Journals / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2019 / Cilt: 25 - Sayı: 6

Determination of seismic P and S wave velocity structure of crust in Central Anatolia

Orta Anadolu’da kabuğa ait sismik P ve S dalga hızı yapısının belirlenmesi

Pages
775–784
Publication Date
2019-11-25
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Tomographic results indicate the presence of lateral heterogeneities in the crust and upper mantle in Central Anatolia.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, the three-dimensional (3-D) velocity structure was determined by Poisson ratio Tomography method based on the arrival time of local earthquakes in Central Anatolia.
📊
Key Findings & Data:For this purpose, 109.740 P-wave and 102.934 S-wave arrival time data from 27.141 earthquakes were used.
💡
Conclusion & Impact:Tomographic results indicate the presence of lateral heterogeneities in the crust and upper mantle in Central Anatolia.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:P ve S dalga hızları · Sismik tomografi · Orta Anadolu

Abstract

In this study, the three-dimensional (3-D) velocity structure was determined by Poisson ratio Tomography method based on the arrival time of local earthquakes in Central Anatolia. For this purpose, 109.740 P-wave and 102.934 S-wave arrival time data from 27.141 earthquakes were used. Earthquakes were recorded by stations related to the National Passive Motion Seismic Network of Bogazici University, Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute (KOERI). Distribution of the stations and earthquake epicenters shows that the Vp and Vs velocity model yield reliable results up to 40 km depth. Checkerboard resolution test and ray path distributions confirm this situation. Tomographic results indicate the presence of lateral heterogeneities in the crust and upper mantle in Central Anatolia. It is remarkable that the earthquakes occur in areas where the seismic velocity is low due to the complex tectonic and geological structure in the region. The results of the study show that all regions with low or high seismic velocities are potential areas for the accumulation of stress energy. Resulting P- and S-wave velocity models clearly show the existing seismotectonic structure in Central Anatolia.

Özet

Bu çalışmada, Orta Anadolu’da yerel depremlerin varış zamanlarından hareketle Poisson oranı Tomografisi metodu kullanılarak üç boyutlu (3-B) hız yapısını belirlenmiştir. Bu çerçevede, toplam 27.141 adet depreme ait 109.740 adet P dalgası ve 102.934 adet S dalgası varış zamanı verisi kullanılmıştır. Depremler Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü’ne (KRDAE) bağlı Ulusal Pasif Hareket Sismik Ağı’na bağlı istasyonlar tarafından kaydedilmiştir. İnceleme alanında bulunan deprem istasyonları ve deprem merkez üssü dağılımı, elde edilen Vp ve Vs hız dağılımının 40 km’ye kadar güvenilir sonuç verdiğini göstermektedir. Dama tahtası (Checkerboard) çözünürlük testi ve ışın yolu dağılımları bu durumu doğrulamaktadır. Tomografik sonuçlar, Orta Anadolu’da kabuk ve üst mantoda yanal heterojenliklerin varlığına işaret etmektedir. Depremlerin bölgedeki karmaşık tektonik ve jeolojik yapıdan dolayı genel olarak sismik hızın düştüğü alanlarda oluştuğu dikkati çekmektedir. Düşük veya yüksek hız değerlerine sahip olan tüm bölgelerin gerilme enerjisi birikimi için potansiyel alanlar olduğunu görülmektedir. Elde edilen P ve S dalga hızı modelleri, Orta Anadolu'daki mevcut sismotektonik yapıyı net bir şekilde ortaya koymaktadır.

🔖

Cite This Article

DEMİRSIKAN, İ. H., ŞAHİN, Ş., ÖKSÜM, E. (2019). Determination of seismic P and S wave velocity structure of crust in Central Anatolia. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 25 - Sayı: 6, 775–784. https://ajindex.com/articles/42169

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (16)

  1. Iyer HM. “A review of crust and upper mantle structure studies of the Snake River plain-yellow stone volcanic system: A major lithospheric anomaly in the western USA”. Tectonophysics, 105(1-4), 291-308, 1984.
  2. Akyol N, Zhu L, Mitchell BJ, Sözbilir H, Kekovalı K. “Crustal structure and local seismicity in western Anatolia”. Geophysical Journal International, 166(3), 1259-1269, 2006.
  3. Lei J, Zhao D. “Telesismic P-wave tomography and the upper mantle structure of the central Tien Shan orogenic belt”. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 162(3), 165-185, 2007.
  4. Salah MK, Şahin Ş, Topatan U. “Crustal velocity and Vp/Vs structures beneath central Anatolia from local seismic tomography”. Arabian Journal Geosciences, 7(10), 4101-4118, 2014.
  5. Salah MK, Şahin Ş, Aydin U. “Seismic velocity and Poisson’s ratio tomography of the crust beneath east Anatolia”. Journal of Asian Earth Sciences, 40(3), 746-761, 2011.
  6. Çıvgın B, Kaypak B. ‘‘Estimation of the crustal structure in Central Anatolia (Turkey) using receiver functions’’. Turkish Journal of Earth Sciences, 26, 314-330, 2017.
  7. Bozkurt E. “Neotectonics of Turkey - a synthesis”. Geodinamica Acta, 14, 3-30, 2001.
  8. Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü. “Türkiye Diri Fay Haritası”. Ankara, Türkiye, 2013.
  9. Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, “Türkiye Deprem Verileri Kataloğu”. İstanbul, Türkiye, 2018.
  10. Zhao D, Hasegawa A, Horiuchi, S. “Tomographic imaging of P- and S-wave velocity structure beneath north eastern Japan”. Journal of Geophysical Research, 97, 19909-19928, 1992.
  11. Çevikbilen S, Biryol CB, Beck S, Zandt G, Taymaz T, Adıyaman HE, Özacar A. “3-D structure along the North Anatolian Fault Zone in North-Central Anatolia revealed by local earthquake tomography”. Geophysical Journal International, 188(3), 819-849, 2012.
  12. Um J, Thurber C. “A fast algorithm for two-point seismic ray tracing”. Bulletin Seismological Society of America, 77, 972-986, 1987.
  13. Zhao D, Hasegawa A, Kanamori H. “Deep structure of Japan subduction zone as derived from local, regional and teleseismic events”. Journal of Geophysical Research, 99, 22313-22329, 1994.
  14. Thurber CH, Aki K. “Three-dimensional seismic imaging”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 15, 115-139, 1987.
  15. Salah MK, Şahin Ş, Destici C. ‘‘Seismic velocity and Poisson’s ratio tomography of the crust beneath southwest Anatolia: an insight into the occurrence of large earthquakes’’. Journal of Seismology, 11, 415-432, 2007.
  16. Farouk M, Zhao D