Turkİye’de meydana gelen lokal ve bölgesel ölÇeklİ depremlerİn BÜYÜKLÜKLERİNİN belİrlenmesİnde koda dalgalarinin genlİk spektrumlarindan yararlanan bİr kalİbrasyon methodunun uygulanmasi

Proje Katılımcıları:
KOERI, Boğaziçi Üniversitesi : Prof. Niyazi Türkelli (P.I^*),  M.Sc. Tuna Eken
Lawrence Livermore National : Dr. Kevin Mayeda (P.I^*), Dr. Rengin Gök, Jennifer O’Boyle Labarotory,
                                 USA
Geophysical Insitute of Israel, (GII) : Dr. Abraham Hofstetter  (P.I^*).

Projenin Tanımı:

Proje süresince, Mayeda ve diğ. (2003) tarafından geliştirilen, ampirik bir manyitüd kalibrasyon yöntemi Türkiye' nin geniş bir bölümü ve Kuzey Anadolu Fay Zonu boyunca

meydana gelen lokal ve bölgesel uzaklıktaki depremler kullanılarak test edildi. Method, 0.02- 8.0 Hz arasında düzenli bir şekilde birbirini izleyen 14 adet kısa frekans bandı için koda zarflarının zaman ortamındaki genlik ölçümlerinden türetilen kaynak spektralarına dayanmaktadir (Şekil 1). Methodun, Amerika Birleşik Devletleri' nin batısı ve Ölü Deniz Rift Bölgesi'nde meydana gelen depremler kullanılarak yapılan önceki uygulamaları (Mayeda ve Walter, 1996; Mayeda ve diğ., 2003) koda zarflarından elde edilen moment manyitüdlerinin [Mw(coda)] direk dalga ölçümlerinden elde edilen geleneksel kısa band genişlikli bölgesel manyitüdlerden önemli ölçüde daha istikrarlı ve güvenilir olduğunu göstermektedir. Koda zarfları, seyrek istasyonlardan oluşan sismik ağların yerine getirdiği izleme çalışmaları için, kendi kullanımımı cazip hale getiren birçok özelliğe sahiptir: 1) Koda zarfları deprem kaynağının doğrultusu ve yayınım şekline karşı neredeyse duyarsızdır, 2) Saçılmış dalga alanının ortalaması özelliğine sahip olan koda dalgaları, kabuğun yanal süreksizliklerine karşı duyarlı değildir, 3) Zarfların karşılastırılması sırasında kesilmiş veri (clipped data), sismogramın kesilen kısmından sonrası için kullanılabilir.

Kalibrasyon çalışması süresince, ampirik manyitüd kalibrasyon methodu, Türkiye' de 3 adet broadband istastonunu (ISP, ISK ve MALT) kalibre etmek icin uygulandı (Şekil 2). Bu nedenle, çoğunlukla Kuzey Anadolu Fay Zonu' nun Marmara Bölgesi'ne yakın yerlerinde meydana gelmiş olan ve hem ISK hem de ISP broadband istasyonlar tarafından kaydedilmiş 182 adet ortak deprem ile Türkiye'nin geniş bir bölumü üzerinde dağılım gösteren ISP ve MALT broadband istasyonlar tarafından kaydedilen 137 adet ortak deprem verisi kullanıldı. Yöntemin her iki veri setine uygulanmasından sonra, uzun periyod dalga modellemelerinden elde edilmiş eşdeğer sismik moment ve bu moment değerlerinden türetilmiş moment manyitüdleri tarafından doğrulanan tutarlı kaynak spektraları elde edildi. Bu çalışma, uzaklık düzeltilmesi yapılmış direk dalga çözümlerinden (direk gelen P, S ya da Lg veya yüzey dalgaları gibi) 3 veya 4 kez daha az değişkenlik gösteren genlik değerleri verdi (Şekil 3). Koda genliklerinde türetilen moment manyitud [Mw(coda)] değerlerinin, uzun periyod dalga modellemesi ile elde edilen moment manyitud [Mw(waveform)] değerleri ile kıyaslanması ile, ISP-ISK istasyon çifti için 0.17 ve ISP-MALT istasyon çifti için 0.14 gibi önceki çalışmaların (Mayeda ve Walter, 1996; Mayeda ve diğ., 2003) sonuçları ile mukayese edilebilecek standart sapma değerleri gözlendi (Şekil 4). ISP, ISK ve MALT istasyonlarının kalibrasyonundan sonra, 27 Ocak, 2003 Pülümür (Mw=6.1), 10 Nisan, 2003 Urla (Mw=5.7) ve de 1 Mayıs, 2003 Bingöl (Mw=6.4) depremleri gibi yakın zamanlarda meydana gelmiş olan bazı depremlerin Mw(coda) değerleri hesaplandı. Yöntemin başarı ile uygulanması, belirgin yanal karmaşıklıklara sahip daha geniş bir bölge üzerinde çalışıyor olduğumuz düşünüldüğünde fevkalade önemlidir. Bu kalibrasyon sonuçlarıyla, biz istikrarlı Mw ölçümlerini, zayıf sinyal-gürültü oranından dolayı dalga modellemesi yapılamayacak kadar önemli ölçüde küçük depremlere kadar genişletebiliriz.

*: Principle Investigator

Proje süresince ve sonrasında yayımlanan makale, bildiri, tez(ler)

·         Eken T., K. Mayeda, A. Hofstetter, R. Gök, G. Örgülü, and N. Türkelli (2004), An Application of the Coda Methodology for Moment-Rate Spectra Using Broadband Stations in Turkey, Geophysical Research Lettters, Geophysical Research Lettters, Vol. 31, No.11, doi; 10.1029/2004GL019627.

·         Eken, T, 2003, An Application of the coda methodology for moment-rate spectra using Turkish broadband stations, Master Thesis, Boğaziçi University Library, Turkey, 2003.

·         Mayeda K., T. Eken, A. Hofstetter,N. Türkelli, J. O’Boyle, G. Örgülü, and R. Gök (2003), Moment Magnitude Calibration for the Eastern Mediterranen Region From Broadband Regional Coda Envelopes, Proceedings of the 25th Seismic Research Review: Nuclear Explosion Monitoring: Building the Knowledge Base Vol.1, pages between 420-427.

·         Mayeda K., T. Eken, A. Hofstetter, J. O’Boyle, N. Türkelli, and W. Walter (2002), Stable and Transportable Regional Magnitudes Based on Coda-Derived Moment-Rate Spectra, Proceedings of the 24th Seismic Research Review: Nuclear Explosion Monitoring: Innovation and Integration, Vol.1, pages between 517-521.

 
Eken ve diğ. (2004)'den alınmıştır.

Eken ve diğ. (2004)'den alınmıştır.

 
Eken ve diğ. (2004)'den alınmıştır.

Kaynakça

          Mayeda, K., and W. R. Walter (1996).  Moment, energy, stress drop, and source spectra of western United States earthquakes from regional coda envelopes, J. Geophys. Res., 101, 11195-11208.

          Mayeda, K., A. Hofstetter, J. O’Boyle, W. R. Walter (2003).  Stable and transportable regional magnitudes based on coda-derived moment-rate Spectra, Bull. Seism. Soc. Am., 93, 224-239.