Avcılar Ve Yakın Çevresinde Derin Sediman Rezonansının İncelenmesi

Abstract

17 Ağustos Kocaeli depremi (Mw=7.4) episantrdan yaklaşık 110 km uzakta bulunan Avcılar da büyük hasar meydena getirmiştir. Bu çalışmada Avcılar ve civarındaki derin sedimentlerin titreşim frekansları incelenmiştir. Avcılar (AVC), Ambarlı (ARL), Bakırköy (BKR) lokasyonlarında bu çalışma sırasında toplanan mikrotremör verileri ve aynı istasyonlarda daha önce USGS tarafından toplanmış olan Kocaeli depremine ait artçıların kuvvetli yer hareketi verileri kullanılmıştır. Temel titreşim frekansının hesaplanmasında Nakamura tekniği olarak bilinen düşey hareketin spektrumunun yatay hareketin spektrumuna (Y/D) oranı kullanılmıştır. Spektral oranlarda ana pike karşılık gelen frekans, sedimentin temel titreşim frekansıdır. Hesaplanan spektral oranlar 0.2 ve 5.0 Hz frekans aralığında incelenmiştir. AVC ve ARL istasyonlarında kaydedilen mikrotremör verilerinden hesaplanan ortalama Y/D oranları, kuvvetli yer hareketi verilerinde S-penceresi için hesaplanan Y/D oranlarına benzememekte ancak geç S koda pencereleri için benzerlik gözlenmektedir. BKR istasyonunda da benzer bir durum söz konusudur. AVC, ARL ve BKR istasyonları için mikrotremör verilerinden hesaplanan temel rezonans frekansları sırası ile 0.33, 0.26 ve 0.54 Hz’dir. AVC ve ARL istasyonlarında mikrotremör verilerinden hesaplanan ortalama Y/D oranlarında temel rezonans pikleri dışında farklı frekanslarda büyük genlikli pikler gözlenirken, BKR istasyonunda sadece temel rezonans frekansı civarında büyük genlikli pik vardır. AVC ve ARL istasyonlarında daha önceki çalışmalarda hesaplanmış olan hız-derinlik modelleri kullanılarak temel rezonans pikleri ve harmonikleri hesaplandığında bunlar gözlemsel veriden hesaplananlar ile çakışmaktadır. Buda AVC ve ARL istasyonları altındaki derin sedimentlerde Kocaeli depremi sırasında rezonansın oluştuğunu göstermektedir.

The 17 August 1999, Mw=7.4, Kocaeli earthquake caused a heavy damage at Avcılar which is roughly 110 km away from the earthquake’s epicenter. In this study, the resonance frequencies of the deep sediment in Avcılar and surroundings were investigated. The microtremor data recorded at the stations of Avcılar (AVC), Ambarlı (ARL), and Bakırköy (BKR) during this study and the strong motion data of the aftershocks of Kocaeli earthquake recorded at the same stations by USGS were used. The resonance frequency is calculated by the Nakamura’s method which is the spectral ratio of the horizontal to vertical ground motion (H/V). The frequency of main peak in these spectral ratios between 0.2 and 5.0 Hz corresponds the fundamental resonance frequency of the sediments. The average H/V ratios of the microtremor and H/V ratios of the strong motion data for the S-wave window at AVC, ARL and BKR are not similar. However, they become similar for the late S-coda windows. The resonace frequencies of the microtremor data at AVC, ARL and BKR stations are 0.33, 0.26 and 0.54 Hz respectively. At AVC and ARL, the average H/V ratios of the microtremor have additional peaks having high amplitudes at the different frequencies beside the fundamental resonance frequency. At BKR, there is only one peak around the fundamental resonance frequency. The theoretical calculations of the fundamental resonance frequencies and their harmonics coincide with those estimated from the observed data at AVC and ARL indicating that the deep sediment resonance occurred during the Kocaeli earthquake.