Classification of Quarry Blasts and Tectonic Events with Time and Frequency Domain Methods in Gaziantep-Kahramanmaras Region, Turkey

Yıl 2019, , 642 - 651, 28.06.2019

Evrim Yavuz , Fadime Sertçelik , Hamdullah Livaoğlu , T. Serkan Irmak

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.496124

Cited By: 4

Öz

Gaziantep-Kahramanmaras
region is located on the tectonically active area and the southeastern part of
Turkey . In this region, mining and quarry companies are widely scattered and
the explosives are being used for material supply. Therefore not only the
tectonic events but also the artificial explosions have been recorded by the
seismic stations in the region. The complexity of the catalogues through the recordings
of artificial and natural seismic events is a major problem for the
seismological studies. The aim of this study is to distinguish between natural
and artificial sources in the study area and to provide a clear definition in
catalogs. The recorded signals were provided from the earthquake station GAZ,
operating by Bogazici University Kandilli Observatory and Earthquake Research
Institute Regional Earthquake-Tsunami Monitoring Center (KOERI-RETMC). Only the
vertical components of the seismograms of 95 seismic events with up to 3.0
local magnitude in between 2013-2016 were used. The analyses were done with amplitude
ratio, complexity and Continuous Wavelet Transform methods. The statistical
approaches that the linear and quadratic discriminant functions (LDF-QDF) were
used for classification of the events. About an amplitude ratio method, 69 and
70 earthquakes were determined with LDF and QDF, respectively. On the
complexity method, 24 quarry blasts were discriminated with the same functions.
According to the Continuous Wavelet Transform analysis, all events were
categorized. As the results, QDF could classify the events better than LDF and
these functions are more successful in the amplitude ratio method rather than
complexity through the comparison with first visual inspection. In addition,
all events were discriminated through the Continuous Wavelet Transform analysis
with a success rate as 100%.

Anahtar Kelimeler

Discrimination, earthquake, statistical approaches, Continuous Wavelet Transform, quarry blast

Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması

Öz

Gaziantep-Kahramanmaraş
bölgesi, Türkiye'nin güneydoğusunda tektonik yönden aktif bir alanda yer
almaktadır. Bölgede, maden ve taş ocakları yaygın bir şekilde bulunmaktadır.
Bunlara ait işletmelerde malzeme temini için patlayıcılar kullanılmaktadır.
Dolayısıyla bölgede sadece tektonik olaylar değil yapay kaynaklı patlatmalar da
sismik istasyonlar tarafından kayıt edilmektedir. Yapay ve doğal kaynaklı
sarsıntı kayıtlarının sismik kataloglarda meydana getirdiği karmaşıklık,
sismoloji çalışmaları için büyük sorun teşkil etmektedir. Bu çalışmanın amacı,
çalışma alanında doğal ve yapay kaynaklı olayların ayırt edilerek
kataloglardaki tanımlamanın net olarak ortaya konulmasıdır. Bu çalışmada,
Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi Deprem Araştırma Enstitüsü Bölgesel
Deprem-Tsunami İzleme Merkezi (KRDAE-BDTİM) tarafından işletilen GAZ sismik
istasyonunun kayıtları kullanılmıştır. Büyüklüğü en fazla 3.0 olan ve 2013-2016
yılları arasında meydana gelen 95 adet sismik olay kayıtlarının sadece yatay
bileşenleri kullanılmıştır. Genlik oranı, karmaşıklık ve Sürekli Dalgacık
Dönüşümü yöntemleri ile analizler yapılmıştır. Sınıflandırmada istatistiksel
yaklaşım olarak lineer ve karesel ayrımlaştırma fonksiyonları (LAF-KAF)
kullanılmıştır. Genlik oranı yöntemine göre, LAF sonucunda 69 adet ve KAF
sonucunda 70 adet deprem ayrımlaştırılmıştır. Karmaşıklık yöntemine göre ise tüm
olaylar arasında 24 patlatma kaydı yine aynı fonksiyonlar ile kategorize
edilmiştir. Sürekli Dalgacık Dönüşümü analizine göre ise tüm olaylar kategorize
edilmiştir. Sonuçlar, ilk gözlem ile kıyaslandığında KAF'ın LAF'a ve genlik
oranı yönteminin karmaşıklık yöntemine göre daha iyi bir sınıflandırma sunduğu
şeklinde yorumlanmıştır. Ayrıca, Sürekli Dalgacık Dönüşümü analizi ile de
olaylar %100 başarı ile sınıflandırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Ayrımlaştırma, deprem, istatistiksel yaklaşımlar, Sürekli Dalgacık Dönüşümü, taş ocağı patlatması

Kaynakça

• Su F., Aki K., Biswas N.N. 1991. Discriminating quarry blasts from earthquakes using coda waves. Bull Seism Soc Am 81: 162-178