بررسی ساختار سه بعدی سرعت برشی در گوشته بالایی و تغییرات عمق موهو در منطقه مکران

زون مکران در حاشیه جنوب شرقی ایران و جنوب پاکستان، محل فرورانش پوسته اقیانوسی صفحه عربستان (در دریای عمان) به زیر صفحه اوراسیا است. این زون فرورانش از دیدگاه های متفاوتی رفتار غیرعادی از خود نشان می دهد.
از جمله اینکه بخش های شرقی و غربی آن الگوی لرزه خیزی بسیار متفاوتی دارند. همچنین، آتشفشان های کواترنری در بخش شرقی مکران دورافت (offset) بیشتری از پیش کمان خود نسبت به بخش غربی دارند. درک این موضوع که آیا فرایند فرورانش در غرب مکران با لرزه خیزی همراه است و یا اینکه قفل شدگی (lock) شدید بین صفحات فرورانش عامل نبود زمین لرزه های بزرگ بین صفحه ای در غرب مکران است، همواره از چالش های بزرگ در لرزه زمین ساخت این منطقه است. در این تحقیق سعی می شود که با استفاده از روش وارون سازی افرازی شکل موج (PWI، Partitioned Waveform Inversion)، تصاویر دقیق تری از ساختار سرعت موج برشی گوشته بالایی در زون فرورانش مکران به دست آید و ارتباط آن با لرزه خیزی و کمان های آتشفشانی موجود در منطقه مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور، از همه شکل موج های مولفه قائم ثبت شده در ایستگاه های باندپهن ایران با نسبت سیگنال به نوفه زیاد از زمین لرزه هایی با بزرگی 5.5 تا 7.7 استفاده شده است. علی رغم پوشش ایستگاهی بسیار محدود در اطراف منطقه مکران، توانایی روش PWI این امکان را به ما می دهد که با گزینش زمین لرزه های مناسب، پوشش آزیموتی و در نتیجه تلاقی های مسیر(paths crossing) را افزایش دهیم. نتایج ما نشان دهنده افزایش تدریجی ضخامت پوسته از جنوب به شمال در عرض زون مکران است که این افزایش تدریجی تا محل خمش صفحه فرورونده در زیر کمان های آتشفشانی ادامه می یابد. به طورکلی پوسته در غرب مکران ضخیم تر از شرق آن است و بیشینه مقدار آن (2±50 کیلومتر) در منطقه مکران در زیر آتشفشان تفتان قرار دارد. گسل میناب به منزله حاشیه غربی منطقه مکران، پوسته ضخیم تنگه هرمز را از پوسته کم ضخامت پیش کمان مکران جدا کرده است. این کاهش شدید و تغییرات ناگهانی در ضخامت پوسته از تنگه هرمز به سمت مکران ناشی از تغییر جنس پوسته صفحه عربستان از قاره ای ضخیم به اقیانوسی نازک دانست که گسل میناب حدفاصل این تغییرات است.
بررسی ساختار سرعت برشی گوشته بالایی در زون مکران با استفاده از روش PWI نشان می دهد که فرورانش در بخش غربی با زاویه شیب کم از حدود 8 درجه آغاز شده و سپس با افزایش تدریجی به بیشنه مقدار خود در حدود 55 درجه در صفحه فرورونده به درون سست کره در زیر دشت لوت می رود، می رسد. در شرق مکران، صفحه فرورونده با زاویه شیب کم در حدود 8 درجه در حال فرورانش است و به تدریج این شیب افزایش می یابد تا اینکه در صفحه فرورونده به درون سست کره در زیر کمان آتشفشانی خمیده می شود، مقدار شیب حدود 20 درجه است. بهرحال، روشن است که خمیدگی صفحه فرورانش با شیب کمتر و در فاصله دورتری از ساحل شرقی مکران در مقایسه با ساحل غربی آن رخ می دهد که این امر می تواند دلیل دورافت های متفاوت در کمان آتشفشانی در امتداد زون فرورانش مکران را توضیح دهد.