Experimental modeling of migration in Shekarab active fault system (North Birjand)
Subject Areas :
Mehdi Yosefi
1
,
Mohammad Mahdi Khatib
2
,
Ebrahim Gholami
3
1 -
2 -
3 -
Keywords: Modeling Thrust fault Shekarab zone Shortening, Fault migration.,
Abstract :
The Shekarab fault system, located in the north of the Birjand city, has fault scarps parallel to main fault. Due to the structural features, mechanism of fault trends in the region, fault-related folding and the occurrence of the migration from the north to the south at Shekarab fault, modeling is done for the geometric pattern of the fault propagation, which is in accordance with the Shekarab fault zone. In this model, new scarps are formed in the footwall of the previous scarps. According to the results of modeling, the most important factor for creating alternate scarps is the north-south compression in the Shekarab thrust. At each step, by increasing the amount of shortening, the emergence of new faults are observed so that the first thrust is created on the northern side of the Shekarab zone and subsequent faults are created by increasing the amount of shortening up to a maximum of 58%, on the southern side of the zone and on the footwall of the previous faults. In this modeling, the slope of the thrusts is created in four stages of shortening varying between 60-65 degrees, which is comparable with the actual slope of the Shekarab faults of 70 degrees. According to the experimental results, the sequence of thrust creation in each modeling stage is consistent with the sequence of thrust in the Shekarab zone and with the north-south migration of the fault. According to the geometry of thrusts and back-thrust, the model of formation of structures in this fault zone is the foreland breaking sequence model so that the branches of the thrust originate from a point.
اسکندری شورابی، ز.، 1387. تحلیل مهاجرت گسلی و ارتباط گسل دشت بیاض با گسل¬های سمپاتیک با استفاده از GIS، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بیرجند، 170 .
پیروز، م.، قاسمی، م.ر.، بدرودی، ع. و سعیدی، ع.ا.، 1385. تأثير ضريب چسبندگي قاعده¬اي در سبك دگرشكلي پهنة گسل منقارك با به‌کارگیری روش مدل‌سازی آنالوگ. فصلنامه علوم زمین، 61، 178-187.
خدرزاده، ص. و بحرودی، ع.، 1389. شبیه‌سازی آزمایشگاهی زون-های برخوردی و تشکیل کمربند¬های چین- راندگی به روش مدل‌سازی فیزیکی. فصلنامه علوم زمین، 77، 17-44.
خطیب، م.م.، 1377. هندسه پایانه گسل¬های امتدادلغز. پایان‌نامه دکتری، دانشگاه شهید بهشتی، 220 .
اسلامی، س.ر. و خطیب، م.م.، 1385. مهاجرت گسل در پهنه¬های امتدادلغز، مطالعه موردی: پهنه گسلی فعال اردکول- خاور ایران. فصلنامه علوم زمین، 62، 1-19.
رشیدی، ا.، 1390. تحلیل هندسی – جنبشی عناصر ساختاری کوه کمر حاجی( شمال غرب بیرجند- شرق ایران). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بیرجند، 165 .
رشیدی، ا.، خطیب، م.م.، هیهات، م.ر. و موسوی، س.م.، 1393. تحلیل عناصر ساختاری کوه کمر حاجی، شمال باختر بیرجند. فصلنامه علوم زمین، 93، 273-288.
علی‌امی، م.ا.، خطیب، م.م.، حسامی آذر، خ. و هیهات، م.ر.، 1393. ارزیابی لرزه زمین ساختی راندگی¬ها و پهنه¬هاي گسلی پنهان در گستره مختاران - خاور ایران. مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته دانشگاه شهید چمران اهواز، 12، 41-52.
یزدان پناه، ح.، خطیب، م.م.، نظری، ح. و غلامی، ا.، 1394. تحلیل جنبش شناختی امتدادلغز در یک پهنه برشی با نرخ لغزش ناهمسان: مطالعه موردی پهنه لوت، خاور ایران. فصلنامه علوم زمین، 97، 279-290.
یوسفی، م.، 1392. تحلیل مهاجرت پرتگاه¬های گسلی فعال شکر آب با استفاده از داده¬های ریخت زمین ساختی ونوزمین ساختی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بیرجند، 120 ص.
یوسفی،م.، خطیب، م.م.، غلامی، ا. و موسوی، س.م.، 1392. ارزیابی فعالیت گسل شکرآب(شمال بیرجند) بر مبنای داده‌های ریخت زمین ساختی. فصلنامه پژوهش‌های دانش زمین، 14، 53- 65.
یوسفی، م.، خطیب، م.م. و غلامی، ا.، 1394. ارزیابی مهاجرت پرتگاه¬های گسلی شکرآب، یکی از سرچشمه¬های لرزه¬زای شهر بیرجند. فصلنامه زمین‌ساخت، 2، 50-36.
Abd El-Wahed, M.A. and Kamh, S.Z., 2010. Pan-African dextral transpressive duplex and flower structure in the Central Eastern Desert of Egypt. Gondwana Research, 474, 1-22.
Allen, M.B., Ghasemi, M.R., Shahrabi, M. and Qorashi, M., 2003. Accommodation of late Cenozoic oblique shortening in the Alborz range, northern Iran. Journal of Structural Geology, 25, 659–672.
Berberian, M. and Yeats, R. S., 2001. Contribution of archaeological data to studies of earthquake history in the Iranian Plateau. Journal of Structural Geology, 23, 563-584.
Bhattacharyya, K. and Mitra, G., 2009. A new kinematic evolutionary model for the growth of a duplex-an example from the Rangit duplex, Sikkim Himalaya, India. Gondwana Researc, 16, 697-715.
Booth, P.W.K., Brunsdon, G. and Shone, R.W., 2004. A duplex model for the Eastern Cape Fold Belt. Gondwana Research, 7, 211-222.
Cembrano, J., Gonzalez, G., Arancibia, G., Ahumada, I., Olivaves, V. and Herrera, V., 2005. Fault zone development and strain partitioning in an extensional strike-slip duplex. Tectonophysics, 400,105-124.
Costa, E. and Vendevill, B.C., 2002. Exprimental insights on the geometry and kinematics of fold and thrust belts above weack, viscous evaporitic decolement. Journal of Structural geology, 24,1729-1739.
Keller, E. A., Gurolla, L. and Tierney, T. E., 1999. Geomorphic criteria to determin direction of lateral propagation of reverse faulting and folding. Geology, 27, 515-518.
Koji, H.A. and Vendevill, B.C., 2003. The effect of decollement dip on geometry and kinematics of model accretionary wedges. Journal of Structural Geology, 25, 1445–1450.
Lifton, N.A. and Chase, C.G., 1992. Tectonics, climatic and lithologic influences on landscape fractal dimension and hypsometry: implications for landscape evolution in the San Gabriel Mountains, California. Geomorphology, 5, 77-114.
Mueller, K. and Talling, P., 1997. Geomorphic evidence for tear faults accommodating lateral propagation of an active fault-bend fold, Wheeler Ridge, California. Journal of Structural Geology, 19, 397 – 411.
Molinaro, M., Guezou, J.C., Leturmy, P., Eshraghi, S.A. and Frizon de Lamotte, D., 2004. The origin of changes in structural style across the Bandar Abbas syntaxis, SE Zagros (Iran). Marine and Petroleum Geology, 21, 735-752.
McClay, K., 1992. Thrust Tectonic. pergamon press. 435p.
Nina, K., Serge, E.L., Jacques, M., Marc, A.G. and Timothy, J.R., 2002. Mechanical decoupling and basal duplex formation observed in sandbox experimental swith application to the Western Mediterranean Ridge accretionary complex. Marine Geology, 186, 29-42.
Plafker, G. 1976. Tectonic aspects of the Guatemala earthquake of 4 February 1976. Science, 193, 1201-1208.
Pondard, N., Armijo, R., King, G.C.P., Meyer, M. and Flerit, F., 2007. Fault interactions in the Sea of Marmara pull-apart (North Anatolian Fault): earthquake clustering and propagating earthquake sequences. Geophysics Journal of International, 171, 1185–1197.
Ramberg, H., 1967. Model experimentation of the effect of gravity on tectonic processes. The Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 14, 307-329.
Ramberg, H., 1981. Gravity, Deformation and the Earth’s Crust. Academic press, London.
Tirrule, R., Bell., L.R., Griffis, R.J. and Camp, V.E., 1983. The Sistan suture zone of eastern Iran. G.S.A, 94, 134-150.
Stewart, I.S. and Hancock, P.L., 1990. What is a fault scarp. Episodes, 13, 250-263.
Woodcock, N.H. and Rickards, B., 2003. Transpressive duplex and flower structure: Dent Fault System, NW England. Journal of Structural Geology, 25, 1981-1992.