. این نشان می‌دهد که میدان تنش تکتونیکی مدرن فعلی در منطقه شمال چین با فشردگی شرق-شمال شرقی به غرب-جنوب غربی و گستردگی شمال-شمال غربی به جنوب-جنوب شرقی مشخص می‌شود. طبق گفته ژو و همکاران. ۵۰ ، ۵۱ ، ۵۲ ، میانگین جهت‌گیری محور P در راه‌حل جامع سازوکار برای شاندونگ ۷۶ درجه و محور T 345 درجه است؛ میانگین زاویه شیب محورهای P و T هر دو زیر ۱۰ درجه است؛ جهت‌گیری‌های غالب محورهای P و T در راه‌حل‌های سازوکار کانونی زلزله به ترتیب تقریباً ۸۰ درجه و ۳۴۰ درجه است؛ تقریباً ۲/۳ محورهای P و T زاویه شیبی در محدوده ۳۰ درجه دارند؛ جهت محور تنش فشاری اصلی در میدان تنش تکتونیکی مدرن شاندونگ شرق-شمال شرقی، تقریباً ۷۰ تا ۸۰ درجه است و جهت محور تنش کششی اصلی شمال-شمال غربی، تقریباً ۳۴۰ تا ۳۵۰ درجه است. نیرو به صورت افقی یا تقریباً افقی عمل می‌کند. ویژگی‌های کلی میدان تنش در شاندونگ تا حد زیادی با میدان تنش منطقه‌ای گسترده‌تر شمال چین مطابقت دارد.

تحقیقات، داده‌های حل سازوکار کانونی زلزله‌های متوسط ​​و کوچک و همچنین زلزله‌های قوی اخیر در منطقه را جمع‌آوری و سیستماتیک کرده است. این داده‌ها به عنوان اطلاعات پایه برای استنباط و معکوس کردن میدان تنش تکتونیکی منطقه‌ای عمل می‌کنند. جزئیاتی مانند تاریخ زلزله، محل مرکز زلزله، امتداد، جهت شیب و زاویه شیب صفحه A، امتداد، جهت شیب و زاویه شیب صفحه B، جهت و زاویه ارتفاع محور P و جهت و زاویه ارتفاع محور T، در پایگاه داده تکمیلی جدول D-3 و جدول D-4 موجود است. همانطور که در شکل  ۹ نشان داده شده است ، از طریق تجزیه و تحلیل آماری داده‌های منطقه‌ای، یک حل سازوکار جامع به دست آمد که نشان دهنده جهت متوسط ​​محور P برابر با ۷۶ درجه و جهت محور T برابر با ۳۴۵ درجه است. زوایای متوسط ​​شیب محورهای P و T هر دو کمتر از ۱۰ درجه هستند و جهت‌های غالب محورهای P و T در حل‌های سازوکار کانونی زلزله‌های منفرد به ترتیب تقریباً ۸۰ درجه و ۳۵۰ درجه هستند. در این منطقه، جهت توزیع اصلی محور P تنش فشاری اصلی، شرق-شمال شرقی است و بین ۶۰ تا ۹۰ درجه متغیر است، در حالی که جهت اصلی محور T تنش کششی اصلی، شمال-شمال غربی است و بین ۳۳۰ تا ۳۵۰ درجه قرار دارد. با این حال، نمودار گل رز پیچیده نشان می‌دهد که میدان‌های تنش محلی، واریانس خاصی از میدان تنش منطقه‌ای گسترده‌تر نشان می‌دهند. با ادغام تحلیل میدان تنش تکتونیکی در شاندونگ، جهت تنش فشاری اصلی بین ۶۰ تا ۹۰ درجه و جهت تنش کششی اصلی بین ۳۳۰ تا ۳۵۰ درجه مشخص شده است که با جهت میدان تنش تکتونیکی منطقه‌ای بزرگتر شمال چین مطابقت نزدیکی دارد.

شکل ۹
شکل ۹

تصاویر استریوگرافی محورهای P و T برای زلزله‌های منطقه‌ای ( M ≥ ۲٫۰). ( الف ) تصویر استریوگرافی محورهای P و T. ( ب ) تصویر استریوگرافی جهت‌گیری. تصویر، اطلاعات آزیموت و ارتفاع محور P و محور T را نشان می‌دهد و این نمودار گل‌سرخی آزیموت، ویژگی‌های زمین‌شناسی منطقه را منعکس می‌کند و تفاوت‌های خاصی را بین میدان تنش محلی و میدان تنش منطقه‌ای در مقیاس بزرگ نشان می‌دهد.

بر اساس داده‌های ارائه شده در بالا، این منطقه عمدتاً در یک میدان تنش تکتونیکی معاصر واقع شده است که با یک تنش فشاری اصلی تقریباً افقی با جهت‌گیری نزدیک به شرق-شمال شرقی تا غرب-جنوب غربی و یک تنش کششی اصلی تقریباً افقی با جهت‌گیری نزدیک به شمال-جنوب مشخص می‌شود. در چنین رژیم تنشی، احتمال قابل توجهی برای وقوع فعالیت‌های گسل امتدادلغز یا ترکیبی از امتدادلغز و شیب‌لغز وجود دارد. بررسی دو صفحه گره‌ای و محورهای P و T از راه‌حل‌های سازوکار کانونی نشان می‌دهد که امتدادلغز راستگرد در گسل‌های شمال شرقی محتمل است، در حالی که امتدادلغز چپگرد در گسل‌های شمال غربی پیش‌بینی می‌شود.

بر اساس ساختار زمین‌شناسی منطقه‌ای، ویژگی‌های حرکات نئوتکتونیکی، ویژگی‌های حرکات پوسته‌ای مدرن (که به الگوها و نرخ‌های حرکات پوسته‌ای ثبت‌شده از سال ۱۹۷۰ از طریق تجهیزات پیشرفته پایش لرزه‌ای و فناوری‌های مشاهده تغییر شکل پوسته اشاره دارد) و ارتباط آنها با فعالیت لرزه‌ای، شرایط ساختاری لرزه‌ای برای زلزله‌هایی با بزرگی‌های مختلف به شرح زیر خلاصه می‌شود: (۱) برای زلزله‌های با بزرگی ≥ ۸، شاخص‌های ساختاری لرزه‌ای شامل زلزله‌هایی هستند که در امتداد مرزهای بلوک‌های ژئوتکتونیکی فعال، عموماً پهنه‌های گسلی اصلی عمیق فعال، مانند زلزله ۱۶۸۸ تانچنگ-لوجیانگ با بزرگی ۸٫۵ = تانچنگ، رخ می‌دهند. گسل مسبب، نشانه‌های واضحی از فعالیت هولوسن را نشان می‌دهد و لرزه‌زمین‌ساخت اغلب در تقاطع دو گروه از کمربندهای ساختاری فعال قرار دارد. زلزله‌های متعدد با بزرگی ۸ = مربوط به مناطقی هستند که بزرگترین حرکات عمودی را از زمان کواترنری داشته‌اند. (۲) برای زلزله‌های ۷٫۹ ≥ M ≥ ۷٫۰، شاخص‌های ساختاری لرزه‌ای شامل مناطقی با شاخص‌های ساختاری لرزه‌ای برای زلزله‌های ۸٫۰ ≥ M هستند ، مانند زلزله ۷۰ BC زون گسلی Tancheng-Lujiang با M = ۷٫۰ در شاندونگ. این زلزله‌ها در داخل فرورفتگی‌های بزرگ و واحدهای بالاآمدگی کنترل‌شده توسط گسل‌های اصلی رخ می‌دهند، مانند زلزله ۱۸۸۸ خلیج Bohai با M = ۷٫۵ و زلزله ۱۹۶۹ Bohai با M = ۷٫۴٫ آنها همچنین در امتداد گسل‌های اصلی در دشت شمال چین با فعالیت واضح هولوسن، مانند زلزله ۱۹۶۶ هبی شینگتای با M = ۷٫۲، و در تقاطع گسل‌های فعال بزرگ و گسل‌های فعال در حوضه بلوک غرب شاندونگ، مانند زلزله ۱۹۳۷ هزه با M = ۷٫۰، رخ می‌دهند. در ۶ فوریه ۲۰۲۳ (UTC)، دو زلزله متوالی و فاجعه‌بار با بزرگی گشتاوری ( Mw ) ۷٫۸ و ۷٫۷ منطقه اتصال سه‌گانه ماراس (MTJ) را لرزاند. این رویدادها احتمالاً با فعال‌سازی‌های گسل مرسوم، فواصل بازگشت و شکاف‌های لرزه‌ای مرتبط هستند . ۵۳٫ مناطق دریاچه‌های وان و ارچک در زلزله وان ۲۳ اکتبر ۲۰۱۱، Mw ۷٫۱، دچار یک توالی انتشار شمال شرقی از زمین‌لرزه‌های اصلی-پس‌لرزه‌های کور شدند. این رویداد کور بزرگ، گسل‌های واقع در منشور برافزایشی را که توسط برخورد قاره-قاره بین صفحات عربی و آناتولی انباشته شده بودند، گسیخت . ۵۴٫ (۳) برای زلزله‌های ۶٫۹ ≥ Mشاخص‌های ساختاری لرزه‌ای با بزرگای ≥ ۶٫۰، نه تنها شامل گسل‌های مرزی بلوک فعال سنوزوئیک، گسل‌های مرزی بین بالاآمدگی‌ها و فرورفتگی‌ها، یا گسل‌های پی‌سنگی به شدت فعال سنوزوئیک می‌شوند. گسل مسبب، گسل‌های فعال اواخر پلیستوسن و هولوسن با جهت‌های لرزه‌زمین‌ساختی متنوع است. این زلزله‌ها معمولاً در محل اتصال بین بالاآمدگی‌های ثانویه و فرورفتگی‌ها در بلوک‌های ساختاری یا در تقاطع گسل‌ها رخ می‌دهند، مانند زلزله ۱۸۲۹ ییدو با بزرگی متوسط ​​= ۶٫۲۵ و زلزله ۲۰۲۰ الازیغ با بزرگی متوسط ​​= ۶٫۸ ۵۵ ؛ (۴) برای زلزله‌های ۵٫۹ با بزرگی متوسط ​​≥ ۵٫۰، هیچ الگوی متفاوتی در شرایط ساختاری لرزه‌ای مشاهده نمی‌شود. با این حال، این رویدادها با فعالیت گسل و ویژگی‌های ساختاری حوضه مرتبط هستند. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که گسل‌های اوایل تا اواسط پلیستوسن در شاندونگ تأثیر کنترلی خاصی بر زلزله‌های  ۵٫۵ دارند.

حرکات نئوتکتونیکی در منطقه با الگوهای گسترده، پراکنده و ناهموار بالاآمدگی و فرونشست، همراه با حرکات بلوکی تفاضلی قابل توجه در مناطق محلی، مشخص می‌شوند. ژئومورفولوژی زمینی عمدتاً توسط دشت شمال چین و کوه‌های مرکزی شاندونگ شکل گرفته است، با مناطق ساحلی محدود در مناطق شمال شرقی و جنوب شرقی، به ویژه در اطراف بوهای و دریاهای زرد جنوبی. این منطقه همچنین شامل حوضه‌های مختلفی مانند حوضه شمال شرقی چین، حوضه‌های فرورفتگی گسل در امتداد منطقه گسلی رودخانه ییهه-رودخانه شوهه و حوضه‌های درون بلوک غرب شاندونگ است که هر کدام تاریخچه‌های توسعه‌ای، طبقه‌بندی‌ها و تأثیرات متفاوتی از فعالیت گسل را نشان می‌دهند. میدان تنش تکتونیکی معاصر در منطقه عمدتاً برای نیروهای فشاری از شرق-شمال شرقی تا غرب-جنوب غربی تراز شده است، و نیروهای کششی تقریباً در جهت شمال-جنوب قرار دارند. این رژیم تنش عمدتاً افقی یا تقریباً افقی است و زاویه عمل آن عموماً کمتر از ۳۰ درجه است. ویژگی‌های کلی میدان تنش تا حد زیادی با میدان تنش منطقه‌ای گسترده‌تر شمال چین مطابقت دارد. بررسی ترکیب دو صفحه گره‌ای با محورهای P و T نشان دهنده احتمال بالای امتدادلغز راستگرد روی گسل‌های شمال شرقی و امتدادلغز چپگرد روی گسل‌های شمال غربی است. این منطقه عمدتاً شامل منطقه آماری لرزه‌ای دشت شمال چین و منطقه آماری لرزه‌ای تانچنگ-لوجیانگ است. این سایت مهندسی در منطقه آماری لرزه‌ای دشت شمال چین قرار دارد، جایی که سطح فعالیت لرزه‌ای در طول قرن آینده نباید کمتر از میانگین بلندمدت فرض شود. منطقه آماری لرزه‌ای تانچنگ-لوجیانگ باید سطح فعالیت متوسط ​​را در طول دوره‌های فعال خود در طول صد سال آینده پیش‌بینی کند. در حال حاضر، این منطقه در چهارمین دوره فعال شمال چین قرار دارد و به طور محافظه‌کارانه، احتمال وقوع زلزله‌هایی با بزرگی ≈ ۷٫۰ در قرن آینده همچنان وجود دارد. یک تحلیل جامع نشان می‌دهد که این منطقه پیش‌نیازهای ساختاری لازم برای تحمل زلزله‌هایی با بزرگی ۸٫۵ ≥ بزرگی ≥ ۶٫۰ را دارد.

بحث و نتیجه‌گیری

این مطالعه، تحلیلی سیستماتیک از فعالیت لرزه‌ای در منطقه شاندونگ ارائه می‌دهد و بر لرزه‌خیزی، ساختارهای گسل اصلی، توزیع مکانی-زمانی و خطرات زلزله مرتبط با آن تمرکز دارد. برای افزایش استحکام و کاربردپذیری نتیجه‌گیری‌های ما، ضروری است که این یافته‌ها را در یک زمینه لرزه‌شناسی جهانی گسترده‌تر قرار دهیم.

تکامل تکتونیکی منطقه شاندونگ تا حد زیادی توسط تعاملات بین صفحات اوراسیا، دریای فیلیپین و اقیانوس آرام شکل گرفته است و آن را به نمونه‌ای بارز از یک منطقه اتصال سه‌گانه تبدیل می‌کند. درزهای بین این صفحات، همراه با فرورانش، برخورد و گسلش تبدیلی، در تشکیل سیستم‌های گسل منطقه‌ای و مکانیسم‌های انباشت تنش نقش دارند. این پویایی مشابه آنچه در سایر مناطق اتصال سه‌گانه، مانند خلیج گوکووا در مدیترانه مشاهده می‌شود، است. خلیج گوکووا با خوشه‌بندی لرزه‌ای قابل توجه مشخص می‌شود، به طوری که فعالیت لرزه‌ای ناهمگونی مکانی و تجمع نواری را نشان می‌دهد، شبیه به الگوهای مشاهده شده در منطقه شاندونگ ۵۶٫ تحقیقات، مانند تحقیقات توکر و همکاران (۲۰۲۳) ۵۳ ، نشان می‌دهد که اتصالات سه‌گانه اغلب الگوهای آزادسازی تنش پیچیده و متغیری را تجربه می‌کنند، و زلزله‌های بزرگ گاهی اوقات تقریباً همزمان یا به سرعت در پشت سر هم رخ می‌دهند. تغییرات در نرخ تعامل صفحات، مانند فرورانش شتاب‌یافته یا افزایش فعالیت امتدادلغز، می‌تواند رویدادهای لرزه‌ای را در امتداد چندین خط گسل آغاز یا تقویت کند و منجر به خوشه‌هایی از زلزله‌های بزرگ شود. این پدیده در شاندونگ مشهود است، جایی که زمین‌لرزه‌های بزرگ تمایل دارند در امتداد بخش‌های اصلی منطقه گسل تانلو و شاخه‌های مرتبط با آن، به ویژه در مناطقی مانند شبه جزیره جیائودونگ، متمرکز شوند.

فعالیت لرزه‌ای در این مناطق توسط تنظیمات تنش جمعی در مرزهای صفحات متعدد و سیستم‌های گسلی هدایت می‌شود. در شاندونگ، ویژگی‌های تغییر شکل مشابهی در امتداد گسل تانلو و گسل حوضه جیائولای مشاهده می‌شود، جایی که زلزله‌های بزرگ در یک بخش می‌توانند به دلیل توزیع مجدد تنش، بخش‌های گسل همسایه را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار دهند. این امر اهمیت نظارت بر مناطق گسلی در مجاورت یکدیگر را برای درک بهتر تعاملات بالقوه و رویدادهای لرزه‌ای آبشاری برجسته می‌کند.

بر اساس این مشاهدات، تحقیقات آینده باید بینش‌های حاصل از سایر نقاط اتصال سه‌گانه را برای بررسی تعاملات بین گسل‌های با جهت‌گیری‌های مختلف و پتانسیل وقوع زمین‌لرزه‌های بزرگ در توالی سریع، ادغام کند. چنین مطالعاتی به اصلاح ارزیابی مکانیسم‌های تحریک و بهبود درک توزیع فضایی رویدادهای لرزه‌ای در منطقه شاندونگ کمک خواهد کرد.

علاوه بر این، زمین‌لرزه‌های بزرگ اغلب خوشه‌بندی زمانی و مهاجرت مکانی را نشان می‌دهند. منطقه شاندونگ، با رویدادهای تاریخی مهمی مانند زلزله M8½ Tancheng-Dayinzhuang در سال ۱۶۶۸، فرصتی را برای بررسی وجود الگوهای خوشه‌بندی یا مهاجرت مشابه در این منطقه ارائه می‌دهد. تحقیقات بیشتر، شامل مطالعات هندسه گسل، مدل‌سازی عددی میدان تنش و داده‌های اندازه‌گیری کرنش، برای تأیید این الگوها و افزایش قابلیت‌های پیش‌بینی ما برای رویدادهای لرزه‌ای آینده ضروری است.

این مطالعه، تحلیلی سیستماتیک از ویژگی‌های فعالیت لرزه‌ای، ساختارهای گسل اصلی و خطرات بالقوه مرتبط با توزیع مکانی-زمانی پارامترهای لرزه‌ای در منطقه شاندونگ ارائه می‌دهد و بینش‌ها و نتیجه‌گیری‌های جدید زیر را به همراه دارد:

یافته‌ها نشان می‌دهد که زلزله‌های متوسط ​​تا قوی (به‌ویژه زلزله‌های با بزرگی ۶ و بالاتر) در منطقه شاندونگ عمدتاً در الگوهای کمربندی در امتداد گسل‌های فعال شناخته‌شده، به‌ویژه گسل تانلو و گسل حوضه جیائولای، رخ می‌دهند. اگرچه تحقیقات قبلی کنترل گسل‌ها بر لرزه‌خیزی را برجسته کرده است، اما این مطالعه با ادغام کاتالوگ‌های لرزه‌ای تاریخی و جابجایی‌های دقیق خردلرزه‌های مدرن، ویژگی‌های قطعه‌بندی و توزیع عمق کانون زلزله این مناطق گسلی را اصلاح می‌کند. با ترکیب داده‌های زلزله مخرب تاریخی با مشاهدات خردلرزه‌ای مدرن، تأیید می‌کنیم که فعالیت زلزله در شاندونگ در درجه اول در پوسته میانی تا بالایی (تقریباً عمق ۱۵ تا ۲۰ کیلومتر) متمرکز است. این توزیع عمق با ویژگی‌های امتدادلغز منطقه گسل تانلو همسو است. مشابه سایر مناطق اتصال سه‌گانه، تکرار مکرر و خوشه‌بندی فضایی زلزله‌های با کانون کم‌عمق، اهمیت بالای آمادگی برای زلزله و کاهش بلایای طبیعی در این منطقه را برجسته می‌کند.

با توجه به همگرایی صفحات اوراسیا، دریای فیلیپین و اقیانوس آرام، تغییر شکل پوسته در شاندونگ نه تنها توسط فعالیت‌های گسل‌های منفرد، بلکه توسط تنظیم تنش جمعی بین گسل‌های متعدد و بلوک‌های تکتونیکی نیز کنترل می‌شود. با توجه به یافته‌های اخیر در مناطقی مانند آناتولی ۵۳ ، ۵۶ ، یک زلزله قابل توجه در یک قطعه گسل اصلی می‌تواند تنش را مجدداً توزیع کند، بر بخش‌های مجاور تأثیر بگذارد و به طور بالقوه باعث زلزله‌های بزرگ خوشه‌ای یا مهاجرت فضایی فعالیت لرزه‌ای شود ۵۷ ، ۵۸ ، ۵۹٫ این مکانیسم، خوشه‌بندی تاریخی زلزله‌های بزرگ در شاندونگ را توضیح می‌دهد و نیاز به ارزیابی‌های یکپارچه از گسل‌های اولیه و فرعی را برجسته می‌کند. با توجه به اینکه شاندونگ در حال حاضر در چهارمین دوره لرزه‌ای فعال برای شمال چین قرار دارد – همراه با شواهد تاریخی، مانند زلزله M8½ Tancheng-Dayinzhuang در سال ۱۶۶۸ – پیش‌بینی احتمال وقوع رویدادهای ۷ ریشتری یا بزرگتر در طول قرن آینده ۶۰ ، ۶۱ عاقلانه است . تحلیل یکپارچه این مطالعه از لرزه‌خیزی، دینامیک صفحات سه‌گانه اتصال و هندسه گسل نشان می‌دهد که زلزله‌های قوی (با بزرگی ۷ یا حتی ۸+ ) هنوز هم ممکن است در منطقه رخ دهند. درس‌هایی از سایر مناطق سه‌گانه اتصال نشان می‌دهد که تغییرات در تعاملات صفحات (به عنوان مثال، فرورانش شتاب‌یافته، افزایش نرخ لغزش امتدادی) می‌تواند چندین گسل را تقریباً همزمان فعال کند. از این رو، برنامه‌ریزی شهری و طراحی مهندسی در نزدیکی مناطق گسلی اصلی باید الزامات تقویت لرزه‌ای قوی‌تری را اتخاذ کنند، با توجه ویژه به بررسی‌های دقیق محل و نظارت مستمر در مناطق مستعد گسل.

این مطالعه ضمن ایجاد تصویری دقیق از فعالیت لرزه‌ای در شاندونگ، به طیف کاملی از داده‌های آزیموت‌ها و شکاف‌های ایستگاه دسترسی نداشت، که به طور بالقوه بر دقت تفسیرهای عمیق ساختاری، تقسیم‌بندی دقیق گسل و راه‌حل‌های مکانیسم کانونی تأثیر می‌گذارد. کارهای آینده به دنبال جمع‌آوری داده‌های مشاهداتی و نقشه‌برداری اضافی، ترکیب اندازه‌گیری‌های کرنش با دقت بالا، انجام مدل‌سازی عددی میدان تنش و اصلاح ارزیابی‌های هندسی گسل خواهد بود. این تلاش‌ها درک ما از تعاملات چند گسلی، حالت‌های بالقوه محرک زلزله اصلی و الگوهای مهاجرت زلزله‌های بزرگ در شاندونگ را افزایش می‌دهد و در نهایت پشتیبانی علمی قابل اعتمادتری را برای ارزیابی ریسک لرزه‌ای منطقه‌ای و استراتژی‌های کاهش بلایا فراهم می‌کند.

به طور خلاصه، این مطالعه با ترسیم شباهت‌هایی با سایر مناطق سه‌گانه لرزه‌خیز، درک ما را از ساختارهای گسلی، توزیع لرزه‌خیزی و مکانیسم‌های بالقوه تحریک منطقه شاندونگ عمیق‌تر می‌کند. این یافته‌ها بینش‌ها و پارامترهای ارزشمندی را برای ارزیابی‌های بعدی خطر لرزه‌ای و تلاش‌های آمادگی در برابر بلایا در منطقه ارائه می‌دهند. بر اساس این نتایج، ما چندین جهت تحقیقاتی آینده را برای افزایش بیشتر درک خود از فعالیت لرزه‌ای در شاندونگ و بهبود قابلیت‌های پیشگیری و کاهش بلایای زلزله پیشنهاد می‌کنیم. در مرحله اول، توصیه می‌شود رابطه بین فعالیت لرزه‌ای و میدان‌های ژئوفیزیکی عمیق، مانند ساختار پوسته و خواص رئولوژیکی لیتوسفر، بررسی شود تا مکانیسم‌های کنترل فرآیندهای زمین‌شناسی عمیق بر فعالیت لرزه‌ای کم‌عمق بررسی شود. در مرحله دوم، تحقیقات باید بر بهینه‌سازی شبکه‌های پایش لرزه‌ای و فناوری‌های هشدار زودهنگام زلزله تمرکز کنند تا نظارت در زمان واقعی و قابلیت‌های واکنش سریع را بهبود بخشند و در نتیجه تأثیر بلایای زلزله را کاهش دهند. علاوه بر این، بهبود بیشتر مدل‌های ارزیابی خطر لرزه‌ای با گنجاندن عوامل بیشتری که بر فعالیت لرزه‌ای تأثیر می‌گذارند، مانند تغییرات آب و هوایی و فعالیت‌های مهندسی انسانی، برای افزایش دقت و قابلیت اطمینان نتایج ارزیابی ضروری است. از طریق این تلاش‌های تحقیقاتی هدفمند، پشتیبانی علمی و جامع‌تری برای مدیریت ریسک لرزه‌ای و راهبردهای کاهش بلایا در منطقه شاندونگ ارائه خواهد شد.