Analysis of microearthqaukes with correlation method at Salavatlı geothermal area, Aydın

Abstract

İndüklenmiş sismik genel olarak, insan aktivitesi sonucu yerin içinde meydana gelen gerilim değişiminin, küçük depremlere ve yer sarsıntılarına sebebiyet vermesini içermektedir. Küçük manyetüdlü depremler, mikro depremler olarak adlandırılır. Mikro depremler, yer altından su çekilmesi veya basınçlı bir şekilde enjekte edilmesini içeren enerji teknolojilerinde gözlemlenebilmektedir. Mikro depremler, bu tür aşamalardan kaynaklanmaktadır. Jeotermal alanlar, bu gibi alanlar için iyi bir örnektir. Bu sebepten dolayı Aydın, Salavatlı jeotermal bölgesi bu çalışma için seçilmiştir. Çalışmanın asıl amacı, korelasyon yöntemiyle benzer mikro depremleri bulmak ve bu depremlerin aynı kaynaktan ya da aynı yerden gelip gelmediğine bakmaktır. Bunun için, çalışma alanında kurulmuş olan dokuz adet geniş-bantlı deprem istasyonundan Haziran 2010 ve Nisan 2013 aralığında veri toplanmıştır. 977 adet mikro depremin yeri, SEISAN programıyla belirlenmiştir. Kayıt kalitesinden dolayı, bu depremlerin 815 tanesi korelasyon için kullanılabilmiştir. Korelasyon süreci için, GISMO korelasyon programı kullanılmıştır. Bu çalışmadaki depremlerin en uzun süreli olanı 8 saniye olduğundan dolayı korelasyon için dalga uzunluğu 10 saniye olarak seçilmiştir. Minimum korelasyon kat sayısı olarak ise, 0.9 alınmıştır. 34 adet benzer dalga formu içeren grup bulunmuştur. Bütün depremlerin yerleri incelendiğinde, çalışma alanına yayılmış bir şekilde olduğunu görüldü. Bunun sebebi , yanlış P ya da S okumaları ya da yetersiz bir hız modeli olabilir. Bu sebeple, yapılacak ilk iş başlangıç modelini kontrol etmek ve çalışma alanı için uygun 1 boyutlu hız modelini VELEST ile bulmak oldu. 334 adet iyi çözülmüş mikro deprem kullanılarak uygun bir hız modeli elde edildi. Hız modeli bulunduktan sonra bütün depremler tekrar çözülerek, haritalandırıldı. Çoğu depremin lokasyonu değişerek, daha iyileşmiş oldu. Daha sonra elde edilen 1 boyutlu hız modeli ile depremlerin lokasyonları yenilenerek, yeniden haritaya aktarıldı. Genel olarak aylık mikro depremlerin lokasyonları incelendiğinde, enjekte edilen suyun hareket yönünün sismik haritalarda gözlemleme olanağı doğmuştur.

Induced seismicity typically refers to minor earthquakes and tremors that are caused by human activity that alters the stresses and strains on the Earth's crust. Earthquakes which are smaller magnitude are called micro-earthquakes. Micro-earthquakes could be observed in areas which includes energy technologies that involve injection or withdrawal of fluids from the subsurface. Micro-earthquakes are the result from these kind of process. Geothermal areas are good example of that kind of areas. So we chose Salavatlı, Aydın geothermal area to study. The main aim of this study is to find similar micro-earthquakes with correlation method to check if they come from same source or location. So the data which was collected from 9 broad-band stations which were installed at the study area,between June of 2010 and April of 2013 were used for this aim. 977 micro-earthquakes were located with SEISAN. 815 of them could be used for the correlation analysis due to quality of data. GISMO correlation toolbox was used for this process. The duration of waveforms are 10 seconds because the longest micro-earthquake in this study is 8 seconds. We took lower limit as 0.9 for the correlation co-efficient. 34 event of similar waveforms were found. When we examined location of all micro-earthquakes, we saw that they were scattered over the study area. This might be caused from wrong P or S wave pickings or inadequate crustal velocity model. So, firstly, we decided to check the initial velocity model by using VELEST software. For the VELEST processing 334 best located micro-earthquakes were selected on the base some criterias. After getting minimum 1D velocity model for the study area, all micro-earthquakes were relocated again and then mapped. The location of most of them altered and get better. Then with final 1D velocity model, events of similar waveforms were map. In general, when monthly location of micro-earthquakes were checked, the direction of the injected water from re-injection wells could be clearly seen on the seismicity maps.