تحلیل ساختار پوسته و لیتوسفر با استفاده از مدلسازی مستقیم تکراری- کاربرد روی منطقه فرورانش مکران تا بلوک لوت

Transcript

1 دوره شماره 93 صفحات /JRAG (DOI): شناسه دیجیتال تحلیل ساختار پوسته و لیتوسفر با استفاده از مدلسازی مستقیم تکراری- کاربرد روی منطقه فرورانش مکران تا بلوک لوت * وحید انتظار سعادت و سیدهانی متولی عنبران - دانشجوی کارشناسی ارشد مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران - استادیار مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران دریافت مقاله: 90//90 پذیرش مقاله: 905/9/ * نویسنده مسئول مکاتبات: motavalli@ut.ac.ir واژگان کلیدی زون فرورانش مکران مدلسازی دوبعدی ژئوئید گرانی توپوگرافی چکیده با استفاده از دادههای گرانی ژئوئید و توپوگرافی و روش المان محدود مدل توزیع چگالی و دماایی در واول پروفی ای شمالی-جنوبی که از دریای عمان شروع و در انتها به کویر لوت میرسد به دست آمد. معادلاه گرماایی باا اساتفاده از مقادیر رسانش گرمایی و تولید حرارت و شرایط مرزی حل میشود و در نهایت با توجه به مقادیر چگالی اولیه چگاالی نهایی از معادله گرمایی و رابطه بین دما و چگالی حاصل میشود. با توجه باه لارزهخیازی کام منطقاه ماورد مطالعاه استفاده از روشی که بر پایه دادههای میدان پتانسیل ماهوارهای است محدودیت زماانی مکاانی و هزیناه را نداشاته و همچنین استفاده از چندین داده به صورت توامان عدم قطعیت نتایج را بسیار پایین آورده است. وبق نتاایج حاصال از مدلسازی فرورانش آشکاری در زون مکران دیده میشود و نیز لیتوسافر عمیقای 9~ کی اومتر در محال کماان آتشفشانی مشاهده میشود که نشان از خمش پوسته اقیانوسی و ادامه فرورانش در آن ناحیاه باا شایی زیااد اسات. دشت لوت و زون فرورانش مکران دارای لیتوسفر نازک تر ی ه سا ت ند و عماق ل ی توسافر در آن ناواح ی باه تر ت یای برابار ~ کی ومتر و 9~ کی ومتر است. ضخیم شدگی پوسته تا 74~ کی ومتر در زیر کمان آتشفشانی دیده مایشاود و با حرکت به سمت شمال عمق موهو به 74~ کی ومتر میرسد. عمق پوسته اقیانوسای در دریاای عماان برابار ~ کی ومتر است که با حرکت به سمت شمال افزایش مییابد. بر اساس نتایج حاصل از مدلسازی فرورانش صفحه عربای به زیر صفحه ص ی اوراسیا با شیی خی ی کمی اتفاق میافتد.

2 انتظار سعادت و متولی عنبران تحلیل ساختار پوسته و لیتوسفر با استفاده از مدلسازی مستقیم تکراری- کاربرد روی... صفحات مقدمه ساختار تکتونیکی جنوب شرق ایران و نحوه فرورانش صفحه عربی به زیر اوراسیا به عنوان یکی از موضوعاتی است که سالهاا ماورد بحا زمینشناسان و مطالعات ژئوفیزیکی بوده است و هماکنون نیز نظرات متفاوتی در مورد آن وجود دارد. عمق موهو ضخامت زیااد رساوبات عمق مرز بین لیتوسفر و آستنوسفر LAB و فرورانش با شایی کام صفحه اقیانوسی عربی در جنوب شرق ایران و جنوب غرب پاکساتان به زیر اوراسیا و لرزهخیزی کم غرب مکران و احتمال قفلشادگی در غرب مکران و در پی آن احتمال وقوع زمینلرزههای بزرگ و دورهای از جم ه ع و ا م ی هس اتن د ک اه ل ا ز و م م ط ا لع اه در ای ا ن ن ا حی اه ر ا ب ا ع ا میشوند. مطالعات زیادی برای به دست آوردن ساختار مکران و زونهای مجاور انجام شده است: مدلسازی گرانی-لرزهای دهقانی و ماکریس 997 مطالعات لرزه بازتابی کاو و همکااران اسامیت و همکاران مدلسازی مغناویسی نمکی و همکاران مدلسازی گرمایی اسمیت و همکاران 7 و توماوگرافی اماوا لرزهای منامن و همکاران عباد اعتادال و همکااران 7 عبد اعتدال و همکاران. به دلیل لارزهخیازی کام منطقاه و همینوور پوشش کم دستگاههای لرزهنگااری مطالعاات وابساته باه اموا لرزهای در این ناحیه به صورت محدودی انجام شده اسات. لااا به منظور مطالعه بهتار سااختار لیتوسافر منطقاه دادههاای میادان پتانسیل گرانایسانجی ژئوئیاد و توپاوگرافی در واول پروفی ای در راستای شمالی-جنوبی و با گسترش 9 کی ومتر استفاده شاد کاه ابتدای پروفیل در دریای عمان و در مختصاات 4N,59E و انتهاای پروفیل در مختصات 3.N,59E و در دشت لوت قرار دارد. ترکیای سه داده عدمقطعیت ذاتی دادههای پتانسیل را تا حد زیادی کنترل و کاهش میدهد و کمک میکند تا توزیع چگاالی در پوساته باا دقات باالیی محاسبه شود. در نهایت و با استفاده از توزیع چگالی محاسابه شده عمق موهاو عماق LAB (Lithospheric-Asthenospheric Boundary) که در واقع مرز بین لیتوسفر و آستنوسفر است و توزیع دمایی در وول پروفیل دوبعدی محاسبه میشود. -- مکران زون فرورانش مکران در جنوب شرق ایران و جنوب گودال جازموریان و شمال دریای عمان قرار دارد که در راستای غربی-شرقی باه واول کی ومتر گسترش یافته و دارای عرضی به اندازه 7 کی اومتر است شکل که از غرب به گسل مینااب ناحیاه گااار باین زون برخوردی قارهای-اقیانوسی زاگرس و صافحه اقیانوسای عماان عباد اعتدال و همکاران 7 و منامن و همکاران به گسلهای چمان و ارناا و از شارق -ناال در جناوب غارب پاکساتان خاتم مایشاود. زون فارورانش مکاران درواقاع حاصال فارورانش پوساته اقیانوسی صفحه عربی به زیر صفحه اوراسیا است که به احتمال زیاد این فرورانش در دوره پالئوژن شروع شده پالت و همکاران 999 از دوره ائوسن شتاب گرفته است بایرن و سیکس. 99 و شکل : نقشه توپوگرافی ایران که محل پروفیل مورد مطالعه در آن با حروف A و B مشخص شدهاند. 4

3 در حوزه مکران نرخ همگرایی از غرب به شرق افزایش مییاباد نی فروشانو همکاران. 7 بر اساس اندازهگیریهاای GPS نارخ همگرایی پوسته عربی در راستای شمال و به سامت صافحه اوراسایا نشریه پژوهشهای ژئوفیزیک کاربردی دوره شماره می یمتر در سال است بایر و همکاران 7 مککالسکی و همکاران 7 نی فروشان و همکاران 7 ماسون و همکاران. 4 بررسی دادههای ژئودتیک نشان میدهد که نرخ همگرایی در شرق مکران 7 می یمتر در سال است دمتس و همکااران 99 که تقریبا دو برابر نرخ همگرایی غرب مکران است. لاا شارق و غارب مکران دارای مشخصات تکتونیکی و لرزهای متفاوتی هستند و میازان لرزهخیزی از غرب به شرق مکران افزایش مییابد باایرن و سایکس 99 ظریفی. 4 با حرکت به سمت شرق مکران فاصا ه باین کمان آتشفشانی بزمان-تفتان-س طان و پیشکمان افزایش مییابد و این بیانگر این مط ی است که صفحه فروروناده باا شایی کمتاری فرورانش میکند بایرن و سیکس 99 ظریفای 4 مناامن و همکااران. فاصا ه زیااد باین کماان تاا ژرفناا 7-0 کی ومتر بیانگر این است که زاویه فرورانش به صورت قابلتوجهی کم است وایت و ک یتگورد 940 هارمس و همکاران 997 کو و همکاران ف و و همکاران 994 مناامن و همکااران اسمیت و همکاران. 7 عبداعتادال و همکااران 7 نشاان دادناد وجاود آنوماالی کمسرعت در توموگرافی اموا ری ی در ارتباط باا پوساته ضاخیم باا لیتوسفر گرم است که بر روی صافحه فروروناده عربای قارار گرفتاه است. وجود ناحیه کمسرعت داللت بر حرکت صفحه عربستان به زیار صفحه ایران مرکزی و همینوور حرکت پوسته نازکتر به زیر منشور افزایشی مکران اسات. مناامن و همکااران و یمینای فارد و 9 هاتزف د نیز در مطالعات خود به نتایج مشابهی رسیدند. اولاین نقشاه موهاو ایاران را دهقاانی و مااکریس 997 باا استفاده از دادههای توأمان گرانی و لرزهای به دست آوردند و ضخامت پوستهای کی ومتر را در ساحل دریای عمان محاسبه کردند. نیازی و همکاران 99 با استفاده از سه انفجار در دریای عماان پوساته اقیانوسی کی ومتری را مشاهده کردند و نیز بیان کردند که صفحه اقیانوسی با زاویه 7 درجه در حال فرورانش اسات. کاو و همکااران در محااادودهای باااه مختصاااات -73 شااامالی و شرقی از 7 پروفیل لرزهای استفاده کردند و مدل سرعت لرزهای را به دست آوردند که وبق مشاهدات آنها فرورانش صافحه اقیانوسی به زیر اوراسیا را با زاویه سه درجه صورت میگیارد و عماق موهو در منطقه مکران تقریبا برابر کی ومتر است کاه شاامل 7 کی ومتر پوسته اقیانوسی ضخیم و 4 کی ومتر رسوبات اسات کاه بار روی آن انباشته شده است. یمینیفرد و هاتزف د 9 باا اساتفاده از تح یل توابع گیرنده ضخامت پوستهای کمتر از 7 کی اومتر را در انتهای غربای مکاران مشااهده کردناد. مناامن و همکااران ضخامت پوسته را در زیر عمان برابر -7 کی ومتر به دست آوردند و با حرکت به سمت کمان آتشفشانی این ضخامت افزایش مییاباد که در زیر کمان آتشفشانی بزماان-تفتاان عماق موهاو باه 79- کی ومتر میرسد یعنی جایی که صفحه فرورونده عربی دچار خماش میشود و از آن منطقه به بعد با شیی بیشاتری فارورانش مایکناد. عالوه بر این آنها مشاهده کردند که صفحه فرورونده عربی در مکران غربی با شیی مالیم حدود درجه شروع به فرورانش مایکناد و بعد از 7 الی 7 کی ومتر در زیر کمربند آتاشفشاانی باا شایی حدودا درجه به داخل آستنوسفر وارد میشود که ایان نتاایج باا نتایج ظریفی 4 تطابق دارند. در مکران شرقی فرورانش با شیی تقریبا 9 درجه رخ میدهد و وی مطالعه آنهاا صافحه فروروناده در پسکمان مکران شرقی دارای خمش نیست که با نتایج بهدستآمده توسااط ظریفاای 4 جیمنز-مانت و همکاران در تضاااد اساات. باار اساااس مطالعااات کاه بار اسااس دادههاای ژئوئیاد و توپوگرافی به صورت توأمان صورت گرفته ضخامت پوسته در مکاران -7 کی ومتر است و با حرکت به سمت شمال ضخامت پوسته در گودال جازموریان تقریبا به 79 کی ومتر میرسد همچنین آنها بارای منطقه مکران مرز لیتوسفر-آستنوسافر LAB را در عماق تقریبای 7 کی ومتری مشاهده کردند. تقیزاده فرهمند و همکاران با اساتفاده از تح یال تواباع گیرناده P عماق موهاو را در مختصاات 60.48E,5.59N برابر 77 کی ومتر به دست آوردند. -- دشت لوت ب وک لوت اص یترین بخش شرقی ایران است. ب وک لوت در راساتای شمالی-جنوبی به اندازه 9 کی ومتر گسترش یافته است. این ناحیه از شمال به رشتهکوههای البرز و کپهداغ از غرب باه ب اوک یازد و از جنوب به زون مکران محدود است و در شرق به ارتفاعات شرق ایران مایرسا د. مطالعا ات GPS دگرشاک ی درون صافحهای کمتار از می یمتر در سال را در این منطقه نشاان مایدهاد. ایان میازان کام دگرشک ی ص ی بودن این صفحه را تائید میکند ورنانت و همکاران. 7 در نتیجااه همگرایاای بااین صاافحات عرباای و اوراساایا بااا کوتاهشدگی در کوههای کپهداغ تالش و البرز در شمال و زاگارس در جنوب غرب و مکران در جنوب رخ میدهد. مابین کمربندهای مکران و الباارز-کپااهداغ دو گساال باازرگ و در راسااتای شاامالی-جنااوبی نایبند-گوک و نهبندان-زاهدان وجود دارند که تغییرات ماابین ایان دو کمربند در ارتباط با آنها است و این دو گسل ب اوکهاای ایاران مرکزی لوت و ه مند را از هم جادا مایکنناد. جابجاایی جاانبی در راستای گسلهاای نایبناد-گاوک و ناه-زاهادان باه ترتیای برابار می یمتر در سال واکر و جکساون و می ایمتار در ساال فروند 94 تیرول و همکااران 997 واکار و جکساون است. بار اسااس مطالعاات پیشاین دهقاانی و مااکریس 997 ضخامت پوستهای کمتر از 7 کی ومتر را برای دشت کویر و لوت باه دست آوردهاند. مختاری و همکاران 7 با استفاده از مدلساازی 4

4 انتظار سعادت و متولی عنبران تحلیل ساختار پوسته و لیتوسفر با استفاده از مدلسازی مستقیم تکراری- کاربرد روی... صفحات سرعت عمق موهو را در کویر لاوت 70 کی اومتر باه دسات آوردناد. منامن و همکاران در ایران مرکزی و ب اوک لاوت ضاخامت پوستهای 7 الی 7 کی ومتر را به دست آوردهاناد. آنهاا همچناین برای ب وک لوت لیتوسفری با عماق کی اومتر را بارآورد کردناد. جیمناز-مانات و همکااران 4 بار اسااس دادههاای ژئوئیاد و توپوگرافی در دشت لوت عمق موهاو 7-7 کی اومتری را مشااهده کردند و همینوور آنها در این ناحیاه مارز LAB را در عماق 7 کی ومتری محاسبه کردند. - روش کار در این تحقیاق باا اساتفاده از دادههاای گرانای مااهوارهای ژئوئیاد توپوگرافی و جریان گرمای سطحی مدل پیشرو دو بعدی برای توزیع چگالی و دما با استفاده از نرمافازار غیرتجااری توساعه یافتاه توساط نگارندگان در محیط برنامهنویسی فرترن تهیاه شاد. آنوماالی گرانای متناسی با مربع فاصا ه از منباع آنوماالی کااهش ماییاباد ژئوئیاد r متناسی با کاهش مییابد در حالی که توپاوگرافی تحات تاث یر متوسط چگالی لیتوسفر است و نیز فرض شده است کاه لیتوسافر در تعادل ایزوستازی با آستنوسفر است. در نتیجه دادههای گرانی بیشتر تحت تث یر تغییرات چگالی سطحی است و دادههای ژئوئید بیشتر باه تغییرات چگالی زیر لیتوسفر حساس است. فرض تعاادل ایزوساتازی مح ی در محاسبات توپوگرافی برای وولمو بیشتر از -km های ب ند معتبار اسات تارکوت و شوبرت 99 و وولمو های کوتاه ممکن است دارای تعادل االستیکی باشند. در این مادل فارض شده است که چگالی گوشته به صورت خطی با دما تغییر مایکناد و خود دما باه توزیاع حارارت پرتاوزای و رساانش گرماایی در داخال لیتوسفر وابسته است. حدفاصل بین لیتوسفر و آستنوسفر را LAB کنتور همدماای 7 درجاه ساانتیگاراد مشاخ مایکناد. ایان مدلسازی از دل آزمون و خطاهایی به دست میآید کاه در وای آن خصوصیات فیزیکی مانند چگالی رسانش گرمایی و تولید گرما به هر توده نسبت داده میشود و ا ر این توده در مادل محاسابه مایشاود. ابتدا توزیع دمایی پایدار وبق رابطه زیر و باا تکنیاک الماان محادود محاسبه میشود الچنبروخ و ساس : 944 ( ( ) ( )) ( ) که در آن k برابار هادایت گرماایی T دماا A تولیاد حارارت پرتوزای و مشتق دوبعدی است. شرایط مرزی حاکم بارای حال این معادله شامل دمای صفر درجه بارای ساطت توپاوگرافی و 7 درجه سانتیگراد برای مرز لیتوسفر و آستنوسافر اسات و هایچگوناه جریان گرمایی جانبی در مرزهای قائم و جانبی وجود نادارد. باا حال معادله و به دست آوردن توزیع دمایی و نسبت دادن مقدار اولیاه برای چگالی هر توده مقدار چگالی برای هر نقطاه وباق رابطاه زیار تعیین میشاود پارساونز و اساکالتر 944 الچنباروخ و مورگاان ρ(t) ρ ( α(t T )) 0 0 : 99 آن ρ 0 که در ضریی انبساط دمایی برابر چگالی اولیه برای دماای اولیاه است وα برابار آفونسو و همکاران. از رابطه تالوانی و همکاران 99 برای محاسبه ا ار گرانای دوبعدی و از رابطه چاپمن 949 برای مدلسازی آنوماالی ژئوئیاد استفاده شد. توپوگرافی εدر شرایط ایزوستازی مح ی و در ستونهای یک بعدی وبق رابطه زیر محاسبه مایشاود : 99 7 الچنباروخ و مورگاان ρ z dz ε H ε0 ρa که در آن H برابر کل ضخامت لیتوسفری به همراه توپاوگرافی ρ a چگالی آستنوسافر 7 kg/m3 و -77m ε 0 ضاریی کالیبراسیون است که وابسته به عمق سطت فرضی آستنوسفر نسابت به سطت دریاست الچنبروخ و مورگان. 99 اگر مقدار باه دسات آمده برای توپوگرافی منفی شد بدین معنی است کاه ساطت ساتون توپوگرافی به آب دریا محدود میشود و باید تث یر فشاار آب نیاز در نظر گرفته شود: ρ ε ε a ρ ρ a fill 7 که در آن نشاندهنده چگالی آب است و مقدار آن 7 کی وگرم بر مترمکعی منظور شده است. آنومالی گرانای در دو بعاد و با استفاده از الگوریتم تالوانی و همکاران 99 محاسبه شده است. ب ر ا ی مح ا سبه ژئ وئی ا د از ر اب ط اه زی ا ر ب ه ا ر ه ب ا رد ه ش ا د ه ا س ا ت همکاران : [ ( ) ( ) ( ) ] [ ( ) ( ) ( )] زیان و ( ) ( ) کاااااااااااااااه در آن ( ) g است و آنومالی ژئوئید متر جاذبه گرانشی در سطت زمین انیه 939 متر بر مجاور G ابت جهانی گرانش ( ) ( ) ρ مختصات x توده مختصات y توده مختصات z توده مختصات نقطهای که اندازهگیری در آن نقطه انجام میگیرد و چگالی توده کی وگرم بر مترمکعی است.

5 9- دادههای مورد استفاده دادههای مورد استفاده در این مطالعه دادههاای مااهوارهای جهاانی هستند. دادههای توپوگرافی دارای دقت یک دقیقه کمانی هستند که از دادههای جهاانی TOPEX گرفتاه شادهاناد ساندول و اسامیت دادههاای بایهنجااری هاوای آزاد دارای دقات 3 دقیقه کمانی هستند که از پایگاه دادههای BGI گرفته شادهاناد و بیهنجاریهای ژئوئید از مدل جهانی EGM008 اقتباس شادهاناد پاولیس و همکاران. 9 به منظور دوری از تفسیر سااختارهایی نشریه پژوهشهای ژئوفیزیک کاربردی دوره شماره. 93 که به وور اتفاقی در مسیر پروفیل قرار گرفتهاند در راستای عمود بر پروفیل دادهها به پهنای کی ومتر در دو ورف پروفیل و با گاام کی ومتر در وول پروفیل میانگینگیری شدهاناد. انحاراف معیاار باه صورت بازههای مجاز مدلسازی در روی شکل 7 مشااهده مایشاود. دادههای مورد استفاده بارای ترسایم توپاوگرافی شاکل ارتفااع ژئوئید شکل الف و آنومالی هوای آزاد شاکل ب از مطالعاات فورسته و همکاران به دست آمده است. )الف( )ب( شکل : نقشههای آنومالی ژئوئید )الف( و آنومالی هوای آزاد )ب(. پروفیل مورد مطالعه در این بررسی با AB مشخص شده است. 47

6 انتظار سعادت و متولی عنبران تحلیل ساختار پوسته و لیتوسفر با استفاده از مدلسازی مستقیم تکراری- کاربرد روی... صفحات بحث و بررسی نتایج از آنجایی که محور فرورانش صفحه اقیانوسی عربای باه زیار اوراسایا دارای گسترش غربی-شرقی است لاا برای ممانعات از ظااهر شادن ا رات عوارض سهبعدی پروفیل به صورت عمود بر حوزه مکاران و در راستای شمالی-جنوبی انتخاب شد. تنها عارضه سهبعادی موجاود در منطقه محل گسل میناب است کاه در واقاع محال گااار باین زون برخوردی قارهای-قاارای زاگارس-صافحه عربای و فارورانش صافحه اقیانوسی عمان است مولینارو و همکاران. پروفیال انتخاابی در فاص ه مناسبی از آن در نظر گرفته شده است و از ا رات سهبعادی آن محفوظ است. دادههای مورد استفاده در این مطالعاه دارای دقات جانبی چندین کی ومتری هستند و باه ایان خااور عاوارض کوچاک مقیاس در بررسیهای این تحقیق نادیده گرفته میشوند. متر مدل به کار رفته در این مطالعه شامل الیههای رسوبی پوساته باالیی میانی و پایینی و گوشته لیتوسفری است و در تعیین ضخامت و چگالی این الیهها از مطالعات انجام گرفته قب ی بهاره گرفتاه شاده است که خصوصیات این الیهها در جادول آماده اسات. در واول پروفیل و با حرکت از دریای عمان به سمت شمال رساانش گرماایی در پوسته افزایش مییابد. چارا کاه رساوبات عماان و مکاران دارای تخ خل زیاد و رسانش گرمایی کم هستند و با حرکت به سمت شمال این تخ خل کاهش ماییاباد و در نتیجاه رساانش گرماایی افازایش مییابد. این مقدار در دریای عمان برای نهشتههای آواری میوسن تاا کواترنری و نهشتههای کربناتی دوره پالئوژن برابر 3 وات بر ک وین هاچیسون و همکاران 99 و برای مالسهای مکران برابر وات بر ک وین متار و بارای نهشاتههاای افیاولیتی دوره کرتاساه گودال جازموریان برابر 3 وات بر ک وین متر کائول و همکاران است و نیز مقدار رسانش گرمایی برای پوسته اقیانوسی باالیی برابر 39 وات بر ک وین متار وادا و وانا 9 و بارای پوساته اقیانوسی پاایینی برابار 3 وات بار ک اوین متار اسات متاولی و همکاران. با عبور از گودال جازموریاان و رسایدن باه دشات لوت ایران مرکزی رسانش گرمایی رسوبات دشات لاوت برابار و برای پوسته باالیی میانی و پایینی دشت لوت باه ترتیای برابار و 3 وات بر ک وین متر میشود متاولی و همکااران تیونینی و همکاران. تولید گرما برای رسوبات پوسته باالیی میانی و پایینی به ترتیای برابار 3 3 و 3 میکارو وات بار مترمکعی و بارای گوشاته لیتوسافری برابار 3 میکارو وات بار است مترمکعی متولی و همکاران. در مورد مقادیر چگاالی پوسته اقیانوسی دریای عمان و حوزه مکران منابع چا شدهای وجود ندارند. لاا از مقادیر معمول موجود جدول استفاده شاده اسات و برای مدلسازی مقادیر چگالی برای الیاههاای مخت اف از مطالعاات متولی و همکاران و تیاونینی و همکااران اساتفاده شده است. در این مدلسازی برای پوسته اقیانوسی یک مدل دوالیاه در نظر گرفته شده است که با مطالعات نیاازی و همکااران 99 مطابقت دارد و برای پوسته قارهای مدلی سه الیه در نظر گرفته شده است متولی و همکاران تیونینی و همکاران. پروفیل مورد استفاده در این مطالعه دارای وول 9 کی اومتر و در راستای شمالی-جنوبی است و در دریای عمان شروع شده و بعد از عبور از مکران گودال جازموریان و کمان آتشفشانی بزمان-تفتاان در دشت لوت به پایان میرسد. عمق موهو مشاهده شاده در دریاای عمان و برای ابتدای پروفیل برابر ~ کی ومتر است که با حرکت به سمت شمال و حوزه مکران این مقدار افزایش ماییاباد و در خطاوط ساح ی این مقدار به 77~ کی ومتر میرسد. عمق موهو در زیر گودال جازموریان برابر 7-7~ کی ومتر است. با اداماه حرکات باه سامت شمال عمق موهاو افازایش ماییاباد و در زیار کماان آتاشفشاانی بزمان-تفتان این مقدار به 79~ کی ومتر میرسد که بیشاترین عماق موهو برای این حوزه است. با عبور از کمان آتشفشانی عماق موهاو روند کاهشی دارد. به ووری که در زیر دشات لاوت عماق موهاو باه دست آمده برابر 74~ کی ومتر است. عمق LAB در ابتادای پروفیال برابر 9~ کی ومتر است که در حرکت به سمت شمال این عماق باا شیی خی ی کم تا فاصا ه 7 کی اومتری ابتادای پروفیال افازایش مییابد و از این فاص ه به بعد دچار خمش شدید مایشاود و در زیار کمان آتشفشانی عمق LAB به 9~ کی ومتر میرسد. بعد از عبور از زیر کمان آتشفشانی عمق LAB دوباره کاهش مییاباد و در زیار ب وک لوت به ~ کی ومتر میرسد. مدل بیان شده در این مطالعه دارای دو محدودیت مدلساازی گرمایی در شرایط تعادل پایدار و ایزوساتازی مح ای هساتند: فارض تعادل گرمایی ممکن است در بعضی از نقاط پروفیال حاصال نشاود. اگر در پایینترین نقطه لیتوسفر افزایش دما رخ دهد این افزایش دما باید از درون لیتوسفر انتقال یابد. از آنجایی که انتقاال گرماا از درون لیتوسفر یک فرایند کند است انتقال گرما فقط قسمتهاای پاایینی لیتوسفر را تحت تث یر قرار میدهاد و قسامتهاای بااالیی ساردتر و چگالتر باقی میمانند که در این صورت ایان عامال باعا افازایش ضخامت لیتوسفر نسبت به لیتوسفری که تعادل گرماایی را بارای آن در نظر گرفتهایم میشود. فرض تعادل گرمایی به این معنی است که کل لیتوسفر به صورت یکجا گرم خواهد شد و لاا مدل لیتوسفر ماا اندکی کمچگالتر از لیتوسفر واقعی خواهد بود و در نتیجه مدل ارائه شده برای لیتوسفر دارای ضخامتی اندک بیشتر نسابت باه لیتوسافر واقعای خواهاد باود. محاسابه ارتفااع توپاوگرافی بار اسااس تعاادل ایزوستازی در برخی نقاط که عمق پوسته زیاد است با مشکل مواجاه میشود چرا که در اعماق زیاد پوسته تعاادل باه صاورت االساتیک برقرار میشود. لاا در صورتی که نتوان مدلی را برای انطباق کامل باا مجموعه دادهها یافت بهترین انطباق را برای دادههای ژئوئید و گرانی در نظر میگیریم و اجازه میدهیم که توپاوگرافی از انطبااق کمتاری برخوردار شود. با توجه به شکل 7 مشاهده میشود که انطباق بااالیی بین دادههای محاسبه شده از مدل و دادههای ماهوارهای برقرار است 47

7 و میزان عدم انطباق بین دادهها در جدول آمده است. در شکل 7 و در دریاای عماان مکاران و دشات لاوت برخای مطالعاات پیشاین نیاازی و همکااران 99 دهقاانی و مااکریس 997 کو و همکاران مختاری و همکاران 7 یمینای فارد و هاتزف اد 9 مناامن و همکااران جیمنزمانات و همکاران تقیزاده فرهمند و همکاران برای به دست آوردن عمق موهو مشاهده میشوند کاه نتاایج کاار آنهاا باا نتاایج حاصل از این مطالعه در جدول 7 مقایسه شده است. مدل اولیه عمق موهو بهگونهای انتخاب شده است تا در نزدیکترین فاص ه نسبت باه این نتایج قرار گیرد در ادامه مدلسازی نتایج ما از مطالعات پیشاین ممکن است فاص ه بگیرد و یا دقیقا بر آنها منطبق شود. بررسیهای انجام گرفته توساط نیاازی و همکااران نشریه پژوهشهای ژئوفیزیک کاربردی دوره شماره و کاو و همکااران در دریاای عماان نشاان دهناده عماق تقریبای موهاو کی ومتری هستند و در مطالعه آنها با حرکت به سمت شامال عماق موهو با شیی خی ی کام افازایش ماییاباد. جیمنزمانات و همکااران و منامن و همکاران در دریاای عماان عماق موهاو -7~ کی ومتری را به دست آوردند. عمق موهو به دست آماده از این مطالعه برای دریای عمان و ابتدای پروفیال ماورد بررسای برابار ~ کی ومتر است که تطابق خوبی را km باا ساایر مطالعاات نشان میدهد و با شیی خی ی کام ایان عماق در حرکات باه ساوی شمال افزایش مییابد. در این مادلساازی رساوبات ضاخیمی بارای دریای عمان مشاهده مایشاود کاه عماق آنهاا تاا 9-9 کی اومتری میرسد و با مطالعات نیازی و همکاران 99 و اسمیت و همکاران همخوانی دارد. عمق موهو در زیر سواحل دریاای عماان باه 77~ کی ومتر میرسد و با نتایج حاصل از مطالعات تابع گیرنده اموا p تقایزاده فرهمناد و همکااران هامخاوانی دارد. باا اداماه حرکت به سامت شامال و در ناحیاه پایش کماان و در زیار گاودال جازموریان عمق موهو وبق نتایج حاصال از مادلساازی برابار 74~ کی ومتر است و از مطالعات پیشاین مایتاوان باه کارهاای مناامن و همکاران جیمنز و همکاران 9 و یمینیفرد و هاتزف د اشاره کرد که آنها نیز به نتایج مشابهی رسیدهاند. به دلیل شی ی ک ام ف ا ر ور ان ش در م ک ا ر ان ف اص ا ه زی ا اد ی ب ای ن ژرفن ا ا و کم ا ان آتشفشانی وجود دارد که وبق نتایج حاصل از مدلسازی این فاص ه تقریبا برابر 7 کی ومتر است. محل کمان آتشفشانی جاایی اسات که در آن صفحه اقیانوسی فرورونده دچاار خماش مایشاود و از آن نقطه به بعد با شایی زیااد باه فارورانش اداماه مایدهاد مناامن و همکاران. با توجاه باه شاکل 7 عماق موهاو در زیار کماان آتشفشانی برابر 4~ کی ومتر است یعنی جایی که عماق موهاو باه بیشاترین مقادار خاود مایرساد. کماان آتاشفشاانی باا کاوههاای آتشفشانی بزمان و تفتان مشخ میشود و در محدوده ایان کماان آتشفشانی عمق زلزلهها افزایش مییابناد. در شاکل 7 مکاان وقاوع زلزلهها در محدوده کمان آتشفشانی با ستارههای قرمز رن مشخ شده است که از کاتالوگ EHB به دست آمدهاند انگدال و همکاران. 999 همانوور که در شکل 7 مشخ است با نزدیک شادن باه کمان آتشفشانی عمق وقوع زلزلهها افزایش مییابند که ایان خاود میتواند نشانی بر تغییر شیی و یاا افازایش شایی فارورانش صافحه اقیانوسی باشد. مناامن و همکااران باا اساتفاده از توماوگرافی اماوا لرزهای در وول پروفی ی که شرق ایران را پوشش میدهاد و منطباق بر پروفیل بیان شده در این مطالعه است نحوه فرورانش صفحه عربی را به دست آوردند که در شکل 7 باا خطاوط آبای خاطچاین دیاده میشود. همانوور که مالحظه میشود در قسمت ابتادای پروفیال و دریای عمان عمق مرز LAB برابر 9~ کی ومتر است. ایان عماق تاا محل کمان آتشفشانی با شیی کم افزایش مییابد و در مکان کماان آتشفشانی به یکباره پوسته اقیانوسی دچاار خماش مایشاود و باا شیی زیاد فرورانش میکند و تاا عماق تقریباا 7 کی اومتر اداماه مییابد که با نتایج به دست آمده از مادلساازی ایان مطالعاه دارای تطابق باالیی است. نتایج مطالعات جیمنزمانت و همکاران در شکل 7 با خطوط بنفش خطچین دیده مایشاود. عماق مارز LAB محاسبه شده توسط آنها با نتایج به دست آمده از مادلساازی ایان مطالعه دارای تفاوت زیادی است. ع ت این اختالف زیااد را مایتاوان اینگونه بیان کرد که اساس مدل به کار برده شاده توساط آنهاا بار پایه وارونسازی یکبعدی دادههای ارتفاع ژئوئید و توپوگرافی است و عالوه بر این مدلسازی آنها برای کل پوسته ایران چگاالی رساانش گرمایی و تولید گرمای پرتوزای ابتی در نظر گرفته است. لاا میتوان گفت که مدلسازی آنها قابال اعتمااد نیسات. اسامیت و همکااران 7 مدل گرمایی دوبعادی را بارای زون فارورانش مکاران ارائاه دادند. در مدل ارائه شده توسط آنها خطوط خطچین سبز رن در شکل 7 خاط بااالیی نشااندهناده مارز صافحهای و خاط پاایینی نشاندهنده خط همدمای درجه است. اگر به روند حرکت این خطوط توجه شود مشاهده میشاود کاه تطاابق کاام ی باین نحاوه فرورانش صفحه اقیانوسی مدل اسمیت و همکاران 7 و مدل به دست آمده از این مطالعه وجود دارد به ووری که شیی کم فرورانش و محل خمش صافحه فروروناده اقیانوسای در هار دو مادل یکساان هستند و با ادامه خطوط سبز رن این خطوط به عمیقترین مکاان لیتوسفر میرسند. با عبور از کمان آتشفشانی عمق موهاو و عماق LAB هار دو سیر نزولی مای گی رن ا د. ب اه و ا ور ی ک اه عم ا ق م وه ا و ب اه مق ا د ار 74~ کی ومتری و عمق LAB به مقدار ~ کی ومتری کاهش ماییاباد که در این راستا میتوان باه مطالعاات دهقاانی و مااکریس 997 برای عمق موهو کویر لوت 79~ کی ومتر و منامن و همکاران بارای عمق LAB کویر لوت ~ کی ومتر اشاره کرد. با بررسی نتایج مدلسازی عمق لیتوسفر در مکران و کویر لوت کم ولی در محل آتشفشانهای بزماان و تفتاان عمیاق اسات. ایان 4

8 انتظار سعادت و متولی عنبران تحلیل ساختار پوسته و لیتوسفر با استفاده از مدلسازی مستقیم تکراری- کاربرد روی... صفحات نتایج مشابه نتایج توموگرافی نوفههای اموا عبداعتادال و همکااران 7 است که نشاندهنده اموا با سرعت بااال لیتوسافر کمعمق در مکران و کویر لوت و اموا باا سارعت پاائین لیتوسافر عمیق در محل کمان آتشفشانی است. شکل 9: در قسمتهای a تا d به ترتیب نمودارهای جریان گرمایی گرانی ژئوئید و توپوگرافی به تصویر کشیده شده است و خطوط توپر مربوط به نتایج حاصل از مدلسازی و نقاط به همراه بازه عدم قطعیت مربوط به دادههای اندازهگیری شده )ماهوارهای( است. قسمت e نتیجه مدلسازی برای لیتوسفر را نشان میدهد که دارای مقیاسهای برابر برای محورهای افقی و عمودی است و قسمت خاکستری رنگ موجود در این قسمت بیانگر پوسته اقیانوسی و قارهای است که در قسمت f با بزرگنمایی نشان داده شده است. در قسمت گوشته نمودارهای همدما از هر 99 درجه افزایش دما رسم شدهاند به غیر از پایینترین خط که مربوط به خط همدمای 999 درجه سانتیگراد است و با خط همدمای 99 درجه دارای اختالف دمایی 99 درجه است. خطوط سبز رنگ مربوط به مطالعات اسمیت و همکاران )99( و خطوط آبی رنگ مربوط به مطالعات منامن و همکاران )9( و خط بنفش رنگ مربوط به بررسیهای جیمنزمانت و همکاران )9( است که عمق لیتوسفر را مطالعه کردهاند. ستارههای قرمز رنگ موجود در ارتباط با کانون زلزلههای با عمق بیشتر از 9 کیلومتر و بزرگای بیشتر از 5 ریشتر است که از کاتالوگ EHB اتخاذ شده است )انگدال و همکاران 00(. در نهایت و در قسمت f ساختار پوسته نمایش داده شده است که در محور قائم )عمق( دارای بزرگنمایی است. شمارههای موجود در این شکل مرتبط با منطقه بندی در جدول است. خطوط آبی و بنفش به ترتیب مربوط به مطالعات عمق موهو منامن و همکاران )9( و جیمنزمانت و همکاران )9( است و خطوط نارنجی و قرمز مربوط به مطالعات عمق پوسته کوپ و همکاران )999( و نیازی و همکاران )009( است. نشانگر قهوهای رنگ مربوط به مطالعات عبداعتدال و همکاران )9( نشانگر قرمز رنگ مربوط به مطالعات تقیزاده فرهمند و همکاران )95( نشانگر زرد مربوط به مطالعات یمینیفرد و هاتزفلد )99( نشانگر سبز مربوط به مطالعات مختاری و همکاران )99( و نشانگر آبی مربوط به بررسیهای عمق موهو دهقانی و ماکریس )0( است. 40

9 چگالی )مترمکعب بر کیلوگرم( 7 جدول : مشخصات الیههای به کار رفته در مدلسازی. تولید گرما )میکرو وات بر مترمکعب( رسانش گرمایی )وات بر کلوین متر( 3 نشریه پژوهشهای ژئوفیزیک کاربردی دوره شماره. 93 نوع الیه نهشتههای آواری میوسن تا کواترنری شماره 3 4 نهشتههای کربناتی دوره پالئوژن مالس 7 3 نهشته افیولیتی دوره کرتاسه 7 7 توف 7 مالنژهای افیولیتی 0 0 رسوبات ایران مرکزی پوسته اقیانوسی باالیی پوسته باالیی ایران مرکزی پوسته میانی ایران مرکزی پوسته اقیانوسی پایینی پوسته پایینی ایران مرکزی (+3.5 ( ( ))) جدول : میزان عدم انطباق بین دادههای محاسبه شده از مدسازی و دادههای ماهوارهای. گوشته لیتوسفری 7 ژئوئید )متر( آنومالی هوای آزاد )میلی گال( پروفیل توپوگرافی )m( A-B جدول 9: مقایسه نتایج مطالعات پیشین برای محاسبه عمق موهو و نتایج حاصل از مدلسازی این مطالعه برای عمق موهو. فاصله افقی بر روی پروفیل )کیلومتر( نتیجه مطالعات پیشین )کیلومتر( نیازی و همکاران کو و همکاران 99 نتیجه این مطالعه )کیلومتر( 44 تقیزاده فرهمند و همکاران یمینی فرد و هاتزف د مختاری و همکاران عبداعتدال و همکاران دهقانی و ماکریس نتیجهگیری با استفاده از دادههای گرانی ژئوئید و توپوگرافی مدل توزیع چگاالی و دمایی در وول پروفی ی که از دریای عمان شروع میشاود و از زون مکران عبور میکند و در انتها به کویر لوت میرسد باه دسات آماد. تعیین چگالی با حل معادله گرمایی معادله و با استفاده از مقادیر رسانش گرمایی و تولید حرارت و شرایط مرزی صورت میگیارد و در نهایت با توجه به مقادیر چگالی اولیه و مقادیر توزیع دمایی به دسات آمده از حل معادله گرمایی چگالی نهایی برای مدل تعیین میشاود. از روی مقادیر توزیع چگالی نهاایی نمودارهاای توپاوگرافی آنوماالی هوای آزاد و ژئوئید محاسبه میشوند و با دادههای ماهوارهای مقایسه میشوند تا بهترین انطباق به دست آید. بین مقادیر به دست آماده از این مطالعه و نتایج مطالعاات پیشاین بارای عماق موهاو مقایساهای صورت گرفته است که در جدول 7 قابل مشاهده است و نتاایج ک ای به دست آمده از مدلسازی دادههای گرانی ژئوئید و توپوگرافی برای پروفیل مکران-لوت به قرار زیر است: وجود پوسته دوالیه برای صفحه اقیانوسی عربی و سه الیه برای بخش قارهای ایران. پوسته اقیانوسی ~ کی ومتری لیتوسفر 9~ کی ومتری و رسوبات ضخیم حدود 9-9 کی ومتری برای دریای عمان. ناحیه عمق موهو 7-7~ کی ومتری در زیر گودال جازموریاان کمان. پیش شیی کم فرورانش در زون فرورانش مکران و وجود فاصا ه زیاد تقریبا 7~ کی ومتری بین ژرفنا و کمان آتشفشانی. افزایش عمق موهاو و لیتوسافر باه ترتیای باه 79 و 9 کی ومتر در محل کمان آتشفشانی کوههای آتشفشانی تفتان و بزمان که بیشترین عمق موهو و عمق لیتوسفر در ناحیاه ماورد بررسی است و تثییدی بار وجاود فارورانش و خماش در پوساته اقیانوسی است. 44

10 انتظار سعادت و متولی عنبران تحلیل ساختار پوسته و لیتوسفر با استفاده از مدلسازی مستقیم تکراری- کاربرد روی... صفحات including GOCE data up to degree and order 90 عمق موهو 74 کی ومتری و عمق لیتوسفر کی ومتری of GFZ Potsdam and GRGS Toulouse; GFZ Data Services. در محل کویر لوت. Freund, R., 970, Rotation of strike-slip faults in Sistan, southeast Iran, J. Geol., 78, Harms, J.C., Cappel, H.N. and Francis, D.C., 984, The Makran coast of Pakistan: its stratigraphy and hydrocarbon potential, Marine geology and oceanography of Arabian Sea and coastal Pakistan. Hutchison, I., Louden, K.E., White, R.S. and Von Herzen, R.P., 98, Heat flow and age of the Gulf of Oman, Earth and Planetary Science Letters, 56, 5-6. Jiménez-Munt, I., Fernàndez, M., Saura, E., Vergés, J. and Garcia-Castellanos, D., 0, 3-D lithospheric structure and regional/residual Bouguer anomalies in the Arabia- Eurasia collision (Iran), Geophysical Journal International, 90 (3), Kaul, N., Rosenberger, A. and Villinger, H., 000, Comparison of measured and BSR-derived heat flow values, Makran accretionary prism, Pakistan.Marine Geology, 64 (), Kopp, C., Fruehn, J., Flueh, E.R., Reichert, C., Kukowski, N., Bialas, J. and Klaeschen, D., 000, Structure of the Makran subduction zone from wide-angle and reflection seismic data, Tectonophysics, 39 (), 7-9. Lachenbruch, A. H. and Morgan, P., 990, Continental extension, magmatism and elevation, formal relations and rules of thumb, Tectonophysics,74, 39-6, doi:0.06/ (90)90383-j. Lachenbruch, A.H. and Sass, J.H., 977, Heat flow in the United States and the thermal regime of the crust, The Earth's crust, Manaman, N.S., Shomali, H. and Koyi, H., 0, New constraints on upper-mantle S-velocity structure and crustal thickness of the Iranian plateau using partitioned waveform inversion. Geophysical Journal International, 84 (), Masson, F., Anvari, M., Djamour, Y., Walpersdorf, A., Tavakoli, F., Daignières, M., Nankali, H. and Van Gorp, S., 007, Large-scale velocity field and strain tensor in Iran inferred from GPS measurements: new insight for the present-day deformation pattern within NE Iran, Geophysical Journal International,70 (), McClusky, S., Reilinger, R., Mahmoud, S., Sari, D.B. and Tealeb, A., 003, GPS constraints on Africa (Nubia) and Arabia plate motions, Geophysical Journal International, 55 (), Mokhtari, M., Farahbod, A.M., Lindholm, C., Alahyarkhani, M. and Bungum, H., 004, An approach to a comprehensive Moho depth map and crust and upper mantle velocity model for 49 - منابع Abdetedal, M., Shomali, Z.H. and Gheitanchi, M.R., 04, Crust and upper mantle structures of the Makran subduction zone in south-east Iran by seismic ambient noise tomography, Solid Earth Discussions, 6 (), -34. Abdetedal, M., Shomali, Z.H. and Gheitanchi, M.R., 05, Ambient noise surface wave tomography of the Makran subduction zone, south-east Iran: Implications for crustal and uppermost mantle structures, Earthquake Science, 8 (4), Afonso, J.C., Ranalli, G. and Fernàndez, M., 005, Thermal expansivityand elastic properties of the lithospheric mantle: Results from mineralphysics of composites, Phys, Earth Planet. Inter., 49 (3-4), 79306,doi:0.06/j.pepi Bayer, R., Shabanian, E., Regard, V., Doerflinger, E., Abbassi, M., Chery, J. and Bellier, O., 003, Active deformation in the Zagros-Makran transition zone inferred from GPS measurements in the interval In EGS-AGU-EUG Joint Assembly. Bureau Gravimétrique International, mip.fr. Byrne, D.E. and Sykes, L.R., 99, Great Thrust Earthquakes and Aseismic Slip Along the Plate Boundary, Journal of geophysical research, 97 (B), Chapman, M.E., 979, Techniques for interpretation of geoid anomalies, Journal of geophysical research, 84, , doi:0.09/jb084ib08p Dehghani, G.A. and Makris, J., 984, The gravity field and crustal structure of Iran. N. Jb. Geol. Palaeont. Abh, 68, 5-9. DeMets, C., Gordon, R.G., Argus, D.F. and Stein, S., 990, Current plate motions,geophysical Journal International0, Engdahl, E.R., van der Hilst, R. and Buland, R., 998, Global teleseismic earthquake relocation with improved travel times and procedures for depth determination, Bulletin of the Seismological Society of America, 88 (3), Flueh, E.R., Kukowski, N. and Reichert, C., 997, FS Sonne Cruise Report SO3, Makran-Murray Traverse, GEOMAR Report ISSN, Förste, C., Bruinsma, S.L., Abrikosov, O., Lemoine, J.M., Marty, J.C., Flechtner, F., Balmino, G., Barthelmes, F. and Biancale, R., 05, EIGEN- 6C4 The latest combined global gravity field model

11 نشریه پژوهشهای ژئوفیزیک کاربردی دوره شماره. 93 Taghizadeh-Farahmand, F., Afsari, N. and Sodoudi, F., 05, Crustal Thickness of Iran Inferred from Converted Waves, Pure and Applied Geophysics, 7 (), Talwani, M., Worzel, J.L. and Landisman, M., 959, Rapid gravity computations for two dimensional bodies with application to the Mendocinosubmarine fracture zone, Journal of geophysical research, 64, 49-59, doi:0.09/jz064i00p Tirrul, R., Bell, I.R., Griffis, R.J. and Camp, V.E., 983, The Sistan suture zone of eastern Iran, Geol. Soc. Am. Bull., 94, Tunini, L., Jiménez-Munt, I., Fernandez, M., Vergés, J. and Villaseñor, A., 05, Lithospheric mantle heterogeneities beneath the Zagros Mountains and the Iranian Plateau: a petrological-geophysical study, Geophysical Journal International, 00 (), Turcotte, D.L. and Schubert, G., 98, Geodynamics, JohnWiley, New York, 450 P. Vernant, P., Nilforoushan, F., Hatzfeld, D., Abbassi, M.R., Vigny, C., Masson, F. and Tavakoli, F., 004, Present-day crustal deformation and plate kinematics in the Middle East constrained by GPS measurements in Iran and northern Oman. Geophysical Journal International, 57 (), Wada, I. and Wang, K., 009, Common depth of slab mantle decoupling: Reconciling diversity and uniformity of subduction zones, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 0 (0). Walker, R. and Jackson, J., 00, Offset and evolution of the Gowk fault, SE Iran; a major intracontinental strike-slip system,j.struct. Geol., 4, White, R.S. and Klitgord, K., 976, Sediment deformation and plate tectonics in the Gulf of Oman. Earth and Planetary Science Letters, 3 (), Yamini-Fard, F. and Hatzfeld, D., 008, Seismic Structure Beneath Zagros-Makran Transition Zone (Iran) from Teleseismic Study: Seismological Evidence for Underthrusting and Buckling of the Arabian Plate Beneath Central Iran. Journal of Seismology and Earthquake Engineering, 0 (), -4. Zarifi, Z., 007, Unusual subduction zones: Case studies in Colombia and Iran. Zeyen, H., Ayarza, P., Fernàndez, M. and Rimi, A., 005, Lithospheric structure under the western African European plate boundary: A transect across the Atlas Mountains and the Gulf of Cadiz, Tectonics, 4 (). Iran. Iranian Int. J. Sci, 5 (), Molinaro, M., Zeyen, H. and Laurencin, X., 005, Lithospheric structure beneath the south eastern Zagros Mountains, Iran: recent slab break off?.terra Nova, 7 (), -6. Motavalli Anbaran, S.H., Zeyen, H., Brunet, M.F. and Ardestani, V.E., 0, Crustal and lithospheric structure of the Alborz Mountains, Iran, and surrounding areas from integrated geophysical modeling, Tectonics, 30 (5). Namaki, L., Gholami, A. and Hafizi, M.A, 0, Edgepreserved -D inversion of magnetic data: an application to the Makran arc-trench complex. Geophysical Journal International, 84 (3), Niazi, M., Shimamura, H. and Matsu ura, M., 980, Microearthquakes and crustal structure off the Makran coast of Iran, Geophysical Research Letters, 7 (5), Nilforoushan, F., Masson, F., Vernant, P., Vigny, C., Martinod, J., Abbassi, M., Nankali, H., Hatzfeld, D., Bayer, R., Tavakoli, F., Ashtiani, A., Doerflinger, E., Daignieres, M., Collard, P. and Chery, J., 003, GPS network monitors the Arabia- Eurasia collision deformation in Iran, Journal of Geodesy, 77 (7-8), 4-4. Parsons, B. and Sclater, J.G., 977, An analysis of the variation of ocean floor bathymetry and heat flow with age, Journal of geophysical research, 8 (5), Pavlis, N.K., Holmes, S.A., Kenyon, S.C. and Factor, J.K., 008, An Earth gravitational model to degree 60: EGM008, paper presented at General Assembly of the European Geosciences Union, Vienna, Austria, 3-8 April. Sandwell, D.T. and Smith, W.H.F., 997, Marine gravity anomalies from GEOSAT and ERS satellite altimetry, Journal of geophysical research, 0 (B5), 0,039 0,054, doi: 0.09/96JB033. Sandwell, D.T. and Smith, W.H.F., 009, Global marine gravity from retrackedgeosat and ERS altimetry: Ridge segmentation versus spreading rate, Journal of geophysical research,4, B04, doi: 0.09/ 008JB Smith, G., McNeill, L., Henstock, T.J. and Bull, J., 0, The structure and fault activity of the Makran accretionary prism, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 7 (B7), Smith, G.L., McNeill, L.C., Wang, K., He, J. and Henstock, T.J., 03, Thermal structure and megathrust seismogenic potential of the Makran subduction zone. Geophysical Research Letters, 40 (8),

12 JOURNAL OF RESEARCH ON APPLIED GEOPHYSICS Shahrood University of Technology (JRAG) 06, VOL, NO (DOI): 0.044/JRAG Crustal and lithospheric structure analysis using iterative forward modeling- Application from Makran Subduction zone to Lut Block Keywords Makran Subduction Zone -D Modeling Geoid Gravity Topography Vahid Entezar Saadat and Seyed Hani Motavalli Anbaran * - Master student; Institute of Geophysics, University of Tehran - Assistant Professor; Institute of Geophysics, University of Tehran Received: 9 January 06; Accepted: 5 May 06 Corresponding author: motavalli@ut.ac.ir Extended Abstract Summary For the present two-dimensional (-D) lithospheric density-temperature distribution modeling, we have selected a north-south geo-transect cut in east of Iran from the Oman Sea to the Lut block with a length of about 800 km. As the structural domains, investigated in this paper, have mainly been created under the effect of the north-south subduction of the Arabian Oceanic Plate under the Eurasia, thus, most of these structures are approximately perpendicular to this direction. As a result, in order to avoid three-dimensional (3-D) structural effects in our D modeling, we have selected a profile perpendicular to the strike, which is roughly the north-south direction. Introduction In order to avoid interpreting isolated anomaly features being located accidentally on the profile of the geoid, free air and topography data, we average the data within a width of 50 km to both sides of the profile and calculate the variance within this stripe using 5 km long steps along the profile. The resulting standard deviation is plotted as uncertainty bars. Since the lateral resolution of our data is of the order of several kilometers, therefore, we cannot reproduce small scale details. The generated model consists of a sedimentary layer, the upper, middle and lower crust and a lithospheric mantle layer. In order to constrain the various thicknesses, the results of previous works carried out in the study region have been used. Methodology and Approaches Modeling carried out in this research is based on the assumption of local isostatic equilibrium and joint interpretation of gravity, geoid and topography data with temperature-dependent density. Bouguer anomaly data are mainly sensitive to crustal density distribution and decrease proportionally to the squared distance (r) from an object, whereas elevation is very sensitive to changes in density and thickness of the lithospheric mantle and the geoid undulations diminish proportionally to r. The data different sensitivity on distance from the object can be a good constraint on modeling lithospheric density-temperature distribution. Results and Conclusions Because of subducting Arabian plate in Makran subduction zone, thickness of the lithosphere increase from the Oman Sea (90 km) to the Taftan-Bazman volcanic arc, with a maximum thickness (90 km) under the volcanic arc. Based on our modeling results, subduction of the oceanic crust of Arabian plate under the Makran belt starts with a very low dip angle and bends under the Taftan-Bazman volcanic arc with a relatively higher dip. There is a logical correlation between the subducted slab and the seismicity of Makran subduction zone. Because of the low dip subducting slab, there is a long distance between volcanic arc and forearc setting (~450 km). Further to the north, lithospheric thickness is reduced to the ~00 km under the Lut block which is in good agreement with earlier studies. Our integrated modelling approach reveals a crustal configuration with the Moho depth varying from km beneath the Oman Sea, and 47 km beneath the Taftan-Bazman volcanic arc to about 37 km beneath the Lut block. Across the Makran subduction zone, Moho depth is increasing from the Oman seafloor and Makran forearc setting (~ km) to the volcanic arc ( km). Furthermore, we have found that the oceanic crust is a two layered plate and there is a thick sedimentation there to about 8-9 km.