WWW.BOOK.DISLIB.INFO
FREE ELECTRONIC LIBRARY - Books, dissertations, abstract
 
<< HOME
CONTACTS



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |

«by Ahu Kömeç Mutlu B.Sc., Geophysical Engineering, İstanbul University, 2000 M.Sc., Geophysical Engineering, Boğaziçi University, 2005 Submitted ...»

-- [ Page 1 ] --

IMAGING THE UPPER MANTLE BENEATH TURKEY AND

SURROUNDING REGIONS

by

Ahu Kömeç Mutlu

B.Sc., Geophysical Engineering, İstanbul University, 2000

M.Sc., Geophysical Engineering, Boğaziçi University, 2005

Submitted to the Kandilli Observatory and

Earthquake Research Institute in partial fulfillment of

the requirements for the degree of

Doctor of Philosophy

Graduate Program in Geophysics Department Boğaziçi University ii

IMAGING THE UPPER MANTLE BENEATH TURKEY AND

SURROUNDING REGIONS

APPROVED BY:

Prof. Dr. Hayrullah Karabulut

(Thesis Supervisor) Prof. Dr. Niyazi Türkelli

Assoc. Prof. Dr. Nurcan Meral Özel …

Assist. Prof. Ali Özgün Konca

Prof. Dr. Argun Kocaoğlu

(İ.T.U.) DATE OF APPROVAL: 16.02.2012 iii To my father İlker Kömeç, iv

ACKNOWLEDGEMENTS

I would like to express my appreciation to my academic advisor Prof. Hayrullah Karabulut for his guidance and encouragement. I am grateful to him for his endless support and patience during my PhD study. It is always pleasure to be one of his students and work with him.

Thanks to the Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute, National Earthquake Monitoring Center (KOERI-NEMC), International Seismological Centre (ISC), European–Mediterranean Seismological Centre (EMSC), Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS) and GEOFON Seismic Network for providing earthquake catalog and seismic data. I would like to thank the Department of Geophysics for providing environment for education and research.

Thanks also to Dr. Anne Paul from the Institute des Sciences de la Terre (France) for providing the SIMBAAD data (funded by ANR France, contract 06-BLAN-0317). She also provided guidance on shear wave splitting analysis. I would like to thank Dr. Andreas Wüstefeld for his MATLAB interface, which facilitates the processing of shear wave splitting observations. I would like to thank Prof. Thomas M. Hearn for providing Pn tomography code.

I would like to thank Esen Arpat for discussions on the geology and tectonic of the study area. Thanks to Assoc. Prof. Serdar Özalaybey for his guidance and comments on shear wave splitting analysis. I would like to thank my colleague and my friend Dr.

Musavver Didem Cambaz for her support.

–  –  –

This study includes two interdependent sections. The first section presents an analysis of Pn travel times to determine Pn velocity, Pn anisotropy and crustal thickness variations beneath Turkey and surroundings. Between 1999 and 2010, more than 50 000 Pn arrivals are compiled from 700 regional earthquakes by 832 stations of permanent and temporary networks operated in the study area. A regularized least squares inversion method is used to estimate crustal thickness variations and image velocity perturbations in the uppermost mantle. The results reveal features that correlate well with the surface geology and the active tectonics of the region.

The Pn velocities show very fast ( 8.4 km s-1) and very slow ( 7.6 km s-1) anomalies indicating a heterogeneous lithospheric structure. The average velocity of 8.0 km s-1 is determined from a linear fit to Pn travel times. Relatively uniform Pn velocities (7.9-8.1 km s-1) are observed in the Western Turkey. Large velocity contrasts are located at subduction and suture zones. A sharp transition in the central Anatolia is apparent from the uniform Pn velocities in the west to lowest velocities ( 7.6 km s-1) in the east. The lowest velocities coincide with the volcanics of the easternmost Anatolia and the Central Anatolian Volcanic Zone. Beneath the Dead Sea Fault Zone and Dinarides-Hellenides, the upper mantle velocities are also low ( 7.8 km s-1). High Pn velocities are observed beneath oceanic lithosphere such as Mediterranean Basin ( 8.3 km s-1), western Black Sea basin ( 8.3 km s-1), Adriatic Sea ( 8.3 km s-1), and Zagros suture zone ( 8.3 km s-1). Large velocity contrasts are observed at subduction, suture zones and across the North Anatolian Fault.

–  –  –

observed in the Cyprian Arc region. Pn anisotropy in western Anatolia, Aegean Sea and Greece correlate well with the present state of tectonic deformation and GPS velocities. The Dinarides-Hellenides exhibit arc-parallel anisotropy. In Western Anatolia, anisotropy is aligned in N-S direction along the major principal strain orientation. Along the North Anatolian Fault, the anisotropy directions are E-W, aligned with the fault geometry in the western part while no correlation is observed on the central and eastern parts of the fault.

Anisotropy in Eastern Anatolia is complex and the directions are varying strongly in the region of low Pn velocities. The absence of anisotropy is apparent in an area dominated by the neogene volcanism. Low Pn velocities and absence of clear anisotropic pattern beneath Eastern Anatolia may have resulted from thermal anomalies in the uppermost mantle possibly due to delamination processes.

Large positive station delays are observed along the southern coast of Anatolia, Eastern Anatolia and beneath Dinarides-Hellenides while large negative station delays are observed in Western Anatolia and the Marmara Region. The majority of the stations in Central Anatolia show small station residuals indicating the average crustal thickness of 35±2 km. Western Anatolia and the Aegean Sea have crustal thicknesses between 28±2 and 33±2 km. In Greece, the crustal thicknesses are increasing from 33±3 km from the western coast to a maximum of 48±3 km beneath Dinarides-Hellenides. The large crustal thicknesses (40-48 km) are also observed along southern coast of Anatolia. In eastern and Southern Anatolia the average crustal thicknesses are 40 km and 36 km, respectively.





In the second section of this study, shear wave splitting on records of core-refracted (SKS) phases are obtained. Waveform data from 850 teleseismic earthquakes occurred between 1999-2010 at epicentral distances between 84° and 130° with magnitudes greater than 6.0 are analyzed. A total number of 4163 splitting measurements are obtained from 217 broadband seismic stations located in and around Turkey.

The anisotropy parameters measured from SKS are consistent with the results of similar studies conducted in North-Central Anatolia, Eastern Anatolia and Aegean. Fast direction polarizations are dominantly in NE-SW direction in the Eastern Anatolia. In the Marmara Region, fast polarization directions are in NNE-SSW direction with greater lag times. There is a relatively sharp change in the fast polarization directions form NE-SW to vii NW-SE at the Antalya Bay, Isparta Angle Region (~30°E). SKS measurements are nonuniform in Central and Northern Greece. There are progressive changes in the fast splitting directions as well as delay times from Eastern Turkey to the Aegean. The change in the fast splitting directions from NNE-SSW in the eastern Anatolia to N-S in the Aegean may be the result of the retreat of the Hellenic slab. Through the North Anatolian Fault, shear wave splitting directions are aligned NE-SW.

viii

–  –  –

Bu çalışma iki ayrı bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde Pn hızlarını, Pn yön bağımlılığını ve kabuk kalınlığı değişimlerini elde etmek için Pn varış zamanlarının analizi yapılmıştır. Çalışma bölgesi Türkiye ve çevresi olarak seçilmiştir. Bu bölgede 1999-2010 yılları arasında meydana gelmiş 700 adet depremden elde edilen 50 000 den fazla Pn varışı, analizlerde kullanılmıştır. Bunun için bölgede bulunan farklı ağlara ait sabit ve geçici 832 adet istasyona ait verilerden yararlanılmıştır. Üst mantodaki hız dağılımını ve kabuk kalınlığını belirlemek için, en küçük kareler ters çözüm yöntemi kullanılmıştır. Sonuçlar bölge jeolojisi ve aktif tektoniği uyumluluklar göstermektedir.

Pn hızları, tekdüze olmayan bir litosfer yapısını işaret eden çok yüksek ( 8.4 km s-1) ve çok düşük ( 7.6 km s-1) anomaliler göstermiştir. Pn varış zamanlarından en küçük kareler yöntemi ile elde edilen ortalama Pn hızı 8.0 km s-1 dir. Türkiye’nin batısında homojen Pn hızları (7.9-8.1 km s-1) ölçülmüştür. Dalma-batma ve bindirme bölgelerinde yüksek Pn hız değişimleri saptanmıştır. Batıdaki homojen Pn hızlarından, doğudaki en düşük hızlara ( 7.6 km s-1) doğru Orta Anadolu’da keskin bir geçiş göze çarpmaktadır. En düşük hızlar Doğu Anadolu ve Orta Anadolu volkanizması ile uyumluluk göstermektedir.

Ölü Deniz Fay hattı ve Dinarit-Helenik zonu altında üst manto hızları düşüktür ( 7.8 km s-1). Pn hızları Akdeniz ( 8.3 km s-1), Karadeniz’in batısı ( 8.3 km s-1), Adriyatik Denizi ( 8.3 km s-1) ve Zagros bindirme hattı ( 8.3 km s-1) gibi okyanusal litosfer altında yüksektir. Dalma-batma, bindirme bölgelerinde ve Kuzey Anadolu Fay Hattı boyunca yüksek hız farklılıkları gözlenmiştir.

–  –  –

Yunanistan’daki Pn yön bağımlılığı, GPS hızları ile elde edilen lithosferik deformasyonlar ile uyumludur. Dinarit-Helenik zonunda yaya paralel yön bağımlılık görülmektedir. Batı Anadolu’da yön bağımlılık, en büyük gerilme doğrultusu boyunca K-G yönelimlidir.

Kuzey Anadolu Fay Hattı boyunca yön bağımlılık fayın batısında fay geometrisiyle uyumlu ve D-B uzanımlıdır. Fayın orta bölümünde ve doğusunda fay geometrisi ile yön bağımlılık arasında uyumluluk gözlenmemiştir. Doğu Anadolu’da yön bağımlılık karmaşıktır ve yönler düşük Pn hızlı bölgelerde ani değişimler göstermektedir. Doğu Anadolu’nun altında ki Pn hızları ve yön bağımlılık gözlenmemesi, üst mantoda meydana gelen sıcaklık değişimlerinden kaynaklanıyor olabilir.

Anadolu’nun güney sınırı, Doğu Anadolu ve Dinarit-Helenik zonu boyunca büyük pozitif istasyon gecikmeleri, Batı Anadolu ve Marmara Bölgesi’nde büyük negatif istasyon gecikmeleri elde edilmiştir. Orta Anadolu’daki istasyonların büyük çoğunluğu 35±2 km ortalama kabuk kalınlığına işaret eden küçük istasyon gecikmeleri göstermektedir. Batı Anadolu ve Ege Denizi’nde kabuk kalınlıkları 28±2 ve 33±2 km arasında değişmektedir.

Yunanistan’da, kabuk kalınlıkları batı sınırında 33±3 km’den Dinarit-Helenik zonu altında 48±3 km’ye ulaşır. Güney Anadolu’da yüksek kabuk kalınlıkları (40-48 km) elde edilmiştir. Doğu ve Güneydoğu Anadolu’da ortalama kabuk kalınlıkları sırasıyla 40 km ve 36 km’dir.

Çalışmanın ikinci bölümünde, çekirdekten kırılan fazlar (SKS) kullanılarak kesme dalgası ayrımlanması elde edilmiştir. Sayısal veri için 1999-2010 yılları arasında meydana gelen 850 adet uzak deprem kullanılmıştır. Büyüklükleri 6.0 ve üstü olan bu depremlerin istasyonlara olan uzaklıkları uzaklıkları 84° ve 130° den arasındadır. Türkiye ve çevresinde bulunan 217 adet geniş bantlı sismometre kullanılarak toplamda 4163 tane ayrımlanma ölçümü yapılmıştır.

SKS kullanılarak elde edilen yön bağımlılık parametreleri, Kuzey-Orta Anadolu, Doğu Anadolu ve Ege’de yapılan benzer çalışmaların sonuçları ile uyumluluk göstermiştir.

Doğu Anadolu’da hızlı polarlanma yönü KD-GB baskındır. Marmara Bölgesi’nde hızlı polarlanma yönleri daha büyük gecikme zamanlı ve KKD-GB’dir. Antalya Körfezi ve Isparta Açısı Bölgesi’nde (~30°E) hızlı polarlanma yönünde KD-GB’den KB-GD’ye nispeten keskin bir geçiş ölçülmüştür. Orta ve Kuzey Yunanistan’da SKS ölçümleri tutarlı x

–  –  –

ACKNOWLEDGEMENTS

Abstract

ÖZET

TABLE OF CONTENTS

LIST OF FIGURES

LIST OF SYMBOLS

LIST OF ACRONYMS/ABBREVIATIONS

1. INTRODUCTION

1.1. Outline

1.2. Geology and Tectonic Settings

1.3. Previous Studies

1.4. An Overview of Mantle Structure

1.5. An Overview of Anisotropy

2. ANISOTROPIC Pn TOMOGRAPHY OF THE UPPERMOST MANTLE

2.1. Introduction

2.2. Time Term Method

2.3. Data Processing

2.4. Resolution and Error Analysis

2.5. Inversion Results



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |


Similar works:

«INSTALLATIONEN: SYSTEME IM RAUM VIER POSITIONEN 1990 – 2001 MONICA BONVICINI, MICHAEL ELMGREEN & INGAR DRAGSET, FRANKA HÖRNSCHEMEYER UND GREGOR SCHNEIDER Dissertation zur Erlangung der Würde des Doktors der Philosophie der Universität Hamburg vorgelegt von Katharina Schlüter aus Hamburg Hamburg 2008 In Gedenken an meine Eltern Susanne und Dr. Peter Schlüter Erstgutachter: Frau Prof. Dr. Charlotte Schoell-Glass Zweitgutachter: Herr Prof. Dr. Uwe Fleckner Tag des Vollzugs der Promotion:...»

«DISSERTATION Titel der Dissertation Integrative Inszenierungen. Zur Szenografie von partizipativen Räumen Verfasser Mag. Paul Divjak angestrebter akademischer Grad: Doktor der Philosophie (Dr. phil.) Wien, Juli 2010 Studienkennzahl lt. Studienbuchblatt: A 092 317 Dissertationsgebiet lt. Studienbuchblatt: Theater-, Filmund Medienwissenschaft Betreuer: O. Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Greisenegger Danksagung Die Arbeit an der vorliegenden Dissertation wurde ermöglicht durch das...»

«1 Christian Nimtz 2004 published: Christian Nimtz: Two-Dimensionalism and Natural Kind Terms, Synthèse 138, 2004, 125–148 Universität Bielefeld Two-Dimensionalism and Natural Kind Terms Christian Nimtz cnimtz@uni-bielefeld.de Kripke and Putnam have convinced most philosophers that we cannot do metaphysics of nature by analysing the senses of natural kind terms – simply because natural kind terms do not have senses. Neo-descriptivists, especially Frank Jackson and David Chalmers, believe...»

«DIPLOMARBEIT Titel der Diplomarbeit Intertextualität im Prosawerk Paul Austers Verfasserin Denise Fuchs angestrebter akademischer Grad Magistra der Philosophie (Mag. phil.) Wien, 2010 Studienkennzahl: A-393 Studienrichtung: Vergleichende Literaturwissenschaft Betreuer: Ao. Univ.-Prof. Dr. Norbert Bachleitner Danksagung Die vorliegende Diplomarbeit wurde am Institut für Vergleichende Literaturwissenschaft an der Universität Wien durchgeführt. Mein besonderer Dank gilt Herrn Professor Norbert...»

«Verband Schweizer Wissenschafts-Olympiaden Association des Olympiades Scientifiques Suisses Associazione delle Olimpiadi Scientifiche Svizzere Association of Swiss Scientific Olympiads Schweizer Wissenschafts-Olympiaden Biologie – Chemie – Informatik – Mathematik – Philosophie – Physik Jahresbericht Rapport Annuel Annual Report Impressum Konzept: Marlis Zbinden Redaktion: Marlis Zbinden, Irène Steinegger-Meier Redaktionelle Mitarbeit, Lektorat: Hannes Suter, Marco Gerber Fotos:...»

«Evolution of the Arthropod Mandible: a molecular developmental perspective Joshua Frederick Coulcher UCL Submitted for the Degree of Doctor of Philosophy September 2011 Declaration I, Joshua Frederick Coulcher, confirm that the work presented in this thesis is my own. Where information has been derived from other sources, I confirm that this has been indicated in the thesis. Abstract The mandible is thought to have evolved once in the ancestor to the mandibulate arthropods; the insects,...»

«In: Widerspruch Nr. 11 (01/86) Gentechnologie (1986), S. 61-71 Autor: Wolfram Wenzel Artikel Wolfram Wenzel Über Sinn und Unsinn der Soziobiologie Erstaunlicherweise stellt der Begründer der Soziobiologie, Edward O. Wilson, in der populärwissenschaftlichen Abhandlung seiner Theorie („Biologie als Schicksal“, die bedeutsam treffende deutsche Übersetzung des weitgegriffenen Originaltitels „On Human Nature“) eine These auf, die hinter der wissenschaftlichen Maske das ehrliche Spiel...»

«“The Line is the Feeling“. Dimensionen des Performativen in Cy Twomblys Arbeiten auf Papier von 1955-1979 Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Philosophie an der Freien-Universität Berlin Fachbereich Geschichts – und Kulturwissenschaften vorgelegt von Sherin Najjar Berlin 2009 TAG DER MÜNDLICHEN PRÜFUNG: 6. JULI 2009 REFERENT: PROF. DR. KLAUS KRÜGER KOREFERENT: PROF. DR. GREGOR STEMMRICH DANKSAGUNG EINLEITUNG TEIL I: DIE ÖFFNUNG DES BILDES I 1 DIE LINIE 1.1...»

«Mai 2003 Alex Sutter Ausgewählte Literatur zu „Menschenrechte & Kultur“ Die nachstehende Literaturliste basiert auf einer Lehrveranstaltung, die ich im SoSe 1998 am Ethnologischen Institut der Universität Bern abgehalten habe. Literatur ab 1998 ist nur ausnahmsweise nachgetragen.a) Begründungen und Interpretationen universaler Menschenrechte Bielefeldt, Heiner 1998 Philosophie der Menschenrechte: Grundlagen eines weltweiten Freiheitsethos: Primus. Brems, Eva 1997. Enemies or Allies?...»

«CATALAN SOCIAL SCIENCES REVIEW, 3: 19-34 (2013) Secció de Filosofia i Ciències Socials, IEC, Barcelona ISSN: 2014-6035 DOI: 10.2436/20.3000.02.12 http://revistes.iec.cat/index/CSSr Ethology of fear: Responses, actions, universes Carles Riba* Universitat de Barcelona Original source: Revista Catalana de Psicoanàlisi, 28(2): 1-18 (2011) (http://www.sep-psicoanalisi.org/ca/publicaciones/revista-catalana-de-psicoanalisis/) Translated from Catalan by Mary Black Abstract In this paper we describe...»





 
<<  HOME   |    CONTACTS
2016 www.book.dislib.info - Free e-library - Books, dissertations, abstract

Materials of this site are available for review, all rights belong to their respective owners.
If you do not agree with the fact that your material is placed on this site, please, email us, we will within 1-2 business days delete him.