Journal of Engineering Geology

fa تحلیل فرکتالی پارامترهای لرزه‌خیزی و ارزیابی تنش‌های پوسته‌ای در شرق ایران Fractal analysis of seismicity parameters and crustal stress evaluation in eastern Iran ژئوفیزیک مهندسی Engineering Geophysics مقاله پژوهشی Original Research <div style="text-align: justify;">پویایی زمین‌ساختی شرق ایران، که در اثر همگرایی صفحه‌های عربستان و اوراسیا و حضور گسل‌های فعال متعدد شکل گرفته، سبب تمرکز بالای تنش و بروز زلزله‌های بزرگ تاریخی مانند طبس (۱۹۷۸) و بم (۲۰۰۳) شده است. هدف این پژوهش، تحلیل فرکتالی پارامترهای لرزه‌خیزی و بررسی ناهمگنی تنش پوسته در گستره‌ی شرق ایران است. بدین منظور، داده‌های لرزه‌ای تاریخی و دستگاهی با بزرگای بیش از ۴ (۱۹۰۰-۲۰۲۴) از ISC وNEIC  گردآوری، پالایش و در ZMAP و ArcGIS تحلیل شدند. پارامترهای b-value  (نشانگر تنش و احتمال زلزله‌های بزرگ)، D-value  (نشان‌دهنده‌ی پیچیدگی هندسی شکستگی‌ها و زلزله‌ها) و نسبت D/b-value  هم‌زمان محاسبه و پهنه‌بندی گردیدند. نتایج نشان داد که مقدار b-value  در محدوده‌ی ۰.۸ تا ۱.۱ و D-value  در حدود ۱.۶ تا ۲.۳ متغیر است. نواحی با مقدار پایین b-value و D بالا، به‌ویژه در امتداد گسل‌های نهبندان و دشت بیاض، بیانگر تمرکز تنش بالا و افزایش احتمال رخداد زلزله‌های بزرگ‌تر است. گشتاور لرزه‌ای کل زمین‌لرزه‌های ثبت‌شده در کاتالوگ برابر با 1023*3.5  نیوتن ‌متر برآورد گردید که منجر به نرخ سالانه میانگین گشتاور لرزه‌ای به میزان 1016*2.7نیوتن ‌متر بر سال می‌شود (این نرخ با میانگین‌گیری بر اساس سال‌های موجود در کاتالوگ محاسبه شده است). نسبت D/b  که شاخصی از انرژی نهفته و ناهمگنی تنش به شمار می‌رود، در این نواحی بیش از ۲ گزارش شده و هم‌خوانی نزدیکی با پهنه‌های دارای نرخ گشتاور لرزه‌ای بالا دارد. این امر نشان می‌دهد که افزایش هندسه‌ی شکستگی‌ها هم‌زمان با افت مقدارb، بیانگر نزدیک شدن منطقه به آستانه‌ی گسیختگی پوسته است. یافته‌های این پژوهش با تأکید بر نقش نسبت D/b  در تحلیل خطر لرزه‌ای، تصویری کمی از وضعیت تنش، ساختار گسل‌ها و پتانسیل زلزله‌های بزرگ در شرق ایران ارائه می‌دهد.  </div> <div style="text-align: justify;">The active tectonics of eastern Iran, resulting from the convergence of the Arabian and Eurasian plates and numerous active faults, has caused high stress concentration, as evidenced by major historical earthquakes such as those in Tabas (1978) and Bam (2003). This study aims to conduct a fractal analysis of seismicity parameters and investigate crustal stress heterogeneity in eastern Iran. To this end, an earthquake dataset of historical and instrumental events with Mw ≥ 4 (1900–2024) was compiled from the ISC and NEIC databases. After filtering and declustering, the data were analyzed using ZMAP and ArcGIS. The b-value (an indicator of stress level and the probability of large earthquakes), the D-value (the geometrical complexity of faulting), and the D/b ratio were calculated simultaneously and mapped spatially. The results show that the b-value ranges from 0.8 to 1.1, and the D-value ranges from approximately 1.6 to 2.3. Regions with low b-values and high D-values, especially along the Nehbandan and Dasht-e Bayaz faults, indicate high stress concentrations and an elevated likelihood of larger earthquakes. The total seismic moment of the cataloged earthquakes is estimated at 3.5×10²³ N·m, yielding an average annual seismic moment rate of 2.7×10¹⁶ N·m/yr (calculated by averaging over the available catalog years). The D/b ratio, regarded as an index of stored energy and stress heterogeneity, exceeds two in these zones and exhibits a strong correlation with areas of a high rate of seismic moment release. This pattern implies that an increase in fault geometrical complexity coupled with a decrease in the b-value signals the crust’s approach to the rupture threshold. Thus, by emphasizing the significance of the D/b ratio, the present findings offer a quantitative approach to mapping stress states, fault structures, and the potential for significant earthquakes in eastern Iran.</div> فرکتال, b-value, D-value, نسبت D/b, نرخ گشتاور لرزه‌ای, لرزه‌خیزی, گسل‌های فعال شرق ایران. Fractal, b-value, D-value, D/b ratio, Seismic Moment Rate, Seismicity, Active Faults of Eastern Iran. 602 626 http://jeg.khu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2058-1&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Sadegh Sharifi محمد صادق شریفی Mohammadsadeghsharifi@gmail.com 10031947532846007354 10031947532846007354 No Persian Gulf University دانشگاه خلیج فارس Saeed Zarei سعید زارعی szarei@pgu.ac.ir 10031947532846007355 10031947532846007355 Yes Persian Gulf University دانشگاه خلیج فارس Seyed Reza Mansouri سیدرضا منصوری s.r.mansouri@pgu.ac.ir 10031947532846007356 10031947532846007356 No Persian Gulf University دانشگاه خلیج فارس Abdullah Hussaini عبدالله حسینی abdullahhussaini4899@gmail.com 10031947532846007357 10031947532846007357 No Persian Gulf University دانشگاه خلیج فارس