DETERMOINATION OF THE CRUSTEL STRUCTURE BENEATH THE ISPARTA SEISMOGRAPH STATION

Abstract

The crustal structure beneath the Isparta seismograph station is derived using receiver function method 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 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 Isparta indicates P wave velocity 8.0±0.2 km/s, S wave velocity 4.5±0.1 km/s and upper mantle depth is 31±1 km.

Keywords

• Crustal structure, Receiver function, Synthetic seismogram, Isparta angle

ISPARTA SİSMOGRAF İSTASYONU ALTINDAKİ KABUK YAPISININ BELİRLENMESİ

Abstract

Isparta sismograf istasyonu altındaki kabuk yapısı alıcı fonksiyonu analizi kullanılarak belirlenmiştir. Alıcı fonksiyonu analizi üst manto ve kabuk içerisindeki arayüzeylerde hız, kalınlık ve yoğunluk değişimine bağlı kabuk transfer fonksiyonun belirlenmesinde kullanılır. 1996-2001 yılları arasında geniş-bant Isp istasyonu tarafından kaydedilmiş dalga fazları iyi tanımlanan 26 adet deprem, odak derinliği 35-700 km 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 (propagator matrix) formülasyonu kullanılarak teorik P dalgası ve S dönüşmüşleri için hesaplanan yapay alıcı fonksiyonlarının gözlemsel alıcı fonksiyonu ile karşılaştırılmasına dayanır. En uygun modelin seçimi, hesaplanan yapay alıcı fonksiyonu ile ölçülmüş alıcı fonksiyonu sismogramları arasında en yüksek karşıt ilişki, en düşük standart sapma ve varyans değeri veren teorik kabuk modelinin tanımlanmasına dayanır. Bulunan kabuk modeli kabuk yapısı karmaşıklığı, veri kalitesi ve yapılan teorik kabullerden (yatay tabakalanma, her bir tabaka için yoğunluk ve hızlar) dolayı 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. Isparta 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.

Keywords

• Kabuk yapısı, Alıcı fonksiyonu, Yapay sismogram, Isparta büklümü