Bursa ivme-ölçer ağında (BUSNET) kaydedilen depremlerin kaynak parametrelerinin kestirilmesi

Estimation of the source parameters from the earthquake records of Bursa acceleration network (BUSNET)

Özet

Bursa SM2 Ağında (BUSNET) algılanmış küçük depremlerin kaynak parametrelerinin bulunması için ivme ve yerdeğiştirme spektrumları incelenmişir. BUSNET ağında Bursa ve çevresinde kurulmuş 5 adet ivme-ölçer sismografı bulunmaktadır. İvme sismografları genellikle Permiyen yaşlı kireçtaşları ve Neojen yaşlı birimler üzerinde kurulmuştur. Episantır uzaklığı 100 km den küçük olan 40 depremin üç bileşenli sayısal ivme sismogramları elde edilmiştir. Kaynak boyutu, sismik moment ve gerilme düşümü gibi kaynak parametrelerinin belirlenmesi amacıyla ve spektrum eğiminin hızla azaldığı $F_{max}$ frekansının varlığını saptamak için SH ivme ve yerdeğiştirme spektrumları incelenmiştir. $f_0$ ile $F_max$ parametrelerinin geçerliliği ivme ve yerdeğiştirme spektrumları üzerinde araştırılmıştır. Ayrıca çeşitli $Q_s$ soğrulma modelleri için spektral parametrelerdeki değişim incelenmiştir. Bu çalışmada kullanılan depremlerin yerleri saptanırken Ezen (1973)'in tabakalı yer kabuğu modeli kullanılmıştır. İvme kayıtları iki kez integre edilerek yerdeğiştirme kayıtları elde edilmiştir. İncelenen sismogranılar %10 luk bir kosinüs penceresinden geçirildikten sonra spektrum hesabı için FFT uygulanmıştır. Saptanan spektrumların birçoğu, yalın bir kaynak spektrumunun kestirilmesi için önerilen Brune spektrumun-dan farklılık göstermektedir. Kökeni ve fiziksel mekanizması tartışmalı olan $F_max$ parametresi spektrumlarda gözlenmiştir. İvme kaydından yerdeğiştirme kaydına geçmeksizin köşe Frekansı $f_0$ değerinin bulunabileceği gosterilmiştir. $F_max$ parametresine yer ve kaynak etkisi açık olarak gosterilememiştir. Kinematik ve dinamik kaynak parametreleri arasındaki bağıntılar saptanmıştır.

Abstract

The acceleration and displacement spectra of small earthquakes detected by BURSA SM2 NETWORK (BUSNET) are studied to infer source parameters. The network consists of 5 acceleration seismographs deployed in around Bursa city. The acceleration recorders were installed mainly on the sites where thick Permian limestone and thick Neogene formations exposed. Threecomponent digital accelerograms obtained for 40 earthquakes at epicentral distances less than 100 km were analyzed. SH acceleration and displacement spectra were examined to infer source parameters such as source size, seismic moment and stress drop, and to determine the existence of the cutoff frequency $F_max$ beyond which the spectral amplitudes decay sharply. The validity of $f_0$ and $F_max$ were tested on the acceleration and displacement spectra. The effect of various $Q_s$ models on the source spectra is also discussed. The earthquakes used in this study arc located for a layered crustal structure. SH acceleration seisimograms were integrated twice to get the displacement records. The resulting time series were multiplied by 10 percent cosine window and FFT was applied to calculate the spectra. I found that the appearance of the most of the source spectra depart from Brune's source model which predicts simple source spectrum. Signature of $F_max$ phenomena of which the origin and the physical mechanism is controversy, is observed from the acceleration spectra. It is shown that the corner frequency $f_0$ can be determined from the acceleration record without converting the signal to displacement record. 1 could not observe clear evidences of site and source effects on the $F_max$ parameter. The equations between kinemattic and dynamic source parameters are determined.