Derin depremlerin (400-670 km) oluşum makanizmalarının dalga şekli ters çözüm yöntemiyle araştırılması
An investigation on the source process of deep earthquakes (400-600 km) using a waveform inversion method
Yazar: SERKAN ÖZÇELİK
Danışman: PROF.DR. ALİ PINAR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
ÖZETDERİN DEPREMLERİN (400-670 km) OLUŞUM MEKANİZMALARININDALGA ŞEKLİ TERS ÇÖZÜM YÖNTEMİYLE ARAŞTIRILMASIBu çalışmada Kikuchi ve Kanamori [3] tarafından geliştirilen tele-sismik veriler iledalga şekli ters çözüm tekniği kullanılarak, dalma-batma (subduction zones)bölgelerinde meydana gelmiş beş adet derin (h â¥ 400 km) ve büyük (Mw â¥ 7.0)depremin oluşum mekanizmaları araştırılmış ve kaynak parametreleri hesaplanmıştır.Deprem kayıtları IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology) verimerkezinden alınmış. İstasyonların kaynağa uzaklıkları P dalgaları için 30Âº - 90Âº, SHdalgaları için ise 40Âº - 70Âº arasında seçilmiştir. İstasyonlara varış zamanları önce P ve Sdalgaları için hazırlanan zaman tablosu kullanılmış, bölgesel yapıların etkileri ve yer içiile etkileşimi en az düzeye indirgemek için birkaç saniyelik küçük değişiklikleryapılmıştır. Yer yapısının yanal heterojenitesi de her bir istasyon için hesaba katılmıştır.Green's fonksiyonu için derin kabuk yapısı hazırlanmıştır.400 km den daha derinde ve Mw â¥ 7.0 olan beş adet derin ve büyük depremin oluşummekanizmaları araştırılarak elde edilen odak mekanizması çözümleri ve kaynakparametreleri elde edilmiştir. Derin depremler, sığ depremler ile benzer özelliklergösterebildikleri gibi, derinlerdeki süreksizliklerden etkilendiklerinden dolayı farklıözellikler gösterebilmektedir. Genel olarak derin depremlerin artçı şok etkinliği azolmasına rağmen, 23 Ağustos 1995 Mariana depreminde olduğu gibi yüksek artçı şoketkinliğine de sahip olabilmektedir. Mariana depremi hariç, ters çözüm çalışmasıyapılan diğer depremler birden fazla şokla meydana gelmiştir. Dalma-batma bölgelerisoğuk ve sıcak katman olarak ikiye ayrılmaktadır. Soğuk katmanlar yüksek artçı şoketkinliğine, yüksek kırılma hızına ve yüksek sismik etkinliğe sahiptir. Sıcak katmanlarise düşük artçı şok etkinliğine düşük kırılma hızına ve düşük sismik etkinliğe sahipolmaktadır.Derin depremlerin kaynak özellikleri dalan levhanın sıcaklık ile çeşitlilikgöstermektedir. 410-660 km meydana gelen kimyasal süreksizliklerde dalan litosferparçasının sismik etkinliğinde önemli rol oynamaktadır. Derin depremlerin sismolojikgözlemler ile değerlendirilmesi, yer içi yapısının daha iyi bir şekilde anlaşılmasını vefiziksel özelliklerinin ortaya çıkarılabilmesini sağlamaktadır.Hesaplanan parametreler ve elde edilen odak mekanizması çözümleri ile 400 km dendaha derinlerde meydana gelen depremlerin kaynak özellikleri araştırılmayaçalışılmıştır. Farklı dalma-batma bölgelerinde meydana gelmiş derin ve beş büyükviiideprem seçilerek bu çalışmada kullanılmıştır. Birden fazla şokla meydana gelen depremkarmaşık (komplex) depremler olarak adlandırılmaktadır. 19 Ağustos 2002'de Fiji -Tonga bölgesinde yaklaşık yedi dakika ara ile iki adet derin ve büyük deprem meydanagelmiştir. Dalma-batma bölgelerinde meydana gelen depremler genel olarak karmaşıkkaynak özelliklerine sahip olmaktadır. Bu karmaşıklık, birden fazla şoktan (alt olaydan)oluşmaları, bazen yüksek artçı şok etkinliğine sahip olma özelliklerini belirtmektedir.Derin depremler, sığ depremlerle benzer özellikler göstermesine rağmen, tam olarakanlaşılamamış olma özelliklerini korumaktadırlar.ix

Abstract:
SUMMARYAN INVESTIGATION ON THE SOURCE PROCESS OF DEEPEARTHQUAKES (400-670 KM) USING A WAVEFORM INVERSIONMETHODWe have investigated the source process of five deep subduction region earthquakesusing teleseismic data and the waveform inversion technique developed by Kikuchi andKanamori [3].The data was retrieved from IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology)data center including the stations at epicentral distances of P and SH between 30Âº - 90Âº,40Âº - 70Âº, respectiv. The travel times at the P and S waves were taken from travel timetables and slight modifacation were done to remove the effect of the heterogenities. Thisstructural heterogenities for each station was encountered. Deep crustal structure wasused in calculating the Green?s functions.The source parameters and focal mechanisms of five deep Mw >7.0 earthquakesoccurred at depths larger than 400 km are retrieved. Although the deep earthquakesshow some similarities with the shallow events, they show some specific differences, aswell. Usually, the aftershock activity is low, but in some cases such as the 23 August1995 Mariana earthquake the aftershock activity could be high. All the events analysedin this study, except the Mariana one, are multiple events.The subduction regions are mainly divided into two; namely, the cold and hot regions.The cold region show high aftershock activity, high rupture velocity, and high seismicactivity. The hot regions, on the other hand, show low aftershock activity, low rupturevelocity, and low seismic activity.The source properties at the deep earthquakes are function of temperature. The chemicaldiscontinuities at 410-660 km depth range play an important role in the seismicactivity at the subducting lithosphere. The evaluation at the deep earthquakes using theseismology methods provides better means understanding the deeper parts of the Earthas well as their physical properties.x