Isparta sismograf istasyonu altındaki yerkabuğu ve üst manto yapısının belirlenmesi

Abstract

İSPARTA SİSMOGRAF İSTASYONU ALTINDAKİ YERKABUGU VE UST MANTO YAPISININ BELİRLENMESİ Ü. Yalçın KALYONCUOĞLU Anahtar Kelimeler: Kabuk yapısı, Alıcı fonksiyonu, İsparta büklümü, yapay sismogram Özet : İsparta sismograf istasyonu altındaki kabuk yapısı alıcı fonksiyonu tekniği kullanılarak belirlenmiştir. Alıcı fonksiyonu düşey bileşenin boyuna bileşene oranı olarak tanımlanır. Alıcı fonksiyonu üst manto ve kabuk içerisindeki arayüzeylerde hız,kalınlık ve yoğunluk değişimine bağlı kabuk transfer fonksiyonun belirlenmesinde kullanılır. 1996-2001 yıllan arasında geniş-bant Isp istasyonu tarafından kaydedilmiş iyi tanımlanan 26 adet deprem, odak derinliği 35-700km arasında, cisim dalgası magnitüdü 5.5'dan büyük, episantr uzaklığı 35°-81° arasında, azimutal dağılımı 0°-360° arasında olacak biçimde seçilmiştir. Alıcı fonksiyonu analizi, yatay tabakalı kabuk modelleri için aralık tarama yöntemi ve Thomson- Haskell yayıcı matris formülasyonu kullanılarak teorik P dalgası ve S dönüşmüşleri için hesaplanan yapay alıcı fonksiyonlarının gözlemsel alıcı fonksiyonu ile karşılaştırılmasına dayamr. En uygun modelin seçimi, hesaplanan yapay alıcı fonksiyonu ile ölçülmüş alıcı fonksiyonu sismogramlan arasında en yüksek karşıt ilişki, en düşük standart sapma ve varyans değeri veren teorik kabuk modelinin tanımlanmasına dayanır. Bulunan kabuk modeli için veri kalitesi ve kabuk yapısı karmaşıklığı ve yapılan teorik kabuller (yatay tabakalarıma, her bir tabaka için yoğunluk ve hızlar) içerisinde tekil değildir. Kabuk modellemesinde kabuğun üç tabakadan oluştuğu bulunmuştur. Yaklaşık 2 km kalınlığında S dalga hızı yaklaşık 2 km/s olan yüzey tabakası, ikinci olarak 15 km kalınlığında 3.35 km/s S dalga hızına sahip üst kabuk, üçüncü olarak 14 km kalınlığında 3.8 km/s S dalga hızına sahip alt kabuk belirlenmiştir. İsparta istasyonu altında Mohorovicic süreksizliğine kadar olan derinlik 31±1 km ve üst mantoya ait P ve S dalga hızları 8.0±0.2 km/s, 4.5±0.1 km/s olarak tespit edilmiştir.

DETERMINATION OF THE CRUSTAL AND UPPER MANTLE STRUCTURE BENEATH THE İSPARTA SEISMOGRAPH STATION Ü. Yalçm KALYONCUO?LU Keywords : Crustal structure, Receiver function, İsparta Angle, Synthetic seismogram Abstract: The crustal structure beneath the İsparta seismograph station is derived using receiver function method. The ratio of the vertical to the radial component is called the receiver function. The receiver function is used to obtain the crustal transfer function based on thickness variation, crustal velocities, densities and the angle of emergence at the lower crust and upper mantle interface. 26 well-defined earthquakes recorded at the broad-band Isp station during the period of from 1996 to 2001 were selected for analysis based on the following criteria: focal depths with a range between 35 and 700 km, body-wave magnitudes greater than 5.5, epicentral distances with a range from 30° to 81°, and azimuthal coverage from 0° to 360°. Receiver function analysis were based on the comparison of the observed receiver function with computed receiver function from the theoretical P-wave and its S conversion motion obtained using Thomson-Haskell matrix formulation and grid search method for horizontally layered crustal models. The selection of the most suitable model was based on the identification of the theoretical model which exhibits the highest cross-correlation coefficient, lowest standard deviation and variance between observed and computed receiver function seismograms. The derived crustal model is not unique due to the theoretical assumptions (horizontal layering, constant densities and velocity in each layer), quality of the data and complexities of crustal structure. The receiver function analysis can detect a thin layer near the surface of about 2 km thick and S velocity contrast of about 60% with that of the underlying layer. The crustal models suggest that crust consist of three distinct layers. The surface layer has a S wave velocity of about 2 km/s and is about 2 km thick. The second layer has a S wave velocity of about 3.35 km/s and is about 15 km thick. The third layer shows S wave velocity of about 3.8 km/s and is 14 km thick. The Mohorovicic discontinuity beneath the İsparta indicates P wave velocity 8.0±0.2 km/s, S wave velocity 4.5±0. 1 km/s and upper mantle depth is 3 1±1 km. m