Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Boğaziçi Üniversitesi / Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü / Jeofizik Anabilim Dalı

Dynamic earthquake rupture simulations in the Sea of Marmara

Marmara Denizi'nde dinamik deprem kirilmasi simülasyonlari

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 554966 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

The 1912 Mürefte and 1999 Izmit M_w7.4 earthquakes are the last devastating events of the western and eastern sections of the Marmara region, respectively. The center of the Sea of Marmara, the region between locations of these two earthquakes, is prone to creating another large earthquake. The main objective of our study is to determine 3D dynamic earthquake rupture scenarios, considering non-planar and heterogeneous stress distribution in the Sea of Marmara. Recent studies show that some segments of the North Anatolian Fault (NAF) beneath Marmara are partially creeping. In this study, it is the first time that we attempt to generate realistic earthquake scenarios by putting constrains on initial stress on the fault using regional stress from earthquake focal mechanisms, in addition to stress release during past earthquakes and strain accumulation during interseismic period using geodetical measurements on slip-rate and locking depth at various segments along the NAF beneath the Sea of Marmara. In order to constrain the regional stress in addition to our previous five cluster analysis a new earthquake cluster is analyzed in the Central Marmara Basin. We use 3D Finite Element Method (PyLith) for dynamic earthquake simulations and tetragonal mesh for better smoothing at the fault bends, which allows us to implement nonplanar fault geometry and initial stress heterogeneity using slip-weakening friction law. We place constraints on initial shear stress from geodetic and seismic studies of locking depth and interseismic strain accumulation. We consider 80 rupture scenarios and calculate slip distribution, rupture velocity and moment magnitude in addition to slip-rate and traction on the fault surface, and displacement and velocity on the ground surface. We find that for the most scenarios possible earthquake magnitude does not exceed Mw7.2. In addition, in none of the possible scenarios we obtain super-shear rupture velocity. We find that depending on the location of the initiation point, asperities in the partially creeping segments and loaded initial stress, the rupture may not extend into the Prince's Island Segment.

Summary:

Büyüklüğü 7.4 olan 1912 Mürefte ve 1999 İzmit Depremleri, Marmara Bölgesi'nin doğu ve batı kesimlerinde meydana gelen son yıkıcı depremlerdir. İki depremin lokasyonlarının arasında bulunan Orta Marmara Denizi büyük bir deprem üretme yetkinliğine sahiptir. Çalışmanın hedefi Marmara Denizi'ndeki düzlemsel olmayan ve heterojen gerilim yüklü yapıları kullanarak üç boyutlu dinamik deprem kırılmaları modellemektir. Güncel çalışmalar KAF'ın Marmara'daki bazı segmentlerinin kaydığını göstermiştir. Bu çalışmada, deprem odak mekanizmalarından elde edilen bölgesel gerilim sonuçlarına ek olarak, Marmara Denizi içerisindeki KAF'ın segmentleri boyunca kayma hızı ve kilitlenme derinliği ile ilgili yapılmış jeodezik ölçümler, geçmiş depremlerde açığa çıkmış olan gerilim ve sismik aktiviteler arası yüklenen gerinimin kullanılmasıyla fay üzerindeki başlangıç gerilim miktarları sınırlandırılarak, ilk kez gerçekçi deprem senaryoları üretilmiştir. Bölgesel gerilimi kestirmek için, önceden incelediğimiz beş kümeye ek olarak Orta Marmara Havzası'nda yeni bir deprem kümesi analiz edilmiştir. Dinamik deprem simülasyonları için üç boyutlu sonlu elemanlar algoritması (PyLith) ve düzlemsel olmayan fay modelinin ve ilksel gerilim heterojenliğinin yavaşlayan-slip sürtünme modeline göre uygulanabilmesine olarak veren tetragonal gridleme yöntemi kullanılmıştır. Kayma gerilimi, jeodezik ve sismik çalışmalardan elde edilen kilitlenme derinliği ve sismik aktiviteler arası biriken gerinim yüklenmelerinden hesaplanmıştır. 80 tane kırılma senaryosu incelenmiş, fay üzerindeki kayma hızı ile gerilim ve yer yüzündeki hız ile yer değiştirmeye ek olarak, kayma dağılımı, kırılma hızı ve moment büyüklük hesaplamaları yapılmıştır. Senaryoların çoğunda depremin moment büyüklüğünün 7.2'yi geçmeyeceği görülmüştür. Hiçbir senaryo için yüksek kırılma hızı elde edilmemiştir. Ayrıca, depremin başlangıç noktası lokasyonuna, kısmen kayan segmentlerin içerisindeki kilitli kısımlara ve yüklenen ilksel gerilim miktarlarına göre kırılmanın Prens Adaları segmentine ilerlemeyebileceği görülmüştür.