3D crustal velocity and VP/VS structures beneath Southeast Anatolia and their geodynamic implications
We applied a seismic tomography method to arrival time data generated by local crustal earthquakes in Southeast Anatolia to study the shallow, three-dimensional, velocity and VP/VS structures beneath the area. Many of the previous seismological studies of the region are of a regional, or even globa...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/164460 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-164460 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
Southeast Anatolia crustal structure seismic tomography seismic velo¬city structure VP/VS Ratio Юго-Восточная Анатолия структура коры сейсмическая томография структура сейсмической скорости соотношение VP / VS Південно-Східна Анатолія структура кори сейсмічна томографія структура сейсмічної швидкості співвідношення VP/VS |
| spellingShingle |
Southeast Anatolia crustal structure seismic tomography seismic velo¬city structure VP/VS Ratio Юго-Восточная Анатолия структура коры сейсмическая томография структура сейсмической скорости соотношение VP / VS Південно-Східна Анатолія структура кори сейсмічна томографія структура сейсмічної швидкості співвідношення VP/VS Salah, M. K. Şahin, Ş. 3D crustal velocity and VP/VS structures beneath Southeast Anatolia and their geodynamic implications |
| topic_facet |
Southeast Anatolia crustal structure seismic tomography seismic velo¬city structure VP/VS Ratio Юго-Восточная Анатолия структура коры сейсмическая томография структура сейсмической скорости соотношение VP / VS Південно-Східна Анатолія структура кори сейсмічна томографія структура сейсмічної швидкості співвідношення VP/VS |
| format |
Article |
| author |
Salah, M. K. Şahin, Ş. |
| author_facet |
Salah, M. K. Şahin, Ş. |
| author_sort |
Salah, M. K. |
| title |
3D crustal velocity and VP/VS structures beneath Southeast Anatolia and their geodynamic implications |
| title_short |
3D crustal velocity and VP/VS structures beneath Southeast Anatolia and their geodynamic implications |
| title_full |
3D crustal velocity and VP/VS structures beneath Southeast Anatolia and their geodynamic implications |
| title_fullStr |
3D crustal velocity and VP/VS structures beneath Southeast Anatolia and their geodynamic implications |
| title_full_unstemmed |
3D crustal velocity and VP/VS structures beneath Southeast Anatolia and their geodynamic implications |
| title_sort |
3d crustal velocity and vp/vs structures beneath southeast anatolia and their geodynamic implications |
| title_alt |
Распределение скорости и отношения VP/VS в земной коре Юго-Восточной Анатолии и их возможные геодинамические последствия Розподіл швидкості і відношення VP / VS у земній корі Південно-Східної Анатолії та їх можливі геодинамічні наслідки |
| description |
We applied a seismic tomography method to arrival time data generated by local crustal earthquakes in Southeast Anatolia to study the shallow, three-dimensional, velocity and VP/VS structures beneath the area. Many of the previous seismological studies of the region are of a regional, or even global, scale. A total of 2150 carefully-selected events generating 13690 and 12560 P- and S-wave arrival times are finally used in the tomographic inversion. Results of the checkerboard resolution test imply that the obtained velocity and VP/VS anomalies are reliable features. In addition, hit count maps indicate that all parts are hit by an adequate number of rays to retrieve the crustal velocity structure. Strong lateral crustal heterogeneities are revealed beneath southeast Anatolia with many lower-than-average velocity anomalies. The low velocity anomalies are imaged especially near the active fault segments. In addition, high VP/VS ratios are mapped at most crustal layers especially at depths of 10 and 22 km which are consistent with the distribution of ophiolite belts. The high VP/VS zones are induced by the possible existence of over-pressurized fluids in the crust and perhaps the uppermost mantle. The existence of these fluids along with the intense tectonic activity could trigger large crustal earthquakes along the western segment of the East Anatolian fault zone. Although may occur in high velocity zones, the majority of the large crustal earthquakes are distributed near zones of average velocity/high VP/VS anomalies. Such mapped velocity and VP/VS zones are in agreement with many previous geophysical investigations beneath southeast Anatolia such as low Pnand Sn velocities, high Sn attenuation, high heat flow, and low Lg Q0 values. Results beneath this region of the Anatolian Plateau are also similar to those observed beneath other continental plateaus such as the Tibet and point to a hot, partially-molten upper mantle. |
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/164460 |
| work_keys_str_mv |
AT salahmk 3dcrustalvelocityandvpvsstructuresbeneathsoutheastanatoliaandtheirgeodynamicimplications AT sahins 3dcrustalvelocityandvpvsstructuresbeneathsoutheastanatoliaandtheirgeodynamicimplications AT salahmk raspredelenieskorostiiotnošeniâvpvsvzemnojkoreûgovostočnojanatoliiiihvozmožnyegeodinamičeskieposledstviâ AT sahins raspredelenieskorostiiotnošeniâvpvsvzemnojkoreûgovostočnojanatoliiiihvozmožnyegeodinamičeskieposledstviâ AT salahmk rozpodílšvidkostíívídnošennâvpvsuzemníjkorípívdennoshídnoíanatolíítaíhmožlivígeodinamíčnínaslídki AT sahins rozpodílšvidkostíívídnošennâvpvsuzemníjkorípívdennoshídnoíanatolíítaíhmožlivígeodinamíčnínaslídki |
| first_indexed |
2024-04-21T19:42:29Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:42:29Z |
| _version_ |
1796974628102471680 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-1644602019-07-04T10:51:31Z 3D crustal velocity and VP/VS structures beneath Southeast Anatolia and their geodynamic implications Распределение скорости и отношения VP/VS в земной коре Юго-Восточной Анатолии и их возможные геодинамические последствия Розподіл швидкості і відношення VP / VS у земній корі Південно-Східної Анатолії та їх можливі геодинамічні наслідки Salah, M. K. Şahin, Ş. Southeast Anatolia crustal structure seismic tomography seismic velo¬city structure VP/VS Ratio Юго-Восточная Анатолия структура коры сейсмическая томография структура сейсмической скорости соотношение VP / VS Південно-Східна Анатолія структура кори сейсмічна томографія структура сейсмічної швидкості співвідношення VP/VS We applied a seismic tomography method to arrival time data generated by local crustal earthquakes in Southeast Anatolia to study the shallow, three-dimensional, velocity and VP/VS structures beneath the area. Many of the previous seismological studies of the region are of a regional, or even global, scale. A total of 2150 carefully-selected events generating 13690 and 12560 P- and S-wave arrival times are finally used in the tomographic inversion. Results of the checkerboard resolution test imply that the obtained velocity and VP/VS anomalies are reliable features. In addition, hit count maps indicate that all parts are hit by an adequate number of rays to retrieve the crustal velocity structure. Strong lateral crustal heterogeneities are revealed beneath southeast Anatolia with many lower-than-average velocity anomalies. The low velocity anomalies are imaged especially near the active fault segments. In addition, high VP/VS ratios are mapped at most crustal layers especially at depths of 10 and 22 km which are consistent with the distribution of ophiolite belts. The high VP/VS zones are induced by the possible existence of over-pressurized fluids in the crust and perhaps the uppermost mantle. The existence of these fluids along with the intense tectonic activity could trigger large crustal earthquakes along the western segment of the East Anatolian fault zone. Although may occur in high velocity zones, the majority of the large crustal earthquakes are distributed near zones of average velocity/high VP/VS anomalies. Such mapped velocity and VP/VS zones are in agreement with many previous geophysical investigations beneath southeast Anatolia such as low Pnand Sn velocities, high Sn attenuation, high heat flow, and low Lg Q0 values. Results beneath this region of the Anatolian Plateau are also similar to those observed beneath other continental plateaus such as the Tibet and point to a hot, partially-molten upper mantle. Применен метод сейсмической томографии к данным по времени вступления продольных и поперечных волн от локальных коревых землетрясений в Юго-Восточной Анатолии для изучения мелких трехмерных скоростных структур и соотношение VP / VS под этим регионом. Многие предыдущих сейсмологических исследований региона выполнен на региональном или даже глобальном уровне. В целом с 2150 тщательно отобранных событий, генерирующие 13690 и 12560 времен вступления P- и S-волн, было использовано в томографической инверсии. По результатам тестирования на решение «шахматной» задачи предполагают, что полученные аномалии скорости и соотношениеVP / VS отражают особенности строения разреза. Большие поперечные неоднородности коры в виде аномалий скорости ниже средней выявлены в Юго-Восточной Анатолии. Слабые аномалии скорости отображаются вблизи сегментов с активными нарушениями. Кроме того, высокие соотношения VP / VSзакартирована вблизи основных разделов земной коры, особенно на глубинах 10 и 22 км, что согласуется с размещением офиолитовых поясов. Зоны высоких соотношенийVP / VS вызванные возможным существованием в коре и, возможно, в верхней части мантии флюидов, испытывающих к сверхвысокого давления. Появление этих флюидов при интенсивной тектонической активности может стать пусковым механизмом для больших коревых землетрясений вдоль западного сегмента Схидноанатолийськой зоны нарушений. Это землетрясения возможны в зонах высоких скоростей, однако большинство крупных коревых землетрясений распределяются вблизи зон средних аномалий скорости / высоких аномалий VP / VS. Подобные зоны скорости и соотношение VP / VS, нанесенные на карту, соответствуют данным многих предыдущих геофизических исследований в Юго-Восточной Анатолии, в частности, низким скоростям Pn- и Sn-волн, высокой скорости затухания, Sn-волн высоком тепловому потоку и тому подобное. Результаты, полученные этим регионом Анатолийского плато, также подобные данных по другим континентальных плато, таких как Тибет, и указывают на горячую, частично расплавленную верхнюю мантию. Застосовано метод сейсмічної томографії до даних щодо часу вступу поздовжніх і поперечних хвиль від локальних корових землетрусів у Південно-Східній Анатолії для вивчення дрібних тривимірних швидкісних структур і співвідношення VP/VS під цим регіоном. Багато попередніх сейсмологічних досліджень регіону виконано на регіональному або навіть глобальному рівні. У цілому з 2150 ретельно відібраних подій, що генерують 13690 і 12560 часів вступу P- і S-хвиль, було використано в томографічній інверсії. За результатами тестування на розв’язання «шахової» задачі припускають, що отримані аномалії швидкості та співвідношення VP/VS відображують особливості будови розрізу. Великі поперечні неоднорідності кори у вигляді аномалій швидкості нижче середньої виявлено під Південно-Східною Анатолією. Слабкі аномалії швидкості відображаються поблизу сегментів з активними порушеннями. Крім того, високі співвідношення VP/VSзакартовано поблизу основних поділів земної кори, особливо на глибинах 10 і 22 км, що узгоджується з розміщенням офіолітових поясів. Зони високих співвідношень VP/VS викликані можливим існуванням у корі та, можливо, у верхній частині мантії флюїдів, що зазнають до надвисокого тиску. Поява цих флюїдів за інтенсивної тектонічної активності може стати пусковим механізмом для великих корових землетрусів уздовж західного сегмента Східноанатолійськой зони порушень. Це землетруси можливі в зонах високих швидкостей, однак більшість великих корових землетрусів розподіляються поблизу зон середніх аномалій швидкості/високих аномалій VP/VS. Подібні зони швидкості й співвідношення VP/VS, нанесені на карту, відповідають даним багатьох попередніх геофізичних досліджень під Південно-Східною Анатолією, зокрема, низьким швидкостям Pn- і Sn-хвиль, високою швидкості загасання, Sn-хвиль високому тепловому потоку тощо. Результати, отримані під цим регіоном Анатолійського плато, також подібні до даних щодо інших континентальних плато, таких як Тибет, і вказують на гарячу, частково розплавлену верхню мантію. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2019-04-17 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/164460 10.24028/gzh.0203-3100.v41i2.2019.164460 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 41 No. 2 (2019); 122-140 Геофизический журнал; Том 41 № 2 (2019); 122-140 Геофізичний журнал; Том 41 № 2 (2019); 122-140 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/164460/163635 Copyright (c) 2020 Geofizicheskiy Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |