1912 Şarköy-Mürefte deprem kırığındaki fay zonu baş dalgalarının incelenmesi
Investigation of the fault zone head waves in the rapture zone of the 1912 Şarköy-Mürefte earthquake
Yazar: BURÇAK GÖRGÜN
Danışman: PROF. DR. EŞREF YALÇINKAYA
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeofizik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Yerel MONGAN (MONitoring of the GANos Fault)  sismik ağı tarafından Ekim 2017-Haziran 2020 tarihleri arasında Ganos Fayı boyunca kaydedilen dalga formları kullanılarak Fay Zonu Baş Dalgaları (FZBD) incelenmiştir. FZBD ve direkt gelen P dalgalarının tanımlanması için otomatik bir program kullanılmıştır. Bu program bir ön analiz yöntemi olup, bulunan FZBD ve direkt P dalgalarını manuel/gözlemsel olarak kesinleştirmek için ayrıca CrazySeismic (CS) ve tanecik hareketi analizi yöntemleri de uygulanmıştır. Bu yöntemler kullanılarak dalga formlarında bulunan direkt P ve FZBD fazları görsel olarak da teyit edilmiştir. Özellikle MONGAN sismik ağının birinci aşaması olan MONGAN-1 (Ekim 2017-Temmuz 2019), FZBD'yi keşfetmeye yönelik olduğundan, çok yakın aralıklarla (~25m) fay zonu üzerine konumlandırılmıştır. Bu ağ yapılandırılması sayesinde FZBD'ler bölgedeki istasyonlar tarafından görüntülenmiştir. Bulunan sonuçlara göre; fay boyunca seyahat edilen mesafe arttıkça FZBD ile direkt gelen P dalgası fazları arasındaki zaman farkları da artmaktadır. Bu durum, ortalama hız kontrastı %6.9 ile derin bimateryal ara yüzeyin varlığını göstermektedir. Hız kontrastını belirlemek için kullanılan istasyonlarda ortalama ∆t değeri ise 0.082s'dir. Bu çalışmada tespit edilen ve analiz edilen FZBD'ler, sismojenik zonun 5-20km derinliğine kadar uzanan kısmında bimateryal (iki malzemeli) ara yüzeyin varlığını ortaya koymaktadır. Ganos Fayı'nın güneyindeki AU1 istasyonundan fayın kuzeyindeki e3078 istasyonuna kadar olan bölgede FZBD'ler tespit edilmiştir. Bu nedenle, Ganos Fayı çizgisinin literatürde belirtilen lokasyonundan ~250m daha kuzeyde olduğu gözlemlenmiştir. MONGAN deprem izleme ağının ikinci aşaması olan MONGAN-2'de (Temmuz 2019-Haziran 2020) istasyonlar Ganos Fayı'nın batı kesimine kaydırılmıştır ve istasyonlar MONGAN-1'deki gibi sık bir konumlandırmaya sahip değildir. Bu nedenle burada tespit edilen FZBD'ler daha az istasyonlarda ortaya çıkmıştır. Her ne kadar, istasyonlarda FZBD görülmüş olsa da sayıca az olan baş dalgalarından bimateryal ara yüzey ile ilişkili kesin bir sonuca varılamamıştır. Az sayıda gözlemlenen FZBD'ler göstermektedir ki, MONGAN-2 diziliminin kurulduğu alanda FZBD ile direkt gelen P dalgası arasındaki zaman farkı (∆t) değişimleri yok denecek kadar azdır. Bu da sığ bir bimateryal ara yüzey ile ilişkilidir. Ancak, bununla ilgili kesin bir sonuca varmak için bölgede daha sık aralıklı bir istasyon dizilimine ihtiyaç vardır.

Abstract:
Fault Zone Head Waves (FZHW) are investigated using waveforms recorded along the Ganos Fault between October 2017 and June 2020 by the local MONGAN (MONitoring of the GANos Fault) seismic network. An automatic detection program is used to identify FZHW and direct P waves. This automatic program is a preliminary analysis method, CrazySeismic (CS) and particle motion analysis methods are also applied to manually/observationally verify the FZHW and direct P waves. Using these methods, the direct P and FZHW phases in the waveforms are also visually confirmed. Especially MONGAN-1 (October 2017-July 2019), which is the first phase of the MONGAN seismic network, is located on the fault zone at very close intervals (~25m), since it is intended to observe the FZHW. According to this network configuration, FZHWs are monitored by the seismic stations in study region. According to these results; as the distance traveled along the fault increases, the time differences between the FZHW and the direct P wave phases also increase. This indicates the presence of a deep bimaterial interface with an average velocity contrast of 6.9%. The average ∆t value at the stations used to determine the velocity contrast is 0.082s. The FZHWs detected and analyzed in this study reveal the presence of a bimaterial interface in the seismogenic zone extending to a depth of 5-20 km. FZHWs are detected in the region from AU1 station in the south of the Ganos Fault to e3078 station in the north of the fault. For this reason, it is observed that the Ganos Fault line is ~250m further north than its location stated in the literature. In MONGAN-2 (July 2019-June 2020), the second phase of the MONGAN earthquake monitoring network, the stations are shifted to the western part of the Ganos Fault and design of the stations is not dense as in MONGAN-1. Therefore, the FZHWs are detected by the small number of stations. Although FZHW is observed at the stations, no definite conclusion could be reached regarding the bimaterial interface from the small number of head waves. The low observation for FZHW indicates that the time difference (∆t) changes between the FZHW and the direct P wave are very minor or constant in the study area where the MONGAN-2 array is established. This is associated with a shallow bimaterial interface. However, a more dense seismic network in the region is needed to establish in order to evaluate precise resolution.