Alıcı Fonksiyonlarının Birleşik Ters Çözümü Yöntemi Kullanılarak ERZN İstasyonunun (Erzincan, Türkiye) P ve S Dalgası Hız Histogramlarının Elde Edilmesi


Alkan H., Çınar H.

AKTİF TEKTONİK ARAŞTIRMA GRUBU (ATAG), Çanakkale, Türkiye, 1 - 03 Kasım 2018, ss.74

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Çanakkale
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.74
  • Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Erzincan şehri Doğu Karadeniz Havzası’nın güney sahiline paralel uzanan Doğu Pontid Orojenik Kuşağı’nda yer alır. Kuşak üzerinde bulunan Kuzey Anadolu Fay Zonu ile kontak halinde bulunmasından dolayı depremsellik açısından oldukça hareketli bir bölgedir. Bu durumla ilişkili olarak, bölge ve civarının kabuk ve üst manto yapısı deprem bilimciler tarafından sürekli incelenmektedir. Telesismik P ve S-dalgalarının uyarımıyla elde edilen P- ve S-Dalgası Alıcı fonksiyonları (PRF ve SRF)  ile sismik süreksizlikler belirlenebilir ve istasyon altı hız dağılımı hakkında önemli bilgiler elde edilebilir. Bu çalışmada, European Integrated Data Archive’ den elde edilen telesismik deprem kayıtları kullanılarak, P- ve S-Dalgası Alıcı fonksiyonları hesaplanmıştır. Episantr uzaklığı kriteri 59 adet PRF için 30°-90° ve 48 adet SRF için ise 65°-90° arasındadır (mb>5.5). PRF’ leri elde etmek için Vinnik (1977) tarafından geliştirilen teknik kullanılmıştır. Bu tekniğe göre 3-bileşen sismogram L ve Q eksenleri yönünde döndürülmüştür. Q ekseni L ekseni ile aynı yöndedir ve optimum Ps dönüşüm fazını gözlemlemek için en uygun bileşendir. Her bir bileşenin zaman ortamında L bileşeni ile dekonvolüsyon işlemine tabi tutulması sonucu, Q bileşenleri Alıcı Fonksiyonu olarak elde edilmiştir. Ps fazlarından derinlikle ilişkili süreksizlikleri belirlemek için ise her bir Q bileşeni zaman öteleme düzeltmesi ile yığılmıştır. SRF’ lerin belirlenmesi için üç bileşen telesismik kayıt Q, L, T ve M bileşenlerine döndürülmüştür (Farra ve Vinnik, 2000). L bileşeni Q bileşenine diktir ve Sp dönüşüm fazını belirlemek için en uygun bileşendir. Tüm bileşenler M bileşeni ile dekonvolüsyon işlemine tabi tutulmuştur ve L bileşenleri Alıcı Fonksiyonları olarak elde edilmiştir. Yığma işlemi için Chevrot vd. (1999) tarafından geliştirilen eğimli yığma işlemi kullanılmıştır. Birleşik ters çözüm işlemi için 0 km’ deki PRF ve 0 s/°’ deki SRF izleri uygun pencere aralıkları kullanılarak işleme tabi tutulmuştur. Sentetik Alıcı Fonksiyonları the Thomson–Haskell matrix’ lerinden, yoğunluk ise Birch yasasından (Berteussen, 1977) hesaplanmıştır. Optimum modelleri araştırmak için Simulated Annealing yöntemine (Mosegaard and Vestergaard 1991) benzer bir algoritma kullanılmıştır.

            Coğrafik olarak Doğu Pontid Magmatik Yayı’ nın güneyinde bulunan ERZN istasyonundan elde edilen yığma sonuçlarına göre, PRF derinlik-yığmasında Pms, P410s ve P660s fazları elde edilmiştir. 4.4 sn civarında Pms fazı, 46.4 sn’ de P410s varışı ve 72.63 sn’ de P660s fazı varmıştır. SRF yavaşlık-yığma sonuçlarında ise -5.90 sn’ de Smp fazı ve -26 sn’ de SLp fazı gözlemlenmiştir. Lehmann süreksizliğinden gelen negatif polariteli bu faz genel olarak -25 sn civarında varmaktadır. 200-250 km arasındaki derinliklerde bulunan bu süreksizlik düşük hızlı tabakanın tabanı olarak ifade edilmektedir (Vinnik vd., 2005). Birleşik ters çözümden elde edilen hız histogramları genel olarak dört tabakanın varlığını işaret etmektedir: kabuk, yüksek-S dalgası hızlı manto kapağı, düşük hızlı zon ve altlayan üst manto. Histogramlar incelendiğinde ilk olarak alt kabukta düşük hızlı bir tabakanın varlığı gözlemlenmiştir. 30 km civarında S-dalgası hızları 3.8 km/sn’ den, 3.6 km/sn’ ye ve P dalgası hızları ise 6.9 km/sn’ den, 6.5 km/sn’ ye düşmektedir. Bu derinliklerde, Vp/Vs oranı ise 1.75 civarındadır. Kabuk kalınlığı 42 km olarak elde edilmiştir (Vs=4.5 km/sn, Vp=7.7 km/sn). Net bir şekilde hız değişiminin görülmemesine rağmen, 85 km civarında bir hız değişiminden söz edilebilir. Bu sınır Litosfer-Astenosfer sınırı olarak yorumlanmıştır. Yaklaşık 183 km civarında başlayan yüksek hızlı tabaka Lehmann süreksizliği olarak yorumlanabilir.