Alıcı fonksiyon ve yüzey dalgası bilgilerinin ağırlıklı ters çözümünden kabuk yapısının belirlenmesi

Determination of crustal structure from joint inversion of receiver function and surface wave information

Özet

Uzak-alan alıcı fonksiyon izleri, yeraltının makaslama dalgası hız yapısını ters çözmek için etkin olarak kullanılan bir yöntemdir. Ancak, bu yöntemin çok çözümlülük olarak bilinen önemli bir sorunu vardır. Çok çözümlülüğün yanı sıra, yaygın olarak karşılaşılan 3-boyutlu jeolojik düzensizlikler ise, ters çözüm yapılarında önemli miktarda yanılgılara neden olmakta, yüzey dalgalarının yapıcı katkısı her iki sorunun çözülmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada kuramsal yeraltı hız yapılarının yardımıyla, yüzey dalgalarının ne kadar katkı sağlayabileceği araştırılmıştır. Yüzey dalgası ile alıcı fonksiyonu birlikte ters çözmek için oluşturulan ağırlıklı doğrusal denklem sistemi üç önemli parametre içermektedir. Bunlar sırasıyla; etki faktörü, sönüm parametresi ve Gauss parametresidir. Etki faktörü, yüzey dalgasının ağırlığını kontrol etmektedir. Düşük etki faktörü değerlerinde ters çözüm daha çok alıcı fonksiyon tarafına yakındır. Sabit bir sönüm parametresinin yerine, yüksek değerden başlayan ve her bir ardışık adımda kademeli olarak azalan sönüm parametresinin kullanılması çok daha uygun bir yaklaşımdır. Gauss parametresi ise, alıcı fonksiyon izlerini alçak-geçişli bir süzgeçten geçirmektedir. Ters çözüm esnasında bu parametreler arasında doğru bir dengenin oluşturulması gerekmektedir. Söz konusu yöntemin en önemli avantajı, ters çözüm uzayına daha geniş bir açıdan bakılmasını sağlamasıdır.

Abstract

Teleseismic receiver functions are well known method to solve the shear velocity structure beneath a seismic station. However, this method suffers from multiple solution problem. Along with the multiple solution 3-D scatterers beneath the station complicate the problem to the extend that no reasonable solution can be obtained. Surface waves, however, provide valuable source of information to remedy the problem greatly. In this study theoretical models were employed to investigate the case of surface wave contribution. The weighted linear equation system set up for joint inversion of surface waves and receiver functions includes theree decisive parameters; i.e. influence factor, damping parameter and Gaussian parameter. The influence factor is used to control the amount of surface wave contribution to the inversion results. A low p value mean low contribution from surface waves. A damping parameter starting with some large value and then gradually decreasing in iteration proved to be more effective than the one applied constantly for the whole range of iterations. Gaussian parameter acts to low-pass filter the receiver function signals. It is necessary to make a correct equilibrium among these parameters during the inversion. The method provides tools for searching the model space in a broader sense.