Marmara Bölgesi’nde Soğurulma Yapısının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada amaç, aktif tektonik ve yüksek sismisiteye sahip olan Marmara Bölgesi’nde, sismik riskin ve litosfer reolojisinin anlaşılmasına katkıda bulunabilecek kabuktaki soğurulma yapısının incelenmesidir. Soğurulma, kabukta heterojenite, anelastisite ya da her ikisi sonucu, sismik dalganın genlik ya da enerjisindeki azalımdır. Bu çalışmada, deprem verileri ile saçılma kökenli soğurulma, çok kanallı sismik yansıma verileri ile anelastik kökenli soğurulma incelenmiştir. Deprem verileri kullanılarak, koda dalgalarından, kalite faktörü Qc’nin kestirimi yapılmıştır. Marmara Bölgesi için, farklı kesme zamanlarında, frekansın fonksiyonu olarak hesaplanan ortalama Qc değerlerinin, kesme zamanı ile birlikte artması kabuğun derin kısımlarının, sığ kısımlara oranla daha homojen bir yapıya sahip olduğunu göstermektedir. Erken kesme zamanlarında üst kabukta saçılma kökenli soğurulmaya neden olan tektonik yapı Kuzey Anadolu Fay Zonu ve ona bağlı fay sistemleri ile ilişkilendirilmiştir. Anelastik kökenli soğurulmanın saptanması için, sabit Q varsayımı ile dalga modellemesi yöntemi kullanılmıştır. Marmara Denizi’nin doğusunda yer alan Çınarcık Havzası’ na ait sismik yansıma verileri kullanılarak yapılan Q kestirimi sonuçları, havzanın litolojik ve yapısal özellikleriyle ilişkilendirilmiştir. Havza içindeki genç çökellerde ve fay zonlarına yakın kayaçlarda gözlenen düşük Q değerleri ortamın çatlaklı ve suya doygun yapısı ile ilişkilendirilmiştir.

The purpose of this study is to examine the attenuation structure for the crust of the Marmara region characterized by active tectonics and a high level of seismicity. The knowledge of attenuation structure helps to understand the seismic risk and the rheology of lithosphere of the region. The attenuation of seismic waves is a reduction in amplitude or energy caused by heterogeneity or anelasticity or both in the crust. In this study, the attenuation parameters caused by heterogeneity an anelasticity are estimated from the earthquake data and multi-channel seismic reflection data respectively. The quality factor Qc from the coda waves is estimated from the earthquake data. For the Marmara region, the average, Qc, is calculated as a function of frequency at different lapse times. The increase of Qc values with lapse times indicates that the shallow crust is more attenuating than the deeper one. The tectonic setting which is responsible for scattering attenuation in early lapse times, is the North Anatolian Fault zone and relevant fault systems in the upper crust of the region. To determine anelastic attenuation in the region, the wavelet modelling method assuming that Q is constant, is used. The estimated Q values for the seismic data collected in the Çınarcık basin, eastern Marmara Sea, are releated to the structural and lithological properties of the basin. The low Q values estimated for young sediments and the rocks along the fault zones in the basin are releated to existing of the cracks and fluid saturation inside the rocks.