30 Ekim 1983 Horasan- Narman Depremi (Ms=6.8) kırılma özelliklerinin telesismik sonlu-fay modellemesi yoluyla incelenmesi

Abstract

30 Ekim 1983 Horasan-Narman depremi (MS=6.8) Doğu Türkiye'de Kuzeydoğu Anadolu Fay Zonu üzerinde meydana gelmiştir. Birkaç sismoloji kurumu ve araştırmacılarca yapılan önceki nokta-kaynak dalga şekli analizleri faylanmanın KD-GB uzanımlı bir fay boyunca sol-yanal doğrultu atımlı olduğunu göstermiştir. Bu çalışma odaktan 28ove 92o arasında episantral uzaklıklarda yer alan 17 WWSSN (World Wide Standardised Seismograf Network) istasyonları tarafından kayıt edilmiş sayısallaştırılmış telesismik uzun-periyod P dalga şekillerini ve Kikuchi ve diğ. (2003) tarafından geliştirilmiş bir sonlu-fay ters çözüm yöntemi kullanarak sonlu-fay kayma dağılım modelinin bulunmasını amaçlamaktadır. Veri 1 sn aralıklarla örneklenmiş 0,01 ve 0,50 Hz köşe frekanslarında bant geçişli filtrelenmiştir. Depremin büyüklüğü ve sonlu-fay model parametrizasyonu dikkate alınarak 50 sn kayıt uzunluğu ters çözüm için seçilmiştir. Yöntem deprem kaynağının, doğrultu ve eğim boyunca eşit aralıklarla dağıtılmış ve kaynak parametreleri ve sonuçların uzaysal yorumu için referans grid noktasının (odak lokasyonu) önceki çalışmalardan alınarak tayin edildiği bir nokta-kaynak gridi ile temsil edilmesini gerektirmektedir. 45 km uzunluğunda ve 20 km genişliğinde bir model fay düzlemi doğrultu ve eğim boyunca sırasıyla 10 ve 5 nokta-kaynak kullanılarak tanımlanmıştır. Böylelikle nokta-kaynak aralıkları eşit ve 5 km'dir. Odak derinliği 16 km alınmasına rağmen hem AFAD hem de ISC tarafından hesaplanmış episantr lokasyonları kırılmanın hangi yöne yayılmasının verice öncellendiğini araştırmak için ters çözümlerde denenmiştir. AFAD lokasyonunun (KD'ya tek taraflı kırılma yayılımının) veriyi daha iyi açıkladığı görülmüş ve kırılma başlangıç ve nokta-kaynak gridi üzerinde referans noktası olarak kullanılmıştır. Pınar (1995) tarafından verilen kaynak parametreleri model fay düzleminin başlangıç doğrultu (231o), eğim (80o) ve rake açısı (21o) değerleri olarak seçilmiştir. Ters çözüm sonuçları kırılmanın küçük bir ters faylanma bileşenli sol-yanal doğrultu atımlı faylanma ve çoğunlukla derinde olduğunu, doğrultu boyunca yan yana yerleşmiş iki pürüzün yenilmesi ile kontrol edildiğini ve 15 km GB'ya ve 30 km de KD'ya yayıldığını önermektedir. Büyük olan GB'daki ve 20 km x 10 km kırılma alanlı pürüz yaklaşık 3,5 m'lik en büyük kaymaya sahiptir ve kırılması esas olarak odağın GB'sında kalmaktadır. Odağın KD'daki pürüz 3 m'lik en büyük kayma ile 15 km x 10 km'lik bir kırılma alanını örtmektedir. Kırılma modeli tüm fay boyunca normal faylanma bileşenli 0,5-1,5 m'lik bir sığ kaymayı gerektirmektedir. Bu sonuç kırılma boyunca karşılaştırılabilir yer değiştirme genliğinde yüzey kırıkları gözlemi ile uyumlu olmasına rağmen normal kayma bileşeni beklenmedik olarak düşünülmüş ve uzun periyod verilerin düşük çözünürlülüğü ile ilişkilendirilmiştir. Kırılma modeli için hesaplanan sismik moment 4,4 x 1019 Nm'dir (Mw=7.0) ve nokta-kaynak modellemelerindeki önceki hesaplamalara göre küçük bir miktar daha büyüktür.

The October 30, 1983 Horasan-Narman earthquake (MS=6.8) occurred along the Northeast Anatolian Fault Zone in Eastern Turkey. Previous point-source waveform analysis by several seismological organisations and researchers have indicated that the faulting was left-lateral strike-slip along a fault striking NE-SW. The present study aims to obtain a finite-fault slip distribution model of the earthquake using the long period digiticised teleseismic P waveforms recorded at 17 WWSSN (World Wide Standardised Seismograf Network) stations with epicentral distances of between 28oand 92o from the focus by applying a finite-fault inversion methodology developed by Kikuchi et al. (2003). The data have been sampled at 1 s interval and band-pass filtered at corner frequencies of 0,01 and 0,50 Hz. A record length of 50 s has been selected for the inversion regarding the magnitude of the earthquake and the finite-fault model parametrisations. The methodology requires the source of the earthquake to be represented by a grid of point sources distributed evenly along both strike and dip direction with assigned source parameters taken from the previous point-source studies and a reference grid-point (the hypocentral location) for spatial interpretation of the results. A model fault plane, with 45 km in length and 20 km in width is defined using a point-source grid of 10 and 5 point-sources along the strike and dip, respectively. Thus the point source intervals are equal and 5 km. Though the hypocentral depth has been assigned as 16 km the epicentral locations estimated by both AFAD (Prime Ministry Disaster&Emergency Management Authority) and ISC (International Seismological Center) are tried in the inversion to investigate to which direction the rupture propagation is preferred by the data. It has been seen that the AFAD location (a unilateral rupture propagation toward northeast) better explains the data and used as the rupture initiation point and the reference point over the point-source grid. Several inversion runs also implemented for the initial source parameters of the point-source grid or model fault plane. The source parameters given by Pınar (1995) have been selected as initial strike (231o), dip (80o) and rake (21o) values of the model fault plane. The inversion results suggest that the rupture was left-lateral faulting with smaller thrusting component and mainly deep (deeper than 10 km), dominated by failure of two asperities located side by side along the strike and propagated 15 km to the southwest and 30 km to the northeast from the hypocenter. The larger asperity in the SW has a peak slip about 3,5 m and its rupture remains mainly southwest of the hypocentre with a rupture area of 20 km x 10 km. The asperity in northeast of the hypocenter covers a rupture area of 15 km x 10 km with a peak slip of about 3 m. The rupture model requires 0,5-1,5 m shallow slip with normal slip component all along the fault. Though this result is considered as consistent with the observation of the surface ruptures with comparable displacement amplitude along the rupture, normal slip component is unexpected and related to the low resolution of the long-period data. The total seismic moment calculated for the rupture model is 4,4 x 1019 Nm (Mw=7.0) which is slightly larger than the previous estimations of the point-source modelings.