3-D crustal structure of the Isparta angle region from local earthquake tomography

Abstract

Isparta büklümü, tektonik ve jeolojik özellikleri bakımından sismik olarak aktif ve karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu anlamda önemli soruların cevaplanabilmesi için Isparta büklümü ve çevresinde ondokuz istasyondan oluşan geçici bir sismik ağ kurulmuştur. Temmuz 2006-Haziran 2008 arasında toplanan sismik verinin işlenmesiyle, bölgenin kabuk yapısı hakkında detaylı ve hızlı bilgiler elde edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları bölgenin güncel sismik aktivitesi ve kabuk yapısını anlama konusunda kayda değer faydalar sağlamaktadır.Bu çalışma kapsamında, Isparta büklümü ve çevresinin üst kabuk yapısının P dalga hızı modelini 3 Boyutlu Yerel Deprem Tomografisi yöntemi ile araştırmak için bölgede geçici olarak kurulmuş olan geniş bantlı sismik istasyonlardan, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü'nün, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı'nın ve Süleyman Demirel Üniversitesi'nin bölgedeki sabit istasyonlarından alınan sismik veriler kullanılmıştır. Bu yöntemde çözünürlük kavramı çok önemli olduğundan, P fazı okumalarına göre daha fazla hata içeren ve hızlı bir şekilde sönüme uğrayan ve yine P fazı okumalarına göre daha az sayıda olan S fazı okumaları işleme sokulmamıştır.Özetle, tomografik işlemler sonucunda elde edilen 3 boyutlu P dalga hız yapısı bölgenin sismolojik ve tektonik yapısı ile ilişkilendirilmiştir. Elde edilen hız yapısı ve özellikleri bölgede daha önce yapılmış olan araştırmaların sonuçları ile de karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonuçları, ilk 10 km derinlikteki düşük hız zonlarının alüvyon yığışımları olarak, yaklaşık 20 km derinlikteki hız artışının da üst kabuk ? alt kabuk sınırı olabileceğini ortaya koymuştur.

Isparta Angle is a seismically active and complex zone in terms of tectonic and geologic features. A temporary seismic network consisting of nineteen three-component broadband stations were installed around Isparta Angle (IA) and surroundings to address some of the important questions. Detailed crustal structure of the Isparta Angle were obtained using the seismic data collected over two years from July 2006 to June 2008. Results of this study will contribute to beter characterize the crustal structure and the seismicity of the region.In this study, local earthquake data that were collected from temporary broad-band seismic array operated in the region, data from permanent stations of Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute (KOERI), permanent stations of Disaster and Emergency Management Presidency (DEMP) and Süleyman Demirel University (SDU) in order to determine the upper crust seismic P wave velocity structure of IA and the surrounding regions by three-dimensional (3-D) Local Earthquake Tomography (LET) method. S-wave arrival times were not included due to strong attenuation and higher picking errors of S-phases.The result of tomographic processes, 3-D velocity model, was compared with the seismological and tectonic features of the region and also compared with the results of the previous studies in the region. The results suggest that low-velocity zones beneath Isparta Angle in the depth range between 0-10 km can be related to alluvial deposits, and the velocity variation below 20 km depth can be related with the transition from upper crust to lower crust.