P ve S-alıcı fonksiyonlarının birleşik ters çözümü ile doğu pontid orojenik kuşağının kabuk ve üst manto yapısının araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında, Doğu Pontid Orojenik Kuşağı' nda bulunan Kandilli Rasathanesi veDeprem Araştırma Enstiüsü' ne ait 8 adet geniş-bant deprem istasyonu için telesismik seyahatzamanı rezidüelleri ile birlikte P- ve S-Alıcı Fonksiyonlarının Birleşik Ters Çözümü' ndenyeryüzünden 300 km derinliğe kadar P- ve S-dalgası hız histogramları elde edilmiştir. Ters çözümişlemi için Benzetilmiş Tavlama (Simulated Annealing) Tekniği kullanılmıştır. Ters çözümsonuçları genel olarak kabuk, yüksek S-dalgası hızlı üst manto, düşük hızlı zon ve altlayan üstmanto olarak belirlenmiştir. İstasyonların coğrafik konumlarına göre, çalışma alanı Doğu Pontidmagmatik yayının kuzeyi ve güneyi olmak üzere ikiye ayrılmıştır ve kuzeyden güneye doğru kabukkalınlığında farklılıklar gözlemlenmiştir. Kuzeydeki istasyonlardan elde edilen kabukmodellerinde, yüzeydeki kırıklı-çatlaklı magmatik kayaçlarla ve düşük S-dalgası hızlarına (≤ 3km/s) sahip ince sedimanter birimlerle ilişkili yüksek Vp/Vs (≥ ~2.0) oranına sahip bir kristalentaban belirlenmiştir. Magmatik yayın kuzeyindeki ve güneyindeki istasyonların alt kabukseviyelerinde Vp/Vs oranları sırasıyla 1.90 ve 1.80 olarak hesaplanmıştır. Bu hız oranları genelolarak mafik kayaç gruplarıyla ilişkilendirilmektedir. Kuzeydeki istasyonlardan elde edilen kabukkalınlıkları doğudan batıya doğru sırasıyla 30, 33, 37 ve 40 km' iken, güneydeki istasyonlardanelde edilen kabuk kalınlıkları ise doğudan batıya sırasıyla 46, 42, 39 ve 44 km' dir. KVT ve RSDYistasyonları haricinde yüksek hızlı S-dalgasına sahip üst manto ve düşük hızlı zon arasındaki geçişhız histogramı sonuçlarında görülmektedir ve bu sınır Litosfer-Astenosfer sınırı olarakyorumlanmıştır. Bu sınırın yaklaşık değeri magmatik yayın kuzeyinde ~83 km ve güneyinde ~88km' dir. 2-B ve 3-B' lu derinlik-hız modellerinden elde edilen nihai sonuçlara göre, Doğu PontidOrojenik Kuşağı' nda güneye eğimli bir yitim zonunun varolduğundan bahsedilebilir.

In this thesis, P-wave and S-wave histograms from the Earth's surface to a depth of 300 kmare obtained by joint inversion of P- and S-wave receiver functions with and without traveltimeresiduals for the 8 seismic stations of Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute inthe Eastern Pontides Orogenic Belt. The inversion is performed using a Simulated AnnealingTechnique. The inversion results generally reveal Moho depth, high S-velocity lid, low velocityzone, and underlying upper mantle layer. Depending on the station locations in geographically, thestudied area is divided into the North and the South of the Eastern Pontides Orogenic Belt. Themost striking differences are observed in the crustal thickness beneath the regions varies north tosouth. In the crustal models of north stations, there are clear indications related to Basement depth,which has sedimentary layers with a low S-wave velocity (≤ 3 km/s), surfacing volcanic rocks andhigh Vp/Vs (≥ ~2.0) ratio. The obtained Vp/Vs velocity ratio in the lower crust is about 1.90 and1.80 in the north and the south of Eastern Pontides magmatic arc, respectively. These ratios cangenerally be interpreted as mafic rocks. Beneath the north stations, crustal thicknesses are 30, 33,37 and 40 km east to west, while the depths of moho are 46, 42, 39 and 44 km in the south stations.A transition from the high-S-velocity mantle lid to low velocity zone, except KVT and RSDYstations, is seen in some of the velocity histograms. This transition is known as the Lithosphere–Asthenosphere Boundary. A representative value of the this boundary is about 83 km in the northand ~88 km in the south. The final results may be support the existence of southward subductionbeneath the Eastern Pontides Orogenic Belt according to 2-D and 3-D velocity-depth models.