Attenuation structure in Central Anatolia using Belbaşi–Keskin borehole array

Abstract

Bu çalışmada, Orta Anadolu bölgesinde yayılan sismik dalgaların genliklerini etkileyen baskın soğurulma mekanizmalarından içsel soğurulma (anelastisite) ve saçılım soğurulması, MLTW (Multiple Lapse Time Window) yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Çalışmada 2008 ve 2011 yılları arasında büyüklükleri 2.5 ile 4.7 arasında değişen ve odak uzaklıkları 5 - 150 km arasında kalan 177 deprem verisi kullanılmıştır. Çalışmadaki veriler, iki kuyu tipi genişbantlı sismik dizinim istasyonlarına ek olarak, KRDAE'nin istasyonları tarafından da kaydedilen ve Sinyal/Gürültü oranı 3 ve üzerinde olan depremler arasından seçilmişdir. 1.5, 3, 6, 8 ve 9 Hz frekans bantları için MLTW yönteminin tek istasyon yaklaşımı kullanılarak her bir istasyonun çevresindeki soğurulma değerleri hesaplanmış ve soğurulmanın yanal değişimleri gözlemlenmiştir. Ek olarak ortalama soğurulma değerleri hesaplanarak bölgeyi temsil eden tek bir ortalama soğurulma değeri hesaplanmıştır. Bulunan sonuçlar dünya'nın farklı bölgelerinde aynı yöntem ile yapılan çalışmaların sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Özellikle 3 Hz ve üzerindeki frekanslar için Orta Anadolu'da içsel soğurulmanın saçılmaya oranla daha hakim bir rol oynadığı görülmektedir. Bölgenin Güneyi ve Güneydoğusu Kuvaterner volkanizmaya da bağlı olarak en yüksek toplam soğurulmaya sahiptir. Doğu Anadolu'nun Orta Anadolu'ya oranla daha yüksek soğurulma gösterdiği, Kuzey-Batı Anadolu'nun soğurulma seviyesinin ise Orta Anadolu'yla benzer olduğu sonucunu elde edilmiştir.

The Multiple Lapse Time Window (MLTW) method has been applied to investigate the dominant attenuation mechanism of Central Anatolia region by separating scattering attenuation and intrinsic absorption that are affecting the seismic wave amplitudes. A total of 177 local earthquakes with magnitudes varying between 2.5 – 4.7 and hypocentral distances between 5 to 150 km recorded during 2008-2011 by two borehole type broadband seismometers as well as KOERI seismic stations were selected according to the criterion defined by SNR $>$ 3 (Signal-to-Noise Ratio). The single station approach of the MLTW allowed us to characterize the lateral variations of attenuation in the region by calculating the attenuation around each station individually for frequencies 1.5, 3, 6, 8, 9 Hz. Moreover, average attenuations were also estimated representing the whole region of Central Anatolia. Final results were compared with other studies conducted in different regions around the world. Results of this study show that for frequencies 3 Hz and higher the intrinsic absorption is more prominent than scattering attenuation for the whole of Central Anatolia, especially at south and southeastern parts due to Quaternary volcanism. Comparison of attenuation with different regions indicates that the Eastern Anatolia has higher attenuation than Central Anatolia whereas Western Anatolia has comparable values of attenuation.